Dissertations / Theses on the topic 'Plantes des tourbières'

Les tourbières ont stocké un tiers du carbone organique des sols mondiaux (C) malgré une superficie ne représentant que 3% de la surface terrestre. Cependant, en réponse aux changements globaux, les tourbières boréales et tempérées, majoritairement dominées par des sphaignes, peuvent être envahies par des plantes vasculaires susceptibles de modifier la dynamique du C dans ces écosystèmes. Cette thèse vise à étudier comment la présence des plantes vasculaires affecte le cycle du C des tourbières à sphaignes. Ces travaux ont porté principalement sur une plante envahissante de nombreuses tourbières, Molinia caerulea, via une étude en mésocosmes. Les expérimentations montrent que les plantes vasculaires sont à la fois favorables à la croissance des sphaignes et à la décomposition des litières. In fine, les résultats montrent que la présence de Molinia caerulea augmente la capacité de stockage du C dans les mésocosmes de sphaignes (30 to 220 gC stock m⁻² an⁻1), probablement liée à la forte productivité racinaire de cette plante. Cependant, cela semble s’opérer au détriment du C déjà stocké dans la tourbe avec une stimulation des microorganismes à travers la production d’exsudats racinaires. Ces derniers semblent également, d’une part promouvoir la consommation du C organique dissous et les émissions de CO₂ et de CH₄ observées en présence de Molinia caerulea, et d’autre part être responsables de la modification de la sensibilité à la température des exports de C via des changements des communautés microbiennes. L’impact de Molinia caerulea sur les microorganismes va aussi altérer ceux impliqués dans le cycle du N et entrainer une diminution des émissions de N₂O
Peatlands have stored a third of the soil organic Carbon (C) in only 3% of the land area. However, in response to global change, boreal and temperate peatlands may shift from Sphagnum to vascular plant-dominated peatlands that may alter their C-sink function. This thesis aims at providing a better understanding of the vascular plants interactions in a Sphagnum dominated peatland and their implications on the C cycle. This work mainly focus on the invasion of a graminoid plant, Molinia caerulea, through a mesocosm experiment. Results from experiments show that vascular plants are both able to promote the growth of Sphagnum mosses as well as the decomposition of their litter. Molinia caerulea occurrence appears to increase the C sink capacity of Sphagnum peat mesocosms passing of 30 to 220 gC stock m⁻² y⁻1. This capacity of Molinia caerulea to store C is probably due to it high roots productivity. However, it also seems to stimulate the decomposition of ‘old’ C, stored as peat, by stimulating microorganisms activity through roots exudates. These latter also promote the dissolved organic C consumption and CO₂ and CH₄ emissions observed with Molinia caerulea occurrence, as well as the temperature sensitivity of C exports by altering the microbial communities. Molinia caerulea impacts on microorganisms also affect N cycle conducting to a decrease of N₂O emissions in these ecosystems

L’érosion de la biodiversité est un enjeu majeur du 21ème siècle. La perte massive d’espèces au cours des dernière décennies a profondément perturbé les écosystèmes et compromis les multiples services qu’ils rendent aux sociétés humaines. Parmi les principaux facteurs de cette érosion se trouvent le réchauffement climatique et la dégradation ou la destruction des habitats du fait des activités anthropiques. Ce dernier facteur contribue à l’augmentation de la fragmentation des habitats et nuit à la connectivité paysagère. Or, elle est essentielle au maintien des espèces vivant au sein de métapopulations et/ou ayant une capacité de dispersion limitée.La connectivité paysagère est une des principales préoccupations des gestionnaires de milieux naturels. C’est le cas pour quatre espèces de papillons des tourbières jurassiennes (la Nacré de la canneberge Boloria aquilonaris, le Fadet de tourbières Coenonympha tullia, le Cuivré de la bistorte Lycaena helle et le Mélibée Coenonympha hero) qui, malgré les nombreux efforts de conservation et la protection de leur habitat par un programme LIFE, montrent encore des signes de déclin et sont inscrites sur les listes rouges UICN françaises et franc-comtoises.Les objectifs de cette thèse étaient (i) d’étudier la structure et la diversité génétiques des populations de ces espèces dans le massif du Jura et de mettre en évidence les éléments de leur histoire démographique post-glaciaire qui avaient pu contribuer à cette structuration, (ii) de mettre en place une méthodologie permettant de modéliser la mosaïque complexe de milieux qui compose le paysage dans lequel les espèces évoluent, et (iii) de modéliser la connectivité paysagère des espèces afin d’orienter de futures mesures de gestion.L’analyse génétique a révélé des états de conservation variables pour les quatre espèces, montrant une situation préoccupante pour C. tullia et B. aquilonaris et plutôt stable pour L. helle et C. hero. L’histoire démographique est commune et dévoile une recolonisation post-glaciaire du massif jurassien par le Nord. La comparaison de graphes génétiques et paysagers s’est montrée efficace pour paramétrer les surfaces de résistance paysagère complexes et ses résultats ont été utilisé pour modéliser la connectivité, en association avec des données écologiques à dires d’expert. Une zone à fort enjeu de conservation, située au centre du massif, a été identifiée pour L. helle, C. tullia et B. aquilonaris, ainsi qu’une déconnexion apparente avec les autres régions de massif, au moins pour les deux dernières espèces.L’intérêt démontré de l’utilisation conjointe de données génétiques et écologiques pour analyser la connectivité, issue de la proche collaboration entre la recherche et le terrain, illustre la complémentarité de la modélisation et du suivi de terrain pour la conservation de la biodiversité
L’intérêt démontré de l’utilisation conjointe de données génétiques et écologiques pour analyser la connectivité, issue de la proche collaboration entre la recherche et le terrain, illustre la complémentarité de la modélisation et du suivi de terrain pour la conservation de la biodiversité.The erosion of biodiversity is a major issue of the 21st century. The massive loss of species over the past decades has profoundly disrupted ecosystems and compromised the multiple services they provide to human societies. Among the main factors of this erosion are global warming and the degradation or destruction of habitats due to anthropogenic activities. This last factor contributes to increase habitat fragmentation and is deleterious to landscape connectivity. However, it is essential for maintaining species with limited dispersal capacities and/or living in metapopulations.Landscape connectivity is one of the main concerns of managers of natural environments. This is the case for four species of peta bogs butterflies from Jura (the Cranberry fritillary Boloria aquilonaris, the Large heath Coenonympha tullia, the Violet copper Lycaena helle and the Scarce heath Coenonympha hero) which, despite numerous conservation efforts and the protection of their habitat through a LIFE program, still show signs of decline and are included on the French and Franche-Comté IUCN red lists.The objectives of this thesis were (i) to study the population genetic structure and diversity of these species in the Jura massif and to highlight the elements of their post-glacial demographic history which may have contributed to this structuring, (ii) to establish a methodology to model the complex mosaic of environments that make up the landscape in which species live, and (iii) to model the landscape connectivity of species in order to guide future management measures.Genetic analysis revealed variable conservation states for the four species, showing a worrying situation for C. tullia and B. aquilonaris and rather stable for L. helle and C. hero. The demographic history is common and reveals a post-glacial recolonization of the Jura massif from the North. The comparison of genetic and landscape graphs has proven effective in parameterizing complex landscape resistance surfaces and its results have been used to model connectivity, in association with expert ecological data. An area of high conservation concern, located in the center of the massif, has been identified for L. helle, C. tullia and B. aquilonaris, as well as an apparent disconnection with the other regions of the massif, at least for the last two species.The demonstrated interest in the joint use of genetic and ecological data to analyze connectivity, resulting from close collaboration between research and the field, illustrates the complementarity of modeling and field monitoring for the conservation of biodiversity

Avec les craintes actuelles sur la péjoration du climat, l’enjeu pour des tourbières abandonnées après exploitation est d’y permettre la réinstallation d’une production végétale susceptible d’y réassurer la pérennité de la séquestration du carbone à long terme. Dans cette perspective, les objectifs de cette étude étaient d’identifier des indicateurs de la reprise des processus d’accumulation de la matière organique (MO) dans des tourbières anciennement exploitées, actuellement à des stades de régénération spontanée différents. Dans le but d’identifier l’origine de la MO et d’appréhender les modalités de sa dégradation, une combinaison d’approches micromorphologiques, géochimiques globales et moléculaires a été appliquée à des échantillons de tourbe brute et de fractions fines (< 200µm), ainsi qu’à des végétaux-sources typiques. La MO accumulée dans les niveaux superficiels montre une composition très contrastée (forts C/N, prédominance des tissus hérités bien préservés, fortes teneurs en sucres…) par rapport à celle, beaucoup plus humifiée, des compartiments sous-jacents. Ceci a permis de délimiter précisément la tourbe régénérée de la tourbe du catotelm. Contrairement aux stades de régénération précoces (5-10 ans), la composition de la MO des stades plus avancés (30-40 ans) est comparable à celle de la zone non exploitée (MO homogène, dominance des marqueurs de sphaignes, forts C/N). Une analyse en composante principale (ACP) a permis de proposer des trajectoires de régénération distinctes pour chacun des sites d'étude, en fonction de leur végétation et de leur mode d'exploitation. Globalement, la bonne préservation des polysaccharides dans la tourbe, clairement mise en lumière dans cette étude, en fait de bons indicateurs de régénération.

Dans un contexte de changements globaux, la fonction de "puits" de carbone (C) des tourbières est susceptible de basculer vers une fonction "source", en libérant dans l'atmosphère de grandes quantités de C initialement stockées dans la tourbe. Cette thèse vise à caractériser et quantifier, à différents niveaux d'organisation, i) l'impact d'un réchauffement climatique sur le fonctionnement biogéochimique (C-N-S) d'une tourbière à Sphaignes et ii) l'impact de la restauration d'une tourbière abandonnée après exploitation sur les interactions entre les plantes recolonisatrices (Eriophorum angustifolium), la macrofaune (Lumbricus rubellus) et les microorganismes potentiellement impliqués dans la régénération du processus de tourbification. Le fonctionnement de la tourbière et les interactions biotiques ont été étudiées par couplage des cycles C-N-S et traçage isotopique 13C-15N-34S. Une augmentation modérée de + 1°C simulée par "Open Top Chambers" (OTCs) diminue significativement les flux de C à l'échelle de l'écosystème, la production primaire des Sphaignes et le compartiment microbien étant les plus affectés. A l'échelle des communautés, l'activité des bactéries anaérobies, des champignons et des protozoaires (estimée par SIP 13C-PLFAs) est significativement ralentie. Nous avons montré qu'un organisme ingénieur comme le ver de terre L. Rubellus jouait un rôle positif dans le recyclage de la matière organique en fournissant indirectement des éléments (C > N > S) à la plante. Ces transferts seraient dépendants des traits fonctionnels de l'organisme. A l'échelle de l'individu, nous avons caractérisé par approche NanoSIMS, les transferts "anticorrélés" N-S ver de terre --> tourbe
In a context of global change, peatlands "sink" function of carbon (C) is likely to switch to a "source" function, releasing into the atmosphere large quantities of C initially stored in the peat. This thesis aims to characterize and quantify at different levels of organization: i) the impact of global warming on Sphagnum-peatland biogeochemical functioning (CNS) and ii) the impact of restoration of peatland abandoned after harvesting of peat on the interactions between recolonizing plants (Eriophorum angustifolium), macrofauna (Lumbricus rubellus) and the microorganisms potentially involved in the regeneration process of peat forming. The peatland functioning and biotic interactions have been studied by coupling C-N-S and isotope tracing 13C-15N-34S. A moderate increase of + 1°C simulated by "Open Top Chambers" (OTCs) significantly reduces C fluxes at the ecosystem level, the primary production of Sphagnum and the microbes are most affected. At the community level, the activity of anaerobic bacteria, fungi and protozoa (estimated by SIP 13C-PLFAs) was significantly slowed. We showed that a soil engineer as the earthworm L. Rubellus played a positive role in recycling organic matter indirectly by providing elements (C > N > S) to the plant. Transfers depend on the functional traits of the organism. At the individual level, we have characterized using NanoSIMS, "anticorrelated" NS transfers from earthworms to peat

La quenouille à feuilles larges (Typha latifolia, une plante indigène d’Amérique du Nord) et le roseau commun (Phragmites australis, haplotype M, le génotype exotique d’Eurasie) sont souvent observés dans les tourbières à sphaignes à la suite des activités d’extraction de la tourbe. L’envahissement des milieux humides par ces plantes peut nuire au rétablissement des communautés végétales typiques des tourbières et potentiellement réduire la capacité de ces écosystèmes à stocker le carbone. De plus, les graines produites en grandes quantités peuvent être responsables de la contamination de la tourbe extraite des terrains voisins. Au Québec, des populations denses de quenouille et de roseau ont été répertoriées récemment dans deux bogs de la région du Bas-Saint-Laurent autrefois utilisés pour l’extraction de la tourbe. Le but de ce projet était d’évaluer et tester des méthodes pour lutter contre la propagation de la quenouille et du roseau en tourbière. Différentes méthodes de lutte telles que la fauche des tiges, le bâchage et la revégétalisation ont été testées dans deux sites, Bois-des-Bel (BDB, une tourbière restaurée) et Saint-Alexandre-de-Kamouraska (SAK, une tourbière non restaurée). À BDB, les résultats montrent que le traitement de fauches répétées (trois fois par été) des tiges de quenouille a diminué la densité de repousses de tiges de 77 % et la biomasse aérienne de 88 % par rapport aux secteurs où aucune fauche n’a été effectuée. À SAK, des observations effectuées sur le terrain suggèrent que l’utilisation d’une toile opaque combinée à des plantations de saules pour former rapidement un couvert végétal dense pourrait contribuer à limiter la repousse du roseau. Ce projet aborde une nouvelle perspective de l’envahissement biologique dans les tourbières d’Amérique du Nord. Par ailleurs, il contribue à développer une expertise technique et opérationnelle basée sur l’approche expérimentale pour le contrôle des plantes envahissantes en tourbière. Mots-clés : Quenouille à feuilles larges, Typha latifolia, roseau commun, Phragmites australis, tourbières, bog, envahissement, lutte intégrée
Broad-leaf cattail (Typha latifolia, a native plant in North America) and common reed (Phragmites australis, haplotype M, the exotic Eurasian genotype) are often observed in Sphagnum-dominated peatlands once peat extraction activities have ceased. Both species are tall opportunistic herbs showing highly competitive behavior through vegetative propagation and seed production. They are invasive in peatlands that have been used for peat extraction and could become a major threat to restoration projects by preventing the establishment of desirable plant species and potentially reducing carbon sequestration. Furthermore, seed dispersal could contaminate adjacent commercial peat fields. Dense, nearly monospecific, patches of Cattail and Reed have been recently identified in two bogs located in eastern Canada cutover bogs. The main objective of this project was to evaluate and test methods to prevent the spread of these invasive plants in peatlands. Different control methods, such as repeated stem cutting, tarping and revegetation were tested on cattails and reeds, at Bois-des-Bel (BDB, a restored peatland) and Saint-Alexandre-de-Kamouraska (SAK, an unrestored site). Repeated cuttings (3 times per summer) decreased cattail stem density by 77 % and biomass by 88 % compared to control (no cutting) sites. Field observations suggest that a combination of tarping and planting willows to rapidly establish a dense plant cover could inhibit the regrowth of reeds. This project examines a new aspect of biological invasions in North American peatlands. It contributes to the development of technical and operational expertise regarding invasive plant control, based on experimental evidence. Key words: Broad-leaf cattail, Typha latifolia, common reed, Phragmites australis, peatlands, bog, invasion, control

Dans un contexte de changements globaux, la fonction de "puits" de carbone (C) des tourbières est susceptible de basculer vers une fonction "source", en libérant dans l'atmosphère de grandes quantités de C initialement stockées dans la tourbe. Cette thèse vise à caractériser et quantifier, à différents niveaux d'organisation, i) l'impact d'un réchauffement climatique sur le fonctionnement biogéochimique (C-N-S) d'une tourbière à Sphaignes et ii) l'impact de la restauration d'une tourbière abandonnée après exploitation sur les interactions entre les plantes recolonisatrices (Eriophorum angustifolium), la macrofaune (Lumbricus rubellus) et les microorganismes potentiellement impliqués dans la régénération du processus de tourbification. Le fonctionnement de la tourbière et les interactions biotiques ont été étudiées par couplage des cycles C-N-S et traçage isotopique 13C-15N-34S. Une augmentation modérée de + 1°C simulée par "Open Top Chambers" (OTCs) diminue significativement les flux de C à l'échelle de l'écosystème, la production primaire des Sphaignes et le compartiment microbien étant les plus affectés. A l'échelle des communautés, l'activité des bactéries anaérobies, des champignons et des protozoaires (estimée par SIP 13C-PLFAs) est significativement ralentie. Nous avons montré qu'un organisme ingénieur comme le ver de terre L. rubellus jouait un rôle positif dans le recyclage de la matière organique en fournissant indirectement des éléments (C > N > S) à la plante. Ces transferts seraient dépendants des traits fonctionnels de l'organisme. A l'échelle de l'individu, nous avons caractérisé par approche NanoSIMS, les transferts "anticorrélés" N-S ver de terre --> tourbe.

L’objectif général de l’étude est de valoriser deux sites de tourbières résiduelles situés à Lamèque et à La Mousse Acadienne (Nouveau-Brunswick, Canada) pour la production de deux plantes à valeur énergétique, le saule (Salix miyabeana) et l’alpiste roseau (Phalaris arundinacea). Cette réhabilitation est nommée «phyto-aménagement». Par ailleurs, dans un contexte de changements climatiques et d’épuisement des énergies fossiles, le phytoaménagement à base de plantes bioénergétiques présente un intérêt avec l'utilisation de la biomasse agroforestière comme combustible à moindre émission dans les chaudières à biomasse. Les résultats des essais menés en serre sur le sol de la tourbière résiduelle du site Sun Gro indiquent que les doses croissantes de chaux calcique en présence d’une dose d’engrais NPK, ainsi que les doses croissantes d’engrais en présence d’une dose de chaux dolomitique ont un effet significatif sur les paramètres de croissance et de rendements du saule, certaines propriétés édaphiques dont le pH, et les teneurs des métaux Cu, Fe, Mn et Zn sous formes facilement labiles et moyennement labiles dans le sol. Une fraction importante de Cu est liée à la matière organique du sol. Les métaux Fe, Mn et Zn se retrouvent majoritairement fixés par les oxydes du sol. Les essais à petite échelle de saule et d’alpiste roseau cultivés dans les tourbières résiduelles du site La Mousse Acadienne indiquent que ces deux plantes répondent bien à la fertilisation minérale en présence de la chaux dolomitique. En favorisant le développement de la plante, l’apport de l’engrais (NPK) favorise la production de biomasses aériennes ainsi que le prélèvement des cations nutritifs. Les parcelles de saules fertilisées ont fourni un rendement maximum de 6161,6 kg/ha en 16 mois de croissance au moment où les parcelles non fertilisées ont assuré un rendement maximum de 437,0 kg/ha. D’une manière générale, les concentrations des métaux Ca, Mg et Mn sont retrouvées majoritairement dans les parties aériennes des plantes tandis que celles des métaux Al, Cd, Cu, Fe, et Zn sont plus élevées dans les racines. Les concentrations des éléments traces métalliques dans les parties aériennes des plantes sont en deçà des valeurs seuils de toxicité. Les résultats révèlent que le pH du sol est une propriété chimique clé à considérer lors du phyto-aménagement des tourbières résiduelles acides.
L’objectif général de l’étude est de valoriser deux sites de tourbières résiduelles situés à Lamèque et à La Mousse Acadienne (Nouveau-Brunswick, Canada) pour la production de deux plantes à valeur énergétique, le saule (Salix miyabeana) et l’alpiste roseau (Phalaris arundinacea). Cette réhabilitation est nommée «phyto-aménagement». Par ailleurs, dans un contexte de changements climatiques et d’épuisement des énergies fossiles, le phytoaménagement à base de plantes bioénergétiques présente un intérêt avec l'utilisation de la biomasse agroforestière comme combustible à moindre émission dans les chaudières à biomasse. Les résultats des essais menés en serre sur le sol de la tourbière résiduelle du site Sun Gro indiquent que les doses croissantes de chaux calcique en présence d’une dose d’engrais NPK, ainsi que les doses croissantes d’engrais en présence d’une dose de chaux dolomitique ont un effet significatif sur les paramètres de croissance et de rendements du saule, certaines propriétés édaphiques dont le pH, et les teneurs des métaux Cu, Fe, Mn et Zn sous formes facilement labiles et moyennement labiles dans le sol. Une fraction importante de Cu est liée à la matière organique du sol. Les métaux Fe, Mn et Zn se retrouvent majoritairement fixés par les oxydes du sol. Les essais à petite échelle de saule et d’alpiste roseau cultivés dans les tourbières résiduelles du site La Mousse Acadienne indiquent que ces deux plantes répondent bien à la fertilisation minérale en présence de la chaux dolomitique. En favorisant le développement de la plante, l’apport de l’engrais (NPK) favorise la production de biomasses aériennes ainsi que le prélèvement des cations nutritifs. Les parcelles de saules fertilisées ont fourni un rendement maximum de 6161,6 kg/ha en 16 mois de croissance au moment où les parcelles non fertilisées ont assuré un rendement maximum de 437,0 kg/ha. D’une manière générale, les concentrations des métaux Ca, Mg et Mn sont retrouvées majoritairement dans les parties aériennes des plantes tandis que celles des métaux Al, Cd, Cu, Fe, et Zn sont plus élevées dans les racines. Les concentrations des éléments traces métalliques dans les parties aériennes des plantes sont en deçà des valeurs seuils de toxicité. Les résultats révèlent que le pH du sol est une propriété chimique clé à considérer lors du phyto-aménagement des tourbières résiduelles acides.
The mechanical exploitation of the natural peat bogs produces media called "residual peat bogs" among which the physico-chemical properties, naturally constraining, are degraded. The objective of this study was to evaluate the potential productivity of two energy crops, willow (Salix miyabeana) and the reed canary grass (Phalaris arundinacea), on residual peat bogs situated at Lamèque in New Brunswick (Canada). This type of rehabilitation is named "phyto-management". Moreover, in the climate change context and the depletion of fossil fuels, bioenergy-based phytomanagement is of interest with the use of agroforestry biomass as a lower emission fuel in biomass boilers. The results of glasshouse study conducted on RPB from the site Sun Gro indicated that N-P-K fertilizer and calcitic or dolomitic lime applications have a significant effect on growth and yield parameters of willow as well as on certain edaphic properties such as pH and the content of metallic trace elements (Cu, Fe, Mn, Zn) in the labile and moderately labile fractions. Organic matter matrix is an important binding site for Cu whereas oxide matrix for Fe, Mn and Zn. The small-scale field trials conducted at the Mousse Cannadienne site highlighted that willow and reed canary grass can be grown in the residual peat bogs amended with dolomitic lime and fertlized with complete fertlizer. Fertilizer containing the chemical elements improves growth, uptake of cationic nutrients and productiveness of plants. The fertilized and limed willow plots produced a maximum yield up to 6161.6 kg / ha in 16 months of growth. The limed plots without fertilizer produced 437,0 kg shoot biomass of willow / ha. Generally, the highest concentration of Ca, Mg and Mn is mainly found in the aerial parts of plants whereas those of Al, Cd, Cu, Fe, and Zn are highest in roots. The concentrations of metallic trace elements in shoot plant biomass are below thresholds values of toxicity. The results reveal that the soil pH is a key chemical property to be considered during the phyto-management of acid residual peat bogs.
The mechanical exploitation of the natural peat bogs produces media called "residual peat bogs" among which the physico-chemical properties, naturally constraining, are degraded. The objective of this study was to evaluate the potential productivity of two energy crops, willow (Salix miyabeana) and the reed canary grass (Phalaris arundinacea), on residual peat bogs situated at Lamèque in New Brunswick (Canada). This type of rehabilitation is named "phyto-management". Moreover, in the climate change context and the depletion of fossil fuels, bioenergy-based phytomanagement is of interest with the use of agroforestry biomass as a lower emission fuel in biomass boilers. The results of glasshouse study conducted on RPB from the site Sun Gro indicated that N-P-K fertilizer and calcitic or dolomitic lime applications have a significant effect on growth and yield parameters of willow as well as on certain edaphic properties such as pH and the content of metallic trace elements (Cu, Fe, Mn, Zn) in the labile and moderately labile fractions. Organic matter matrix is an important binding site for Cu whereas oxide matrix for Fe, Mn and Zn. The small-scale field trials conducted at the Mousse Cannadienne site highlighted that willow and reed canary grass can be grown in the residual peat bogs amended with dolomitic lime and fertlized with complete fertlizer. Fertilizer containing the chemical elements improves growth, uptake of cationic nutrients and productiveness of plants. The fertilized and limed willow plots produced a maximum yield up to 6161.6 kg / ha in 16 months of growth. The limed plots without fertilizer produced 437,0 kg shoot biomass of willow / ha. Generally, the highest concentration of Ca, Mg and Mn is mainly found in the aerial parts of plants whereas those of Al, Cd, Cu, Fe, and Zn are highest in roots. The concentrations of metallic trace elements in shoot plant biomass are below thresholds values of toxicity. The results reveal that the soil pH is a key chemical property to be considered during the phyto-management of acid residual peat bogs.

Les Andes Centrales présentent une multitude de milieux biogéographiques qui ont évolué à différents rythmes durant l'Holocène et au cours de l'histoire. L'objectif de cette thèse est de définir et de caractériser l'étage biogéographique actuel de la Puna (3 500 -5 200 m) au sud du Pérou puis d'y étudier les changements de la végétation durant l'Holocène. Les géosystèmes entourant le volcan du Nevado Coropuna sont cartographiés selon une approche systémique. Un atlas de grains de pollen actuels de la région comprenant 81 taxons est réalisé. Un gradient altitudinal est établi sur le versant occidental du sud du Pérou pour ce qui relève de la pluie pollinique, avec la succession d'Ambrosia (1 800-2 200 m), de Malvaceae (2 700-3 300 m), de Senecio (3 500-4 100 m) et d'Apiaceae (plus de 4 600 m). D'après nos résultats, la dynamique holocène de la végétation au sud du Pérou suit le schéma suivant : entre 9750 et 5255 ans cal BP, des espèces caractéristiques de la Puna supérieure dominent le couvert végétal et sont associées à un climat plus humide et plus froid que l'actuel. Entre 5255 et 3000 ans cal BP, le couvert végétal est dominé par des arbustes de la Puna sensu stricto. Durant cette période, des conditions climatiques sèches pourraient être à l'origine de la quasi-disparition des forêts de Polylepsis. A partir de 3000 ans cal BP la végétation est semblable à celle observée aujourd'hui. Le développement de terrasses cultivées est attesté par l'augmentation de taxons cultivés à partir de 2215 ans cal BP. Vers 1 000 ans cal BP, une forte sécheresse est reliée à la construction de canaux d'irrigation. Une période froide est mise en évidence entre 1565 et 1890, puis les glaciers reculent ) partir de 1890

Cette thèse consiste en l’étude phytosociologique et phytodynamique d'un ensemble de cuvettes développées sur grès vosgien dans le Nord-Est de la France. La végétation en a été étudiée selon les principes de la méthode sigmatiste, en utilisant des analyses numériques pour mettre en évidence les groupements végétaux. 19 associations, correspondant à des formations sylvatiques, d'ourlets, de landes, de pelouses sableuses, de stades initiaux à thérophytes et de tourbières, sont ainsi décrites sur le plan floristique et phytosociologique. Leurs caractères écologiques et chorologiques sont précisés et ces groupements sont comparés à leurs homologues d'Europe occidentale et centrale. Les successions et séries végétales, primaires et secondaires, progressives et régressives, auxquelles participent ces groupements, sont alors mises en évidence par voie synchronique, puis décrites et comparées avec des séries voisines, reconnues dans d'autres territoires phytogéographiques. Ces résultats sont appliqués à la gestion conservatoire des groupements secondaires de grand intérêt floristique et phytogéographique, essentiellement landes, pelouses, stades initiaux et certains groupements de tourbières. En conclusion est dégagée la position phytogéographique originale de ce territoire, constituant une enclave à affinités borée-continentales en zone subatlantique
This thesis consists in a phytosociological and phytodynamical study of an area on sanstone in the North-East of France. The vegetation has been studied according to the principles of the "sigmatist" method, by using numerical analysis to recognize the plant communities. 19 associations, corresponding to forests, outskirts, heaths, sandy lawns, initial stages and peat bogs are described on the floristical and phytosociological level. Their ecological and chorological features are precised and these communities are compared to their equivalents of Eastern and Central Europe. The different plant successions and series, primary and secondary, progressive and regressive, are then defined by synchronical way, and compared to their equivalents, recognized in other phytogeographical areas. These results are applied to the protective gestion of secondary communities of great floristical and phytogeographical interest, specially heaths, lawns, initial stages and some peat bog communities. In conclusion, the original phytogeographical position of this area, forming an enclave with boreo-continental affinities in the subatlantic belt, is stated

Afin de mieux comprendre les effets des changements climatiques sur le pergélisol, il s’avère essentiel d’obtenir une meilleure connaissance des facteurs physiques et biologiques l’influençant. Même si plusieurs études font référence à l’influence de la végétation sur le pergélisol à grande échelle, l’effet de la végétation sur la profondeur du front de dégel du pergélisol à l’échelle de mètres, tel qu’exploré ici, est peu connu. L’étude s’est effectuée dans une forêt boréale tourbeuse dans la zone à pergélisol discontinu au sud des Territoires du Nord-Ouest (N61°18’, O121°18’). Nous avons comparé la profondeur de dégel aux mesures du couvert végétal suivantes : densité arborescente, couvert arbustif, indice de surface foliaire et présence de cryptogames (lichens et bryophytes). Nous avons trouvé qu’une plus grande densité arborescente menait à une moins grande profondeur de dégel tandis que le couvert arbustif (<50cm de hauteur) n’avait aucune influence. De plus, la profondeur de dégel dépendait de l’espèce des cryptogames et des microformes. Cette recherche quantifie l’influence de la végétation par strate sur la dégradation du pergélisol. Ultimement, les résultats pourront être pris en considération dans la mise en place des modèles, afin de valider les paramètres concernant la végétation, la dégradation du pergélisol et le flux du carbone.
In order to better understand the impacts of climate change on permafrost degradation, it is important to understand the influence of abiotic and biotic factors on permafrost dynamics. While studies allude to the effect of broad vegetation groups on permafrost dynamics at landscape-scale, the role vegetation plays in affecting the spatial variability of active-layer development on the scale of metres, as explored here, is largely unknown. The study was carried out in a boreal forest-peatland landscape in the discontinuous permafrost zone in the southern Northwest Territories (N61°18’, W121°18’). We examined the influence of the following vegetation characteristics on the spatial variability of thaw depth: tree density, shrub cover, leaf area index, and cryptogam presence (lichen and bryophyte). We found that greater tree density was associated with shallower thaw depths while shrub cover (<50cm height) had a negligible influence. Furthermore, thaw depth depended on the cryptogam species cover and microform. This research quantifies the impact of vegetation by strata on thaw depth and may ultimately serve to refine vegetation parameters in ecosystem models and land surface schemes as part of climate models.

Dans le secteur nord-est du bassin versant de La Grande Rivière (Québec subarctique, Canada), les tourbières structurées montrent les signes d'un ennoiement récent : expansion des mares et leur coalescence, mortalité des arbres et dégradation des lanières de végétation. Ces symptômes suggèrent l'occurrence d'un processus nommé « aqualyse », c'est-à-dire une détérioration physique du milieu par l'expansion des mares qui le composent, augmentant la surface aquatique et dégradant l'assise tourbeuse de l'écosystème. Quatre carottes de tourbe ont été récoltées dans les mares des tourbières de l'Aéroport (54°6'2"N, 72°30'59"W) et de l'Ours (54°2'56''N, 72°27'25"W), situées dans le secteur de Laforge-1. Dans le but d'étudier la relation potentielle entre le phénomène d'aqualyse et les fluctuations hydroclimatiques de l'Holocène, des analyses macrofossiles, de thécamoebiens (rhizopodes) et de perte au feu ont été réalisées sur les profils de tourbe. Trente-trois datations SMA au radiocarbone ont également été effectuées le long des quatre carottes étudiées afin d'élaborer la chronologie des événements hydrologiques. Les résultats démontrent que l'accumulation de la tourbe dans Aéroport et Ours a débuté respectivement vers 6700 et 6400 cal. BP alors que les deux sites amorçaient la transition d'un milieu aquatique à un écosystème tourbeux à la faveur de conditions climatiques sèches. Les zones topographiquement plus basses sont demeurées ennoyées et marécageuses plus longtemps et sont devenues terrestres (tourbière) vers 4600 et 5950 cal. BP dans les tourbières de l'Aéroport et de l'Ours respectivement. Les mares se sont développées à partir de dépressions humides qui se sont formées en réponse à des facteurs allogènes et autogènes vers 6000, 5000, 4000 et 2000 cal. BP pour les sites OursM4, OursM3, AeroM2 et AeroM4 respectivement. Par ailleurs, le manque d'indicateurs associés à l'occurrence de mares, la mauvaise préservation des sédiments et la possibilité de taux d' accumulation négatifs dans les mares ont limité la capacité des auteurs à détecter les phases d'aqualyse (développement de mares) au sein des profils de tourbe. Les résultats suggèrent que les mares OursM4, OursM3, AeroM2 et AeroM4 se sont développées à des âges maximaux de 4220, 4000, 3420 et 1480 cal. BP respectivement. La mise en place des mares s'est donc effectuée à la faveur d'une hausse générale des conditions d'humidité depuis l'épisode néoglaciaire il y a environ 4000 ans. L'initiation isolée de la mare AeroM4 suggère cependant que des processus autogènes peuvent suffire à déclencher le développement de mares. Les symptômes récents de dégradation du drainage observés à la surface des tourbières de l'Aéroport et de l'Ours, sont probablement le résultat d'une intensification récente du phénomène d'aqualyse à travers une expansion des mares. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Tourbières, mares, paléoécologie, thécamoebiens, macrofossiles végétaux.

L’aréthuse bulbeuse (Arethusa bulbosa L.) est une orchidée tourbicole rare au Québec de par la petite taille de ses populations et les pressions qui pèsent sur son habitat. L’aréthuse est reconnue comme étant intolérante aux changements édaphiques de son habitat, notamment en regard du drainage. Afin de déterminer si l’aréthuse est une bonne espèce indicatrice de l’intégrité écologique des tourbières, cette étude compare des parcelles où l’espèce est présente et où elle est absente. Au cours des étés 2009 et 2010, 37 tourbières du Québec méridional ont été échantillonnées. Des analyses discriminantes ont mis en évidence les facteurs naturels ou d’origine anthropique qui expliquent le mieux la différence entre les quatre types de parcelles. Aussi, la recherche d’espèces indicatrices de la présence de l’aréthuse a été réalisée grâce à la méthode INDVAL. Les résultats montrent que l’aréthuse pousse principalement dans des tourbières présentant des conditions minérotrophes, ce qui est appuyé par le pH élevé et la présence de plantes indicatrices de minérotrophie dans les parcelles contenant l’aréthuse. Cette dernière semble aussi profiter d’une certaine atténuation de la lumière par des arbres dispersés ou par les strates plus basses. Finalement, certaines perturbations de faible ampleur semblent être bénéfiques pour l’aréthuse, ce qui ne permet pas d’affirmer qu’elle est une bonne espèce indicatrice de l’intégrité écologique des tourbières.
Arethusa bulbosa L. is a peatland orchid rare in Québec because of the small size of its populations and the pressures on its habitat. It is known to be intolerant to edaphic changes of its habitat, and particularly to drainage. To determine if A. bulbosa is a good indicator species of the ecological integrity of peatlands, this study compares plots where the species is present from plots where it is absent. During the summers of 2009 and 2010, 37 peatlands were surveyed in southern Québec. Discriminant analyses were performed to find which natural or anthropogenic factors best explain the difference between plots with or without the orchid. Also, indicator species of the presence of A. bulbosa were found using INDVAL analyses. Overall, the results suggest that A. bulbosa was mostly growing in peatlands characterized by minerotrophic conditions. Two evidences supported this point, the high pH values measured and the presence of indicator species of minerotrophy in plots with the orchid. It is likely that A. bulbosa is favored by a certain interception of light by scattered trees or species growing in lower strata. Finally, despite a high floristic quality assessment index (FQAI) in A. bulbosa plots, it is likely that the species takes advantage of small-scale disturbances in it habitat and is therefore not a good indicator species of peatlands ecological integrity.