Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé :   Diplôme : DEA
il s'agit d'un type de produit dont les métadonnées ne correspondent pas aux métadonnées attendues dans les autres types de produit : DISSERTATION
Links between architectural stages of development (ASD), photosynthetic capacities and leaf characteristics in Tachigali melinonii (Caesalpiniaceae) were investigated in the tropical forest of French Guiana. Three ASD were sampled under three light conditions to elucidate the impact of ASD- and light-related changes on photosynthetic functional traits. Photosynthetic parameters (maximum rate in RubisCO carboxylation (Vcmax) and maximum rate of electron transport (Jmax) were estimated by adjusting a biochemical model (Farquhar et al., 1980) to response curves of CO2 assimilation rate to intercellular CO2 concentration, under saturated light. In addition, N and C foliar concentrations were analysed and N allocations to the carboxylation and bioenergetic processus of photosynthesis were calculated using the model of Niinemets and Tenhunen (1997). The variations in ecophysiological parameters observed were due to leaf anatomical and structural changes instead of changes in photosynthetic components, suggesting adjustments to light conditions. Tachigali melinonii thus appears to display morphological and anatomical plasticity at different ASDs and under different light conditions.
Une espèce forestière de Guyane Française, Tachigali melinonii (Caesalipiniaceae), a été choisie afin de regarder la variation des traits fonctionnels relatifs à la photosynthèse en fonction de la disponibilité en lumière et en fonction de son stade de développement architectural. Du fait du tempérament de l'espèce vis-à-vis de la lumière de type «struggling gambler» (ombrage nécessaire aux jeunes stades puis développement en pleine lumière), trois stades clefs de développement parmi la séquence de différenciation de l'espèce ainsi que trois environnements lumineux ont été choisis. Les capacités photosynthétiques foliaires ont été estimées à partir de l'ajustement de paramètres du modèle biochimique de photosynthèse foliaire (Farquhar et al. 1980) sur des courbes de réponses de l'assimilation de CO² (A) à des concentrations intracellulaires en CO² (Ci) croissantes, en condition de lumière saturante. La vitesse maximale de carboxylation Vcmax et le flux maximal d'électrons photosynthétiques Jmax ont ainsi été estimés et ensuite reliés aux caractéristiques structurales foliaires, notamment la concentration en azote, en carbone ainsi qu'avec la densité et l’épaisseur. Les fractions d'azote allouées aux processus photosynthétiques de carboxylation et de bioénergétique ont été calculées. Des variations, dues à un effet du stade de développement sur les paramètres étudiés ainsi qu’à un effet de la quantité de lumière disponible, ont été constatées. Ces variations sont surtout liées à des ajustements anatomiques et structuraux foliaires et non à des modifications de l’appareil photosynthétique. Tachigali melinonii semble donc modifier ses caractéristiques structurales foliaires en fonction de son stade de développement, ce qui suppose un contrôle ontogénique partiel, et en fonction de la disponibilité en lumière.
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01189520

hal-01189520
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PRODINRA : 44951

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé :   Diplôme : DEA
il s'agit d'un type de produit dont les métadonnées ne correspondent pas aux métadonnées attendues dans les autres types de produit : DISSERTATION
La lumière est le principal facteur limitant de la croissance en forêt tropicale humide. Malgré 1% du rayonnement incendie disponible en sous-bois, les jeunes arbres doivent rejoindre la canopée pour assurer la régénération du couvert. La compétition pour l'accès à la lumière est forte, et leur stabilité mécanique est souvent perturbée. La gravité étant un facteur omniprésent , tout déséquilibre entraîne des flexions de l'arbre et peut-être dramatique. Les arbres peuvent cependant palier ces déséquilibres en réorientant leurs axes par gravitropisme. Les "moteurs" des réorientations dans les axes lignifiés, sont la croissance radiale, la différentiation de bois de réaction et souvent, une croissance radiale excentrée.La capacité au redressement dépend aussi des dimensions des axes. Ces différents paramètres modulent donc la réponse gravitropique. Les réorientations dépendent de la croissance et donc également des ressources en lumière. Ce travail avait pour buts de quantifier l'impact de la croissance radiale sur le redressement d'une espèce tropicale et de mettre en évidence d'éventuelles différences d'efficience, de réorientation des arbres en fonction de la disponibilité en lumière. La réponse gravitropique de jeunes Symphonia globulifera artificiellement inclinés a été étudiée sous deux niveaux de lumière (1% et 25%°). L'importance de la croissance radiale dans la réaction gravitropique a été quantifiée par une analyse cinématique du redressement et l'utilisation d'un modèle biomécanique simple. Ce travail montre que même à 1% de lumière, les arbres ont une réponse gravitropique. L'efficience de réaction est d'ailleurs plus forte qu'à 25% de lumière. Cette réaction semble donc être une fonction prédominante pour les plantes en sous-bois. Nous avons également montré que le redressement est fortement corrélé à la vitesse de croissance radiale. Les données obtenues complètent celles déjà acquises sur des espèces tempérées. Elles permettront des comparaisons interspécifiques du processus gravitropique et serviront à valider des modèles biomécaniques plus complexes que celui utilisé dans cette étude.
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01189227

hal-01189227
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PRODINRA : 16967

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : Tropical forests are a biodiversity hotspot, with the coexistence of numerous species until a fine spatial scale. Particularly, 16.000 tree species coexist in Amazonia, 1.800 in Frenche Guiana and between 120 and more than 200 tree species per hectare. However, there are some uncertainties in maintaining diversity in regard to global changes. Hence before predicting the diversity evolution face of global changes, fundamental studies are needed to understand which assembly processes are involved in the maintenance of diversity. These fundamental studies still relevant given the lack of consensus on the relative importance of assembly processes. This thesis is a continuation of these fundamental studies, using innovative integrative approach, at multi-scale, to address three types of diversity: taxonomic diversity, functional and phylogenetic. Our results challenge the importance of environmental filtering for hydrological and chemical properties of soils, versus the importance of biotic interactions on community assembly. Furthermore, our results suggest that species distributions could be affected by forest dynamics related to falling trees and therefore by light availability. Finally, we have highlighted the importance of dispersal limitation on community assembly.
Les forêts tropicales représentent un ‘hotspot’ de diversité avec un nombre considérable d’espèces qui coexistent jusqu’à une échelle locale fine. Plus particulièrement, 16 000 espèces d’arbres coexistent en Amazonie, 1 800 en Guyane française et entre 120 et plus de 200 espèces d’arbres par hectare. Cependant, le maintien de cette diversité face aux changements globaux actuels et à venir (qu’ils soient anthropiques ou climatiques…) est incertain. Avant de pouvoir prédire l’évolution de la diversité face aux changements globaux, un travail fondamental est nécessaire afin de comprendre les processus d’assemblage des communautés, processus qui maintiennent cette diversité. Ce travail est réalisé depuis de nombreuses années en écologie et reste d’actualité vu l’absence de consensus quant à l’importance relative des processus d’assemblage. Cette thèse s’inscrit dans la continuité de ce travail fondamental en utilisant une approche intégrative innovante, qui aborde de manière multi-échelle trois types de diversité : diversité taxonomique, fonctionnelle et phylogénétique. Nos résultats questionnent sur l'importance du filtrage environnemental quant aux propriétés hydrologiques et chimiques des sols, et sur celle des interactions biotiques dans l’assemblage de la communauté étudiée. Par ailleurs, nos résultats suggèrent que les distributions d’espèces puissent être influencées par la dynamique forestière en lien avec les chutes d’arbres et donc avec la disponibilité en lumière. Enfin, nous avons mis en évidence l’importance de la limitation de dispersion.
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01418447

NNT : 2016YANE0003
tel-01418447
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Éditeur(s) : Université de la Méditerranée
Résumé : This study was supported by the Atlantic working site of the « Programme National d’Océanographie Côtière » (PNOC, PNEC since 1999). The objectives were (1) to check the existence and to understand the mechanisms of winter phytoplankton blooms in the bay of Biscay influenced by the Gironde waters (2) to determine the limiting nutrient of the primary production associated to these blooms and to follow the seasonal evolution of the limiting nutrient, (3) to understand the consequences of this early limitation on the structuration of algal populations in spring. Since phosphorus was supposed to be the major limiting nutrient of algal growth in the Gironde plume, the different forms of the phosphorus cycle as well as the bacterial compartment, central in this cycle, were also studied in term of stocks and fluxes. The sampling strategy consisted in three cruises in 1998, BIOMET 2 (January), BIOMET 3 (beginning of March), PEGASE (June) and six cruises in 1999, PLAGIA 1 to 6 (late February, late April, late May, late June, the middle of July and the beginning of October). Winter algal blooms, essentially diatoms, were actually observed both in the typical waters of the plume (S < 34.5) and at the limit of the plume and adjacent atlantic oceanic waters (S > 34.5) in the successives years 1998 and 1999. These blooms were initiated by the occurrence of short anticyclonic windows in winter, acting on physical processes which dominate the evolution and characteristics of the Gironde plume (runoff, wind direction and speed) and, ultimately, on the evolution of the depth of the mixed layer (haline stratification) and available light (decrease of turbidity). The algal growth was actually phosphorus limited in the typical waters of the plume at the end of the winter bloom, in spring and became nitrogen and phosphorus limited in summer until the first autumn gales restored the nutritive balance. More oceanic waters (S > 34.5) were probably N+P limited from the end of the winter-the beginning of spring to autumn. Phosphorus limitation of winter blooms, associated with girondine unbalanced nutritive supplies (high NO3/PO4 ratios) favoured the development of small cells at the beginning of spring and the later presence of spring blooms (June 1998, late May 1999) composed of pico and nanophytoplankton (nanoflagellates), instead of typical diatom spring blooms for temperate waters. This size reduction of algal communities is strongthened by the competition between phytoplankton and bacteria for the phosphate uptake, bacteria being more competitives at low concentrations and being phosphorus limited sometimes in spring. The decreasing size of algal cells probably acted on the structuration of the whole food web. The study of the different forms of phosphorus displayed the importance of the Dissolved Organic Phosphorus (DOP) pool. The potential biological lability and the capacity of algae and bacteria to use the DOP in spring when phosphate are undetectable was shown by the very high specific activities of alkaline phosphatases and the very rapid cycling of phosphate monoesters. According to the few estimations of actual phosphatasic activity and phosphate assimilation fluxes, the hydrolysis of DOP associated with the coupled assimilation of liberated phosphate would represent 91 to 99 % of the phosphorus fluxes into algal and bacterial cells when phosphate were exhausted. In such conditions DOP could satisfy most of microorganisms phosphorus needs.
Cette thèse s’inscrit dans le cadre du Chantier Atlantique du Programme National d’Océanographie Côtière (PNOC, PNEC depuis 1999). Les objectifs de ce travail étaient (1) de vérifier l’existence et comprendre le déterminisme de blooms phytoplanctoniques hivernaux dans les eaux du Golfe de Gascogne influencées par la Gironde, (2) de préciser le facteur limitant de la production primaire associée à ces blooms et de suivre l’évolution saisonnière de ce facteur et (3) de comprendre les conséquences de cette limitation précoce sur la structuration des populations algales au printemps. Le phosphore étant supposé être le principal élément limitant de la croissance algale dans le panache de la Gironde, les différentes composantes du cycle du phosphore ainsi que le compartiment bactérien, central dans ce cycle, ont été étudiés en terme de stock et de flux. La stratégie d’échantillonnage a consisté en trois campagnes en 1998, BIOMET 2 (janvier), BIOMET 3 (début mars), PEGASE (juin) et six campagnes en 1999, PLAGIA 1 à 6 (fin février, fin avril, fin mai, fin juin, mi-juillet et début octobre). Des efflorescences algales hivernales, constituées essentiellement de diatomées, ont effectivement été observées de façon récurrente dans les eaux typiques du panache (S < 34,5) et à la limite du panache et des eaux océaniques atlantiques adjacentes (S > 34,5) au cours des deux années successives 1998 et 1999. Ces blooms ont été engendrés par l’apparition de courtes fenêtres anticycloniques en période hivernale, ces fenêtres interférant sur les processus physiques qui prévalent sur l’évolution et les caractéristiques du panache de la Gironde (régime des débits, orientation et force du vent) et, de façon ultime, sur l’évolution de la profondeur de la couche de mélange (halostratification) et la disponibilité en lumière (diminution de la turbidité). La croissance algale était limitée par le phosphore dans les eaux typiques du panache à la fin du bloom hivernal, au printemps et devint limitée en azote et en phosphore en période estivale et ceci jusqu’à ce que les premières tempêtes automnales rétablissent l’équilibre nutritif des eaux. Les eaux à caractère plus océanique (S > 34,5) étaient plus probablement limitées par N+P dès la fin de l’hiverdébut du printemps et ce jusqu’à l’automne. La limitation des blooms hivernaux par le phosphore, associée à des apports nutritifs girondins déséquilibrés en phosphate (rapports NO3/PO4 élevés) a favorisé le développement de cellules de petite taille au début du printemps et la présence ultérieure de blooms printaniers (juin 1998, fin mai 1999) composés de pico- et de nanophytoplancton (nanoflagellés), blooms « atypiques » pour des eaux tempérées à cette saison. Cette structuration des communautés algales est renforcée par la compétition entre le phytoplancton et les bactéries pour l’acquisition du phosphate, les bactéries étant plus compétitives aux faibles teneurs en phosphate et pouvant être elles-mêmes limitées par le phosphore à certains moments du printemps. La diminution de taille des cellules algales a probablement une incidence sur la structure de taille de l’ensemble du réseau trophique. L’étude des différentes composantes du phosphore montre l’importance du pool de Phosphore Organique Dissous (POD), sa labilité biologique potentielle et la capacité des communautés algales et bactériennes à utiliser ce pool au printemps quand les phosphates sont indétectables (activités spécifiques des phosphatases alcalines très élevées, recyclage très rapide des monoesters de phosphate). Au vu des quelques estimations de l’activité phosphatasique réelle et des flux d’assimilation de phosphate, l’hydrolyse du POD associée à l’assimilation couplée du phosphate libéré représenterait 91 à 99 % des flux de phosphore vers les cellules algales et bactériennes, quand les phosphates du milieu sont déficients. Dans de telles conditions, le POD pourrait satisfaire l’essentiel des besoins des microorganismes en phosphore.

Droits : info:eu-repo/semantics/openAccess
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