HAL Id: hal-01032071
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01032071
Submitted on 6 Jun 2020
HAL is a multi-disciplinary open access
archive for the deposit and dissemination of sci-entific research documents, whether they are pub-lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers.
L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés.
Influence des traits des espèces sur la respiration du sol dans une plantation forestière tropicale
Laetitia Brechet, Stéphane Ponton, Jacques Roy, Daniel Epron
To cite this version:
Laetitia Brechet, Stéphane Ponton, Jacques Roy, Daniel Epron. Influence des traits des espèces sur la respiration du sol dans une plantation forestière tropicale. 9. Journées d’Ecologie Fonctionnelle, Mar 2007, Biarritz, France. 14 p. �hal-01032071�
Influence des traits des
Influence des traits des
Influence des traits des
Influence des traits des
espèces sur la respiration
espèces sur la respiration
du sol dans une plantation
du sol dans une plantation
du sol dans une plantation
du sol dans une plantation
forestière tropicale
forestière tropicale
Laëtitia BRECHET1, Stéphane PONTON2, Jacques ROY3, Daniel EPRON2
1UMR ECOFOG, Campus agronomique, 97387 Kourou Guyane Française
2UMR EEF, INRA Nancy, 54280 Champenoux, y, p
Contexte général
Impacts
deschangements globaux
Les écosystèmes forestiers = 46,3% du C pour 27,8% de la surface terrestre (Watson et al.,
2000) 2000)
FORETS TROPICALES
FORETS TROPICALES
PUITS ou SOURCES C ?
Diversité des espèces
(l G 200
Flux biogéochimiques
(R i ti d l 2/3
(la Guyane ~ 200 esp. arbres.ha-1)
(Respiration du sol (RS) ~ 2/3
de RECO, et fortes valeurs)
?
Contexte général
9
9 Différentes composantes à l’origine de la Respiration du sol (RS)
Facteurs biotiques Rs Litière Litière aérienne Facteurs abiotiques T°C et H Rml RmMOS Matière O i l Rr Litière racinaire Lessivage Organique sol Rmr exudats g Type de sol 2
Contexte général
9
Variabilité spatiale
:9
Variabilité spatiale
:1- Des facteurs abiotiques
- la température (Ts) : « varie peu » (Salimon et al., 2004) - l’humidité du sol (H)
- le type de sol (densité apparente texture ) - le type de sol (densité apparente, texture…)
2- Des facteurs biotiques
- la qualité, et la quantité de litière aérienne et souterraine - les communautés microbiennes
Cette étude permet d’expliquer 67% de la variabilité de RS (Guyane française)
p t value SE Coef SE t value p Coef 0 1 1 67 0 05 0 10 D ité i i 0.02 -2.44 1.92 -4.67 Contenu en eau 0.008 -2.85 0.75 -2.12 Densité apparente p t value SE Coef. 0 1 1 67 0 05 0 10 D ité i i 0.02 -2.44 1.92 -4.67 Contenu en eau 0.008 -2.85 0.75 -2.12 Densité apparente p t value SE Coef. 3 Epron et al., 2006 Guyane
<0.0001 6.85 0.99 6.84 Residual intercept 0.1 1.67 0.05 0.10 Densité racinaire <0.0001 6.85 0.99 6.84 Residual intercept 0.1 1.67 0.05 0.10 Densité racinaire
Hypothèse et objectifs :
des cycles biogéochimiques différents pour des monocultures différentes9 Mettre en évidence la gamme de variation de la respiration du sol pour des placettes monospécifiques d’une plantation tropicale
pour des placettes monospécifiques d une plantation tropicale,
9 Relier les valeurs de RS avec l’identité fonctionnelle de chaque placette caractérisée par les traits des espèces :
i. qualitatifs,
ii quantitatifs
ii. quantitatifs, iii. historiques.
Modèle conceptuel de compartiment/flux
Traits des espèces
Qualité chimique Qualité chimique des Litières des Litières (N, C, P…) (N, C, P…) Production de Production de Litière Litière (ST, litières) (ST, litières)
+
Cycle biogéochimique du C y g qR
R
SS Qualité du sol (Reich et al., 2003, Wright et al 2004) Wright et al., 2004) 5Matériels et méthodes
15 CHEMIN N
Diplotropis
purpurea Respiration du sol :
16 13 Platonia
insignis Caryocar
glabrum
Respiration du sol :
9 6 mesures/placette (EGM, PP système)
9 5 campagnes de RS
(février, mars, mai, juin, octobre 2005)
14 12 Hymenaea courbaril Vochysia tomentosa ( , , , j , ) 9 humidité Biomasse végétale : 11 Symphonia Sp I g
9 2 récoltes de litière/mois dans des bacs à litière (2004-2005)
9 surface terrière 10 8 9 Goupia glabra Peltogyne venosa Simarouba amara
Analyse chimique des litières de feuilles : 9 méthode NIRS (N, P, C, Lig, Hem, Cellulose)
6 7 venosa Eperua falcata amara Virola surinamensis
Analyse chimique du sol :
9 N, P, C, pH, Fe, CEC T t d l 4 5 3 Protium sagotianum Sterculia cf pruriens Carapa procera Texture du sol :
9 analyse granulométrique (argile, sable, limon)
Pas de différence entre placette pour la texture du sol
2 1
p
Qualea rosea Dicorynia
guianensis Analyses statistique :
9 ANOVA, ACP, Régression linéaire
Résultats
2005 Données climatiques : 2005 400 500 600 20 25 100 200 300 5 10 15 0 100jan feb mar apr mai jun jul aug sep oct nov dec 0 Précipitation (mm) Température (°C) Phénologie de la plantation : 95 120 g.m²) Précipitation (mm) Température ( C) s -1) Hu m 5 6 7 30 35
Humidité du sol (en %)
RS et humidité moyennes par campagne : 45 70 d e feuille (en e n µmol.m -2.s m idité du sol ( 2 3 4 5 10 15 20 25 -5 20
jan feb mar apr mai jun jul aug sep oct nov dec
Litière d RS (e (en %) 0 1 2
jan feb mar apr mai jun jul aug sep oct nov dec
0 5 10
7
Résultats :
variabilité élevée de RS entre placettes : effets espèces? s -1 ) 10 aaaaaaabbbbbbbbbbbbbbbbbddddddddddddddddddddd cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc 2 .s -1 ) (en µmol.m -2 . 6 8 aaaaaaa ddddddddddddddddddddd e n µmol.m -2 4 µmol m-2s-1 RS moyenne ( Valeur moyenne 2 4 m oyenne ( e R 0 2 ment osa ama ra procer a urpu rea prur iens falc ata ourbar il venosa S. spI ianen sis glabr a amensi s glab rum otia num Qros ea insi gnis RS m V. to me S. a C. pr o D. p urp S. pr u E. fa H. c ou P. ve S D. g uian G. g V. s urin am C. gl a P. s agot Q. r P. in9 Forte variation pour RS entre les 16 placettes - d’un facteur 2.5,
- au mois de mars 3 - au mois de mars 3
Résultats :
la quantité de litière influence R
S R2 = 0.25 R2 = 0.34 6 7 8 .m -2 .s -1 ) 3 4 5 e (en µmol . 0 1 2 3 RS moyenn 0 0 100 200 300 400 500 600 700 800 RSurface terrière (en m2.ha-1), Litière de feuille (en g
MS.m-2.an-1)
9 RS est positivement corrélée à la surface terrière et à la production de litière
RS vs production de litière (R²=0.71) Raich, et al., 1989
La qualité chimique de la litière de feuille contribue-t-elle
aussi à la respiration du sol?
Résultats :
la qualité de la litière de feuille n’influence pas R
S y = 0.0032x + 2.5238 R2 = 0.2451 6 7 8 o l.m -2.s -1)Traits des esp èces
Q lit Q litéé hi ihi i PP dd titi dd 3 4 5 e nne (en µm o Qualit
Qualitééchimique chimique
des Liti
des Litièèresres
(N, C, P (N, C, P……)) C é C Production de Litièèrere (ST, litièères)
+
Production de Litière (ST, litière) 0 1 2 0 200 400 600 800 RS moy eCycle biog éochimique du C
R
RSS
Qualité du sol
Litière de feuille (en m2.ha-1)
Qualité du sol
Tableau de corrélation entre les résidus et les teneurs en différents éléments des feuilles : Tableau de corrélation entre les résidus et les teneurs en différents éléments des feuilles :
N C P Lignine Cellulose
Hémi-cellulose Cendre Résidus 0 24 0 16 0 20 0 16 0 09 0 42 0 003 (RS vs Litière) r, p 0.24 p=0.363 0.16 p=0.552 0.20 p=0.452 0.16 p=0.544 0.09 p=0.727 -0.42 p=0.105 0.003 p=0.992 10 9 La qualité chimique ne permet pas d’expliquer les variations
Résultats :
la richesse du sol en P stimule R
STraits des esp èces y = 0.12x + 2.32
R2 = 0.36 6 7 8 m ol.m -2 .s -1 ) y = 0.57x + 0.52 R2 = 0.30 6 7 8 m ol.m -2.s -1)
+
QualitQualitééchimique chimique des Liti
des Litièèresres
(N, C, P (N, C, P……)) Production de Production de Liti Litièèrere (ST, liti
(ST, litièères)res)
2 3 4 5 y enne (en µ m 2 3 4 5 y enne (en µ m
Cycle biog éochimique du C
R RSS 0 1 0 5 10 15 20 25 30 RS mo y
Chute de P (en g P.m-2.an-1)
0 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 RS mo y
Quantité de P du sol (en g.kg-1)
Qualité du sol ( g ( g g )) 7 8 9 n mg.kg -1)
9 RS est corrélée positivement aux chutes de P via la quantité de litière y = 0.16x + 3.87 R2 = 0.71 3 4 5 6 e P du sol (e n 0 1 2 0 5 10 15 20 25 30 Quantité d e
9Les chutes de P (via la quantité de litière) expliquent aussi les
11 Chutes de P (en g P.m-2.an-1)
Conclusion
9 R en milieu tropical semble plus reliée à une différence de production de
9 RS présente une large gamme de variation (facteur 2.5)
9 RS en milieu tropical semble plus reliée à une différence de production de litière de feuille qu’à la qualité chimique de celle-ci
9 La production de litière accroît la quantité de P du sol et stimule RS
Qualité chimique
Qualité chimique Production deProduction de
Qualité chimique Qualité chimique des Litières des Litières (N, C, P…) (N, C, P…) Production de Production de Litière Litière (ST, litières) (ST, litières)
