Effet des vers de terre exotiques sur les communautés des plantes de sous-bois de forêt du sud du Québec

Le présent mémoire traite de deux approches permettant d’aborder les effets de l’invasion de vers de terre exotiques dans les forêts du sud du Québec : il s’agit d’un échantillonnage des vers de terre et des espèces herbacées de sous-bois de forêt, et d’une étude expérimentale faite en mésocosmes. En premier lieu nous avons réalisé un échantillonnage des vers de terre et des espèces herbacées de sous-bois de forêt du parc écoforestier de Johnville. On est parti de l’hypothèse de travail selon laquelle la structure de communautés des espèces herbacées du sous-bois de forêt est déterminée par les abondances des vers de terre et en essayant de répondre à la question de savoir s’il existe une corrélation entre la structure et la composition des communautés des espèces de plantes de sous-bois et l’abondance des vers de terre du parc écoforestier de Johnville, indépendamment des variables abiotiques et historiques. Ici, nous donnerons les détails sur des résultats issus de l’analyse des données d’un échantillonnage de vers de terre et d’espèces herbacées du sous-bois de forêt réalisé sur 87 placettes dans trois zones du parc, tout au long de 18 transects perpendiculaires aux chemins se trouvant dans notre zone d’étude. On a trouvé que les vers de terre sont présents en grande quantité dans les zones Récréation et Plantation tandis qu’ils sont quasiment absents dans la zone Conservation et que les espèces herbacées du boisé de Johnville sont structurées en trois communautés réparties respectivement sur les 3 secteurs de ce territoire. Les résultats tirés des analyses statistiques montrent comme plusieurs autres études qu’il y a une association entre l’abondance des vers de terre et la structure de la végétation du sous-bois au parc écoforestier de Johnville. Contrairement à nos attentes, nous n’avons pas détecté un lien entre les perturbations anthropiques actuelles (distance des routes et sentiers) et l’abondance de vers de terre. Après avoir analysé les données de l’échantillonnage, il se trouve que l’abondance des vers de terre est différente d’une zone à l’autre. Comme la répartition des abondances des vers de terre, les espèces herbacées du parc sont structurées en respectant la zonalité de ce site, ce qui nous amène à croire que c’est l’historique de chaque zone qui est déterminant et non les abondances de vers de terre en place. En deuxième lieu, j’ai réalisé une étude expérimentale faite en mésocosmes dans des conditions contrôlées. Les forêts du Canada et du nord des États-Unis connaissent des changements des communautés des espèces herbacées du sous-bois reliée à une invasion des vers de terre exotiques introduits à l’époque coloniale dans ces forêts qui se sont régénérées, en absence de vers de terre, au lendemain de la glaciation du Wisconsin il y a plus de 10000 ans. Dans cette étude nous essayons de comprendre si ces vers invasifs affectent les plantes herbacées de ces forêts et si oui, par quels mécanismes? Pour comprendre ces mécanismes, nous avons privilégié l’approche par analyse des traits fonctionnels en choisissant des espèces végétales qui possèdent des traits fonctionnels qui peuvent accentuer ou diminuer les effets négatifs hypothétiques créés par des changements environnementaux provoqués par les vers de terre. Ainsi nous avons mis en place un dispositif expérimental fait de 96 mésocosmes dans lesquels nous avons transplanté 12 espèces herbacées représentatives d’une communauté de sous-bois sélectionnées selon leurs abondances pour s’assurer d’avoir suffisamment d’individus, en utilisant deux traits: (i) la position d’enracinement des plantes (2 niveaux, soit dans la matière organique, soit dans le sol minéral) et (ii) le taux de mycorhization des racines (2 niveaux, fortement mycorhizées ou faiblement mycorhizées). Après deux saisons de croissance, seule l’espèce Phegopteris connectilis a répondu de façon significative à l’effet des vers de terre et sa biomasse a augmenté en présence de ceux-ci. Si l’effet des vers de terre sur les sols dans nos mésocosmes est semblable aux effets sur les sols agricoles, il est possible que l’effet positif sur cette espèce soit dû à l’augmentation de fertilité causée par l’augmentation de décomposition de la matière organique du sol. Si cela est le cas, nous ne pouvons cependant pas expliquer pourquoi les autres espèces n’ont pas répondu de la même façon.

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