Rôle de la strate des mousses et lichens dans l’établissement et le maintien de milieux ouverts stables en forêt boréale

En forêt boréale, les accidents de régénération peuvent mener à l’établissement de deux types de milieux ouverts stables : des landes à lichens sur les sites à drainage excessif et des tourbières à sphaignes sur les sites sujets à l’entourbement. Dans les deux cas, l’ouverture à long-terme de la station forestière s’accompagne d’une modification de la composition de la strate des mousses et lichens. Les mousses hypnacées (e.g. Pleurozium schreberi (Brid.) Mitt.) sont remplacées par les lichens (Cladonia spp.) sur les sites fortement drainés, par les sphaignes (Sphagnum spp.) sur les sites faiblement drainés. 
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\nDans la mesure où elle affecte les conditions physico-chimiques et biologiques du sol forestier, la composition de la strate des mousses et lichens contribue à la structuration de la communauté végétale forestière par la facilitation ou non de la régénération des plantes vasculaires. Le rôle de la strate des mousses et lichens dans le déficit de régénération menant à l’établissement et/ou au maintien de milieux ouverts stables est souvent suggéré bien que peu démontré expérimentalement, et les mécanismes sous-jacents restent à identifier. Cette thèse vise à (i) déterminer les effets différentiels des mousses hypnacées, des lichens et des sphaignes sur la régénération et les conditions de croissance du pin gris (Pinus banksiana Lamb.) et de l’épinette noire (Picea mariana [Mill.] B.S.P.), (ii) identifier les mécanismes à l’origine de ces effets, et (iii) évaluer les risques d’accidents de régénération liés à l’ouverture du couvert forestier par éclaircie pré-commerciale. 
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\nComparé à l’absence de couvert au sol ou à la présence d’un couvert de mousses hypnacées, les lichens ont inhibé la croissance du pin gris à chacun des stades de développement analysés, c.-à-d. la croissance des plantules (0-6 mois), la croissance des jeunes plants (2 à 3 ans), ainsi que le développement racinaire fin d’arbres adultes (20-40 ans). D’après nos résultats, les effets du lichen sur la croissance du pin gris seraient liés non seulement à une disponibilité moindre des nutriments dans le sol forestier, mais aussi à l’existence d’interférences chimiques plus directes via l’émission de substances dans la solution du sol. La présence de lichens était également associée à une mycorhization moindre des racines de plantules, ce qui suggère un effet négatif des lichens sur la capacité du pin gris à prélever les éléments nutritifs dans le sol. 
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\nNos résultats confirment que les sphaignes affectent moins l’établissement que la croissance de l’épinette noire. Bien que le défaut de croissance associé à la présence de sphaignes soit principalement lié à l’accumulation à long-terme d’une épaisse couche organique au sol, nos résultats indiquent qu’un couvert peu épais de sphaignes peut également avoir des effets à court-terme sur la disponibilité des nutriments et donc limiter le potentiel de croissance d’un peuplement forestier. 
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\nCompte-tenu des effets contrastés des différents types de couvert au sol sur la germination et la croissance ligneuse, il parait tout à fait probable que le remplacement des mousses hypnacées par les lichens ou les sphaignes en cas d’ouverture du couvert forestier contribue à la dégradation des conditions de croissance du pin gris et de l’épinette noire. Nos résultats supportent donc l’hypothèse selon laquelle les changements qui s’opèrent dans la strate des mousses et lichens constituent un moteur de l’établissement et de la stabilisation des milieux ouverts en forêt boréale, en intervenant comme un facteur aggravant du déficit de régénération. 
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\nLes pratiques sylvicoles qui ouvrent le couvert forestier, telles que l’éclaircie pré-commerciale (EPC), sont susceptibles dans certaines conditions de favoriser l’expansion des lichens ou des sphaignes aux dépens des mousses hypnacées. Etant données les répercussions négatives de ces changements de composition sur la croissance ligneuse, nos résultats suggèrent que les sites fortement drainés à lichens et les sites à drainage lent avec un fort couvert initial en sphaignes ne devraient pas être ciblés dans la mesure où ils sont moins enclins à répondre favorablement à l’EPC et plus à risque de transiter vers un état de clairière ouverte stable. En améliorant notre compréhension des mécanismes sous-jacents aux effets des lichens et des sphaignes sur la croissance des arbres, les résultats de cette thèse offrent également des pistes intéressantes pour l’élaboration de techniques de restauration de la productivité forestière. Ils suggèrent notamment que la plantation et/ou l’ensemencement à forte densité contribuent à améliorer les conditions de croissance ligneuse en favorisant une refermeture rapide du couvert forestier.

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