Dynamique de population d'une légumineuse du sous-bois de la forêt landaise (Ulex europaeus) dans le cadre de la sylviculture du pin maritime : proposition d'un modèle conceptuel

Population dynamic of an undestory legume (Ulex europaeus) in the context of forestry of maritime pine in the 'Landes de Gascogne'" : Proposition for a conceptual model

• Auteur / Autrice : Florian Delerue
• Direction : Sylvain Pellerin, Laurent Augusto, Maya Gonzalez
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Ecologie évolutive, fonctionnelle et des communautés
• Date : Soutenance le 27/06/2013
• Etablissement(s) : Bordeaux 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences et Environnements (Pessac, Gironde)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de transfert sol-plantes et cycles des éléments minéraux dans les écosystèmes cultivés - Transfert Sol-Plante et Cycle des Eléments Minéraux dans les Ecosystèmes Cultivés
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Bart Muys, Blaise Touzard
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Philippe Balandier, Danièle Magda

Mots clés

Mots clés contrôlés

Modèles mathématiques

Plantes -- Populations

Régénération forestière

Landes (France)

Ulex europaeus

Mots clés libres

Dynamique de population

Sous-bois

Plantes ligneuses

Modèle spatialement explicite

Allocation à la reproduction

Prédation avant la dispersion

Niche de régénération

Population dynamic

Understory

Woody plants

Spatially explicit models

Reproductive allocation

Predispersal seed predation

Regeneration niche

Résumé

La fixation symbiotique d'azote par l'ajonc d'Europe (Ulex europaeus) représente une source importante d'azote dans la forêt cultivée de pins maritimes des 'Landes de Gascogne'. Cette thèse a pour objectif la création d'un modèle conceptuel de dynamique de population de l'ajonc dans la région en vue de la prédiction du flux d'azote associé. Pour cela plusieurs étapes du cycle de vie de l'espèce ont été étudiées: la production et la prédation des graines, puis le recrutement de nouveaux individus depuis le stock de graines du sol. Nos résultats suggèrent que le maintien de cette espèce héliophile à l'ombre de la canopée des pins est facilité par la diminution de l'allocation de ressources à la reproduction, lui permettant de maintenir sa croissance, et par la diminution de la prédation des graines. Par ailleurs, le recrutement de nouveaux ajoncs semble influencé par des facteurs écologiques identifiables (e.g. humidité du sol). Mais ces facteurs sont fortement variables dans l'espace et dans le temps, et aucun micro habitat n'apparait comme plus favorable à la régénération de l'espèce. Ces résultats sont intégrés à un modèle conceptuel, représentant les différentes étapes du cycle de vie de l'espèce, et l'impact des opérations sylvicoles sur ces étapes. Les connaissances issues de cette thèse pourraient aussi bénéficier à d'autres problématiques liées à l'espèce (e.g. c'est une espèce invasive dans de nombreuses régions du monde) et à la compréhension de l'écologie de la régénération des espèces ligneuses. En effet, l'allocation des ressources à la reproduction pourrait être plastique et permettre une réponse adaptative à un environnement changeant; et la variabilité spatiotemporelle de la régénération des ligneux pourrait reposer sur l'existence de niches écologiques de régénération définies dans l'espace écologique.

Symbiotic nitrogen fixation by European gorse (Ulex europaeus) is a major source of nitrogen in the 'Landes de Gascogne' cultivated forest of maritime pine. This thesis aims to build a conceptual model of the population dynamic of gorse in the region, with a view to predict the associated flux of nitrogen. To achieve this, several steps of the life cycle of the species were studied: production and predation of seeds, and the recruitment of new plants from the seedbank.The results suggest that the maintenance of this light demanding species in the shade of the canopy of pines is improved by the decrease of reproductive allocation, which enable to maintain its growth, and by the decrease of the predation of seeds. The recruitment of new gorse plants seems controlled by identifiable ecological factors (e.g. soil moisture), however these factors are highly variable in space and time, and no specific micro-habitat appears to be more favourable for the species regeneration.These results are integrated into a conceptual model based on the different steps of the life cycle of the species, and taking into consideration the influence of forestry practices on these steps. Furthermore, the production of knowledge could benefit other subjects related to the species (e.g gorse is a noxious weed in many region in the world) and the understanding of the ecology of woody plants' regeneration. Allocation of resources to reproduction may be plastic and enable an adaptative response to a changing environment; and spatiotemporal variability of the regeneration of woody plants may rely on the existence of ecological regeneration niches defined in the ecological space.