Une nouvelle étude publiée dans Functional Ecology révèle que les forêts tempérées dotées de divers types de partenariats fongiques abritent une plus grande diversité d’herbes de sous-bois. Menés par Jie Li de la Beijing Forestry University, les travaux montrent comment les arbres de canopée et la symbiose mycorhizienne régulent la diversité au sol.
Forêts tempérées : la diversité mycorhizienne favorise la diversité des herbes de sous-bois
Dans les forêts tempérées, les arbres de la canopée jouent un rôle déterminant dans la diversité des plantes herbacées du sous-bois, et ce, à travers les relations fongiques qu’ils entretiennent sous la surface du sol. Selon une étude menée par Jie Li de la Beijing Forestry University en Chine et son équipe, la variété de ces partenariats dicte directement la richesse des communautés végétales qui poussent au niveau du sol, d’après les résultats parus dans la revue Functional Ecology.
Les plantes herbacées constituent le sous-bois de la forêt et assument une fonction essentielle dans le cycle des nutriments ainsi que dans la production de litière foliaire. Toutefois, certaines forêts affichent un mélange beaucoup plus riche de ces végétaux que d’autres, une disparité qui restait jusqu’à présent mal comprise. La réussite des herbacées au sein des écosystèmes forestiers dépend de plusieurs paramètres, parmi lesquels figurent les champignons qui aident la flore à absorber et à échanger les nutriments présents dans la terre.
Le rôle clé de la symbiose mycorhizienne dans les parcelles de Jie Li
–>Pour comprendre ces dynamiques, les chercheurs ont examiné, au cours de l’été 2017, un total de 437 placettes de terrain circulaires et ont étiqueté 34 850 arbres répartis sur 72 espèces. L’équipe a également échantillonné et analysé la végétation herbacée du sous-bois de cette région tempérée, recensant 389 espèces de plantes herbacées et de fougères. Grâce à un cadre statistique, les scientifiques ont évalué la diversité globale des plantes dans les parcelles tout en classant les associations fongiques sur la base de bases de données et de recherches antérieures.
Les interactions entre les plantes et les champignons, appelées symbiose mycorhizienne, permettent à ces organismes souterrains d’aider la végétation à absorber de l’azote en échange de composés de carbone organique. Ces liens influencent également la concurrence entre les espèces végétales voisines, y compris celles qui composent la canopée. Dans la variation la plus fréquente, les champignons mycorhiziens pénètrent profondément à l’intérieur des cellules racinales des plantes pour faciliter les échanges nutritifs. Une variante moins courante implique la formation d’un réseau autour de l’extérieur des racines et entre les cellules, sans pénétration directe.
L’influence contrastée des champignons ectomycorhiziens et arbusculaires
–>À l’intérieur des parcelles étudiées, les arbres présentaient majoritairement le second type de champignons, nommés ectomycorhiziens (EcM), ou un mélange des deux. À l’inverse, le premier type, qualifié de champignons arbusculaires (AM), s’avérait prévalent parmi les espèces d’herbes. La dépendance des plantes herbacées envers ces réseaux varie : certaines ne peuvent survivre sans eux, d’autres y font appel lors de situations difficiles, et d’autres encore n’en ont pas besoin.
Les parcelles où les partenariats fongiques comprenaient un mélange de ces différentes formes se sont révélées plus diverses, abritant une variété plus riche d’herbes de sous-bois. En revanche, les forêts où les arbres s’associaient principalement à des champignons ectomycorhiziens présentaient des sous-bois moins diversifiés. Les chercheurs ont souligné que les arbres de la canopée et les herbes du sous-bois étaient principalement associés respectivement aux champignons EcM et AM, et que leurs profils de mycorhization contrastés régulaient de manière différentielle la diversité des herbes, suggérant un compromis où divers types mycorhiziens façonnent conjointement la diversité végétale forestière.
Impact des conditions climatiques et de la densité forestière sur le sous-bois
–>L’équipe de Jie Li a également pris en compte les niveaux d’azote et de phosphore dans le sol, ainsi que les taux de précipitations et les températures, afin de cerner les facteurs environnementaux en jeu. Les régimes climatiques, principalement les précipitations, régissent la diversité des herbes en favorisant certains types de dépendances aux partenariats fongiques. De la même manière, ces interactions fongiques influencent la présence et la disponibilité de l’azote dans le sol, modulant la santé des arbres et guidant indirectement la diversité herbacée.
Par ailleurs, les forêts plus denses se sont avérées plus diversifiées. Les peuplements forestiers caractérisés par des arbres de hauteurs différentes ont favorisé l’épanouissement d’une plus grande variété de plantes herbacées. L’équipe de recherche conclut que des investigations supplémentaires restent nécessaires pour analyser les répercussions des divers statuts et types mycorhiziens sur la coexistance des espèces à travers des conditions environnementales variées.
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