Les trois stations « sols » de suivi biogéochimique sont implantées dans un peuplement forestiers similaire mais sur trois types de sols différents. Leur objectif est de mesurer les échanges de matière et d'énergie au sein de l’écosystème forestier, plus particulièrement en s’intéressant aux mécanismes contribuant à la circulation permanente de l’eau et des éléments chimiques entre les compartiments (sol, arbre, atmosphère) de l’écosystème. Les mesures conduites sur ces stations sont des outils d'échelles complémentaires aux mesures de flux effectuées sur la tour à flux, et permettent de mieux caractériser le fonctionnement d'un écosystème sur des paramètres tels que la production de biomasse, la respiration végétale et le stockage de carbone...).
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En 2010, préalablement à la construction des stations, un état de référence de chacune des stations a été réalisé en juin 2010. Des échantillonnages de biomasse végétale aérienne (strate herbacée), de rémanents (bois mort), d’humus et de sols ont été effectués en vue d’analyses, permettant ainsi d’établir les caractéristiques initiales des stations.
Avant l’installation des instruments de mesure, des éclaircies ont été effectuées afin d’homogénéiser les peuplements et d’obtenir des proportions d’essences forestières similaires sur les trois sites : 88% de Hêtre (Fagus sylvatica), 6,1% d’Erable (Acer), 1,7% d’Alisier (Sorbus), 1,3% de Frêne (Fraxinus), 1,2% de Chêne (Quercus), 1,0% de Charme (Carpinus) et 0,4% de Prunus.
L’âge moyen des Hêtres était de 52 (avec un minimum de 43 et un maximum de 61) en 2010, et la densité de tiges de plus de 310 mm de circonférence était d’environ 400 par hectare. La hauteur des arbres dominants varie entre 20 et 30 m. De nouvelles éclaircies ont été faites en 2018 dans les stations afin de respecter la fréquence de rotation des éclaircies menées par l’ONF dans le massif et de garantir la conservation d’une diversité d’espèces arborées équivalente entre les 3 stations.
Les descriptions des sols révèlent une bonne homogénéité des sols au sein de chaque station en termes de profondeur, structure, porosité, teneur en matière organique, humidité et teneur en éléments grossiers. Toutefois, la profondeur d’apparition du calcaire peut varier sur une courte distance dans les stations 2 et 3.
Depuis 2011, chaque station est instrumentée pour effectuer différentes mesures dans le peuplement forestier et dans les sols :
Echantillon/ mesure | Equipement | Nombre | Profondeur/ hauteur (cm) | Répétitions | Fréquence de prélèvement |
Eau de pluie | Collecteurs de pluie | 3 | 450 |
| Toutes les 4 semaines |
Eau gravitaire (Eau « libre ») | Plaques lysimétriques ou fluteaux | 40 plaques 109 sets de 8 fluteaux | litière, -10, -30, -60, -90 cm | 3 | Toutes les 4 semaines |
Eau capillaire (Eau « liée ») | Bougies poreuses | 124 | -10, -30, -60, -90, -120 cm | 4 | Toutes les 4 semaines |
Gouttières | 36 | + 120 cm | 4 | Toutes les 4 semaines | |
Ecoulements de tronc | Collecteurs | 54 | + 150 cm | 6 | Toutes les 4 semaines |
Particules atmosphériques | Collecteurs de pluie et gouttières | 3 et 6 | - | 1 et 3 | Toutes les 4 semaines |
Bac à litières | 54 | - | 3 | 5 fois par an | |
Teneur en eau volumique du sol | Sondes TDR | 108 | -10, -30, -60, -90 cm | 4 | Toutes les 12h |
Température du sol | Pt100 | 108 | -10, -30, -60, -90 cm | 3 | Toutes les heures |
Hauteur d’arbres | Vertex | 373 | - | - | Tous les 4 ans |
Diamètre des arbres (C130) | Dendromètre manuel Dendromètre automatique Ruban | 135 24 2450 | + 130 cm + 130 cm + 130 cm | - | Toutes les 4 semaines Toutes les heures |
