Comparaison interspécifique de la dynamique saisonnière de composés azotés et carbonés chez le chêne sessile (Quercus petraea Matt. Liebl. ), le chêne pédonculé (Quercus robur L. ) et le hêtre (Fagus sylvatica L. ) aux stades juvéniles et adultes : effet de la défoliation et de la lumière sur la gestion des réserves

Interspecific comparison of seasonal dynamics of nitrogenous and carbon compounds in sessile oak (Quercus petraea Matt. Liebl. ), stalked oak (Quercus robur L. ) and beech (Fagus sylvatica L. ) at youth and adult stages : effect of defoliation and light on reserves

• Auteur / Autrice : Luis Manuel Valenzuela Nunez
• Direction : Pierre Dizengremel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie végétale et forestière
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Nancy 1
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université Henri Poincaré Nancy 1. Faculté des sciences et techniques

Mots clés

Mots clés contrôlés

Hêtre commun

Chêne pédonculé

Chêne sessile

Résumé

Ce travail nous a permis de comparer la composition de la biomasse en composés azotés et en composés carbonés pour trois espèces forestières. Les teneurs en C (g/kg biomasse) sont stables quels que soient l’espèce et l’âge. Les teneurs en N (g/kg biomasse) sont presque 10 fois plus importantes chez les jeunes plants, quelle que soit l’espèce. Il y a un lien fort entre teneur en azote et âge. Le rapport C/N est presque 10 fois plus faible chez les jeunes plants, ce qui est dû à leur teneur élevée en azote total. Les valeurs pour une tranche d’âge donnée sont comparables entre espèces. L’amidon contribue au carbone total pour une fraction plus importante chez les jeunes plants : 50% contre 8% chez les arbres adultes. La concentration est plus élevée en amidon dans Quercus robur par rapport à Quercus petraea et Fagus sylvatica. Cette comparaison des espèces aux stades juvénile et adulte a permis la mise en évidence de mécanismes physiologiques totalement différents, liés à la phénologie. Cette étude a également porté sur la caractérisation des réserves carbonées et azotées par différences des quantités présentes dans l’arbre à deux dates correspondant aux deux stades phénologiques clés. Nous avons aussi utilisé la technique de marquage à l’azote 15, qui a permis de distinguer la part d’azote néo-assimilé de celle provenant de la remobilisation des réserves chez des jeunes arbres soumis à différentes conditions d’éclairement et à défoliation. Les mobilisations des réserves carbonées et azotées ne semblent, en effet, pas synchrones et diffèrent entre chêne et hêtre : le chêne ne renouvelle que 10% de son azote au printemps, alors que le hêtre en renouvelle le double. Nous avons pu caractériser un polypeptide de 25kDa, dans l’aubier du tronc de chêne pédonculé, qui présente toutes les caractéristiques d’une protéine de réserve (VSP). Les limites et incertitudes des méthodes utilisées durant ce travail sont discutées.

This research allows us to compare the biomass composition in nitrogenous and carbon compounds in three forest tree species. C contents (g / kg biomass) are stable whatever the species and age. N contents (g / kg biomass) are 10 times more in young trees, whatever the species. It has important links between N content and age. The C/N ratio is almost 10 times less in young trees, due to their content of total nitrogen. Stocks for a given age are comparable between species. Starch contributes to total carbon in a more important fraction in young trees: 50 % against 8 % in adult trees. Starch concentration in Quercus robur is more elevated in comparison with Quercus petraea and Fagus sylvatica. This comparison of species, in both youth and adult ages, allowed the evidence of different physiological mechanisms, linked to phenology. This research concerned the characterization of carbon and nitrogenous reserves by difference of present quantities at tree level in two dates corresponding to important phenologic stages. We used the 15N labelling, which allowed partitioning of nitrogen neo-assimilated to nitrogen coming from reserves remobilisation, in young trees defoliated and in different light conditions. Carbon and nitrogen remobilisation of reserves seems to be not synchronous and differed among species: oak renew only 10% of its nitrogen while beech renew 20%. We have characterized a 25kDa polypeptide in the trunk sapwood of Quercus robur, this polypeptide presents all characteristics of a Vegetative Storage Protein (VSP). Limits and uncertainties of methods used during this research are discussed.