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Hdr Année : 2011

Elaboration d’un modèle de trajectoire dynamique de référence pour l’étude des effets de la gestion sylvicole sur le fonctionnement biologique de l’interface sol-végétation

Résumé

Dans le contexte actuel de forte érosion de la biodiversité et de préparation de « l’après pétrole », les forêts apparaissent comme des écosystèmes clés fournissant de nombreux services écosystémiques e.g. capacité de stockage de carbone, production de matières premières et d’énergies renouvelables, biodiversité. Pour les prochaines décennies, un enjeu majeur de la sylviculture sera de développer une gestion forestière durable en termes économique, écologique et patrimoniale, conciliant la préservation des services écosystémiques avec les usages productifs. L’enjeu actuel pour les scientifiques est donc de fournir aux gestionnaires des outils renseignant sur la manière dont les futures orientations sylvicoles vont concilier usages productifs et fonctionnement des écosystèmes forestiers. Les recherches présentées ici portent sur l’étude des relations entre peuplements forestiers, communautés biologiques (microflore, mésofaune, macrofaune) de l’interface sol-végétation et fonctionnement de cette dernière (minéralisation de l’N, décomposition des litières, stock de C). Le modèle biologique étudié est la hêtraie pure gérée en futaie régulière et considérée dans l’ensemble de sa rotation sylvicole depuis les fourrés jusqu’au stade de régénération. L’objectif principal est de caractériser les leviers biologiques régulant et/ou orientant l’effet du compartiment végétal sur le fonctionnement biologique de l’interface sol-végétation au cours de la dynamique du système. La finalité de ses recherches est de fournir un modèle de trajectoire dynamique des relations peuplement forestier – fonctionnement de l’interface sol végétation afin d’utiliser ce dernier comme modèle de référence dynamique pour l’étude de l’effet de la gestion forestière sur la trajectoire dynamique de l’interface sol-végétation. Ces recherches montrent que les vieilles futaies de hêtre (130 ans) à canopée fermée semblent des stades clé de la rotation sylvicole au cours desquels le système rebascule de la phase autotrophe à la phase hétérotrophe. Durant la phase autotrophe (maturation des peuplements depuis 15 ans jusqu’à 95 ans), le fonctionnement de l’interface sol-végétation semble bien régulé et orienté par le peuplement forestier de hêtres. Biologiquement, le hêtre favorise, via la qualité de sa litière et son système racinaire ectomycorhizé, l’augmentation de la biomasse fongique et la diversité métabolique des bactéries hétérotrophes. Fonctionnellement ceci se traduit par un ralentissement de la vitesse de décomposition de la litière et l’inhibition de la nitrification autotrophe conduisant à une production d’ammonium plus importante. Dans les vieilles futaies fermées de 130 ans, l’amélioration significative de la qualité de la litière de hêtre se traduit par l’apparition de fonctions métaboliques bactériennes nouvelles et une amélioration de la vitesse de décomposition des feuilles suggérant le basculement du système vers la phase hétérotrophe du cycle durant laquelle l’activité des biocénoses du sol va conduire la formation de formes d’humus de type mull favorables à la régénération des peuplements. D’un point de vu appliqué, ces résultats ajouté à la spécificité de certaines espèces de collemboles ou de vers de terre pour les parcelles âgée à canopée fermée ou bien le fait que la coexistence des espèces au sein des communautés floristiques, bryophytiques (corticole), de la mésofaune ou de la macrofaune du sol semblent basée sur des mécanismes de coexistence à l’équilibre dans ce type parcelle militent pour ne pas raccourcir la rotation en deçà de 130 ans et pour conserver l’ambiance forestière jusqu’à cet âge. Enfin, l’utilisation du modèle dynamique de référence pour caractériser les effets de la gestion sylvicole sur le fonctionnement biologique de l’interface sol-végétation est illustrée dans les perspectives de travail.
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Citer

Michaël Aubert. Elaboration d’un modèle de trajectoire dynamique de référence pour l’étude des effets de la gestion sylvicole sur le fonctionnement biologique de l’interface sol-végétation. Biodiversité et Ecologie. Université de Rouen, 2011. ⟨tel-01304671⟩
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