Th. 3e cycle--Biol. vég., interactions dans les milieux nat.--Nancy 1, 1978. N°: 18.

No description available.

Les pratiques agricoles intensives produisent un compactage du sol qui influence la plupart des propriétés et des processus physiques, chimiques et biologiques du sol qui favorisent l'agrégation. Les microorganismes du sol jouent un rôle majeurs dans la structure physique du sol. Ce travail visait à (1) construire des modèles de prédiction des indices de compactage du sol, (2) mesurer l'impact des pratiques de travail du sol sur l’agrégation, (3) construire des modèles de prédiction des indices d’agrégation, et (4) mesurer la réponse de la diversité bactérienne du sol à l'agrégation et au compactage. L'ensemble de données comprend la teneur en eau gravimétrique, la masse volumique apparente, la distribution des particules, la répartition granulométrique, la masse volumique maximale, la teneur critique en eau, le carbone organique total, l'azote total, les concentrations de Si, Fe, Al, Mn, Mg et Ca dans des échantillons du sol prélevés sur 49 sites au Québec en 2014 pour élaborer les modèles de compactage et d’agrégation. Les données de 94 essais comparant les systèmes de labour conventionnel et de semis direct provenaient de 20 articles. Des échantillons de sol prélevés sur 16 fermes au Québec en 2014 ont été analysés pour diverses mesures de la diversité bactérienne et reliées au compactage et à l’agrégation. Les interactions entre les composantes impliquées dans la structure du sol ont été prises en compte dans l'analyse des données compositionnelles. Les indices de compactage du sol ont été prédits à partir de la teneur en eau du sol, de la matière organique, des particules minérales du sol et des agents de cimentation minéraux. Les résultats ont démontré que les agents de cimentation minéraux étaient les principaux contributeurs aux indices de compactage du sol. Les oxydes de Si, Al, Fe et Ca ont fait augmenter la masse volumétrique apparente, le degré de compacité et la teneur en eau critique, mais ont réduit la densité apparente maximale. La méta-analyse a démontré les avantages de la culture sous semis direct par rapport aux pratiques conventionnelles dans la couche superficielle de 0 à 5 cm, qui augmentaient 10 à 16 ans après la mise en œuvre du semis direct. L'effet du semis direct était plus important dans les sols dont le pH était supérieur à 7 et avec des cultures annuelles continues. Les sols dont les agrégats montraient une perturbation maximale inférieure à 1,27 par rapport à la déstructuration bénéficiaient davantage du semis direct. L’analyse de redondance a montré que la macro-agrégation était étroitement liée aux agents de cimentation minéraux, et légèrement liée à l'argile et à la matière organique. Le limon et le sable fin étaient positivement reliés aux micro-agrégats. Nous avons construit des modèles reliant les agents de cimentation à la distance d’Aitchison et au log-ratios isométriques, qui pourraient servir d’indices pour la stabilité des agrégats. L’agrégation des sols dans les deux couches supérieures de sol dépendait de la matière organique et des ciments minéraux. L'agrégation du sol dans la couche inférieure a été stabilisée principalement par les particules de sol et les ciments minéraux. La richesse bactérienne était liée positivement aux micro-agrégats. L'indice de diversité phylogénétique présentait une corrélation positive avec les fractions 1-0,5 mm et 2-1 mm. En plus de la richesse et de la diversité bactériennes, la structure de la communauté bactérienne a été significativement affectée par le compactage du sol. Il y avait une richesse plus importante et une diversité bactériennes plus abondante dans les sites très compactés / Intensive agricultural practices cause soil compaction which influences most soil physical, chemical and biological properties and processes promoting soil aggregation. Soil microorganisms play a decisive role in soil structure. This work aims to (1) build models to predict soil compaction indices, (2) study the impact of tillage practices on soil aggregate, (3) build models to predict soil aggregation indices, and (4) analyze the response of soil bacterial diversity to aggregation and compaction. Gravimetric water content, bulk density, particle-size distribution, aggregate-size distribution, maximum bulk density, critical water content, organic carbon, total nitrogen, Si, Fe, Al, Mn, Mg and Ca analyzed from soil samples collected on 49 farm sites in Quebec in 2014 were used to elaborate compaction and aggregation models. The dataset on the impact of tillage practices on soil aggregate consisted of 94 paired conventional tillage and no-till experiments retrieved from 20 peer-reviewed papers. The dataset for the last objective includes bacterial diversity variables, soil compaction degree and aggregate size distribution analyzed in soil samples taken from 16 farm sites in Quebec in 2014. The interactions among soil components involved in soil structure were accounted for using compositional data analysis. Compaction indices were predicted from soil water content, organic matter, soil mineral particles and mineral cementing agents. Mineral cementing agents were shown to be the major contributors to soil compaction. The Si, Al, Fe and Ca oxides increased bulk density, degree of compactness and critical water content, but reduced maximum bulk density. Meta-analysis showed that the benefit of no-till over conventional practices predominated in the surface 0-5 cm layer and increased up to 10-16 years after implementing no-tillage. The effect size of no-till was larger in soils of pH > 7 and under continuous annual cropping systems. The soil group highly responsive to no-till (soil aggregation value from maximum disruption structure below 1.27) largely benefited from no-till in the long run. Redundancy analyze indicated that macro-aggregation was closely related to mineral cementing agents and slightly related to clay and organic matter contents. Silt and fine sand were strongly and positively related to micro-aggregates. We built models relating cementing agents to the Aitchison distance and isometric log-ratio which could be used as indices of aggregate stability. Soil aggregation in the upper two layers depended on organic matter and mineral cementing agents. Soil aggregation in the lower layer was stabilized mainly by soil particles and polyvalent cations. Bacterial species richness was positively related to micro-aggregation. The phylogenetic diversity index showed a positive correlation with the 1-0.5 mm and 2-1 mm fractions. Not only bacterial richness and diversity but also bacterial community structure was significantly affected by soil compaction. Larger bacterial richness and diversity were found in soils showing the highest degree of compaction.

Le Québec, étant la province canadienne avec la plus grande superficie, fait en sorte que la qualité de la description de la texture du sol est problématique, car les observations pédologiques n'y sont pas assez nombreuses. Or, les modèles hydrométéorologiques nécessitent une représentation juste des caractéristiques du sol pour produire les meilleures simulations possibles. Plusieurs bases de données de la texture du sol existent, ce qui peut rendre la tâche plus complexe quand elles ne concordent pas. L'objectif de cette étude est d'examiner la sensibilité du modèle de surface CLASS à la texture du sol au Québec. Pour ce faire, il a été choisi de recourir aux douze sols types compilés par Carsel et Parrish (1988), en lien avec la classification texturale proposée par le SCS (Soil Conservation Service). D'une part, l'étude prend place au Québec, Canada, dans cinq sites exposés à des climats différents et, par conséquent, recouverts par une végétation différente. Les sites à l'étude permettront ainsi d'analyser l'influence de la texture du sol sur les principales variables hydrométéorologiques. Pour ce faire, il a été décidé de travailler d'abord avec une texture du sol identique, du loam argileux-sableux, un sol au comportement médian afin que la comparaison ne soit pas influencée par la variabilité spatiale des sols. La deuxième section consiste en une comparaison pour les douze types de sols, couvrant toute la gamme, afin de dégager la sensibilité du modèle CLASS. Cette étude révèle que les modèles de surface terrestre et hydrologique sont sensibles à la texture du sol. Des variations en texture affectent notamment la teneur en eau du sol et donc la disponibilité en eau pour la végétation, avec en conséquence des valeurs plus élevées pour l'évaporation et le ruissellement de surface. / Quebec, being the Canadian province with the largest area, presents a challenge in terms of soil texture description due to the insufficient number of pedological observations. Hydrometeorological models require accurate representation of soil characteristics to produce the best possible simulations. Several soil texture databases exist, which can complicate the task when they do not align. The objective of this study is to examine the sensitivity of the CLASS surface model to soil texture in Quebec. To do this, the twelve soil types compiled by Carsel and Parrish (1988), associated with the textural classification proposed by the Soil Conservation Service (SCS), were chosen. The study takes place in Quebec, Canada, across five sites exposed to different climates and, consequently, covered by different vegetation. These study sites will allow for the analysis of the influence of soil texture on key hydrometeorological variables. Initially, the study employs a uniform soil texture, sandy clay loam, a median behavior soil, to ensure that comparisons are not influenced by the spatial variability of soils. The second section involves a comparison of the twelve soil types, covering the entire range, to determine the sensitivity of the CLASS model. This study reveals that land surface and hydrological models are sensitive to soil texture. Variations in texture notably affect soil water content and therefore the availability of water for vegetation, resulting in higher values for evaporation and surface runoff.

Reproduction de : Thèse doctorat : Géographie : Reims : 2005. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. : 151 réf. Index.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Agronomie : Toulouse, INPT : 2005. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. 127 réf.

Thèse--Lettres et sciences humaines--Paris VII, 1985. / Bibliogr. p. 199-205. Index.

La présente étude analyse le comportement statique et cyclique des sols de l'est du Canada. Pour ce faire, des résultats expérimentaux de dépôts de sols cohérents de cette région ont été compilés et analysés. La caractérisation de ces sols argileux et silteux montre la nécessité de recourir à un modèle constitutif adapté aux conditions géotechniques de ces sols. Le modèle constitutif MIT-S1 (Pestana, 1994a), sélectionné pour cette étude, a permis de modéliser le comportement de ces sols en conditions statiques ainsi que de reproduire l'allure de la surface limite en considérant leur anisotropie. De plus, une nouvelle paramétrisation de l'équation de la surface limite en coordonnées sphériques permettant de modéliser la surface limite en 2D et en 3D est présentée. La présente étude comporte une analyse du comportement de ces sols sous chargement cyclique et des paramètres le régissant. Les paramètres, tels que le module de cisaillement à petites déformations (G[indice max]) et la vitesse de propagation de l'onde de cisaillement (𝑣ₛ), ont été déterminés à partir des différentes relations empiriques proposées dans la littérature. Les courbes G/G[indice max] et d'amortissement déterminées expérimentalement et celles prédites à partir des modèles empiriques les plus couramment utilisés et certains modèles hystérétiques sont comparées. Cette évaluation montre que les modèles hystérétiques semblent être les plus adaptés à reproduire l'allure de ces courbes. L'étude de la dégradation de la résistance de ces sols cohérents lors d'un chargement cyclique est également traitée. À cette fin, des résultats d'essais cycliques non drainés réalisés sur des échantillons prélevés aux dépôts de Rigaud, St-Alban, Outardes-2 et Kinburn ont été mis en contribution. Ainsi, au profit de cet important volet, on propose un modèle de dégradation intégrant les concepts suivants: temps intrinsèque de la théorie endochronique; incrément des pressions interstitielles et variation de la rigidité du sol. Finalement, un modèle hystérétique intégrant le paramètre de dégradation endochronique a été développé. Ce dernier est en mesure de reproduire convenablement l'allure des courbes dégradées selon l'incrément des cycles de chargement ainsi que de définir le seuil de déformation critique. Le modèle a été validé par rapport à des résultats expérimentaux obtenus sur les dépôts de Rigaud, St-Alban, Outardes-2 et Kinburn, pour en évaluer la robustesse, ce dernier devrait être appliqué aux divers essais expérimentaux disponibles à d'autres dépôts de sols cohérents de l'est du Canada. / Hence, the present study analyzes several specific soils from the Eastern Canada region and their behaviour under static and cyclic loading conditions. To do so, experimental results of a number of coherent soil deposits have been collated and analyzed. A characterization of the silts and clay like soil of the region shows the importance of relying on constitutive models specifically tailored to account for the geotechnical characteristics and conditions of such soils. The MIT-S1 constitutive model has been singled out for this study and has effectively modelled the behaviour of the latter under static loading conditions as well as allowing us to replicate the yield limit surface profile considering the soils anisotropic characteristics. Furthermore, a new parameterization of the yield limit surface in spherical coordinate is presented allowing one to model the limit surface in 2D and 3D. Our study includes a detailed examination of the various soils' behaviour under cyclic loading conditions and the parameters involved. For example, the small-strain shear modulus (G[subscript max]) and shear wave propagation velocity (𝑣ₛ) have been determined from several different empirical relationships available. The G/G[subscript max] and damping curves predicted experimentally and inferred from empirical and hysteretic models have been compared. Our evaluation shows that a hysteretic model is best suited to replicate such relationship. Coherent soil strength degradation under cyclic loading conditions has also been examined. To this end, the results of undrained cyclic tests carried out on samples of Rigaud, St- Alban, Outardes-2 and Kinburn deposits were used. Thus, for the benefit of this important component, our study contributes a soil degrading capacity model based on the following: an intrinsic time step based on endochronic theory; the increment of interstitial pore pressure; and the variation of soil stiffness as a parameter. Finally, a hysteretic model involving the degrading endochronic parameter has been developed and is able to correctly replicate the shape of the degraded curves considering load cycles increase (increment) as well as determining the critical deformation threshold. So far, our model has been validated on the Rigaud, St-Alban, Outardes-2 and Kinburn cohesive deposits and should be further tested and applied to other similar cohesive deposits of the Eastern Canada region.

Th. doct.--Botany--University of Umeå, 1990.

Texte remanié de: Thèse--Sciences de la terre--Caen, 2000. / La couv. porte en plus : "environnement" Bibliogr. p. 531-599.