Des écosystèmes sahéliens ont été étudiés afin de préciser le rôle de la symbiose mycorhizienne et de la flore mycorhizosphérique dans la structuration des communautés végétales. Les expérimentations ont porté sur trois états d’évolution des systèmes sol–microorganismes–plantes : (i) l’implication des champignons mycorhiziens à arbuscules (champignons MA) dans les mécanismes de co-existence végétale dans un écosystème herbacé faiblement anthropisé ; (ii) l’étude de l’influence des champignons MA dans l’atténuation des effets allélopathiques des essences exotiques à croissance rapide [Gmelina arborea, Eucalyptus camaldulensis] sur les organismes natifs (communautés microbiennes et herbacées) et enfin, (iii) l’étude de l’invasion du sol par une herbacée exotique (Amaranthus viridis) sur la structure et le fonctionnement de certaines communautés microbiennes du sol (champignons MA, bactéries totales, rhizobia), la disponibilité dans le sol de C, N, P et la régénération de cinq espèces d’Acacia sahélien. Les résultats indiquent que (i) la présence et l’abondance des champignons MA dans le sol, ainsi que la richesse en phosphore, peuvent fortement influencer la répartition des espèces végétales ; (ii) les champignons MA constituent des agents biologiques qui favorisent la croissance des plantes et permettent de restaurer les sols dégradés et de promouvoir la biodiversité végétale et enfin, (iii) l’invasion de Amaranthus viridis, une espèce végétale peu mycotrophe, modifie profondément certaines caractéristiques biochimiques du sol et réduit significativement les potentiels infectieux mycorhizien et rhizobien dans le sol, compromettant ainsi la survie des plants d’Acacia. Cependant, l’inoculation des plants avec des propagules de champignon MA permet d’atténuer significativement l’effet dépressif de la plante invasive sur le développement des Acacias. / Sahelian ecosystems have been studied to define the role of mycorrhizal symbiosis and mycorrhizospheric flora in plant communities’ structuration. The study concerns three main levels of soil – microorganisms – plant systems evolution: (i) the implication of Arbuscular Mycorrhizal Fungi (AMF) like Agent-mediated coexistence processes in an herbaceous weakly disturbed ecosystem; (ii) the study of the impact of AMF like Agent-mediated allelopathic effect of exotic fast growing trees [Gmelina arborea Roxb, Eucalyptus camaldulensis] on endogenous organisms (herbaceous and soil microbial communities) and lastly, (iii) the study of soil invasion by an exotic herbaceous plant [Amaranthus viridis] on soil microbial community (AMF, total bacteria, rhizobia) structure and function, on C, N, P availability in soil and, on the regeneration of five sahelian Acacia species. The results indicate that (i) the presence and abundance of AMF in soils, associated with P availability, could strongly mediate plant species coexistence processes and thus, determine plant species partitioning in terrestrial ecosystems; (ii) AMF’s are biological agents which optimize plant growth, restore degraded lands and promote plant biodiversity and finally, (iii) Amaranthus viridis, a very weakly mycotrophic plant species, alters soil chemistry and promotes a reduction in soil mycorrhizal and rhizobial communities after its invasion, thus compromising the survival of Acacia seedlings. Furthermore an increase in soil mycorrhizal propagules could make it possible to mitigate significantly the depressive effect of the invasive plant on the re-establishment of these Acacia species.

Thèse de doctorat : Géosciences : Nancy 1 : 2009. Thèse de doctorat : Géosciences : Université Cheikh Anta Diop de Dakar (Sénégal) : 2009. / Titre provenant de l'écran-titre.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Interaction plantes - microorganismes : Toulouse 3 : 2008. / Thèse en accès restreint. Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. p. 165-183.

Dans la province du Haut-Katanga, en République démocratique du Congo (RD Congo), une forte pression anthropique est exercée sur la forêt claire (FC, Miombo) par l’agriculture et la demande accrue en charbon de bois, due à la croissance démographique. La restauration de la FC dégradée est devenue essentielle pour renverser cette régression et gérer durablement la FC. L’objectif principal de cette thèse était d’étudier la croissance de semis et le potentieldes champignons mycorhiziens arbusculaires (CMA). Elle avait pour objectifs spécifiques:(i) d’évaluer la croissance et le statut mycorhizien des espèces forestières de la FC, en lien avec le statut de succession, espèces pionnières (EP) et tardives (ET); (ii) de déterminer le potentiel d’inoculum mycorhizien arbusculaire (PIMA) dans la FC dégradée; et (iii) de décrire la communauté des CMA, associés à un arbre forestier à usage multiple (Pterocarpustinctorius Welw ou Mninga maji en Swahili, Mukula en Bemba).D’abord, la croissance des semis a été évaluée, pour deux espèces d’arbres pionnières(Combretum collinum et Pterocarpus tinctorius) et six espèces tardives (Brachystegiaboehmii, B. longifolia, B. spiciformis, B. wangermeana, Julbernardia globiflora et J.paniculata), 1, 2 et 4 ans après la plantation. Ensuite, le PIMA a été évalué par le piégeage des plantules de Crotalaria juncea dans la FC dégradée. La relation entre le PIMA et les indices de végétation a été établie avec les modèles linéaires généralisées mixtes (MLGM)et les régressions linéaires. En dernier lieu, la diversité et la structure de la communauté des CMA des racines de P. tinctorius ont été caractérisées dans les jachères agricoles et forestières de trois sites, par amplification, clonage du gène 28S de la grande sous-unité(LSU) de l’ADN ribosomal et le séquençage Sanger. Les résultats montrent que les espèces forestières pionnières (EP, Chipya) avaient une croissance précoce et une productivité 3 à 40 fois supérieure comparées aux ET (typique du Miombo). Les espèces pionnières étaient colonisées par les CMA, alors que les espèces tardives l’étaient par les ectomycorhizes. Par ailleurs, la densité des arbres des EP influence positivement le PIMA, particulièrement les légumineuses ligneuses agissant en synergie avec l’abondance des herbacées annuelles. Par leur colonisation mycorhizienne élevée, les légumineuses ligneuses seraient les plantes refuges des CMA. Finalement, une diversité moléculaire de 30 unités taxonomiques opérationnelles (UTOs) des CMA était associée à P.tinctorius (une des légumineuses ligneuses mycotrophes), dans les friches agricoles et forestières de trois sites étudiés. La richesse spécifique et la structure de la communauté des CMA étaient influencées par la densité des espèces ligneuses, colonisées par les CMA, équitablement réparties dans les espèces végétales. De plus, la communauté des CMA était dominée par les espèces du genre Rhizophagus et Sclerocystis, qui étaient fortement associées à certaines propriétés chimiques du sol (pH, acidité, Al et Fe total) et à la densité de quelques arbres. Ainsi, les résultats mettent en évidence une variabilité de la croissance et de la biomasse en fonction du statut de succession (groupes écologiques). Aussi, le PIMA et la communauté des CMA étaient contrôlés par la densité des arbres et quelques propriétés du sol. Nous suggérons la reforestation de la forêt claire dégradée avec les espèces indigènes (P.tinctorius, B. spiciformis et C. collinum), en plantations mono spécifiques ou en régie agroforestière avec les cultures vivrières. / In the Katanga province, Democratic Republic of the Congo (DR Congo), the anthropogenic pressure is exerted on the Miombo woodland (MW) with the expansion of the agricultural lands and the increased demand for charcoal, due to the demographic growth. The restorationof agricultural and forest fallows has become essential to reverse this decline and sustainably manage the degraded MW. The main objective of this thesis was to study the development of seedlings and the potential of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) in the MW of UpperKatanga, DRC. Its specific objectives were to: (i) assess the development and mycorrhizalstatus of MW species, with respect to their successional status (early (ES) or late (LS) tree species); (ii) determine the arbuscular mycorrhizal inoculum potential (AMIP) in degradedMW; and (iii) describe the diversity and community structure of AMF associated with amultipurpose forest tree (Pterocarpus tinctorius Welw also named Mninga maji in Swahili,Mukula in Bemba).First, the development of the seedlings was evaluated, for two pioneer tree species(Combretum collinum and P. tinctorius) and six late species (Brachystegia boehmii, B.longifolia, B. spiciformis, B. wangermeana, Julbernardia globiflora and J. paniculata), 1, 2and 4 years after planting. Then, the AMIP was estimated in degraded MW by baitingCrotalaria juncea seedlings. The relationship between AMIP and vegetation indix wase stablished with Generalized Linear Mixed Models (GLMM) and linear regressions. Finally, the diversity and the structure of the AMF community in the roots of P. tinctorius were characterized in the agricultural and forest fallow of three sites, by amplification, cloning of the 28S gene of the large subunit (LSU) of the ribosomal DNA and Sanger sequencing. The results showed that the early successional tree species, ES (Chipya) had early growthand were 3 to 40 times more productive than to LS (tree species characteristic of MW). ESspecies were colonized by AMF, whereas LS species were colonized by ectomycorrhizal fungi. In degraded MW, the density of some trees had a positive influence on AMIP,particularly woody legumes acting synergistically with the abundance of annual grasses.Woody legumes were more colonized and would act as AMF plant refuges. Molecular diversity of 30 operational taxonomic units (UTOs) of AMF was associated with P. tinctorius (one of the mycotrophic woody legumes), in the agricultural and forest fallows of three sites studied. The community richness and structure of the AMF were driven by the density ofwoody species colonized by AMF evenly distributed in plant species. The AMF communitywas dominated by species of the genera Rhizophagus and Sclerocystis, and were strongly associated with some chemical properties of the soil (pH, acidity, total aluminium and totaliron) and the density of some trees. Thus, the results highlight a variability of growth and biomass depending on the successional status (ecological groups). Also, the AMIP and the AMF communities were mainly driven by tree density and soil properties. We suggest there forestation of degraded MW with the native species (P. tinctorius, B. spiciformis and C.collinum) in mono-specific plantations or under agroforestry management with food crops.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2008. / Titre de l'écran-titre (visionné le 12 janvier 2009). Bibliogr.

Thèse de doctorat : Géosciences : Nancy 1 : 2009. / Titre provenant de l'écran-titre.

Thèse (Ph. D.)--Université Laval, 2003. / Titre de l'écran-titre (visionné le 31 mars 2004). Bibliogr.

Thèse (Ph. D)--Université Laval, 1996. / Bibliogr.: f. 112-132. Publié aussi en version électronique.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2008-2009 / Ce mémoire examine l'effet de l'agrisylviculture sur les champignons mycorhiziens arbusculaires (MA). Un premier chapitre met en relation les nouveaux développements de la recherche sur les systèmes agrisylvicoles et l'écologie des champignons MA. Le deuxième chapitre examine la diversité des champignons MA dans un système agrisylvicole du sud-ouest du Québec, par analyse moléculaire d'un gène des champignons. Le premier chapitre démontre que la diversité des champignons MA n'est pas forcément plus élevée dans les systèmes agrisylvicoles que dans les systèmes agricoles conventionnels, mais que l'agrisylviculture peut répondre favorablement à certaines imperfections de l'agriculture biologique. La composition des communautés de champignons MA trouvée dans le système agrisylvicole étudié était relativement simple, révélant ainsi un degré élevé de perturbations probablement liées aux techniques culturales. Il apparaît en outre que les arbres et la culture supportaient des communautés distinctes suggérant que l'agrisylviculture puisse avoir un potentiel dans l'augmentation de la diversité des champignons MA.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.