Élaboration d'un dispositif expérimental de manipulations de matière organique sur le long terme en forêt tempérée et évaluation des impacts à très court terme des exportations sur le sol

Elaboration of a long-term monitoring experiment on organic matter managements in temperate forest and evaluation of the impacts of exportations on soil at very short-term

• Auteur / Autrice : Emila Akroume
• Direction : Laurent Saint-André, Marc Buée
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie Végétale et Forestière
• Date : Soutenance le 11/12/2015
• Etablissement(s) : Paris, AgroParisTech
• 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) - AgroParisTech (France ; 2007-....)
• Jury : Président / Présidente : Éric Gelhaye
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Éric Gelhaye, Ana Rincon, Jean-Paul Laclau, Lauric Cécillon, Christine Deleuze, Bernhard Zeller
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Ana Rincon, Jean-Paul Laclau

Mots clés

Mots clés contrôlés

Biomasse des forêts

Matière organique

Sols

Indicateurs biologiques

Méthodologie

Écologie

Sols forestiers

Mots clés libres

Durabilité des écosystèmes

Exportation de biomasse

Sol forestier

Flux biogéochimiques

Biodiversité fongique

Variabilité spatiale

Réseau trophique

Ecosystem sustainability

Biomass exportations

Forest soil

Biogeochimical fluxes

Soil fungal biodiversity

Spatial variability

Soil foodweb

Résumé

Les rémanents de coupe constituent une ressource non exploitée potentiellement utilisable à des fins énergétiques, mais aussi un compartiment essentiel pour la fertilité et la biodiversité des sols forestiers. Des études en zones tropicales ou boréales prouvent les impacts négatifs de telles pratiques sur les écosystèmes forestiers. Le réseau Matières Organiques des Sols (MOS) a été élaboré afin d’évaluer les effets à court et long terme des manipulations de matière organique sur les peuplements forestiers tempérés.Cette thèse a deux objectifs : i) élaborer la méthodologie nécessaire pour caractériser la variabilité des écosystèmes puis mettre en oeuvre le dispositif expérimental national de manipulations de matière organique en tenant compte de cette variabilité et ii) décrire les impacts à très court terme des prélèvements de biomasse sur le fonctionnement des sols forestiers. Ce second objectif s'articule en deux volets: une première partie vise à évaluer l’impact de ces pratiques sylvicoles sur l'équilibre des cycles biogéochimiques et la diversité des communautés fongiques du sol in situ. Une seconde échelle d’étude, en conditions contrôlées, concerne le décryptage des interactions trophiques entre l'arbre, les champignons ectomycorhiziens associés, et les champignons lignivores au cours de la dégradation du bois.Ce premier suivi des sites du réseau MOS nous renseigne sur la réactivité à très court terme des sols forestiers en zone tempérée. L’absence de tendance claire confirme une préservation de l’équilibre des cycles sur un faible laps de temps mais permet de dégager des indicateurs fonctionnels qui semblent répondre rapidement aux perturbations. Un suivi annuel consolidera ces observations sur l’ensemble du dispositif MOS, incluant les indicateurs biologiques qui pourront être mis en évidence sur les communautés fongiques.

Logging residues represent a non-exploited supply which could be used for energetic purpose, but they are also a relevant compartment for forest soil fertility and biodiversity. Some studies in tropical and boreal context have highlighted the negative impacts of these practices on the forest ecosystems. The MOS network has been set up to evaluate the effects of organic matters manipulations on temperate forest stands at short and long term.This thesis has two objectives: i) to set up the methodology necessary to characterized the ecosystems’ variability and then, to implement the national experimental design of organic matter manipulation by taking into account this variability and ii) to describe the very short terms impacts of organic matter removal on the forest soil cycling. This second aim is organized into two axes: a first part evaluates the impacts of these sylvicultural practices on the biogeochemical cycles and the diversity of fungal communities. A second study scale, in controlled conditions, deals with the understanding of the trophic interactions between trees, ectomycorrhizal fungi and saprotrophic fungi during the wooddecaying process.The absence of clear trend confirms the persistence in the soil functioning at very short term. This first monitoring permitted to identify some functional indicators. A regular monitoring will strengthen these observations by introducing some biological indicators on fungal communities.