Service 8 synchroniser la succession végétale

Question 1

Qu’est-ce qu’une perturbation

Answer 1

Une force causant une perte de biomasse fonctionnelle et un changement de structure à l’écosystème,
et qui entraîne des modifications majeures à son fonctionnement.

Question 2

qu’est-ce qu’une succession

Answer 2

Changements directionnels dans la composition d’une communauté après une perturbation

Question 3

succession primaire vs secondaire

Answer 3

Succession primaire : Colonisation sur un milieu nu (i.e là où il n’y avait pas de sol formé)
Succession secondaire : Colonisation sur un sol déjà formé (i.e après une perturbation)

Question 4

Exemple de perturbation

Answer 4

glissement de terrain
Éruption volcanique
Chablis
Insectes ravageurs
Feux

Question 5

En quoi la matière organique peut être converti lors d’un feu

Answer 5

-Cendres (K2O, CaO, HPO2, MgO, etc.)
-Produits volatiles ()Carbone organique : CO2,
Azote organique : NO, NO2,
Soufre organique SO2 etc.)
-Produits altérés (non brûlés)
(charbon (char), créosote (tar))

Question 6

Effet négatif du feu

Answer 6

• Imperméabilisation du sol en surface
• Diminution de la banque de graines
• Modification de l’abondance de divers organismes du sol (temporaire)
• Perte de certains éléments nutritifs par volatilisation (N, S, C)
• Émissions de gaz à effet de serre (CO2)

Question 7

Effet positif du feux

Answer 7

Dans la majorité des sols agricoles, c’est utile d’ajouter de la M.O. au sol car :
* Beaucoup de matière organique est récoltée plutôt que d’être retournée au sol.
* La litière est de bonne qualité chimique (i.e. peu de lignine) et se décompose rapidement.
* L’humus se mêle à la couche minérale rapidement, où elle forme des complexes argilo-humiques
stables.

Question 8

effet positif du feu dans les sols forestier

Answer 8

Décomposition lente, donc séquestration des nutriments
* Absorbe beaucoup d’eau, donc nuit au drainage.
* Maintient une basse température du sol en saison de croissance
* Mauvais ancrage des racines d’arbres en régénération
* Acidité – podzolisation – lessivage des cations alcalins
* Favorise la compétition des arbustes éricacées via la production de tanins, ce qui nuit au cycle de
l’azote

Question 9

Effet positif du feu en forêt boréale

Answer 9

Améliore l’aération du sol
* Améliore le drainage
* Provoque l’éclosion des cônes sérotineux
* Augmente le pH du sol
* Augmente la disponibilité des éléments nutritifs
* Augmente la température du sol durant la saison de croissance
* Brise le cycle vital de certains parasites
* Favorise l’enracinement dans le sol minéral
* Favorise la nitrification (i.e. important pour certaines plantes pionnières)
* Produit le charbon : purifie le sol des tanins et autres métabolites secondaires

Question 10

Décrire Fuel-limited fire regime

Answer 10

• Feux fréquents, peu sévères et peu intenses
• Combustion surtout du sous-bois
  -dans ces écosystèmes, le feu est limité est
  par le combustible

Question 11

Décrire climate limited fire regimes

Answer 11

• Feux peu fréquents, mais sévères et intenses
• Combustion du sous-bois, des arbres et du sol
  -dans ces écosystèmes, le feu est limité par les conditions
  météorologiques

Question 12

Comment décrire la sévérité d’un feu

Answer 12

Sévérité : montant de biomasse brûlé

Question 13

À quoi est lié la sévérité du feu en forêt boréale

Answer 13

En forêt boréale, la sévérité du feu est souvent liée au succès de la régénération subséquente.

Question 14

caractéristique Feu sévère

Answer 14

un feu sévère aura tendance à revigorer les conditions édaphiques pour
plusieurs essences forestières.

Question 15

caractéristique feu peu sévère

Answer 15

À l’opposé, un feu peu sévère n’élimine pas la couche morte forestière et la banque de
rhizomes d’éricacées qui s’était installée dans la forêt avant qu’elle ne brûle.

Question 16

Étude de cas forêt boréale en bruyère

Answer 16

Une invasion par des éricacées peut mener à des déficience d’azote chez les conifères.

La litière de Kalmia semble plus nutritive (ratio C:N faible) mais la litière de Kalmia contient 5X plus de tanins condensés que celle
de l’épinette noire.

Les tanins condensés forment des précipités avec les protéines.

Les tanins des éricacées (Kalmia) sont plus efficaces
que les tanins des conifères pour précipiter les protéines dans une solution aqueuse.

Les complexes protéines-tanins dans le sol sont récalcitrants à la décomposition.

Les enzymes sont des
protéines. Par conséquent, les tanins relâchés dans le sol peuvent également former des complexes avec des enzymes extracellulaires .
Les tanins vont donc réduire l’activité enzymatique dans le sol. Ceci réduira les taux de
décomposition et de minéralisation des éléments
nutritifs.

Les éricacées s’associent
avec des mycorhizes capables d’obtenir l’azote
des complexes protéines-tanins.

Les éricacées ont une plus grande biomasse racinaire absorbante que les conifères.
Par contre, les conifères ont une meilleure capacité spécifique d’absorption du N
minéral que les éricacées.

Question 17

Comment décrire l’intensité du feu

Answer 17

T° maximale au front du feu (en moyenne de 300-1000°C,)

Question 18

Qu’est qu’un brûlage culturel? à quoi ça sert

Answer 18

Brûlage culturel : pratiqué par les peuples autochtones depuis des milliers d’années

Réduit le risque de feu de forêt (wildfire) en diminuant l’accumulation de combustible (biomasse) dans un écosystème

Question 19

Quel est l’effet de l’intensité d’un feu

Answer 19

plus le feu est intense:
hausse % de carbone
baisse % O
Baisse %H
moins de respiration basale

la température de production du charbon a un effet sur les propriétés physicochimiques du charbon, et éventuellement sur les propriétés fonctionnelles du charbon (ex. cyclage des nutriments,
dynamique microbienne)

Question 20

Effet des coupe forestière/coupe partielle à court terme

Answer 20

À court terme : permet d’augmenter la valeur commerciale des peuplements forestiers

Question 21

Effet des coupe forestière/coupe partielle à long terme

Answer 21

• Augmentent les débris ligneux
• Augmentent les trouées (donc la luminosité)
• Diminuent le nombre de tiges
• Augmentent le diamètre des tiges
• Augmentent la couverture des éricacées
• accélère la succession écologique

Question 22

Succession secondaire des coupes forestières

Answer 22

Premiers stades : recrutement de plusieurs espèces avec des stratégies compétitives différentes
Première cohorte souvent dominée par des essences
d’arbre à croissance rapide (RGR élevé)
Derniers stades de la succession secondaire sont
dominées par des essences tolérantes à l’ombre (RGR plus faible)

Question 23

Effet d’une perturbation sur la vitesse des cycles des nutriments

Answer 23

avant perturbation : nutriments dans la couche morte
après perte : nutriments transformés en cendre, circulation de ces éléments bcp plus rapide
au fil du temps, retour de la couche morte, diminution de la vitesse de cyclage

Question 24

Effet d’une perturbation sur le pH du sol

Answer 24

APRÈS COUPE
coupe à blanc = légère augmentation du pH (on cesse l’entrée de nouvelle litière acidique, mais la météorisation de la roche mère se poursuit  mise en soln de calcium,magnésium)

APRÈS FEU
pH faible (couche morte, litière acidique)
cendres retournées au sol : oxydes de magnésium, oxyde de calcium : chauxlage (tamponnage du pH
retour de la couche morte

Question 25

Effet d’une perturbation sur le disponibilité et la demande des nutriments

Answer 25

dans une forêt climacique, les arbres sont généralement limités dans leur croissance par la disponibilité des éléments nutritifs du sol
DEMANDE : diminue (perte de biomasse végétale). augmentation de la demande après perturbation, puis rediminution lorsque la forêt s’approche du climax (croissance plus lente, mortalité des jeunes pousses)
DISPONIBILITÉ : nutriments dans la couche morte récalcitrante,. perturbation : augmentation de la disponibilité (cendres, éléments se retrouvent dans des formes plus facilement minéralisables). avec le temps, la végétation retourne les nutriments sous forme de litière (de plus en plus récalcitrante)
dans une forêt climacique, les arbres sont généralement limités dans leur croissance par la disponibilité des éléments nutritifs du sol

Question 26

Effet d’une perturbation sur les nutriments et la lumière

Answer 26

en début de succession, les plantes compétitionnent pour la lumière (nutriments abondants)
en fin de succession : les plantes compétitionnent pour les nutriments
forêt jeune : les arbres intolérants à l’ombre sont éliminés

Question 27

Effet d’une perturbation sur l’humidité du sol

Answer 27

dans les années qui suivent une perturbation majeure, il va y avoir plus d’eau au sol (pcq la majorité de l’eau du sol est perdue par évapotranspiration)
lorsqu’une plante C3 (stratégie de photosynthèse des plantes à nos latitudes nordiques) fixe le CO2 atmosphérique, elle nécessite plusieurs molécules d’eau
diminution de l’humidité du sol dans la forêt jeune : bcp de photosynthèse, grande demande pour l’eau
lorsque la forêt arrive près de sa maturité, diminution des taux de photosynthèse, retour de l’humidité du sol climacique

Question 28

Effet de la perturbation sur le taux de croissance

Answer 28

climacique : à croissance lente, peuvent tolérer la faible disponibilité de éléments nutritifs du sol, grande efficacité d’utilisation des nutriments (NUE)
régénération : croissance rapide (ex. peuplier, bouleau) : compétition pour la lumière, donc important d’avoir un taux de croissance rapide

Question 29

Effet de la perturbation sur la diversité

Answer 29

augmentation du nombre d’espèces végétales (augmentation des indices de biodiversité)
puis perte de certaines espèces mal adaptées aux facteurs édaphiques et abiotique (ex. moins de lumière)

Question 30

Effet de la perturbation sur les types de mycorhizes

Answer 30

début = AMF : herbacées, arbres de début de succession (ex. peuplier = AMF en début de succession, puis ECM en fin de succession).
Pourrait être lié à l’abondance de la couche morte (AMF = explore le sol minéral, ECM = explorent le sol organique)
éricoïde dans le sous-bois

Question 31

Effet de la perturbation sur la qualité de la litière

Answer 31

début : plantes rudérales, poussent très rapidement, produisent des graines et meurent : pas d’investissement dans leurs tissus structuraux, très peu de phénols dans la litière
régénération : feuilles faciles à décomposer, espèces de plantes à NUE faible donc litière de haute qualité chimique
plantes de fin de succession : investissent dans des structures dans leurs feuilles qui augmentent la longévité des feuilles, litière de plus faible qualité

Question 32

Effet de la perturbation sur l’épaisseur de la couche morte

Answer 32

Coupe = couche morte intacte. augmentation de la couche morte causée par l’abondance des débris ligneux au sol., puis diminution de l’épaisseur (consommation) puis augmentation de l’épaisseur quand des essences produisant une litière de moindre qualité chimique s’installent
Feu = élimination de la couche morte (selon la sévérité)