Dynamics and factors influencing natural regeneration of Pinus pinea L. in Mount Lebanon

Autor: Nakhoul, Joseph
Přispěvatelé: PREVOSTO, Bernard, Risques, Ecosystèmes, Vulnérabilité, Environnement, Résilience (RECOVER), Aix Marseille Université (AMU)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Aix-Marseille Université, Bernard Prévosto
Jazyk: francouzština
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Biodiversité et Ecologie. Aix-Marseille Université, 2020. Français
Biodiversité et Ecologie. Aix-Marseille Université, 2020. Français. ⟨NNT : ⟩
Popis: Pinus pinea L. est une espèce d’une grande importance écologique et économique dans la région méditerranéenne et surtout au Liban où il existe un manque de connaissances sur le statut de cette essence (spontanée ou introduite) et plus largement sur la dynamique de végétation des peuplements de pin pignon et les conditions de leur régénération naturelle. Notre étude vise à produire une première classification des pinèdes en fonction de leur composition floristique et des facteurs du milieu dans la région du Mont Liban, à analyser la régénération naturelle du pin et à préciser la dynamique de ces peuplements. Sur la base d’une cartographie des peuplements et des principaux facteurs de l’environnement nous avons échantillonné cinquante placettes réparties dans dix sites. Dans chaque placette, la composition floristique, les caractéristiques dendrométriques du peuplement et la régénération naturelle ont été décrites. Les résultats montrent que la plupart des pinèdes du Mont Liban sont denses (849 tiges.ha-1) et âgées (81 ans) avec une surface terrière élevée (49 m2.ha-1). La régénération du pin est particulièrement limitée avec une installation préférentielle du chêne (Q. calliprinos principalement et Q. infectoria secondairement) dans la strate arbustive. Nous avons ensuite testé l'influence des perturbations du sol et de la litière (scarification du sol et brûlage contrôlé) et de la prédation sur la régénération du pin dans une expérience in situ conduite dans un peuplement de pin fermé. Une expérimentation complémentaire a été conduite en laboratoire pour tester l’influence de la litière et un éventuel effet auto-toxique (via le macérât des aiguilles vertes) sur la germination des graines et la croissance des plantules de pin. L’expérience de terrain a montré un effet très significatif des perturbations du sol, en particulier la scarification qui a favorisé l'émergence des semis et la survie précoce, alors que la prédation n’a joué qu’un rôle faible. Cependant, à la fin de l’expérience après 6 mois, un taux de mortalité très élevé dans tous les traitements a été observé certainement en lien avec le faible éclairement. L’expérience de laboratoire a montré un effet négatif de la litière ainsi qu’un effet autotoxique de l'extrait aqueux d'aiguilles vertes sur la germination des graines et la croissance des plantules. Cet effet allélopathique pourrait être potentiellement lié à la présence d'acide quinique qui a été mesuré comme le principal métabolite détecté dans les extraits aqueux d'aiguilles. Ces travaux nous permettent de conclure que le pin pignon n’est certainement pas une espèce « climacique » dans les trajectoires de succession comme cela l’a été affirmé dans de précédentes études phytosociologiques. En effet les facteurs de blocage de la régénération sont forts et nous avons souligné en particulier le rôle défavorable joué par la litière. Les peuplements sont alors amenés à évoluer spontanément vers des chênaies. Le renouvellement des peuplements âgés de pin pignon dans la région du Mont Liban nécessite donc une gestion active et nous recommandons une ouverture du couvert forestier assistée par des pratiques de préparation du sol pour assurer l’installation et le développement d’une régénération naturelle sur le long terme.
Pinus pinea L. is a species of great ecological and economic importance in the Mediterranean region and particularly in Lebanon where there is a lack of knowledge on the status of this species (spontaneous or introduced) and more broadly on the vegetation dynamics of pine stands and conditions for their natural regeneration. Our study aims to produce a first classification of pine forests according to their floristic composition and site factors in Mount Lebanon region, to analyze natural regeneration of pine and to specify stands dynamics. Based on stands map and main environmental factors, we sampled fifty plots distributed over ten sites. In each plot, the floristic composition, stand dendrometric characteristics and natural regeneration were described. The results showed that most of pine forests of Mount Lebanon were dense (849 stems.ha-1) and old (81 years) with a high basal area (49 m2.ha-1). Pine regeneration was particularly limited with a preferential installation of oaks (Q. calliprinos mainly and Q. infectoria secondarily) in the understory. We then tested influence of soil disturbances and litter (soil scarification and controlled burning) and predation on pine regeneration in an in situ experiment conducted in a closed pine stand. An additional experiment was conducted in laboratory to test the influence of the litter and a possible autotoxic effect (via macerate of green needles) on seed germination and growth of pine seedlings. The results of the field experiment have shown a very significant effect of soil disturbances, in particular soil scarification, that have favored seedlings emergence and early survival, while predation has played only a weak role. However, at the end of experiment after 6 months, a very high mortality rate in all treatments was observed certainly in connection with a poor light availability. The laboratory experiment has shown a negative effect of litter as well as an autotoxic effect of aqueous extract of green needles on seed germination and seedling growth. This allelopathic effect could be potentially linked to the presence of the quinic acid that has been measured as main metabolite detected in aqueous needle extracts.These studies allow us to conclude that pine is certainly not a "climacic" species in the trajectories of succession as it has been affirmed in previous phytosociological studies. Indeed, regeneration blocking factors are strong and we have underlined in particular the unfavourable role played by the litter. The pine stands naturally change towards oak formations. The renewal of old pine stands in Mount Lebanon region therefore requires an active management and we recommend thinning assisted by soil preparation treatments to ensure installation and development of natural regeneration on the long term.
Databáze: OpenAIRE
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