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Les forêts mélangées : un atout pour la diversité et le fonctionnement des sols ? Rapport final sur la Convention DEB-Irstea 2013-2015 Action n° D14 : ATOUT-SOL

Résumé : Résumé des conclusions techniques associées aux résultats 1.Une étude bibliographique sur l’influence des mélanges sur la diversité des organismes du sol. Dans le contexte de la gestion durable des forêts et du changement climatique, l'augmentation de la diversité des arbres dont la sylviculture pour répondre au défi de préserver mieux la biodiversité tout en produisant plus. Cette revue se concentre sur les effets de l’augmentation de la diversité des arbres d’un peuplement dont la sylviculture en mélange sur la faune du sol dans les forêts tempérées. Les effets sur la diversité des espèces, l'abondance, et les groupes fonctionnels de lombricidés et de microarthropodes (collemboles et acariens oribates) sont examinés. Des éléments sur les principaux facteurs affectant les communautés du sol dans ces peuplements sont proposés. L'étude numérique ne met pas en évidence d’effet généralisé du mélange sur la diversité et l'abondance des lombrics et des microarthropodes. En effet, des effets positifs, négatifs ou non significatifs sont rapportés dans la littérature. Néanmoins, l'étude montre que l'abondance et la diversité des organismes du sol peuvent être fortement affectées par la présence de certaines espèces d'arbres. De plus, la structure des communautés d’organismes du sol est dans la plupart des cas fortement modifiée par l’augmentation de la diversité des arbres ou l’effet du mélange. Les traits des litières, et donc l'identité des espèces dans le mélange, semblent être un facteur majeur agissant sur les communautés du sol, alors que le seul effet du mélange d’essences a un impact très limité. Les traits des litières ont une action sur les communautés du sol directement et indirectement à travers les caractéristiques physiques (micro-habitats), et chimique (qualité des ressources) de la litière, et les caractéristiques de l’humus. Il apparait que la structure des communautés, et donc les groupes fonctionnels des organismes du sol, répondent plus significativement que la diversité per se, et donc pourrait être de meilleurs indicateurs. Mais, les données dans ce domaine sont rares et lacunaires. Par suite, de nouvelles recherches en écologie fonctionnelle des communautés du sol sont nécessaires. Les enseignements pour la gestion forestière sont principalement de raisonner en termes de composition d’essence dans un peuplement, avec la présence ou introduction de certaines essences, plutôt que de privilégier les mélanges quels qu’il soit. 2.La mise en place d’une expérimentation en plaine et en montagne comparant trois compositions de peuplement (pur feuillu, pur résineux et mélange feuillu-résineux) pour la diversité de la mésofaune et l'activité biologique des sols à l'aide du suivi de la décomposition des litières (méthode des litter-bags). Nous avons étudié deux massifs forestiers, un site de montagne (massif de Belledonne, Isère, hêtre et sapin) et un de plaine (forêt d’Orléans, Centre, chêne et pin). Les collemboles ont été identifiés à l’espèce et au total, 1490 individus ont été identifiés, appartenant à 41 espèces différentes. L’étude de la décomposition des litières a été réalisée grâce à un dispositif expérimental basé sur des sacs de litière (litter-bags). Au total, 5400 sachets ont été disposés dans les placettes forestières en novembre 2013, et près de 200 sachets sont relevés régulièrement sur chacun des deux sites pour déterminer la perte de masse et en déduire la vitesse de décomposition selon le type de litière (feuillu ou résineux pur, mélange) et la composition du peuplement. Parallèlement, plusieurs paramètres ont été mesurés tels que l’humidité du sol, le pH, le C/N, la CEC et les formes d’humus. Les résultats de nos travaux apportent des éclairages importants sur un processus écologique majeur (décomposition des litières) pour la résilience des écosystèmes forestiers. Pour ce qui concerne les taux de décomposition après 10 mois d’expérimentation révèlent que la perte de masse est relativement équivalente en fonction des différents types de litières pour le site de plaine pour un peuplement donné, c’est-à-dire peuplement purs de résineux, purs de feuillus ou mixtes résineux feuillus. Néanmoins, pour le site de montagne, nous pouvons observer que la litière de hêtre issue des stations de hêtres purs se décompose moins vite que les autres types de litières. De plus, la litière de sapin se décompose plus vite que la litière de hêtre quel que soit le type de peuplement où elle est placée, mais uniquement quand elle est placée seule dans les sachets de litières. Les taux de décomposition actuels étant encore faibles, nous ne pouvons statuer sur l’effet observé. Cependant, nous pouvons dire qu’au bout de 6 mois nous n’observons ni de différence entre les peuplements purs et mixtes, ni de décomposition préférentielle d’un type de litière dans son peuplement d’origine comme met en avant la théorie du « home-field advantage ». Néanmoins, les litières issues des peuplements purs de feuillus, chêne et hêtre, se décomposent en moyenne moins vite dans leur peuplement de production (peuplement pur feuillus) que dans les autres peuplements, environ -5% et -11%, respectivement. Ce point soulève des questions sur l’effet du mélange sur la composition chimique des litières et sur le rôle des résineux sur le processus de décomposition des litières exogènes au peuplement. Nous avons également observé que dans les deux sites étudiés, l’abondance et la diversité des communautés de collemboles sont différentes selon le type de peuplement. L’abondance et la richesse spécifique sont supérieures dans les peuplements de feuillus purs en comparaison aux peuplements purs de résineux. Les peuplements mélangés présentent des valeurs intermédiaires aux deux autres peuplements. En termes de structure des communautés, pour le site de plaine, les peuplements mélangés montrent une structure plus proche des peuplements résineux que celle des peuplements de feuillus. Bien que les différences soient nettement moins marquées en montagne, les communautés de collemboles dans les peuplements mélangés semblent à l’inverse plus proches des communautés des peuplements de feuillus. De plus, il apparaît que les communautés de collemboles ne soient pas prédites par les mêmes facteurs environnementaux pour les deux sites. Ainsi, seulement le C/N apparaît en commun comme facteur explicatif de la variabilité des communautés des microarthropodes. Nous pouvons conclure que les peuplements mélangés ne soutiennent pas une diversité ou une abondance plus importante que les peuplements de feuillus quel que soit le site étudié. Toutefois, ils présentent toujours des valeurs intermédiaires aux deux peuplements purs, que ce soit pour l’abondance ou la diversité des collemboles. De plus, il apparaît évident que les facteurs de contrôle en fonction des sites ne sont pas les mêmes. Ces résultats sont intéressants car ils montrent déjà, au regard du faible recul dont nous avons bénéficié l’intérêt des peuplements mélangés en particulier si l’on veut augmenter la résilience fonctionnelle des peuplements purs résineux en particulier dans les situations où des forçages climatiques viendraient réduire la productivité de tels peuplements.
Document type :
Reports
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https://hal.inrae.fr/hal-02601124
Contributor : Migration Irstea Publications <>
Submitted on : Saturday, May 16, 2020 - 6:09:35 AM
Last modification on : Tuesday, September 7, 2021 - 3:54:49 PM

Identifiers

  • HAL Id : hal-02601124, version 1
  • IRSTEA : PUB00043830

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Nathalie Korboulewsky. Les forêts mélangées : un atout pour la diversité et le fonctionnement des sols ? Rapport final sur la Convention DEB-Irstea 2013-2015 Action n° D14 : ATOUT-SOL. [Rapport de recherche] irstea. 2014, pp.60. ⟨hal-02601124⟩

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