Conséquences de la fragmentation et de la qualité de l'habitat sur la diversité fongique du sol et les implicaitons fonctionnelles en forêt ancienne

Consequences of fragmentation and habitat quality on soil fungal diversity and functional implications in ancient forests

• Auteur / Autrice : Alexandre Raimbault
• Direction : Antoine Brin, Mélanie Roy
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Ecologie, Biodiversité et Evolution
• Date : Soutenance le 30/11/2023
• Etablissement(s) : Toulouse, INPT
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences écologiques, vétérinaires, agronomiques et bioingénieries (Toulouse)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Dynamiques et écologie des paysages agriforestiers (Castanet-Tolosan, Haute-Garonne ; 2003-....)
• Jury : Président / Présidente : Corinne Vacher
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Antoine Brin, Mélanie Roy
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Cendrine Mony, Laurent Bergès, Jérôme Cortet

Mots clés

Mots clés contrôlés

Habitat (écologie) -- Fragmentation

Métabarcoding

ADN environnemental

Forêts anciennes

Mots clés libres

Forêt ancienne

Fragmentation de l'habitat

Champignon

ADNe

Metabarcoding

Ancient forest

Habitat fragmentation,

Fungi

EDNA

Metabarcoding

Résumé

Les forêts anciennes sont considérées comme des milieux riches en biodiversité avec la présence d’espèces rares ou spécialistes ce qui leur octroie une grande valeur de conservation. En France, les forêts anciennes sont les forêts antérieures au minimum forestier (milieu du 19ème siècle). Les forêts récentes sont apparues après cette période. Les champignons sont essentiels au fonctionnement des écosystèmes forestiers. Notamment, les relations mycorhiziennes peuvent faciliter la survie et la croissance des arbres dans les forêts boréales et tempérées. Le développement du metabarcoding sur l’ADNe facilite le suivi des communautés du sol. Ma thèse a pour objectif général d’aborder la surveillance de la biodiversité des sols de forêts anciennes. Précisément, durant ma thèse, nous nous sommes questionnés sur (1) Les conséquences de la fragmentation forestière sur les communautés fongiques du sol ; (2)Le possible rôle des réseaux mycorhiziens sur la survie et la croissance des semis en forêts anciennes et récentes au moyen d’une approche expérimentale et (3) L’influence de la qualité de l’habitat en forêt ancienne sur les communautés de la biodiversité du sol. A l’aide d’un échantillonnage du sol conséquent et de l’utilisation du metabarcoding de l’ADNe, il a été démontré que les réponses fongiques à la fragmentation passée et actuelle étaient complexes mais confirment que la fragmentation passée influence encore de nos jours les communautés fongiques. L’approche expérimentale mise en place dans différentes parcelles forestières n’a pas permis de montrer une influence significative des réseaux mycorhiziens sur la croissance et la survie des plantules. Cependant, la survie a été significativement plus élevée en forêt ancienne durant les premiers mois de l’expérimentation. A l’aide d’un indice de biodiversité potentiel, le dernier volet a montré que les principaux phylums du sol étaient sensibles à la qualité de l’habitat. Cette thèse a permis de montrer que la biodiversité du sol étaient sensibles aux perturbations anthropiques et que leurs réponses pouvaient être décalées dans le temps. Pour les gestionnaires forestiers, il est nécessaire de prendre en compte ces observations pour minimiser la perte en biodiversité du sol. Ces organismes sont essentiels au fonctionnement des forêts et leur perte pourrait perturber cet équilibre.

Ancient forests are considered to be environments rich in biodiversity, with the presence of rare or specialist species, giving them a high conservation value. In France, ancient forests are those that predate the forestry minimum (mid-19th century). Recent forests appeared after this period. Fungi are essential to the functioning of forest ecosystems. In particular, mycorrhizal relationships can facilitate the survival and growth of trees in boreal and temperate forests. The development of metabarcoding on eDNA makes it easier to monitor soil communities. The general aim of my thesis is to address the monitoring of soil biodiversity in ancient forests. Specifically, during my thesis, we looked at (1) The consequences of forest fragmentation on soil fungal communities; (2) The possible role of mycorrhizal networks on the survival and growth of seedlings in ancient and recent forests, using an experimental approach and (3) The influence of habitat quality in ancient forests on soil biodiversity communities. With the help of extensive soil sampling and the use of eDNA metabarcoding, it was shown that fungal responses to past and present fragmentation were complex, but confirmed that past fragmentation still influences fungal communities today. The experimental approach implemented in various forest plots did not show a significant influence of mycorrhizal networks on seedling growth and survival. However, survival was significantly higher in ancient forest during the first months of the experiment. Using a potential biodiversity index, the final section showed that the main soil phyla were sensitive to habitat quality. This thesis has shown that soil biodiversity is sensitive to human disturbance and that its response can be delayed over time. Forest managers need to take these observations into account to minimize the loss of soil biodiversity. These organisms are essential to the functioning of forests and their loss could upset this balance.