| Titre : | Vulnérabilités du « continuum » phyllosphère-litière du Pinus halepensis Mill. dans la zone aride et semi aride de l’Ouest Algérien |
| Auteurs : | ZOUIDI Mohamed, Auteur ; Borsali. A.H, Directeur de thèse |
| Type de document : | texte imprimé |
| Editeur : | [S.l.] : Université de Saida– Dr. Moulay Tahar Faculté des sciences, 2019/2020 |
| Format : | 181 p / 29 CM |
| Accompagnement : | CD |
| Langues: | Français |
| Langues originales: | Français |
| Catégories : | |
| Mots-clés: | Qualité des sols ; litière ; pin d’Alep ; aridité ; Algérie |
| Résumé : |
Les forêts Algériennes constituent un milieu naturel fragile déjà profondément perturbé par les facteurs climatiques et
l’action anthropique notamment en zones arides et semi arides. Les objectifs de ce travail étaient de comparer les caractéristiques physico-chimiques et microbiologiques des sols et litières des forêts de résineux et voir le comportement adaptatif et germinatif de pin d’Alep face aux facteurs pédoclimatiques stressants des zones semi-arides et arides de l’Ouest Algérien. On voulais aussi voir quels sont les effets du gradient d’aridité sur les sols et les litières des pinèdes et leurs impact sur les changements de paysage, pour cela nous avons analysé les différents caractéristiques des sols, des litières et des aiguilles de pin d’Alep avec une prédiction spectroscopique (PIR et MIR) prélevés dans des massifs forestiers caractéristiques des deux zones : le massif forestier de djebel Sid Ahmed Zeggai (wilaya de Saïda) situé dans la zone semi-aride et le massif forestier de djebel Antar (wilaya de Naâma) situé dans la zone aride. Puis on a étudié le comportement des graines de pin d’Alep au stade germinatif face à la sécheresse et la salinité, deux facteurs xériques majeurs dans les zones arides. i) Nos résultats ont montré des qualités de sol très différentes entre les deux zones: la teneur en humidité, capacité de rétention d'eau, perméabilité, porosité et teneur en carbone organique, azote total et matière organique sont plus élevés dans la zone semi-aride que dans la zone aride, caractérisée par une présence importante de calcaire total qui engendre l’augmentation de pH et une diminution de la biomasse microbienne et sa respiration basale dans ces sols . ii) L’analyse des propriétés physico-chimiques de la litière (humidité, pH, conductivité, carbone, azote et rapport C/N) montre une différence significative par contre la comparaison de la moyenne de la biomasse microbienne et leur efficacité montre qu'elle est homogène dans les deux zones avec une faible différence de la respiration basale. iii) Les aiguilles de pin d’Alep dans chaque étage bioclimatique présentent ses propres caractéristiques à savoir la morphologie, la teneur en eau, la matière organique et la matière minérale. Le taux de chlorophylle et le rendement sont plus élevés dans la zone semi-aride que la zone aride. iv) L’étude de la germination rapportées dans cette étude montre que le pin d’Alep est un arbre sensible à l’action du stress hydrique et salin au stade germinatif, ils ont un effet dépressif sur le taux de germination du Pin d’Alep. L’ensemble de cette étude a souligné l’empreinte de l’étage bioclimatique sur la phyllosphère et le comportement de Pinus halepensis Mill dans chaque zone et nous donne une simulation réelle sur l’avenir proche de la zone semi aride dernière barrière contre la désertification. Cette recherche nous interpelle sur la vulnérabilité des sols face au climat respectif de chacune des zones et des pratiques agro-sylvo-pastorales potentiellement impliquées dans la dégradation de ces sols. |
| Note de contenu : |
Introduction Générale…………………………………………………………..01
Partie I : Synthèse Bibliographique Chapitre I. La forêt, un allié durable contre le changement climatique I.1.Introduction……………………………………………………………......…….05 I.2. Les forêts méditerranéennes………………………………………………..….05 I.2.1. Biogéographie……………………………………………………………….....06 I.2.2. Diversités génétiques et biologiques…………………………………………...07 I.2.3. Le climat, facteur de diversité des écosystèmes forestiers méditerranéens……08 I.2.4. La forêt et le changement climatique dans la méditerranée……………………11 I.2.5. Structure et organisation des forêts méditerranéennes…………………………14 I.2.6. Situation actuelle et l'avenir des forêts méditerranéennes……………………..15 I.3. Les forêts en Algérie……………………………………………………………17 I.3.1. Aperçue historique…………………………………………………………..…17 I.3.2. Profil forestier de l'Algérie……………………………………………………..19 I.3.3. Situation actuelle des forêts en Algérie………………………………………..21 I.3.4. Facteur de dégradation de la forêt en Algérie……………………………….....22 Chapitre II. Le sol, élément majeur pour les forêts II.1. Généralités…………………………………………………………………..…...27 II.2. Formation des sols…………………………………………………………..…...28 II.3. Origine et diversité des sols………………………………………………...……29 II.3.1. Les sols rouges et bruns fersiallitiques…………………………………..…….30 II.3.2. Les sols calcimagnésiques………………………………………………..……31 II.3.3. Les vertisols……………………………………………………………..……..31 II.3.4. Les sols salsodiques ou sols halomorphes……………………………..………31 II.4. Les Fonctions du sol………………………………………………..……………32 II.5. Qualité des sols……………………………………………………..……………33 II.5.1. Qualité physique…………………………………………………………..…...35 II.5.2. Qualité chimique………………………………………………………...……..36 II.5.3. Qualité biologique……………………………………………………..………36 II.6. Les facteurs de dégradation des sols………………………………...…………...37 Chapitre III : La relation entre le couvert végétale et les conditions édaphiques III.1. Généralité………………………………………………………..………….……...40 III.2. Action du sol sur la végétation………………………………………………..……40 III.2.1. Le sol en tant que support de vie……………………………………………...…..41 III.2.2. Le sol fournisseur en nutriments……………………………………………...…..41Table des Matières Ш.3. Action de la végétation sur le sol…………………………………………………...42 III.4. Le Sol et la Forêt…………………………………………………………………...43 III.4.1. Spécificités liées aux sols forestiers………………………………………………44 III.4.2. Intérêt à faire un diagnostic des sols forestiers ?......................................................44 III.5. les sols des zones arides et semi aride……………………………………………....45 III.5.1. Les différents types de sols des zones d’arides…………………………………...47 III.5.1.1. Les sols salés… ......................................................................................................48 Effet de la salinité sur le sol ..................................................................................48 III.5.1.2. Les sols gypseux. ...................................................................................................48 Effet du gypse sur le sol ........................................................................................49 III.5.1.3. Les sols calcaires…................................................................................................49 Effet du calcaire sur le sol et les végétaux……………………………………..50 III.5.2. Dégradation et vulnérabilité des sols dans les zones arides et semi arides…...…...50 Partie II : Matériels et Méthodes Chapitre I. Présentation des zones d’études. I.1. Zone semi aride (Saida)………. .............................................................................53 I.1.1. Aperçu sur la région d’étude………………………………………………..……53 I.1.2. Présentation de la zone d’étude…………………………………………………..54 I.1.3. Caractérisation de la zone d’étude………………………………………………..55 I.1.3.1. Cadre géologique…………………………………………………………….…55 I.1.3.2. Cadre pédologique……………………………………………………………...55 I.1.3.3. Cadre hydrogéologique………………………………………………………...56 I.1.3.4. Aspect floristiques……………………………………………………………...57 I.2. Zone aride (Wilaya de Naâma)…………………………………………………..57 I.2.1. Aperçu sur la région d’étude……………………………………………………..57 I.2.2. Présentation de la zone d’étude…………………………………………………..58 I.2.3. Caractérisation de la zone d’étude……………………………………………......58 I.2.3.1. Cadre Géologique.……………………………………………………………...59 I.2.3.2. Cadre édaphique……………………………………………………………..…59 I.2.3.3. Cadre Hydrogéologique …………………………………………………….....61 I.2.3.4. La Flore……………………………………………………………………..….62 Chapitre II : Etude climatique. II.1. Introduction………………………………………………………………………..63 II.2. Choix des stations de référence………………………………………………...….63 II.3. Paramètres climatiques…………………………………………………………....64 II.3.1. Précipitations……………………………………………………………...……..64 II.3.2. Les régimes pluviométriques………………………………………………..…..64 II.3.3. Température…………………………………………………………………..…64Table des Matières II.3.4. Amplitude thermique……………………………………………………..……..66 II.3.5. Vent………………………………………………………………………...……67 II.3.6. Synthèse bioclimatique……………………………………………………..…...68 II.3.6.1. Diagramme ombrothermique de Bagnoul et Guassen……………………..….68 II.3.6.2. Indice d'aridité de De Martonne…………………………………………….....70 II.3.6.3. Quotient pluviométrique d’Emberger « Q2 »…………………………………71 II.4. Conclusion………………………………………………………………………...72 Chapitre III : Etude de sol. III.1. Introduction…………………………………………………………………......74 III.2. Choix des stations et échantillonnage des sols…………………………………...75 III.3. Analyse Physiques des sols……………………………………………………..76 III.3.1. Analyse granulométrique……………………………………………………….77 III.3.2. Couleur…………………………………………………………………………77 III.3.3. Humidité gravimétrique………………………………………………………...77 III.3.4. Capacité de rétention…………………………………………………………...77 III.3.5. Porosité…………………………………………………………………………77 III.3.6. Densité apparente (masse volumique)………………………………………….78 III.3.7. La densité réelle (densité de la phase solide)…………………………………...78 III.3.8. Perméabilité……………………………………………………………………78 III.4. Analyses Chimiques des sols…………………………………………………...79 III.4.1. Dosage du carbone……………………………………………………………...79 III.4.2. Dosage de l’azote total…………………………………………………………79 III.4.3. Rapport C/N…………………………………………………………………….79 III.4.4. La matière organique (MO)…………………………………………………….79 III.4.5. pH et la conductivité électrique………………………………………………...80 III.4.6. Mesure des teneurs en carbonates de calcium………………………………….80 III.4.7. Dosage des éléments minéraux…………………………………………………80 III.4.8. Analyse spectrométrique des sols dans le proche infrarouge (SPIR)…………..81 III.4.9. Analyse spectrométrique des sols dans le moyen infrarouge (SMIR)………….83 III.5. Analyse biologique des sols…………………………………………………….85 III.5.1. Respiration basale………………………………………………………………85 III.5.2. Biomasse microbienne………………………………………………………….86 III.5.3. Le quotient métabolique (qCO2)……………………………………………….86 III.5.4. Dénombrement de la microflore………………………………………………..86 III.5.4.1 Préparation des suspensions dilutions………………………………………...87 III.5.4.2. La microflore bactérienne…………………………………………………….87 III.5.4.3. Les champignons……………………………………………………………..87 III.5.4.4. Les rhizobiums……………………………………………………………….87Table des Matières Chapitre IV. Etude de la litière forestière des pinèdes. IV. Introduction…………………………………………………..……………….…..89 IV.1.Sites et plan d’échantillonnages……………………………………………...…...89 IV.2. Analyses physico-chimiques de la litière………………………………...…….90 IV.2.1. Teneur en eau…………………………………………………………...……...90 IV.2.2. Teneur en carbone et en azote…………………………………………...……..90 IV.2.3. pH et conductivité………………………………...……………………………90 IV.3.4. Analyse par la spectroscopie…………..……………...………………………..90 IV.3.4.1. Conditions d’enregistrement des spectres en proche infrarouge (PIR)………90 IV.3.4.2 Conditions d’enregistrement des spectres en moyen infrarouge (MIR)…...….91 IV.3. Analyse biologique de la litière…………………………………………...……92 Chapitre V. Etude du comportement adaptatif des graines et des aiguilles de pin d’Alep en zone aride et semi-aride V.1. Comportement des aiguilles de pin d’Alep face aux facteurs de milieux…….94 V.1.1. Introduction……………………………………………………………………...94 V.1.2. Sites et plan d’échantillonnage………………………………………………….94 V.1.3. Caractéristiques morphologiques et chimiques des matériaux des aiguilles……95 V.1.3.1. Morphologie des aiguilles……………………………………………………..95 V.1.3.2. Détermination de la teneur en eau…………………………………………….96 V.1.3.3. Traitement de la plante………………………………………………………..96 V.1.3.4. Détermination de la teneur en cendres………………………………………...96 V.1.3.5. Détermination de la teneur en Matière organique……………………………96 V.1.3.6. Détermination du pH et salinité des aiguilles…………………………………96 V.1.3.7. Calcule des rendements en extrais secs……………………………………….97 V.1.3.8. Détermination du taux de chlorophylle……………………………………….97 V.1.3.9. Apport de la spectroscopie infrarouge sur les aiguilles de pin d’Alep………..97 V.2. Comportement des graines face aux facteurs de milieux……………………...98 V.2.1. Introduction……………………………………………………………………...98 V.2.2. Récolte des graines de pin d’Alep………………………………………………99 V.2.3. Effet du stress osmotique sur la germination……………………………………99 V.2.4. Effet de la salinité sur la germination………………………………………….100 V.2.5. Paramètres mesuré……………………………………………………………..100 V.2.5.1. Le taux de germination pour chaque lot (TG)……………………………….100 V.2.5.2. Vitesse de germination pour chaque lot……………………………………...101 VII. Analyses statistiques……………………………………………………………101Table des Matières Partie III : Résultats et Discussions Chapitre I. Caractérisation physico-chimique et microbiologique des sols forestiers à pin d’Alep (Pinus halepensis Mill) des zones semi arides et arides de l’ouest Algérien I.1. Introduction…………………………………………………………………….…102 I.2. Résultats…………………………………………………………………………..103 I.2.1. Propriétés physiques des sols dans la zone aride et semi aride…………………103 I.2.2. Propriétés chimiques des sols dans la zone aride et semi aride………………..104 I.2.3. Propriétés microbiennes des sols dans la zone aride et semi aride……………..105 I.2.4. Synthèse des ACP……………………………………………………………....106 I.2.4. Prédiction spectroscopique……………………………………………………...107 I.3. Discussion……………………...…………………………………………………108 I.3.1. Effets du gradient d’aridité sur la qualité physique des sols…………………...109 I.3.2. Effets de la zone sur les propriétés chimiques……………...…………………..111 I.3.3.Caractères microbiologique des sols en fonction d’un gradient latitudinal……………………………………………………………………………...114 I.4. Conclusion………………………………………………………………………...117 Chapitre II. Impact du gradient d’aridité sur la litière forestière des résineux du « Pinus halepensis Mill » de l’Ouest Algérien II.1. Introduction………………………………………………………………………119 II.2. Résultats………………………………………………………………………….119 II.2.1. Propriétés physico-chimiques des litières des pinèdes………………...………119 II.2.1.1. Prédiction par la spectroscopie…………………………………………...….121 II.2.1.1.1. Spectres MIR (proche infrarouge)………………………………………....122 II.2.1.1.2. Spectres PIR (proche infrarouge)…………………………………………..123 II.2.2. Propriétés biologique des litières des pinèdes……………………………..…..124 II.3. Discussion………………………………………………………………………..124 II.3.1. Effet d’aridité sur les propriétés de la litière des pinèdes dans l’ouest Algérien……………………………………………………………………………….125 II.3.2. Prédiction spectroscopique des propriétés de la litière………………..……….127 II.3.2. Comportement biologique de la litière des pinèdes face à l’aridité du climat………………………………………………………………………………….128 II.4. Conclusion……………………………………………………………………….130 Chapitre III. Impact d’aridité sur les paramètres physico-chimiques et morphologique des aiguilles de « pinus halepensis Mill. » dans l’ouest Algérien III.1. Introduction………………………………………………………………….….131 III.2. Résultats……………………………………………………………………..…..131 III.3. Discussion……………………………………………………………………….134 III.3.1. Impact du gradient d’aridité sur la morphologie des aiguilles de « pinusTable des Matières halepensis Mill. »……………………………………………………………………..134 III.3.2. Impact d’aridité sur les caractéristiques physico-chimiques des aiguilles de « pinus halepensis Mill. »…………………………………………………………..…135 III.3.3. Prédiction proche infra rouge sur la composition chimique des aiguilles…….138 III.4. Conclusion……………………………………………………………...……….140 Chapitre IV. Comportement germinatif des graines de Pinus halepensis. Mill face aux facteurs de milieux (aride et semi-aride). IV.1. Introduction……………………………………………………………………………...141 IV.2. Résultats…………………………………………………………………………………141 IV.2.1. Début de la germination……………………………………………………………….141 IV.2.2. Effet du stress osmotique sur la germination du Pin d’Alep…………………………..141 IV.2.3. Effet du stress salin sur la germination du Pin d’Alep………………………………...143 IV.3. Discussion……………………………………………………………………………….144 IV.3.1. Effet du stress hydrique sur la germination……………………………………………144 IV.3.2. Effet du stress salin sur la germination………………………………………………..146 IV.4. Conclusion……………………………………………………………………………….147 Conclusion Générale……………………………………………………...………….149 Références Bibliographiques………………………………………………………..153 Annexes……………………………………………………………………………….181 Articles scientifiques Résumé |
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