Architecture racinaire et stabilité chez le pin maritime (Pinus pinaster Ait.) au stade jeune

Root architecture and mechanical stability in Pinus pinaster Ait. saplings

• Auteur / Autrice : Antoine Danquechin Dorval
• Direction : Frédéric Danjon, Céline Meredieu
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Ecologie évolutive, fonctionnelle et des communautés
• Date : Soutenance le 26/03/2015
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences et Environnements (Talence, Gironde ; 1999-....)
• Partenaire(s) de recherche : Etablissement d'accueil : Université Bordeaux-I (1971-2013)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : BIOdiversité, GEnes et Communautés (Bordeaux)
• Jury : Président / Présidente : Barry Gardiner
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Stéphane Morel, Loïc Pagès, Jean-Yves Fraysse
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Evelyne Kolb, Christophe Jourdan, Alexia Stokes

Mots clés

Mots clés contrôlés

Modélisation tridimensionnelle

Effets du vent

Biomécanique

Chablis (sylviculture)

Stabilité

Racines (botanique)

Pin maritime

Mots clés libres

Architecture racinaire 3D

Stabilité

Pinus pinaster

Chablis

Biomécanique

Sylviculture

Forêt cultivée

Environnement

3D root architecture

Stability

Pinus pinaster

Windthrow

Biomechanics

Forestry

Cultivated forest

Environment

Résumé

Les tempêtes sont responsables de la moitié des dégâts dans les forêts européennes. Lemassif landais a été touché par deux tempêtes. L’ancrage racinaire est une composante majeure de la stabilité des arbres. L'ancrage du pin adulte est dépendant du développement des racines au stade jeune puisqu’elles ne fourchent pas spontanément et ne possèdent pas d’axes à développement retardé. Notre but était de mettre en relation architecture racinaire, stabilité et itinéraire sylvicole. Nous avons mesuré et analysé de façon innovante l'architecture racinaire d'arbres âgés de 3 à 5 ans et de 13 ans ayant subi une tempête. Le pivot des arbres de 13 ans ne représente que 12% de la biomasse racinaire mais reste le composant majeur de la stabilité. Un ancrage efficace est assuré par un pivot vertical unique, petit et large ou long et fin, par le volume des racines profondes et par la rigidité des racines traçantes. Le maintien du tronc est uniquement lié à la rigidité de la partie centrale du système racinaire. La fonction d’haubanage des racines traçantes est faible. La taille du plus grand secteur sans racine traçante auvent et sous le vent tout comme une microtopographie importante au vent n’interviennent pas dans la stabilité. Au stade jeune, les arbres plantés présentent de nombreuses déformations des racines traçantes,déformations qui les redistribuent au hasard tout autour de la souche avant d’être rapidement incluses par la souche en croissance. Le développement du pivot est en général correct. Les différents types de labour n’impactent pas l’architecture racinaire. Les racines traçantes suivent la surface du sol et peuvent être coupées lors des entretiens de la strate basse.

Storms account for half of the damages in European forests; the Landes forest has beenheavily damaged by two major storms. Root anchorage is a major element in tree stability. The root anchorage of mature pine is strongly linked with the root development in seedlings as this species donot spontaneously fork and do not grow delayed branches. The aim of our research was to link rootarchitecture, stability and stand management practices. We measured and analyzed in an innovative way the root architecture of 3-5-year-old trees as well as 13-year-old trees from stands damaged by astorm.The 13-year-old trees, taproot only represented 12% of root biomass but still remained the maincomponent of stability. An efficient anchorage was provided by a unique vertical taproot, short andlarge or long and thin, together with a larger deep root volume. Windward shallow roots stiffness alsocontributed to stability. Stem leaning was solely prevented by the stiffness of the central part of theroot system. The guying of shallow roots did not contribute to stability. The size of the largest anglebetween shallow roots windward and leeward was not related to stem leaning. Similarly, a largerfurrow leeward did not weaken tree stability.Planted seedling show large deformations of their shallow lateral roots, randomly distributed around the stump before being later included in the growing stump. The taproot growth was generally correct. Root architecture of trees after strip ploughing was not different from those of full ploughing. Theshallow roots follow the soil surface and can be cut during mechanical weed control.