Quels indicateurs pour évaluer la qualité de sols forestiers soumis à des contraintes environnementales fortes ? - INRAE - Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2008

(trad auto)What indicators to assess the quality of forest soils subject to high environmental constraints?

Quels indicateurs pour évaluer la qualité de sols forestiers soumis à des contraintes environnementales fortes ?

L. Cecillon

Résumé

(trad auto)Soils in mountain regions are facing strong climate and use changes that make them particularly vulnerable to three threats: erosion, loss of organic matter and biodiversity. This thesis addresses the issue of soil quality from the perspective of key processes (decomposition and aggregation of organic matter) within different compartments of the surface part of the living soil (epipedon). These key processes are involved in the intensity of soil services such as carbon sequestration, soil fertility and the maintenance of biological activity. Among the indicators used in soil quality assessment, we chose to test simple and composite indicators related to the key processes of two types of ecosystems under severe environmental constraints. Two study sites located in the Dévoluy (Isère) and Maures (Var) mountains were used. Both are marked by a strong vegetation gradient induced by natural (permafrost soils for the Dévoluy site) or anthropogenic (fires for the Maures site) constraints. In this work, we formulate three hypotheses: (i) there is an original signature at the soil level of environmental changes influencing the functioning of forest ecosystems; (ii) this signature is related to soil quality and covers a largely underestimated biological part; (iii) the reflectance of the soil summarizes this signature and allows its characterization under contrasting conditions. The results of the thesis show that constraints related to soil climate and fire induce significant changes in the variables describing decomposition and aggregation processes in soils. The biological compartment of the soil (microflora or microfauna) is particularly affected by these constraints, revealing changes in processes related to soil food chains (preferential pathways of biological decomposition and aggregation, potential nitrification and denitrification). Near infrared spectroscopy is proving to be a relevant tool for reporting changes in the physico-chemical and biological quality of soils under high stress"
Les sols des régions de montagne sont confrontés à de fortes modifications climatiques et d'usages qui les rendent particulièrement sensibles à trois menaces : l'érosion, la perte de matière organique et de biodiversité. Cette thèse aborde la question de la qualité des sols sous l'angle de processus clés (décomposition et agrégation de la matière organique) au sein de différents compartiments de la partie superficielle du sol vivant (épipédon). Ces processus clés interviennent dans l'intensité des services rendus par les sols comme la séquestration de carbone, la fertilité des sols et le maintien de leur activité biologique. Parmi les indicateurs utilisés dans l'évaluation de la qualité des sols, nous avons choisi de tester des indicateurs simples et composites reliés aux processus clés de deux types d'écosystèmes subissant de fortes contraintes environnementales. Deux sites d'étude situés dans les massifs du Dévoluy (Isère) et des Maures (Var) ont été utilisés. Tous deux sont marqués par un fort gradient de végétation induit par des contraintes naturelles (sols à permafrost pour le site du Dévoluy) ou anthropiques (incendies pour le site des Maures). Dans ce travail, nous formulons trois hypothèses : (i) il existe au niveau des sols une signature originale des modifications environnementales influençant le fonctionnement des écosystèmes forestiers ; (ii) cette signature est liée à la qualité des sols et recouvre une partie biologique largement sous estimée ; (iii) la réflectance du sol résume cette signature et permet sa caractérisation dans des conditions contrastées. Les résultats de la thèse démontrent que les contraintes liées au pédoclimat et aux incendies induisent de fortes modifications des variables décrivant les processus de décomposition et d'agrégation dans les sols. Le compartiment biologique du sol (microflore ou microfaune) est particulièrement affecté par ces contraintes, révélant des modifications dans les processus liés aux chaînes trophiques des sols (voies préférentielles de décomposition et d'agrégation biologique, nitrification et dénitrification potentielles). La spectroscopie proche infrarouge se révèle être un outil pertinent pour rendre compte des modifications de qualité physico-chimiques mais aussi biologiques des sols soumis à de fortes contraintes.
Fichier non déposé

Dates et versions

tel-02594706 , version 1 (15-05-2020)

Identifiants

Citer

L. Cecillon. Quels indicateurs pour évaluer la qualité de sols forestiers soumis à des contraintes environnementales fortes ?. Sciences de l'environnement. Doctorat de science du sol, Université Joseph Fourier de Grenoble, 2008. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-02594706⟩

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