Télécharger la présentation
1
Introduction à l’écologie
des sols S. Barot IRD, UMR 137
2
Faire un catalogue rapide des organismes et mécanismes intervenant
Donner des éléments permettant de comprendre l’intérêt de l’écologie des sols Faire un catalogue rapide des organismes et mécanismes intervenant E des sols, Barot
3
Plan Pourquoi faire de l’écologie des sols? Qu’est ce qu’un sol?
Quels sont les organismes du sol? E des sols, Barot
4
Pourquoi faire de l’écologie des sols?
E des sols, Barot
5
Les sols sont le support de toutes la biosphère continentale
Ils supportent les plantes qui effectuent toute la production primaire terrestre, qui sert de base à tous les réseaux trophiques terrestre Sols Plantes Herbivores Prédateurs E des sols, Barot
6
Les sols sont le support de toutes l’alimentation humaine
Il y a finalement peu d’agriculture hors sol! Les sols posent de nombreux problèmes quand à la durabilité de leur utilisation E des sols, Barot
7
Une utilisation des sols trop intensive
La plupart des sols cultivables sont cultivés E des sols, Barot
8
Quels problèmes cela pose-t-il?
Une partie des systèmes de culture ne permet qu’une production faible Problème pour les pays en voie de développement E des sols, Barot
9
Quels problèmes cela pose-t-il?
Une partie des systèmes de culture permet une production élevée mais n’est probablement pas durable Problème pour l’agriculture industrielle des pays développés E des sols, Barot
10
Quels problèmes cela pose-t-il?
On estime que 40 % des sols cultivés (cultures et prairies cultivées) sont dégradés (Lal 2007) Érosion par l’eau Érosion par le vent Dégradation chimique Dégradation physique Perte de matière organique (5 % de la MO totale des sols, bcp plus/MO sol cultivés) E des sols, Barot
11
Quels problèmes cela pose-t-il?
Perte de matière organique (5 % de la MO totale des sols) La fixation industrielle d’azote minéral (engrais) est deux fois plus importante que la fixation par les plantes légumineuses Pollution + Coup énergétique E des sols, Barot
12
Interactions entre le sol et les plantes
Rôle de l’écologie? Elle étudie les relations entre organismes et entre organismes et milieu physique Interactions entre le sol et les plantes Interactions entre les organismes du sol et les plantes Effet des pratiques culturales sur ces interactions Interactions entre le biologique et le physico-chimique E des sols, Barot
13
Et particularités de l’écologie des sols…
Qu’est ce qu’un sol? Et particularités de l’écologie des sols… E des sols, Barot
14
E des sols, Barot
15
Le sol est l’interface entre la lithosphère et la biosphère!!!
Qu’apporte le sol à la biosphère? E des sols, Barot
16
Support physique pour les plantes
Nutriments minéraux (Ca, Mg, P …) Réserve d’eau E des sols, Barot
17
Formation du sol E des sols, Barot
18
Facteurs de formation du sol
La roche mère Facteurs physiques Le climat: l’eau, l’alternance de gel et dégel… La dissolution de certains composants chimiques La transformation de certains composants chimiques Facteurs biologiques Action physique des racines Apport de matière organique Changements chimique du sol (pH…) E des sols, Barot
19
Importance des facteurs biologiques
E des sols, Barot
20
Formation des horizons
E des sols, Barot
21
Description des horizons
Humus Encore riche en matière organique, horizon appauvri Encore pauvre en matière organique, horizon d’accumulation Horizon d’altération de la roche E des sols, Barot
22
Facteurs de formation du sol Orientation verticale du sol
La matière organique arrive par le haut Lixiviation Entraînement d’ions et molécules en solution Lessivage Entraînement de particules en profondeur Piégeage/fixation des molécules/ions Réactions chimiques Bioturbation E des sols, Barot
23
La texture La structure Sable d>0.02 mm Limon 0.02>d>0.002 mm
Argile 0.002>d La structure 50 mm E des sols, Barot
24
En outre rôle important des organismes ingénieurs!!!
Importance De la biologie!!! En outre rôle important des organismes ingénieurs!!! E des sols, Barot
25
Rôle de l’eau 3 phases! E des sols, Barot
26
Particularité du milieu sol
Emboîtement des structures Hétérogénéité Très grande variabilité temporelle Difficulté de déplacement pour les macroorganismes E des sols, Barot
27
Climat laissant pousser les plantes
A-t-on toujours un sol? Climat laissant pousser les plantes Topographie permettant la stabilité du sol et de la couverture végétale E des sols, Barot
28
Particularité de l’écologie des sols
Interactions très fortes Physique/chimie-biologie Interactions micro-macroorganismes Importance fondamentale de la relation sol-plante et belowground- aboveground E des sols, Barot
29
Quels sont les organismes du sol?
E des sols, Barot
30
Classification générale par taille
<20 mm Microflore : Bactéries et champignons 20 < <100 mm Microfaune : Protistes et nématodes 100 mm < <2 mm Mésofaune : Microarthropodes et enchytréides 2 mm< Macrofaune : Termites, vers de terre, myriapodes, fourmis Les racines !!! E des sols, Barot
31
E des sols, Barot
32
Archées (bactéries extrémophiles, mais aussi du sol…)
Les bactéries Des procaryotes Eubactéries Archées (bactéries extrémophiles, mais aussi du sol…) Actinobactéries: bactéries filamenteuses (dont des bactéries symbiotiques fixatrices d’azote) E des sols, Barot
33
Mobilité extrêmement réduite
Les bactéries Concept d’espèce difficile à utiliser à cause de la plasticité génétique Mobilité extrêmement réduite Organismes aquatiques Dépendent de ressources (MO, nutriments minéraux) réparties d’une manière extrêmement hétérogènes La plupart des bactéries du sol sont inactives (formes de résistance) E des sols, Barot
34
A l’origine de très nombreuses fonctions écologiques du sol
Les bactéries A l’origine de très nombreuses fonctions écologiques du sol Métabolisme très varié Source d’énergie / source de carbone Photoautotrophe (comme les plantes) Photohétérotrophe Chimioautotrophe Chimiohétérotrophe E des sols, Barot
35
Pour se procurer du carbone et des nutriments minéraux
Les bactéries Participent à la décomposition de la matière organique morte des sols: Pour se procurer du carbone et des nutriments minéraux Participent au recyclage des nutriments minéraux (azote, phosphore… ) Fixation symbiotique (Rhizobium) et non symbiotique (Azotobacter) de l’azote Nitrification (chimiotrophe) Dénitrification E des sols, Barot
36
Structure végétative filamenteuse : mycélium
Les champignons Eucaryote Structure végétative filamenteuse : mycélium Classification selon le mode de reproduction et selon la structure du mycélium (Zygomycète, Ascomycète, Basidiomycètes, Deutéromycète) E des sols, Barot
37
Participent à la décomposition de la matière organique morte
Les champignons Métabolisme : fondamentalement hétérotrophe pour le carbone et l’énergie Participent à la décomposition de la matière organique morte Feuille Bois Capable de dégrader la lignine et les complexes phénol-protéine E des sols, Barot
38
Les symbioses mycorhisiennes
Les champignons Les symbioses mycorhisiennes Le mycélium apporte des sels minéraux aux plantes Ectomycorhises La plante apporte de la matière organique aux champignons E des sols, Barot
39
Comparaison avec les bactéries
Les champignons Comparaison avec les bactéries La structure filamenteuse leur confère une certaine ‘‘mobilité’’ (pour acquérir l’eau, les nutriments minéraux et la MO) Translocation du protoplasme vivant vers les parties vivantes du mycélium Pénètre ‘‘de force’’ à l’intérieur des cellules à décomposer E des sols, Barot
40
Classe de l’embranchement des némathelminthe
Les nématodes Classe de l’embranchement des némathelminthe Se déplacent dans l’espace poral rempli d’eau et à la surface des films d’eau sur les agrégats Forme juvéniles dormantes et résistantes à la dessiccation + cryptobiose chez les adultes E des sols, Barot
41
Prédateurs (nématodes…)
Les nématodes Régime alimentaire très varié Bactérivores Champignons Prédateurs (nématodes…) Phytoparasites Omnivores E des sols, Barot
42
Régime alimentaire très varié
C. Villenave Lien structure-fonction très clair E des sols, Barot
43
Les nématodes phytoparasites
Nématodes à gales Nématodes à kystes Dégâts énormes sur les cultures Des tonnes de nématicides E des sols, Barot
44
Restent dans les pores en dehors des microagrégats
Les protozoaires Restent dans les pores en dehors des microagrégats Dépendent de l’eau du sol (sinon enkystement) Se nourrissent essentiellement de bactéries E des sols, Barot
45
Embranchement à part de métazoaires
Les rotifères Embranchement à part de métazoaires Dépend de l’eau du sol 2 couronnes de cils permettant de filtrer l’eau pour manger des particules en suspension E des sols, Barot
46
Ordre de la classe des Entognathes (≠Insectes)
Les collemboles Hexapodes aptères Ordre de la classe des Entognathes (≠Insectes) Vivent dans la litière ou l’espace poral de la surface du sol E des sols, Barot
47
Certains mangent directement la litière
Les collemboles Se nourrissent de mycélium, bactéries, algues qui poussent eux-mêmes sur la litière en décomposition Certains mangent directement la litière Certains sont géophages et mangent directement la matière organique du sol Participation importante à la décomposition de la MO du sol E des sols, Barot
48
Microarthropode, ordre de la classe des arachnides
Les acarien du sol Microarthropode, ordre de la classe des arachnides Vivent dans la litière et l’espace poral à la surface du sol Oribate E des sols, Barot
49
Certains se nourrissent directement de la litière
Les acarien du sol Certains se nourrissent directement de la litière Certains se nourrissent de bactéries, algues, champignons (comme le collemboles) Certains sont prédateurs de microarthropodes et Enchytréides E des sols, Barot
50
Autres microarthropodes
Thysanoure: hexapodes aptères. Ordre des Insectes Les diploures: hexapodes aptères. Ordre de la classe des Entognathes (saprophage et herbivores) Les protoure: hexapodes aptères. Ordre de la classe des Entognathes (prédateurs et herbivores) E des sols, Barot
51
Embranchement des Annélides, classe des Oligochètes
Enchytréides Embranchement des Annélides, classe des Oligochètes Vivent dans la litière et dans l’horizon organique du sol Mangent la litière, mycélium, fèces E des sols, Barot
52
Embranchement des Annélides, classe des Oligochètes
Les vers de terre Embranchement des Annélides, classe des Oligochètes Généralement hermaphrodites, avec fertilisation croisée. Certains sont parthégnogénétiques Production d’œufs enfermés dans des ‘‘cocons’’ E des sols, Barot
53
Taille très variables (de un cm à plusieurs mètres)
Les vers de terre Taille très variables (de un cm à plusieurs mètres) Vivent dans tous les écosystèmes non désertiques Probablement plus de 6000 espèces dont seulement la moitié a été décrite E des sols, Barot
54
Les vers de terre 5 groupes écologiques E des sols, Barot
55
Des ingénieurs des écosystèmes
Les vers de terre Des ingénieurs des écosystèmes Décomposition de la matière organique Structure du sol Infiltration de l’eau E des sols, Barot
56
Les myriapodes (Sous-embranchement)
Embranchement des arthropodes Classe des Diplopodes Iule: Consomme la litière ou le mycélium Classe des Chilopodes Scolopendre: Prédateur Structure du sol Infiltration de l’eau E des sols, Barot
57
Rôle dans la décomposition de la litière
Les Isopodes (Classe) Embranchement des arthropodes, Sous embranchement des Crustacés Cloportes Détritivore Rôle dans la décomposition de la litière E des sols, Barot
58
Les Insectes (Classe) Nombreuses larves Lépidoptère Coléoptère Diptère
Embranchement des arthropodes Nombreuses larves Lépidoptère Coléoptère Diptère E des sols, Barot
59
Récolte de matière organique
Hyménoptères (ordre) Fourmis Aspect ingénieur Récolte de matière organique Très grande diversité de régime alimentaire E des sols, Barot
60
Très nombreuses surtout dans les régions tropicales
Isoptères (Ordre) Termites Très nombreuses surtout dans les régions tropicales Mode de vie social comme les fourmis Existence de différentes castes E des sols, Barot
61
Galerie Placage Termitières Buttes Récolte d’argile
Termites Aspect ingénieur Galerie Placage Termitières Buttes Récolte d’argile E des sols, Barot
62
Effet sur le recyclage de la MO
Termites Effet sur le recyclage de la MO Consomment essentiellement de la matière organique végétale morte Termites humivores Termites lignivores Termites récoltant des restes d’herbacées Comment digérer la cellulose et la lignine? E des sols, Barot
63
Termites champignonnistes
Assimilation de la MO Symbioses avec des protozoaires intestinaux (qui contiennent des bactéries!) Termites champignonnistes Recyclage des nutriments Création de taches de fertilité E des sols, Barot
64
Quels autres organismes? Les racines!!!
Modifient l’environnement physico- chimique Apporte de la MO (racines morte) Apporte de petites molécules (déchets? énergie? signaux?) Interactions avec la microflore, les protozoaires… E des sols, Barot
65
Photos mystère Gloméris : diplopode Mycélium ‘‘attrape nématode’’
Collembole géant NZ Cannibalisme entre acariens E des sols, Barot
Présentations similaires
© 2024 SlidePlayer.fr Inc.
All rights reserved.