Nutrition et physiologie de Picea mariana en regeneration suite a l'envahissement par le Kalmia angustifolia.

摘要

L'amenagement forestier durable depend d'une connaissance fiable des facteurs qui affectent la croissance des semis suite a une coupe forestiere. Ce memoire propose d'approfondir les connaissances qui portent sur la nutrition, la physiologie ainsi que la croissance de l'epinette noire suite a une coupe forestiere dans le contexte de l'envahissement par les ericacees. Dans les forets de l'est du Canada, la stagnation de la croissance de la regeneration de Picea mariana (Mill.) BSP. (se referera a epinette noire par la suite) associee a un couvert de Kalmia angustifolia L. (se referera a Kalmia par la suite) a souvent ete observee suite a une perturbation. Le Kalmia est une plante arbustive qui se retrouve sous le couvert forestier domine par l'epinette noire. Les pratiques forestieres visant a minimiser la perturbation des sols et de la regeneration, telles la CPRS (coupe avec protection de la regeneration et des sols) au Quebec et la CLAAG ("careful logging around advanced growth") en Ontario, peuvent promouvoir une invasion rapide du Kalmia sur les parterres de coupe. La presence du Kalmia est associee a une accumulation de la couche morte au sol et dans des cas extremes, la persistance du Kalmia resulterait en une lande improductive la ou une foret productive etait autrefois presente.;Les fonctions physiologiques et la croissance des epinettes noires sont susceptibles d'etre alterees par la competition directe et indirecte des ericacees pour l'N ainsi que pour l'eau du sol. Mais jusqu'a ce jour, les etudes ne se sont interessees qu'aux conditions edaphiques et a la disponibilite de l'N sous l'influence des ericacees qu'ils ont correlees avec la diminution de croissance des coniferes. Le deuxieme chapitre de ce memoire propose d'aborder l'interaction competitive entre l'epinette noire et le Kalmia par une approche ecophysiologique. Cette approche permet donc d'evaluer quelle ressource du sol limite le plus la croissance de l'epinette noire sous l'influence d'une competition avec le Kalmia. Plus specifiquement, je me suis interesse a l'acclimatation physiologique et morphologique de l'epinette noire face aux contraintes nutritionnelles et hydriques que j'ai correlees avec ses taux de croissance relatifs ("relative growth rate" se referera a RGR par la suite). D'abord, j'ai montre une correlation negative entre la surface foliaire specifique ("specific leaf area" se referera a SLA par la suite) et le RGR sur les parcelles ou le Kalmia a ete eradique. Les semis d'epinettes noires s'acclimateraient donc morphologiquement au stress hydrique en diminuant leur SLA de facon a accroitre leur efficacite d'utilisation de l'eau durant la photosynthese ("water use efficiency" se referera a WUE par la suite). Ensuite, j'ai montre une correlation positive entre le SLA et le RGR sur les parcelles ou le Kalmia etait maintenu. Les semis d'epinettes noires s'acclimateraient donc morphologiquement au stress en N en augmentant leur SLA de facon a accroitre leur efficacite d'utilisation de l'azote durant la photosynthese ("photosynthetic nitrogen use efficiency" se referera a PNUE par la suite).;Toutefois, une hausse du PNUE n'etait observee que lorsque le feuillage etait rehydrate. Ceci suggerait donc qu'en plus d'imposer un stress nutritionnel, le Kalmia peut aussi imposer un stress hydrique sur le terrain. Les variations intraspecifiques dans la relation entre le SLA et le RGR sont donc dues a l'importance relative de la deficience en N versus la deficience en eau du sol.;La chlorose des aiguilles d'epinette noire observee sur le terrain, indique que ce ralentissement de croissance serait d'ordre nutritionnel. Des etudes suggerent que la grande surface specifique du systeme racinaire des ericacees, leurs composes allelopathiques et leur production d'une litiere recalcitrante a la decomposition, seraient des facteurs qui leur conferent une habilite competitive. Cependant, ces etudes ne consistaient qu'en des manipulations en laboratoire ou des observations faites sur le terrain. En l'absence d'une etude controlee effectuee sur le terrain, une question demeure sans reponse claire : la relation entre la presence d'ericacees et une pauvre croissance des semis de conifere est-elle causale ou n'est-elle qu'une simple correlation? Autrement dit, y a-t-il vraiment interaction competitive entre le Kalmia et l'epinette noire? Aussi, quelle est l'importance de la competition directe versus indirecte sur la croissance de l'epinette noire? Le premier chapitre de ce memoire presente les resultats d'une etude effectuee sur un site domine par les ericacees ou nous avons teste l'effet de deux facteurs experimentaux -- (1) la presence/absence de Kalmia et (2) la fertilisation -- sur les proprietes biochimiques du sol et sur la croissance des semis d'epinette noire. La fertilisation et l'eradication des ericacees ont accru la croissance confirmant l'effet deletere du Kalmia. L'eradication des ericacees a accru la mineralisation nette de l'azote indiquant un changement dans les processus biochimiques des sols suite a cette eradication.