Soutenance mémoire
NOTION DE BANQUE DE GRAINE DU SOL OU BANQUE DE SEMENCES DU SOL
Définition de la banque des graines du sol
La banque de graines du sol représente les stocks de graines viables et dormantes dans le sol (Bigwood et Inouye , 1988). D’autres auteurs la définissent comme représentant toutes les graines viables présentes à la surface du sol et dans le sol, ou en association avec la litière du sol (Leck et al., 1989). Elle est la plus importante source de recrutement de semis après les perturbations et peut être désignée comme les réserves naturelles de graines capables de germer à différentes profondeurs du sol (Baskin et Baskin, 1998). Elle se forme à partir de la pluie de graines provenant des communautés végétales locales, voisines ou éloignées.
Historique de la banque des graines du sol
L’étude de la banque de graines du sol semble avoir commencé en 1859 quand Charles Darwin a observé l’émergence de jeunes plants dans les sédiments extraits du fond d’un lac (Leck et al., 1989 ;Thompson et al., 1997). Le premier article scientifique sur le sujet date de 1882 et porte sur l’apparition de graines dans des échantillons de sol prélevés à différentes profondeurs (Christoffoleti et Caetano, 1998). La plupart des études effectuées sur les banques de graines du sol sont réalisées en laboratoire, après prélèvement d’échantillons de sol et mise en culture. Elles permettent de détecter les espèces les plus fréquentes et donnent une vision de la banque de graines (Thompson et al., 1997). Quelques études ont aussi comparé la banque de graines du sol obtenue en laboratoire et la reconstitution en nature, notamment Bisteau et Mahy (2005). Ainsi que Von Blanckenhagen et Poschlod (2005).
Production de semences et dispersion
L’une des propriétés exclusives les plus étonnantes des êtres vivants est leur capacité à se reproduire. Chez les végétaux, on distingue deux types de reproduction : la reproduction sexuée et la reproduction asexuée. La plupart des espèces savanicoles utilisent à la fois ces deux types de reproduction comme stratégies d’adaptation aux effets des perturbations telles que le feu el la coupe sélective de bois (Bellefontaine et al., 2000 ; Bationo et al., 2001 ; Luoga et al., 2004; Zida et al.,2007) sur la production des graines. Pour les végétaux, la reproduction sexuée aboutit à la formation d’une graine à l’origine d’un nouvel individu. La graine constitue également un organe de dissémination et de pérennité. Par l’intermédiaire des graines, les plantes sont capables de compenser leur immobilité et de coloniser de nouveaux territoires. Une fois que les graines sont mâtures, elles sont disséminées dans la nature de plusieurs façons. Les modes de dissémination des graines utilisent les agents de dispersion suivants : la plante elle-même (autochorie): la gravité (barochorie); les animaux (zoochorie : mammifères, oiseaux, insectes, etc.); l’homme (anthropochorie) ou la culture (hémérochorie) (Fenner, 2000). En plus d’être spatiale (voie végétative ou diaspores propagées par des agents de dispersion), la dispersion peut être temporelle via la banque de graines du sol (Leck. et al., 1989 ; Dulière et al., 2001). Cette dispersion est favorisée par la sélection naturelle et elle permet :
(i) D’atteindre des habitats propices et favorables au développement des futures pousses
(ii) De diminuer la compétition entre individus en les disséminant sur un plus large territoire
(iii) D’échanger des individus entre populations et de favoriser ainsi le brassage génétique dans ces populations végétales
(iv) De créer de nouvelles populations en colonisant de nouveaux milieux.
En somme, les dispositifs de dissémination présentent un avantage sélectif, puisqu’ils favorisent la perpétuation de l’espèce. De façon générale, la structure de chaque type de graine est adaptée à son mode de transport. Ainsi, les graines transportées par le vent sont souvent garnies d’appendices en forme d’ailes ou de parachute ; les petites graines sont dispersées par le vent (Van der Pijl, 1969) ; celles qui sont disséminées par les animaux sont souvent sucrées, odorantes, dotées de couleurs voyantes, qui attirent les oiseaux et/ou les mammifères : enfin, celles qui sont dispersées par un milieu aquatique ont la capacité de flotter. En fonction des modes de dispersion, les graines peuvent ainsi parcourir des distances considérables et germer à des milliers de kilomètres de leur habitat d’origine (Fenner, 2000).
DORMANCE DES GRAINES ET LA FORMATION DE LA BANQUES DE SEMENCE DU SOL
La dormance est considérée comme un système régulateur de la germination. Elle caractérise l’état physiologique d’une graine qui, placée dans les conditions favorables à la germination, est inapte à germer. Le phénomène de dormance empêche ou retarde une germination soutenue, homogène et rapide (Bellefontaine J, 1993). C’est aussi un moyen complémentaire auquel ont recours certaines plantes pour assurer leur survie. Ainsi, elle désigne un stade au cours duquel la germination est irréalisable ou très peu probable. Le même auteur distingue les types de dormances suivantes :
– la dormance primaire où la graine est dormante au moment de la dispersion ;
– la dormance secondaire ou induite au cours de laquelle la graine est capable de germer au moment de la dispersion, mais divers facteurs l’en empêchent reconduisant ainsi à un état de dormance.
Dans la pratique, il est souvent question de dormance exogène (ou tégumentaire) due aux enveloppes séminales, de dormance endogène (ou embryonnaire) résultant d’une inaptitude de l’embryon à germer, et de dormance combinée. Cette dernière résulte à la fois de dormance endogène et exogène (Bellefontaine, 1993). Baskin et Baskin (1998) de leur côté trouvent comme types de dormance : la dormance physiologique, morphologique. morphophysiologique, physique, chimique et mécanique. La dormance physiologique est due à des inhibiteurs biochimiques. La dormance morphologique apparaît dans les graines présentant un embryon immature. La dormance physique est causée par la résistance de l’enveloppe de la graine ou du fruit, ce qui empêche surtout l’absorption de l’eau et de gaz nécessaires au démarrage de l’activité biologique conduisant à la germination. Dans le cas de la dormance chimique, la germination de la graine est inhibée par des substances chimiques.
La dormance des graines peut être levée en les soumettant à l’action des agents climatiques tels que la chaleur, le froid, l’humidité, la sécheresse, et/ou de manière artificielle en pratiquant la scarification chimique et/ou mécanique (digestion, putréfaction) ou physique (Bellefontaine ,1997). La chaleur par exemple, permet de lever la dormance physique de certaines semences (Baskin et Baskin , 1998 ; Zida et al., 2007) à travers ses effets physiques sur la structure de la coque (craquage de la coque) et/ou ses effets physiologiques sur l’embryon. La banque de graines du sol se compose de graines viables, non germées stockées dans le sol (Bigwood et Inouye, 1988). Ces graines entrent dans la banque de graines du sol car elles sont produites par les plantes locales, et tombées sur le sol ou dispersées dans une région (Harper, 1995). D’autres auteurs estiment que la banque de graines du sol se compose des transitoires et des persistantes (Thompson et Grime, 1979). La banque de graines transitoire est celle contenant des graines qui restent viables pendant moins d’une année, alors que celle qui est persistante se compose de graines restant viables dans le sol durant plus d’une année. La banque de graines persistante contient des graines ayant une durée de vie de 1-5 ans (le court terme) et celles vivant pendant plus de 5 ans (le long terme) (Thompson, 1993). La composition en espèces de la banque de graines du sol dépend d’une part de la richesse spécifique de la zone considérée et d’autre part de l’historique de l’usage des terres de cette zone (Leckie et al.. 2000).
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Table des matières
INRODUCTION
CHAPITRE I. REVUE BIBLIOGRAPHIQUE
I.1. NOTION DE BANQUE DE GRAINE DU SOL OU BANQUE DE SEMENCES DU SOL
I.1.1. Définition de la banque des graines du sol
I.1.2. Historique de la banque des graines du sol
I.1.3. Production de semences et dispersion
I.2 DORMANCE DES GRAINES ET LA FORMATION DE LA BANQUES DE SEMENCE DU SOL
I.3. LONGEVITES DES GRAINES DANS LE SOL : LES STRATEGIES DE SURVIE
I.4. FONCTION ECOLOGIQUE DE LA BANQUE DES GRAINES DU SOL : RELATION ENTRE LA BANQUE DES GRAINES DU SOL ET LA VEGETATION ENVIRONNANTE
I.5. PERTURBATION ET BANQUE DE GRAINE DU SOL
I.5.1 Feu et banque de graine du sol
I.5.2. Pâturage et banque de graine du sol
I.6. METHODES D’ETUDES DE LA BANQUE DE GRAINES DU SOL
II.1. PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE
II.1.1. Climat
II.1.2. Le relief
II.1.3. La végétation
II. 2. MATERIEL UTILISE
II.3. STATIONS D’ETUDE
II.4. CRITERE DE CHOIX DES STATIONS
II.5.CHOIX DES ESPECES LIGNEUSES
II.6. METHODE D’ETUDE DE LA BANQUE DE SEMENCE DU SOL
II.6.1 L’échantillonnage
II.6.2. Préparation et séchage des échantillons de sol
II.7. CARACTERISATION DE LA BANQUE DE GRAINE DU SOL
II.7.1. Mise en place du dispositif expérimentale
II.8. ANALYSES DES DONNEES
CHAPITRE II : RESULTATS ET DISCUSSIONS
III.1. COMPOSITION DE LA BANQUE DE GRAINE DU SOL
III. 2. INFLUENCE DES PARAMETTRES ETUDIES SUR LA RICHESSE DE LA BANQUE DE SEMENCE DU SOL
III.3. INFLUENCE DES PARAMETTRE ETUDIES SUR LA QUANTITE DE SEMIS DU SOL
DISCUSSION
CONCLUSION
BLIOGRAPHIE
ANNEXES
