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Quelle influence des symbioses mycorhiziennes et des traits racinaires sur l'érosion des sols tropicaux ? Application à la restauration écologique des écosystèmes forestiers dégradés de Nouvelle-Calédonie sur Ferralsols développés sur substrats ultramafiques

Demenois J.. 2017. Montpellier : AgroParisTech, 232 p.. Thèse de doctorat -- Ecologie fonctionnelle et sciences agronomiques, Thèse de doctorat -- Ecologie fonctionnelle et sciences agronomiques, Thèse de doctorat -- Ecologie fonctionnelle et sciences agronomiques.

Les écosystèmes forestiers tropicaux représentent près de la moitié de la superficie forestière mondiale. Ces écosystèmes qui fournissent des services fondamentaux pour le bienêtre de nos sociétés (e.g. régulation des flux de matières, maintien des sols) sont particulièrement touchés (perte et dégradation des forêts) par les changements globaux. La Nouvelle?Calédonie, et ses substrats ultramafiques, ne font pas exception à cette tendance. L'activité minière et les feux sont responsables de la régression, de la fragmentation, de la dégradation des forêts et de l'érosion des sols. L'archipel est classé parmi les points chauds de la biodiversité mondiale et la restauration écologique de ces écosystèmes revêt de forts enjeux. L'objectif appliqué de cette thèse est de contribuer à la restauration écologique des forêts de Nouvelle?Calédonie afin de limiter l'érosion des sols sur substrats ultramafiques, et s'inscrit dans le champ disciplinaire de l'écologie de la restauration. L'objectif scientifique est d'étudier l'influence des symbioses mycorhiziennes et des traits racinaires sur l'érosion des Ferralsols développés sur substrats ultramafiques à travers une approche multi?échelle. Dans la première partie, nous mettons en évidence les caractéristiques floristiques et structurales de communautés végétales sur substrats ultramafiques. Celles?ci laissent présager une expression accrue des traits racinaires des espèces dominantes dans les forêts monodominantes. La place centrale du feu et des cyclones dans la dynamique de succession végétale est également soulignée, tout comme celle des symbioses mycorhiziennes dans le maintien de la monodominance de Nothofagus aequilateralis. Dans la deuxième partie, notre travail permet de suggérer l'existence d'un seuil biotique entre les maquis ligno?herbacés dégradés et les maquis ligno?herbacés. Les feux répétés seraient la cause principale du franchissement de ce seuil. L'augmentation de la biomasse végétale constituerait en effet le facteur?clé contribuant à accroître la stabilité des agrégats entre ces deux stades. Ainsi, la protection contre les feux, associée à la promotion des successions végétales à travers l'utilisation d'espèces potentiellement facilitatrices comme Costularia arundinacea pourrait constituer une stratégie efficiente pour limiter l'érosion des Ferralsols. De plus, l'influence des communautés végétales (e.g. composition floristique) et fongiques (e.g. biomasse) sur la stabilité des agrégats est clairement mise en exergue. La troisième partie vise à évaluer la capacité d'espèces végétales, associées à des champignons mycorhiziens, à accroître la stabilité des agrégats, mais aussi à identifier les traits racinaires et les associations mycorhiziennes contribuant à cet accroissement. Dans cette partie, nous mettons en évidence que la combinaison de valeurs élevées des traits racinaires " Root Mass Density¿Root Length Density¿pourcentage de racines fines " est efficace pour augmenter la stabilité des agrégats. Par ailleurs, l'efficacité de cette combinaison de traits racinaires est accrue par les symbioses mycorhiziennes. Ainsi, des trois espèces végétales évaluées, Costularia arundinacea serait l'espèce?outil la plus efficace pour accroître la stabilité des agrégats. Ce travail a ainsi permis de mettre en évidence l'influence des traits racinaires et des symbioses mycorhiziennes sur la stabilité des agrégats des Ferralsols sur substrats ultramafiques, que ce soit à l'échelle des espèces ou des communautés végétales. A notre connaissance, ces résultats sont les premiers acquis sur ce type de sol. Ces résultats permettent de formuler des propositions en vue de la restauration écologique des milieux forestiers de Nouvelle?Calédonie afin de limiter l'érosion des sols sur substrats ultramafiques, mais aussi d'esquisser de nouvelles pistes de recherche.

Mots-clés : nouvelle-calédonie

Thématique : Biologie du sol; Erosion, conservation et récupération des sols; Ecologie végétale; Anatomie et morphologie des plantes

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