Les tanins de Kalmia angustifolia comme agents de contrôle de la disponibilité des nutriments dans les pessières boréales

Cette thèse porte sur les mécanismes par lequel des plantes qui produisent une litière riche en composés phénoliques et tanins condensés réduisent la disponibilité des nutriments, surtout l'azote, dans le sol. En premier lieu, je me suis intéressé à la séquestration de l'azote sous forme...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Joanisse, Gilles
Other Authors: Bradley, Robert L.
Language:French
Published: Université de Sherbrooke 2008
Online Access:http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/5087
Description
Summary:Cette thèse porte sur les mécanismes par lequel des plantes qui produisent une litière riche en composés phénoliques et tanins condensés réduisent la disponibilité des nutriments, surtout l'azote, dans le sol. En premier lieu, je me suis intéressé à la séquestration de l'azote sous forme de complexes protéines-tanins comme mécanisme de contrôle de la disponibilité de l'azote suivant l'envahissement par le Kalmia . J'ai comparé la capacité de formation de complexes protéines-tanins de Kalmia et d'épinette, j'ai ajouté des tanins et des complexes protéines-tanins dans de l'humus pour mesurer leurs minéralisations par les microorganismes, et finalement, j'ai comparé la croissance de mycorhizes sur des milieux contenants des tanins et des complexes protéines-tanins. Les résultats indiquent que, par unité de masse, les tanins de Kalmia étaient plus efficaces pour précipiter les protéines et que les complexes protéines-tanins étaient ni minéralisés ni utilisés par les microorganismes de l'humus. Finalement, les mycorhizes d'épinette avaient une croissance très faible dans les milieux contenant des complexes protéines-tanins relativement aux mycorhizes du Kalmia . Nos résultats suggèrent que la présence de Kalmia sur un site augmente la quantité d'azote séquestré sous forme de complexes protéines-tanins, et que ceci lui conférerait un avantage envers l'épinette. En deuxième lieu, je me suis intéressé au concept que l'augmentation de litière riche en composés phénoliques sur des sites infertiles en fin de succession entraîne une augmentation du ratio de l'azote organique dissous (DON) par rapport à l'azote inorganique dissous (DIN) dans le sol. Il est proposé que cette augmentation du ratio soit due par la formation de complexes protéines-tanins et un ralentissement de la minéralisation des litières riches en composés phénoliques. Compte tenu que d'autres facteurs peuvent influencer ce ratio tel que l'activité microbienne et l'immobilisation subséquente de nutriments, j'ai réalisé une expérience dans laquelle j'ai ajouté des proportions grandissantes de litières de Kalmia par rapport à celle d'épinette noire dans de l'humus et j'ai mesuré le ratio DON :DIN, ainsi que l'activité microbienne. Nos résultats suggèrent la formation de complexes protéines-tanins par la litière de Kalmia , puisque l'activité microbienne ainsi que l'azote minéral n'ont pas augmentés même si la litière de Kalmia contenait deux fois plus d'azote que la litière d'épinette. Cependant, le ratio DON : DIN n'a augmenté en fonction de la proportion de Kalmia qu'à seulement une des dates d'incubation, ce qui suggère que ce ratio n'est pas un bon indice de l'évolution vers des communautés riches en tanins condensés. En troisième lieu, je me suis intéressé au concept de l'inhibition enzymatique par les tanins relâchés par la litière comme mécanisme pouvant expliquer la faible disponibilité des nutriments dans des sols envahis par le Kalmia , et de même, son contrôle sur les processus de l'écosystème. Pour ce faire, j'ai mesuré l'activité d'enzymes du sol en présence de tanins purifiés, en présence de litière de Kalmia et d'épinette, et finalement, en relation avec le pourcentage de recouvrement de Kalmia sur le terrain. Les résultats ont montrés que les tanins inhibent l'activité des enzymes du sol et que cette inhibition est proportionnelle à la concentration de tanins. Une diminution de l'activité de certains enzymes a été mesurée suivant l'augmentation de litière de Kalmia et son pourcentage de recouvrement sur le terrain. Globalement, ces résultats supportent l'hypothèse que l'inhibition enzymatique par les tanins de la litière de Kalmia est un mécanisme important qui contrôle les processus de l' écosystème. En quatrième lieu, compte tenu que les concentrations en tanins et composés phénoliques variaient avec les conditions de fertilité et de luminosité du site, j'ai voulu comparer la disponibilité des nutriments dans des sols associés au Kalmia et à l'épinette noire de forêts fermées et de parterres de coupes à lichens et à mousses. Nos résultats indiquent des différences entre les types de sites, mais, peu importe le type de site, le Kalmia diminuait les disponibilités des formes d'azotes (DIN et DON) et du carbone pour les organismes du sol relativement à l'épinette noire, quoique qu'il les diminuait un peu moins dans les forêts fermées, possiblement à cause d'une litière de meilleure qualité.Cette étude démontre qu'il est important de tenir compte du recouvrement de Kalmia avant coupe forestière, car ce dernier diminue la disponibilité des nutriments du sol même sous la canopée.