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Submitted on 26 Jan 2020
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Qui sera sur la grève ? Résultats pluriannuels pour un îlot fluviatile en formation : banque de graines,
végétation, degré de remodelage
Sabine Greulich, Marietou Diouf, Perrine Gradaive
To cite this version:
Sabine Greulich, Marietou Diouf, Perrine Gradaive. Qui sera sur la grève ? Résultats pluriannuels pour un îlot fluviatile en formation : banque de graines, végétation, degré de remodelage. 9e rencontres botaniques du Centre – Val de Loire, Nov 2019, Tours, France. �halshs-02455695�
-150 -100 -50 0 50 100 150 Eau, (hydrophytes) Salix purpurea S. triandra S. alba Populus nigra Populus nigra Salix alba P. nigra Fraxinus excelsior F. angustifolia Ulmus minor Ulmus laevis F. excelsior F. angustifolia Ulmus minor Ulmus laevis Fraxinus spp Ulmus spp Quercus robur Ligustrum vulgare Forêt de bois dur (1) Forêt de bois dur (2) (Forêt de transition) Forêt de bois tendre Herba-cées Pionniers ligneux, arbustifs Chênaie-ormaie Frênaie-ormaie Salix ssp., Populus nigra (plantules)
Qui sera sur la grève ?
Résultats pluriannuels pour un îlot fluviatile en formation : banque de
graines, végétation, degré de remodelage
Les grèves et barres sédimentaires des cours d’eau, exondées au moment de l’étiage, sont les premiers habitats colonisés par une végétation terrestre et le premier stade dans la succession écologique menant vers une forêt alluviale (Fig. 1). Avec leur végétation
peu dense, ces habitats sont facilement et
fréquemment remodelés par les crues. La végétation
qui s’y implante et arrive à s’y maintenir sur plusieurs années, peut potentiellement stabiliser l’habitat et influer sur la vitesse de déroulement de la succession. Des travaux précédents ont montré que les espèces végétales arrivent sur les grèves principalement sous forme de graines (Greulich & al. 2017), et que les densités (Fig. 2). et la richesse spécifique du stock grainiers du sédiments y sont particulièrement variables.
Site
d’étude :
La Réserve Naturelle Nationale de Saint Mesmin, prèsd’Orléans (Fig. 3). Un îlot fluviatile (« îlot C ») y a été arasé en septembre 2012 et s’y reconstitue depuis. Il a été suivi annuellement dans le cadre des projets Biomareau et Biomareau II (Villar, 2015).
Sabine Greulich
1,2
, Mariétou Diouf
1
, Perrine Gradaive
1
1 : UMR Université de Tours - CNRS 7324 CITERES, 33 Allée Ferdinand de Lesseps, 37200 Tours (France) et Zone Atelier Loire 2 : Polytech Tours, Département Aménagement et Environnement
Figure 3: Localisation du site d’étude
1
Remerciements : A A. Meheust et A. Paquet pour leur aide dans la détermination des graines, à P. Jugé pour l’assistance sur le terrain. Références : Cappers, R.T.J., Bekker, R.M. & Jans, J.E.A. 2012. Digital Seed Atlas of the Netherlands. Barkhuis (2nd ed.), 509 pp. |Greulich, S. 2017. Banque de graines du sol et végétation établie de quelques habitats majeurs de la plaine alluviale en Loire moyenne. 8e rencontres botaniques du Centre – Val de Loire, 18 novembre 2017 à Blois. | Villar, M. 2015. Dynamique de recolonisation de la biodiversité après travaux d’entretien du lit de la Loire. Projets Biomareau et Biomareau II. Porteur INRA Orléans, Financement FEDER Loire, Région Centre.
Quelle est l’amplitude des dépôts et de l’érosion à travers une barre sédimentaire (“grève”, “banc de sable”) ?
Comment évolue la banque de graines (densité, espèces dominantes, richesse spécifique) ?
Comment évolue la végétation (densité, espèces dominantes, richesse spécifique) ?
Questions :
S PS SF MF EG
Seed bank density
Seeds. m -² 0 2000 6000 10000
Figure 4 : Réseau de placettes de suivi. Trois zones de placettes
équidistantes (15 m). Les zones
couvrent les principales gammes
granulométriques des sédiments (bas de la figure). U: amont ; C : centre, D : aval.
Mesures d’altitude de chaque placette au DGPS (précision centimétrique).
Prélèvement des 6 premiers centimètres de sédiment (carottier 7 cm Ø, 5 points par placette, Fig. 5), tri, comptage et détermination des graines (suivant Cappers et al. 2012).
2
3
Relevés de végétation, indice abondance-dominance de Braun-BlanquetHypothèse :
Le stock grainier des sédiments augmente au cours du temps aux endroits les plus stables
Différences d’altitude 2018 -2015 des placettes (en cm)
-4.8 ± 20.4 cm [-65.1 27.5] Médiane: -0.9 cm -150 -100 -50 0 50 100 150
CD11 CD12 CD13 CD14 CD15 CD16 CD17 CD21 CD22 CD23 CD24 CD25 CD26 CD27 CD28 CD29 CC11 CC12 CC13 CC21 CC22 CC23 CC24 CC25 CC31 CC32 CC33 CC34 CC35 CC36 CC37 CU11 CU12 CU13 CU14 CU15 CU21 CU22 CU23 CU24 CU25 CU31 CU32 CU33 CU34 CU35
48.6 ± 42.4 cm [4.1 210.0]
Médiane: 36.7 cm Changements interannuels d’altitude (en cm)
2016-15 2017-16 2018-17
Globalement érosion à l’amont (U) et au bord, stabilité au centre (C), dépôt à l’aval (D). Mais : seulement 2 placettes avec < 6 cm de changements sur la période d’étude.
2
Banque de graines
• Densité : en moyenne ~ 660 graines/m² • 3703 graines identifiées -> 95 espèces,
• 3 espèces dominantes (> 90% de toutes les graines) :
3
Végétation
55 23 38 44 0 20 40 60 2015 2016 2017 2018Introduction
Figure 1 : Stades de la succession alluviale type en Loire moyenne.
Encerclé : la grève
Figure 2 : Densités des banques de graines dans différentes habitats de la plaine alluviales. S :
grèves sableuses, PS : peupleraie arbustive, SF : Forêt de bois tendre, MF : forêt de bois dur, EG : Prairie à Elytrigia sp. Issu de Greulich et al. 2019. JVS 30:732-745.
1
2
3
Dépôt initial de graines par les crues et avec les sédiments Germination de certaines
graines et installation de plantules durant l’été Certaines plantules arrivent à la floraison
Les graines produites s’accumulent dans les sédiments autour
Méthodes
Protocole :
Les paramètres d’étude ont été suivis sur un réseau de48 placettes fixes (Fig. 4) durant les étés 2015 à 2018 :
Figure 5 : Une placette de suivi (1m x 1m) et disposition des points de prélèvement de sédiments © Winterberger et al. 2019, Wetlands 39(2):275–290
Résultats
1
Bilan sédimentaire
amont aval a ab ab b NS, p = 0.133 Richesse spécifique par placette U C D 0 5 10 15 20 25 2015 2016 2017 2018 0 5 10 15 20 25 Nombre de graines par placette NS, p = 0.789 NS, p = 0.374 C U D 0 10 20 30 40 2015 2016 2017 2018 0 10 30 50• Pas d’augmentation progressif du stock grainier, de fortes variabilités spatiales et temporelles.
• Une tendance à l’augmentation de la richesse
spécifique avec le temps ?
Banque de graines
73 22 35
Végétation
Au total 57 espèces sont observées sur l’ensemble des placettes, avec de fortes variabilités selon les années. Seuls 38% des espèces sont partagées avec la banque de graines
Les espèces aux plus forts recouvrements :
Populus nigra Salix sp. Persicaria lapathifolia Corrigiola littoralis
a b a a 2015 2016 2017 2018 0 5 10 15 20 U C D 0 5 10 15 20 a b c Richesse spécifique par placette Thymus serpyllum (1359 graines) Corrigiola littoralis (1180 graines) Portulaca oleracea (181 graines)
Peu de différences entre années à l’échelle des placettes, une végétation qui diminue en espèces de l’amont vers l’aval.
Discussion & Conclusions
• Suite à l’important remodelage interannuel des sédiments de l’îlot, un enrichissement progressif de la banque de graines au cours de temps et à l’échelle des placettes n’a pas eu lieu.
• La grande richesse spécifique de la végétation à l’amont de l’îlot peut être mise en relation avec des altitudes plus faibles : il en résulte des submersions plus fréquentes avec un stress hydrique moindre en été et des apports de propagules plus fréquents.
Fonctionnement observé :
Dépôt initial de graines par les crues et avec les sédiments Germination de certaines
graines et installation de plantules durant l’été Certaines plantules arrivent à la
floraison Les graines produites s’accumulent dans les
sédiments autour Lors des crues hivernales, les
sédiments sont déplacés et/ou d’épaisses couches de nouveaux
sédiments sont déposées
