Nutrition et physiologie de Picea mariana en régénération suite à l'envahissement par le Kalmia angustifolia

摘要

La chlorose des aiguilles d'épinette noire observée sur le terrain, indique que ce ralentissement de croissance serait d'ordre nutritionnel. Des études suggèrent que la grande surface spécifique du système racinaire des éricacées, leurs composés allélopathiques et leur production d'une litière récalcitrante à la décomposition, seraient des facteurs qui leur confèrent une habilité compétitive. Cependant, ces études ne consistaient qu'en des manipulations en laboratoire ou des observations faites sur le terrain. En l'absence d'une étude contrôlée effectuée sur le terrain, une question demeure sans réponse claire : la relation entre la présence d'éricacées et une pauvre croissance des semis de conifère est-elle causale ou n'est-elle qu'une simple corrélation? Autrement dit, y a-t-il vraiment interaction compétitive entre le Kalmia et l'épinette noire? Aussi, quelle est l'importance de la compétition directe versus indirecte sur la croissance de l'épinette noire? Le premier chapitre de ce mémoire présente les résultats d'une étude effectuée sur un site dominé par les éricacées où nous avons testé l'effet de deux facteurs expérimentaux - (1) la présence/absence de Kalmia et (2) la fertilisation - sur les propriétés biochimiques du sol et sur la croissance des semis d'épinette noire. La fertilisation et l'éradication des éricacées ont accru la croissance confirmant l'effet délétère du Kalmia . L'éradication des éricacées a accru la minéralisation nette de l'azote indiquant un changement dans les processus biochimiques des sols suite à cette éradication. Les fonctions physiologiques et la croissance des épinettes noires sont susceptibles d'être altérées par la compétition directe et indirecte des éricacées pour l'N ainsi que pour l'eau du sol. Mais jusqu'à ce jour, les études ne se sont intéressées qu'aux conditions édaphiques et à la disponibilité de l'N sous l'influence des éricacées qu'ils ont corrélées avec la diminution de croissance des conifères. Le deuxième chapitre de ce mémoire propose d'aborder l'interaction compétitive entre l'épinette noire et le Kalmia par une approche écophysiologique. Cette approche permet donc d'évaluer quelle ressource du sol limite le plus la croissance de l'épinette noire sous l'influence d'une compétition avec le Kalmia . Plus spécifiquement, je me suis intéressé à l'acclimatation physiologique et morphologique de l'épinette noire face aux contraintes nutritionnelles et hydriques que j'ai corrélées avec ses taux de croissance relatifs («relative growth rate» se réfèrera à RGR par la suite). D'abord, j'ai montré une corrélation négative entre la surface foliaire spécifique («specific leaf area» se réfèrera à SLA par la suite) et le RGR sur les parcelles où le Kalmia a été éradiqué. Les semis d'épinettes noires s'acclimateraient donc morphologiquement au stress hydrique en diminuant leur SLA de façon à accroître leur efficacité d'utilisation de l'eau durant la photosynthèse («water use efficiency» se réfèrera à WUE par la suite). Ensuite, j'ai montré une corrélation positive entre le SLA et le RGR sur les parcelles où le Kalmia était maintenu. Les semis d'épinettes noires s'acclimateraient donc morphologiquement au stress en N en augmentant leur SLA de façon à accroître leur efficacité d'utilisation de l'azote durant la photosynthèse («photosynthetic nitrogen use efficiency» se réfèrera à PNUE par la suite). Toutefois, une hausse du PNUE n'était observée que lorsque le feuillage était réhydraté. Ceci suggérait donc qu'en plus d'imposer un stress nutritionnel, le Kalmia peut aussi imposer un stress hydrique sur le terrain. Les variations intraspécifiques dans la relation entre le SLA et le RGR sont donc dues à l'importance relative de la déficience en N versus la déficience en eau du sol.