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Intitulé de la thèse : Rôle du sous-bois sur le fonctionnement microbien du sol en forêt
Directeurs : Laurent AUGUSTO et Nicolas FANIN
Co-encadrants : Mark R. BAKKER et Pierre TRICHET
Date et heure : lundi 11 décembre à 13h30
Lieu : Amphithéâtre Colette et Josy Bové,
Site INRAE La Grande Ferrade
71 av. Edouard Bourlaux, 33140 Villenave d’Ornon
Lien zoom : https://inrae-fr.zoom.us/j/5058758411

Composition du jury :

M. Laurent AUGUSTO DR/ INRAE Bordeaux Directeur de thèse
Mme. Virginie BALDY PR/ Univ. Marseille Rapporteure
M. Michaël AUBERT PR/ Univ. Rouen Rapporteur
M. Frédéric GARABETIAN PR/ Univ. Bordeaux Examinateur
Mme. Gwenaëlle LASHERMES CR/ INRAE Reims Examinatrice
Mme. Agnès ROBIN CR/ CIRAD Montpellier Examinatrice
M. Nicolas FANIN CR/ INRAE Bordeaux Invité

Résumé :

L'adaptation des forêts face aux changements globaux est l’un des enjeux majeurs du 21ème siècle. Dans
un contexte où les ressources du sol risquent de fortement diminuer à l’avenir à cause d’une forte
variabilité de la disponibilité en eau ou d’un appauvrissement en nutriments non-renouvelables comme
le phosphore, il parait essentiel d’évaluer l’impact des pratiques locales, telles que la fertilisation ou la
gestion du sous-bois, pour assurer une gestion durable des écosystèmes forestiers.
Cette thèse s’inscrit dans un contexte de forêt tempérée gérée et vise à comprendre le rôle du sous-
bois et son interaction avec la disponibilité en ressources hydriques ou nutritives sur certaines fonctions
des écosystèmes forestiers comme la productivité des arbres, la décomposition de la matière organique
ou le stockage de carbone du sol.
La thèse s’est appuyée sur deux forêts plantées de pin maritime (Pinus pinaster Ait.) dans les landes de
Gascogne qui présentent des fonctionnements et des sous-bois contrastés en raison de différences liées
à la nappe phréatique : l'une est située sur une lande humide avec une nappe superficielle, tandis que
l'autre se trouve en lande sèche avec une nappe profonde. Au sein de ces forêts, des traitements croisés
de suppression du sous-bois et de fertilisation ont été mis en place depuis la plantation. Des collectes
de sol à différentes profondeurs et à différentes échelles de temps ont été menées afin d’observer la
dynamique des processus étudiés (stockage de carbone, biomasse microbienne, activités enzymatiques,
respiration liée à la dégradation de divers substrats carbonés). Des systèmes d’exclusion des pluies ont
également été mis en place au cours d’un été pour mimer un allongement de la période de sécheresse
estivale à l’image de ceux prédits à l’avenir, et ainsi évaluer les effets d’un déficit hydrique extrême sur
les microorganismes du sol.
La suppression du sous-bois a eu un effet très marqué sur le microclimat dans les deux écosystèmes
forestiers, cependant l’amplitude de cet effet était plus grande en lande sèche qu’en lande humide. La
forêt en lande humide étant limitée par les nutriments, la levée de la contrainte nutritive obtenue par
fertilisation au phosphore ou élimination du sous-bois a ainsi eu pour effet d’augmenter la production
de biomasse aérienne, mais n’a pas ou peu affecté les processus du sol. Bien que la remontée de la
nappe phréatique en hiver ait eu un impact très fort sur les communautés microbiennes et le carbone
du sol, la manipulation de la ressource hydrique durant la période estivale n’a pas ou peu influencé le
fonctionnement du sol en lande humide. En lande sèche, la suppression du sous-bois a permis
d’augmenter fortement la croissance des pins, probablement grâce à l’allègement d’une compétition
pour les ressources, surtout durant les premières années de rotation. Cependant, la gestion du sous-
bois a eu un effet très négatif sur les stocks de carbone du sol car les espèces qui composent le sous-
bois en lande sèche (c.-à-d. des plantes Ericacées) tendent à favoriser l’accumulation de la matière
organique. Cet effet négatif était accompagné d’une activité plus faible des communautés microbiennes
dans les parcelles gérées à cause de la diminution de l’humidité du sol et des apports en matière
organique par les plantes de sous-bois. L’amplification de la sécheresse estivale a eu peu d’impact sur
les communautés microbiennes, probablement car ce milieu est déjà caractérisé par des déficits
hydriques importants.
Ces résultats soulignent que l’influence du sous-bois n’est pas univoque puisqu’elle dépend du contexte
environnemental, et qu’il est nécessaire d’évaluer l’importance relative des différentes ressources telles
que l’eau et les nutriments en lien à la composition du sous-bois si l’objectif est d’optimiser des fonctions
spécifiques de l’écosystème comme la croissance des arbres ou les stocks de carbone du sol à l’échelle
de l’écosystème.

PhD defence of Lucie BON
Title: Role of the understory on soil microbial functioning in forests

Supervisors: Laurent AUGUSTO and Nicolas FANIN.
Co-supervisors: Mark R. BAKKER and Pierre TRICHET
Date and time: monday 11 december at 1:30 pm
Location: Amphithéâtre Colette et Josy Bové,
Site INRAE La Grande Ferrade
71 av. Edouard Bourlaux, 33140 Villenave d’Ornon
Zoom link: https://inrae-fr.zoom.us/j/5058758411

Composition of the jury:
M. Laurent AUGUSTO DR/ INRAE Bordeaux Supervisor
Mme. Virginie BALDY PR/ Univ. Marseille Reviewer
M. Michaël AUBERT PR/ Univ. Rouen Reviewer
M. Frédéric GARABETIAN PR/ Univ. Bordeaux Examiner
Mme. Gwenaëlle LASHERMES CR/ INRAE Reims Examiner
Mme. Agnès ROBIN CR/ CIRAD Montpellier Examiner
M. Nicolas FANIN CR/ INRAE Bordeaux Guest
Abstract:
Adapting forests to global change is one of the major challenges of the 21st century. In a context where
soil resources are likely to decrease significantly in the future due to strong variability in water
availability or depletion of non-renewable nutrients such as phosphorus, it seems essential to assess the
impact of local practices, such as fertilisation or understory management, to ensure sustainable
management of forest ecosystems.
This thesis takes place in a managed temperate forest context and aims to understand the role of the
understory and its interaction with the availability of water and nutrient resources on certain forest
ecosystem functions such as tree productivity, organic matter decomposition and soil carbon storage.
The PhD was based on two forests planted with maritime pine (Pinus pinaster Ait.) in the Landes de
Gascogne, which have contrasting functions and understories due to differences linked to the water
table: one is located on wet moorland with a shallow water table, while the other is on dry moorland