Données écologiques et physiologiques pour l’utilisation d’espèces indigènes de La Réunion en revégétalisation

Ecological and physiological data in order to use native species of Reunion Island in revegetation projects

• Auteur / Autrice : Cédric Leperlier
• Direction : Isabelle Fock-Bastide
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie des populations et écologie
• Date : Soutenance le 18/09/2019
• Etablissement(s) : La Réunion
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences, Technologies et Santé (Saint-Denis, La Réunion ; 2010-...)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Peuplements végétaux et bioagresseurs en milieu tropical (Saint-Pierre, Réunion)
• Jury : Président / Présidente : Bernard Reynaud
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Stéphane Baret
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Nathalie Machon, Armin Bischoff

Mots clés

Mots clés contrôlés

Germination

Écologie végétale

Plantes indigènes cultivées

Semis hydrauliques

La Réunion (France ; île)

Végétalisation

Mots clés libres

Île de La Réunion

Espèces indigènes

Écologie de la germination

Revégétalisation

Hydro-ensemencement

Reunion Island

Native species

Seed germination ecology

Revegetation

Hydroseeding

Résumé

Comme observé ailleurs dans le monde, les zones sèches de basse altitude de La Réunion connaissent un développement démographique important entraînant une destruction des habitats et la perte de nombreuses espèces végétales indigènes. Afin d’enrayer ce phénomène, la sélection d’espèces indigènes pour la revégétalisation d’espaces dégradés est aujourd’hui largement proposée. Cependant, la méconnaissance de la biologie et de l’écologie de ces espèces limite leur utilisation. Les objectifs de cette thèse ont donc été de déterminer les facteurs majeurs influençant les étapes cruciales de transition d’une graine semée à l’établissement de la plantule (germination, émergence, survie et établissement) pour 14 espèces végétales indigènes (10 ligneuses et 4 herbacées) de zones sèches de La Réunion. Les stratégies de germination ont été évaluées en laboratoire pour 13 espèces. Un phénomène de dormance a été identifié pour 12 d’entre elles : 2 espèces herbacées et 5 espèces ligneuses présentent des graines à dormance physique, 4 espèces ligneuses possèdent des graines à dormance physiologique à composante mécanique et 1 espèce herbacée possède des graines à dormance physiologique et à photosensibilité positive. Chaque fois que nécessaire, un traitement pré-germinatif a pu être mis au point afin d’augmenter le rendement de germination. L’efficacité de ces méthodes ainsi que l’effet de paramètres abiotiques sur les performances d’émergence de plantules ont ensuite été observés en pépinière pour 10 espèces (7 ligneuses et 3 herbacées). Une faible disponibilité en eau a réduit ces performances, notamment pour les espèces ligneuses arbustives. Si pour les espèces herbacées, l’utilisation de la technique d’hydro-ensemencement a favorisé l’émergence de plantules, cette technique seule a été insuffisante pour les espèces ligneuses. Enfin, la capacité d’établissement des différentes espèces a été déterminée en parcelles expérimentales pour 10 espèces (7 ligneuses et 3 herbacées). Les pressions abiotiques et de compétition ont limité la survie et l’établissement des espèces indigènes étudiées. La technique d’hydro-ensemencement conjointe à la maîtrise des densités et de la diversité de semis et à un contrôle temporaire des pressions de compétitions exercées par les adventices, a permis de favoriser l’établissement des espèces herbacées et de 4 espèces ligneuses. Les méthodes utilisées lors de ces travaux de thèse pourraient être appliquées à d’autres espèces indigènes afin d’améliorer le succès de revégétalisation des zones sèches de La Réunion.

As observed at a world scale, dry lowlands of Reunion Island are facing an important demographic development causing habitat degradation and leading to native plant species loss. In order to limit this phenomenon, selection of native species for revegetation is widely proposed. However, the lack of knowledge about biology and ecology of such species hinders their use. The aim of this study was to determine major factors influencing the very first steps from a sown seed to the resulting established seedling (germination, emergence, survival and establishment) for 14 natives plant species (10 woody and 4 herbaceous species) of dry habitats of Reunion Island. Germination strategies were evaluated in laboratories for 13 of them. A dormancy phenomenon could be identified for 12 species : 2 herbaceous and 5 woody species possess seeds with physical dormancy, 4 woody species possess seeds with physiological dormancy with a mechanical component and 1 species possess seeds with physiological dormancy and positive photoblasty. For each species, a pre-treatment improved germination. The efficiency of these methods and the influence of abiotic parameters on seedling emergence were observed in greenhouse experiments for 10 species (7 woody and 3 herbaceous species). A low water availability decreased performances, especially for woody species. While for herbaceous species, hydroseeding increased seedling emergence, this technique alone was not sufficient for woody species. Finally, establishment capacity was determined on field plots for 10 species (7 woody and 3 herbaceous species). The abiotic and competition pressures limited survival and establishment of the studied species. However, the use of hydroseeding along with the control of sowing density and diversity and a temporary control of weed competition enhanced establishment for the herbaceous and 4 woody species. The described methods of this thesis could be applied to other native species in order to improve revegetation in Reunion Island dry lowlands.