Diversité de la réponse au déficit hydrique et vulnérabilité au dépérissement du douglas

par Anne-Sophie Sergent

Thèse de doctorat en Biologie forestière

Sous la direction de Nathalie Bréda et de Philippe Rozenberg.

Soutenue le 21-10-2011

à Orléans , dans le cadre de Ecole doctorale Sciences et technologies (Orléans) , en partenariat avec Institut National de Recherche Agronomique (laboratoire) .

Le président du jury était François Lieutier.

Le jury était composé de Nathalie Bréda, Philippe Rozenberg, François Lieutier, Eric Dufrene, Jacques Ranger, Olivier Picard.

Les rapporteurs étaient Eric Dufrene, Jacques Ranger.


  • Résumé

    Avec plus de 400 000 ha, le douglas (Pseudotsuga Menziesii (Mirb.) Franco) est l’une des essences les plus plantées en France. Originaire de l’ouest de l’Amérique du Nord, cette essence introduite est appréciée des gestionnaires forestiers pour sa croissance rapide et la qualité de son bois. Cependant ses performances de productivité pourraient être compromises dans le contexte d’augmentation de la fréquence des sécheresses. Suite à la sécheresse exceptionnelle de 2003, le douglas a en effet connu des dysfonctionnements importants (mortalité, pertes foliaires, réduction de croissance …) et durables marquant l’entrée dans une phase de dépérissement. Les objectifs de ce travail sont (1) de vérifier si la sécheresse est l’aléa induisant le dépérissement, (2) de déterminer les facteurs écologiques et sylvicoles de vulnérabilité à la sécheresse et (3) de contribuer à l’exploration de la variabilité génétique de la réponse à la sécheresse au travers de l’étude de provenances issues de l’aire naturelle. L’analyse des signalements du Département de la Santé de la Forêt a montré que les deux principales régions affectées par ces dépérissements post 2003 sont la Bourgogne et le nord-est de la région Midi-Pyrénées. L’étude dendro-écologique menée dans ces deux régions nous a permis de démontrer (1) la très forte sensibilité de la croissance radiale à l’intensité du déficit hydrique du sol, (2) que si la sécheresse exceptionnelle de 2003 est l’aléa déclenchant du dépérissement, les sécheresses récurrentes entre 2003 et 2006 ont induit une perte de croissance radiale prolongée, (3) que les sols à faible réserve utile constitue un facteur de vulnérabilité au dépérissement. La fertilité minérale du sol évaluée par bio-indication apparaît comme un facteur clé de la récupération de la croissance. Lors de l’étude génétique, aucune différence de croissance en réponse à la sécheresse n’a pu être mise en évidence entre les provenances Washington et Oregon. L’ensemble de ces résultats permet de proposer des recommandations aux gestionnaires pour réduire les risques de dépérissement induits par la sécheresse.

  • Titre traduit

    Diversity of Douglas-fir response to soil water deficit and vulnerability to decline


  • Résumé

    With more than 400 000 ha, Douglas fir (Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco) is one of the most widely planted species in France. This introduced species native of western North America, is forest managers appreciated for its rapid growth and quality of its wood. However, its productivity performance could be compromised in the context of increased frequency of droughts. Following the exceptional drought of 2003, Douglas has indeed experienced major and durable shortcomings (mortality, leaf loss, reduced growth ...) marking the entry into a phase of decline. The objectives of this work are (1) to check if the hazard inducing decline is drought, (2) to determine the ecological and silvicultural factors of vulnerability to drought and (3) contribute to the exploration of the variability genetic response to drought through the study of provenances from the natural range. Analysis of reports of the Department of Health Forest showed that the two main areas affected by the dieback are post 2003 Burgundy and northeast of the Midi-Pyrenees. The dendro-ecological study conducted in these two regions allowed us to demonstrate (1) the high sensitivity of radial growth in the intensity of soil moisture deficit, (2) if the exceptional drought of 2003 is the decline inducing hazard, recurrent droughts between 2003 and 2006 induced a prolonged loss of radial growth, (3) that soils with low reserves are a factor of vulnerability to dieback. Mineral soil fertility assessed by bio-indication appears as a key factor in the recovery of growth. In the genetic study, no difference in growth in response to drought could be demonstrated between Washington and Oregon provenances. All these results allow us to make recommendations to managers to reduce the risk of dieback induced by drought.

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