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Other titre : Les impacts du stress et des perturbations sur la fixation biologique de l’azote et la nutrition des arbres en forêt boréale

dc.contributor.advisorBradley, Robert L.
dc.contributor.authorScott, Daltonfr
dc.date.accessioned2018-05-30T14:18:07Z
dc.date.available2018-05-30T14:18:07Z
dc.date.created2018fr
dc.date.issued2018-05-30
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11143/12274
dc.description.abstractCe mémoire traite de deux aspects importants ayant une incidence sur la nutrition de la forêt boréale, soit le stress et la perturbation. Le stress dans ce contexte se réfère au stress nutritionnel des plantes défini comme toute quantité de nutriment qui diminue la productivité. La perturbation, quant à elle, désigne tout événement qui résulte en une perte considérable de biomasse vivante dans un écosystème, modifiant ainsi sa structure. Ces deux types d’interférences peuvent être préjudiciables ou bénéfiques pour la croissance des arbre, dépendant de la gestion forestière.      Dans mon premier chapitre, j’ai examiné les émissions des voitures en bordure de route et leurs effets sur la nutrition des arbres et sur la fixation biologique de l'azote par les cyanobactéries associées aux mousses. Les protocoles expérimentaux comprenaient des essais de réduction de l'acétylène pour estimer la fixation biologique de l'azote des mousses (Pleurozium schreberi) ainsi que des analyses élémentaires pour mesurer les concentrations de nutriments et de métaux lourds dans les aiguilles d'épinette de Norvège ainsi que dans les tissus de mousse. Nous nous sommes également intéressé à l’effet des ajouts de molybdène et de phosphore sur la fixation biologique de l'azote le long d'un supposé gradient de dépôt d'azote atmosphérique produit par l'exposition aux émissions en bordure de route. Nous avons observé une diminution des taux de fixation biologique de l'azote avec l'augmentation de la distance de la route. L’effet du molybdène et du phosphore sur la fixation biologique de l’azote était plutôt rare et ne démontrait aucun patron spatial. Nous n’avons pas décelé de gradient de dépôt d'azote, mais nous avons constaté une augmentation de métaux lourds et de phosphore dans les tissus foliaires près des routes, ce qui pourrait expliquer la diminution des taux de fixation biologique de l'azote.      Mon deuxième chapitre examine les effets du scarifiage du sol, après coupe à blanc, sur la qualité nutritionnelle de la régénération de l’épinette noire. Plus spécifiquement, nous avons vérifié si le scarifiage pouvait atténuer les carences en azote et en phosphore. Les carences en nutriments ont été évaluées en mesurant les changements des concentrations foliaires en azote et en phosphore suite à une fertilisation. Nous avons utilisé trois approches pour déduire le statut nutritionnel des arbres, soit (1) les concentrations critiques en éléments nutritifs, (2) les ratios azote / phosphore ou (3) l'analyse diagnostique vectorielle. Nous avons démontré que 18 ans après le scarifiage, les carences en azote et en phosphore ont été réduites. Sur les deux sites, le phosphore s'est révélé plus déficient que l'azote. L'effet du scarifiage était plus bénéfique dans un cliat maritime que dans un climat continental.fr
dc.description.abstractAbstract: This thesis deals with two important aspects that affect nutrition of the boreal forest: stress and disturbance. Stress in this context refers to the nutritional stress of plants defined as any amount of nutrient that decreases productivity. Disturbance refers to as any event that results in a significant loss of biomass in an ecosystem, thereby altering its structure. These interferences can be either detrimental or beneficial on tree growth, depending on forestry management. In my first chapter, I examined roadside car emissions and their effects on tree nutrition and biological nitrogen fixation by moss-associated cyanobacteria. Experimental protocols included acetylene reduction assays to estimate biological nitrogen fixation of mosses (Pleurozium schreberi) and elemental analyses to measure nutrient and heavy metal concentrations in Norway spruce needles (Picea abies). We also investigated the effect of molybdenum and phosphorus additions on biological nitrogen fixation along a supposed gradient of atmospheric nitrogen deposition produced by exposure to roadside emissions. We observed a decrease in biological nitrogen fixation rates with increasing distance from the roadside. The effect of molybdenum and phosphorus on the biological nitrogen fixation was rather rare and showed no spatial patterns. We did not detect a nitrogen deposition gradient, but we found an increase in heavy metals and phosphorus in leaf tissue near roads, which may explain the decrease in nitrogen fixation rates. My second chapter examines the effects of soil scarification after a clear-cut on the on the nutritional quality of regenerating black spruce trees (Picea mariana). More specifically, we checked whether scarification could reduce nitrogen and phosphorus deficiencies. Nutrient deficiencies were assessed by measuring changes in foliar nitrogen and phosphorus concentrations following fertilization. We used three approaches to derive the nutritional status of trees: (1) critical nutrient concentrations, (2) nitrogen / phosphorus ratios, or (3) vector diagnostic analysis. We have shown that 18 years after scarification, nitrogen and phosphorus deficiencies have been reduced. At both sites, phosphorus was found to be more deficient than nitrogen. The effect of scarification was more beneficial in a maritime climate than in a continental climate.fr
dc.language.isofrefr
dc.language.isoengfr
dc.publisherUniversité de Sherbrookefr
dc.rights© Dalton Scottfr
dc.subjectBiological nitrogen fixationfr
dc.subjectBoreal forestfr
dc.subjectDisturbancefr
dc.subjectPleurozium schreberifr
dc.subjectPicea abiesfr
dc.subjectPicea marianafr
dc.subjectScarificationfr
dc.subjectStressfr
dc.subjectFixation biologique de l'azotefr
dc.subjectForêt boréalefr
dc.subjectPerturbationfr
dc.subjectScarifiagefr
dc.titleImpacts of stress and disturbance on biological nitrogen fixation and tree nutrition in the boreal forestfr
dc.title.alternativeLes impacts du stress et des perturbations sur la fixation biologique de l’azote et la nutrition des arbres en forêt boréalefr
dc.typeMémoirefr
tme.degree.disciplineÉcologiefr
tme.degree.grantorFaculté des sciencesfr
tme.degree.levelMaîtrisefr
tme.degree.nameM. Sc.fr


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