Étude du devenir de l'azote dérivé des litières dans le sol et dans l'arbre sur le moyen terme dans les forêts de hêtres par traçage isotopique et modélisation

Fate of the nitrogen from the beech litter to the tree on the long term in beech forests. Modelling and use of labelled litter

• Auteur / Autrice : Jade Salleles
• Direction : Jacques Ranger, Bernhard Zeller
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie végétale et forestière
• Date : Soutenance le 28/05/2014
• Etablissement(s) : Université de Lorraine
• Ecole(s) doctorale(s) : RP2E - Ecole Doctorale Sciences et Ingénierie des Ressources, Procédés, Produits, Environnement
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Biogéochimie des Écosystèmes Forestiers (Nancy)
• Jury : Président / Présidente : Mickaël Aubert
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Manuel Nicolas, Anne Poszwa, Judy Simon, Karel Van Den Meersche
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Mickaël Aubert, Monique Carnol

Mots clés

Mots clés contrôlés

Relations plante-sol

Isotopes stables en physiologie végétale

Litière forestière

Cycle de l'azote

Teneur en azote

Hêtres

Mots clés libres

Décomposition

Litière

Hêtre

Isotopie

N-15

Modélisation

Résumé

L’azote (N) est un élément indispensable pour les végétaux mais reste limitant dans la majorité des écosystèmes forestiers. La source principale de N pour les arbres provient de la décomposition des litières. Afin d’étudier le devenir du N des litières dans l’écosystème forestier, une expérience de marquage d’une cohorte de litière enrichie en azote 15 (15N) a été mise en place dans dix hêtraies européennes. Sur le moyen terme (une décennie), les profils 15N dans le sol montrent une faible incorporation du marqueur en profondeur (>10cm). Dans les feuilles, la dynamique d’incorporation du 15N par l’arbre témoigne de la mise à disposition du N des litières puis de sa stabilisation dans les agrégats du sol. L’utilisation du N dérivé des litières par l’arbre dépend des besoins en N des arbres mais aussi du type d’humus. Les arbres sous moder sont capable d’utiliser le N dérivé des litières directement depuis l’horizon organique. Environ 25 % des besoins totaux en N de l’arbre sont couverts par la réallocation du N, et 75 % sont issus du prélèvement du N dans le sol.

Nitrogen ( N) is an essential element for plants but is limited in most forest ecosystems. The main source of N for trees comes from the decomposition of litter. The fate of litter N on the long term (ten years) in beech forest was followed using one cohort of litter enriched in nitrogen-15 (15N) in ten sites in Europe. 15N in the soil profile showed a low incorporation of litter-derived N deeper than 10 cm. Leaf 15N dynamics illustrate the litter N availability and then its stabilization in the soil aggregates.The use of litter derived N in the tree depends on the needs of N by trees but also on the type of humus. At moder humus sites, trees are able to mine the litter-derived N directly from the organic horizon. Approximately 25 % of the total N requirement of the trees are covered by the N reallocation, and 75 % comes from soil N uptake.