Study of the biomechanical strategies of saplings growth in a tropical rain forest
Etude des stratégies biomécaniques de croissance des jeunes arbres en peuplement hétérogène tropical humide
Résumé
The functioning of ecosystems is based on the functional diversity, which is the complement to the species diversity. In the tropical rain forest, the saplings grow in the dense and stratified understorey. This thesis deals with the diversity of realisation of the support function by the saplings in this context. The hypotheses are that the race through higher and so brighter levels constrains the mechanical security of the saplings with necessary biomass saving and need of reorientation (gravitropism) and acclimation (mecanoperception and response) processes and that diversity is thus structured by the species light-demand and affinity for the risk. Using a wide sample of 16 species, at the Paracou station, relevant functional traits - risk of not-self-supporting and gravitropic performance - are defined through adapted modellings which combine trunk shape, biomass distribution and wood properties. The traits values vary between species and also with ontogeny and saplings environment. These variations are due to elementary traits (shape, biomass, wood) with strong geometrical effects. The less self-supporting species (low mechanical security) have the highest gravitropic performances and are also the most light-demanders. A species, Tachigali melinonii, distinguishes itself by strong slendernesses and a frequent not-self-supporting habit letting suppose a strong adaptability to its mechanical environment. An experiment (growth response to staking), however, did not provide the expected results whereas the species with lower risks, Dicorynia guianensis, reacted more.
Le fonctionnement des écosystèmes repose sur la diversité fonctionnelle, complément de la diversité spécifique. En forêt tropicale humide, les jeunes arbres croissent en sous-bois dense et stratifié. Cette thèse porte sur la diversité de réalisation de la fonction biomécanique de soutien. Les hypothèses sont que la «course» vers les strates plus éclairées contraint la sécurité mécanique des jeunes arbres, avec de nécessaires économies de matière et recours à des processus de réparation (gravitropisme) et d?acclimatation (mécanoperception et réponse), et que la diversité est donc structurée par le besoin en lumière et l'affinité pour le risque des espèces. Avec un échantillon de 16 espèces sur le dispositif de Paracou, des traits fonctionnels pertinents - risque de non-autoportance et performance gravitropique - sont définis au travers de modélisations adaptées qui combinent forme des troncs, répartition des masses et propriétés du bois. Ces traits varient entre espèces mais aussi avec le développement et l?environnement des arbres. Ces variations sont dues aux variations des traits élémentaires (forme, masses, bois) avec de forts effets géométriques. Les espèces les moins autoportantes (faible sécurité) ont les plus fortes performances gravitropiques. Ce sont aussi les plus demandeuses de lumière. Une espèce Tachigali melinonii se distingue par de forts élancements et une fréquente non-autoportance laissant supposer une adaptabilité forte à l'environnement mécanique. Une expérimentation (réponse de croissance au tuteurage) n?a cependant pas abouti aux résultats supposés puisque c'est au contraire l'espèce à faible risque, Dicorynia guianensis, qui s'est montrée plus réactive.
| Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
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