Étude des facteurs du dépérissement du chêne-liège dans les subéraies

Présentation du chêne-liège

On désigne par subéraie, des peuplements forestiers dominés par le chêne-liège, en latin Quercus suber, le mot « suber » signifie liège.
Le chêne-liège (Quercus suber L.) est une espèce végétale qui appartient à la famille des Fagacées (sous famille des Quercoidées), ordre des Fagales, classe des Dicotylédones, sous embranchement des Angiospermes, embranchement des Spermaphytes et genre Quercus, un genre qui comprend 200 à 500 espèces dont 6 existent en Afrique du nord. L’arbre a été décrit pour la première fois par Linné en 1753 (Nativadade, 1956). Le chêne-liège est relativement polymorphe, de nombreuses variétés ont été décrites.
Phylogénétiquement, le chêne-liège est considéré comme étroitement lié à trois espèces asiatiques de chêne, qui sont toutes à feuilles caduques. Il s’agit du chêne chevelu (Quercus cerris) du sud-ouest de l’Asie, le chêne-liège en dents de scie (Quercus acutissima) de l’Asie orientale, et le chêne-liège (Quercus variabilis) (Manos & Stanford, 2001). En outre, de récentes études génétiques suggèrent une origine évolutive du chêne-liège, se situant un peu à l’est de son aire de répartition actuelle (Lumare et al., 2005 ). En effet les fossiles des ancêtres de chêne-liège, dans le groupe Quercus sosnowsky, ont été trouvés en France, la Pologne, la Romanie, la Bulgarie, la Turquie et la Géorgie (Bellarosa, 2000). Cependant, l’origine du chêne-liège est encore en débat. Au siècle dernier, le chêne-liège a été introduit artificiellement dans plusieurs pays en dehors de la région méditerranéenne, comme un arbre ornemental d’ombrage et de curiosité botanique ou dans l’espoir de générer la production de liège local. Raisonnablement, une bonne acclimatation a été observée en Bulgarie , la nouvelle-Zelande , le sud de l’Australie, le Chili et la Californie .

Caractéristiques botaniques

Le chêne-liège est un arbre de taille moyenne de 10 à 15 mètres et peut atteindre 20 à 25 m. La cime est irrégulière, s’étalant en longueur. L’arbre présente un couvert léger laissant passer la lumière. À l’état isolé, le tronc est couvert de grosses branches étalées, quand il vit en massif le tronc est plus droit et plus long. Il peut vivre jusqu’à 250 à 300 ans, mais les levées successives de liège diminuent fortement cette longévité à environ 150 à 200 ans.
Les feuilles du chêne-liège présentent un polymorphisme très marqué, elles sont alternées généralement coriacées, plus ou moins dentées ou pas, ovales assez souvent renflées, vert foncé et glabre sur leurs parties supérieures, grises blanchâtres et duveteuses sur leurs parties inferieures. D’après Piazzetta (2005), elles sont persistantes dont la durée de vie est de 2 à 3 ans, et elles ont entre 5 et 7 paires de nervures. Leurs tailles varient de 3 à 6 cm en longueur et de 2 à 3 cm en largeur. Le pétiole peut atteindre 2 cm. Selon Yessad (2000), l’arbre peut perdre la totalité de ces feuilles après une forte glandée, à la suite de conditions atmosphériques défavorables ou après une récolte exagérée de liège.
En ce qui concerne les fleurs, le chêne-liège est monoïque et allogame, les fleurs mâles pendent en chatons à l’extrémité des rameaux de l’année précédente, elles sont longues de 4 à 8 cm (Fraval, 1991). Les fleurs femelles sont de petits boutons écailleux qui poussent isolés ou en groupe de trois au maximum sur les rameaux de l’année en cours, leur cupule protectrice se retrouvera les futures glands. Le climat et l’exposition conditionnent la floraison qui commence dès l’âge de 12 – 15 ans et se déroule entre la fin Avril et la fin Mai .
Le fruit ou le gland du chêne-liège présente une forme et des dimensions très variables de 2 à 5 cm en longueur et 1 à 2 cm en largeur. La maturation des glands a lieu dans l’année de floraison les glands tombent en Octobre et Novembre, parfois jusqu’à Janvier (Piazzetta, 2005). Selon Saccardy (1937), la fructification commence des l’âge de 15 ans, les bonnes glandées se répètent tous les 2 ou 3 ans. Le gland mûrit en Automne, ce qui donne lieu à trois récoltes distinctes : Glands primaires: ce sont des glands de l’année précédente, qui mûrissent en Septembre-Octobre. Ils sont produits en petite quantité mais sont très gros.
Glands secondaires: ils sont produits en grosse quantité de Novembre à Décembre et leur taille est moyenne. Glands tardifs: qui tombent fin Janvier.

Exigences écologiques

De nombreux chercheurs se sont penchés sur l’étude des exigences écologiques du chêne-liège notamment Emberger .
Le chêne-liège est une essence nettement calcifuge, appréciant les sols dépourvus de carbonate de calcium, acides, présentant peu de contraintes pour la pénétration des racines, suffisamment drainés et avec un horizon organique bien préservé. Il ne supporte pas la présence de calcaire actif dans le sol et ne tolère le substratum calcaire qu’à condition que la chaux soit sous une forme facilement soluble . Il préfère des sols siliceux (grès numidiens, sable, pliocène) ou à la rigueur argilo-siliceux, il s’accommode à d’autres sols, qui ne sont pas pourvus de calcaire assimilable, il craint les terrains calcaires et argileux . Le système racinaire du chêne-liège à l’état juvénile est constitué d’un pivot unique et un système racinaire traçant (Sauvage, 1961), celui-ci est surpris par la saison sèche bien loin du plancher argileux humide, ce qui génère le desséchement des jeunes plants .
Le chêne-liège est thermophile: il pousse donc sous des climats tempérés (températures moyennes annuelles comprises entre 13°C et 16°C) à hivers doux car il craint les fortes gelées persistantes et a besoin d’une période de sécheresse en été pour prospérer (on peut observer des lésions irréversibles sur les feuilles à partir de -5°C) (Piazzetta, 2005).
En ce qui concerne son exigence en matière de lumière, le chêne-liège est héliophile. Frochot et Levy (1986) estiment que l’augmentation de l’éclairement provoque la levée de dormance d’une partie du stock de graines au sol et permet une photosynthèse plus intense.
Des observations quantifiées confirment que la survie des semis et leurs croissances augmentent sensiblement avec l’éclairement relatif (Chollet, 1997).
L’humidité est également un facteur limitant, car bien qu’étant xérophile, le chêne-liège nécessite une humidité atmosphérique d’au moins 60 %, même en saison sèche, et d’une pluviométrie allant de 500 à 1200 mm/an. Ces conditions ne se rencontrent que près de la mer en région méditerranéenne, et jusqu’à 200 ou 300km à l’intérieur des terres sur la façade atlantique.

Relevés caractéristiques des arbres

Relevés dendrométriques: Ils déterminent la croissance des arbres et consistent en la mesure de la circonférence du tronc prise à 1,30 m du sol (au mètre ruban), la hauteur de l’arbre (estimation visuelle) et la hauteur des premières branches (au mètre ruban).
Relevés d’exploitation: Ils caractérisent la qualité avec laquelle le liège a été exploité. Ils comportent des mesures de la hauteur d’écorçage de la dernière levée, le nombre d’écorçages (en comptant le nombre de couches de liège apparentes), la circonférence à hauteur d’homme (1,70m) et le coefficient de démasclage « Cd ». Cet indice s’obtient en divisant la hauteur démasclée par la circonférence à hauteur d’homme.

Etude de la biodiversité des Coléoptères

Méthodes d’échantillonnage des Coléoptères : En fonction de la nature des milieux étudiés, certaines espèces comme les Coléoptères pourront être sélectionnées comme bio-indicateurs, qui sont un référentiel pour caractériser objectivement les forêts, les coléoptères saproxyliques en l’occurrence. Une étude entomologique portant sur les coléoptères est réalisée dans les forêts du chêne-liège des trois régions étudiées, cependant ce travail complète objectivement les trois chapitres précédents dans la détermination de ces espèces dont leur présence influe sur l’état de santé de ces subéraies, étant donné que la biodiversité est conservée à travers ces espèces.
Nous avons retenu pour cette investigation 3 méthodes de collectes: Pièges colorés, Pièges trappes ou Barber et Récolte à la main (la chasse à vue).
Pièges colorés : Bacs de congélation aluminium de ½ litre, peints en jaune orangé à la bombe (couleur orange, noir, jaune et blanc ), remplis de 4 cl de vinaigre et du sel pour un plus long délai de conservation. Par ailleurs, l’efficacité de ces pièges dépend non seulement du mode de vie et l’activité des insectes mais aussi de la taille et de la forme des pièges et de leur situation spatiale. Ce système de piégeage se pratique aussi avec des bacs peint en blanc ou en bleu ciel dans le cadre des études sur les Apoïdes. Chaque couleur de piège apportant un cortège d’espèces et des variations différentes d’abondance et de diversité. Dans chaque station on a mis 10 récipients séparés les uns des autres d’une distance de 3 mètres .
Pièges trappes ou Barber : Ce sont des récipients en métal ou en matière plastique. Dans le cas présent les pots-pièges utilisés sont des boîtes de conserve récupérées. Celles-ci sont enterrées verticalement de façon à ce que leurs ouvertures se retrouvent au ras du sol. La terre est tassée tout autour, afin d’éviter l’effet barrière pour les petites espèces. Tous les auteurs s’accordent pour conseiller le remplissage des pots aux 2/3 de leur contenu avec un liquide conservateur afin de fixer les invertébrés qui y tombent. Les pièges trappes utilisés ont été remplis jusqu’au 2/3 d’eau additionnée à un détergeant afin d’éviter le dessèchement et qui va jouer le rôle de mouillant pour empêcher les espèces capturées de sortir du piège. Les captures effectuées dépendent de beaucoup de facteurs tels que la forme et la dimension des pièges, leur nombre, leur arrangement et leur espacement, ainsi que des conditions climatiques et de la structure des couches superficielles du sol .
Récolte à la main : De nombreux insectes peuvent être attrapés à la main ou avec un banal pot à confiture. Il suffit souvent de simplement rabattre un pot sur l’insecte pour le capturer. Attention, Cependant, certains peuvent mordre ou infliger de douloureuses piqûres. Un pinceau à poils courts peut être utile pour capturer les très petits insectes, surtout ceux à corps mou. Il suffit de l’humecter et de toucher délicatement l’insecte qui s’y collera .

Table des matières

1. Introduction
2. Matériel et Méthodes
2.1Présentation des régions d’étude
2.1.1Présentation du Parc National d’El Kala (PNEK)
2.1.1.1 Situation géographique
2.1.1.2 Géologie
2.1.1.3 Pédologie
2.1.1.4 Richesses patrimoniales du Parc
2.1.2 Présentation du Massif de l’Edough
2.1.2.1Situation géographique
2.1.2.2 Géologie
2.1.2.2 Pédologie
2.1.2.3 Biodiversité de la région
2.1.3 Présentation de la région de Souk-Ahras
2.1.3.1 Situation géographique
2.1.3.2 Géologie
2.1.3.3 Couverture forestière
2.1.3.4 Présentation de la zone d’étude Machrouha
2.1.4 Position climatique des trois régions d’étude
2.1.4.1 Précipitations
2.1.4.2 Température
2.1.4.3 Autre facteurs climatiques
2.1.5 Synthèse bioclimatique
2.1.5.1 Le Diagramme ombrothermique de BAGNOULS et GAUSSEN
2.1.5.2 Calcul du quotient pluviothermique d’Emberger
2.2 Présentation du chêne liège
2.2.1 Répartition du chêne liège dans le monde
2.2.2 La répartition du chêne liège en Algérie
2.2.2.1 Aperçu historique
2.2.2.2 Forêts de chêne liège de la région forestière du littoral Est
2.2.2.3 Forêts de chêne liège de la région forestière du Tell Central
2.2.2.4 Forêts de chêne liège de la région forestière Ouest
2.2.3 Caractéristiques botaniques
2.2.4 Exigences écologiques
2.2.5 Régénération
2.2.6 Facteurs de dégradation des subéraies
2.3 Examen de la situation sanitaire des subéraies
2.3.1 Relevés caractéristiques des arbres
2.3.1.1Relevés dendrométriques
3.2.1.2 Relevés d’exploitation
2.3.2 L’examen de la cime
2.3.2.1 La défoliation
2.3.2.2 La décoloration
2.3.2.3 L’indice de dépérissement (ID)
2.3.3 L’examen du tronc
2.3.3.1 L’examen de l’écorce et la zone sous corticale
2.3.3.2 Analyse statistique (AFC)
2.3.4 L’examen des feuilles et des rameaux
2.3.4.1 Biométrie des feuilles
2.3.4.2 Etude des feuilles attaquées et nécrosées
2.3.4.3 La Nature de l’attaque des feuilles
2.3.5 L’examen des glands
2.3.5.1 La régularité de la glandée
2.3.5.2 Récolte et biométrie des glands
2.3.5.3 Etude de l’évolution de l’attaque des insectes dans les conditions contrôlées
2.3.5.4 Evaluation de l’état sanitaire des glands ramassés
2.3.5.5 Evaluation de l’attaque des glands par les Carpophages
2.3.5.6 Dosage des métabolites des glands
2.3.5.7 Analyse chimique des extraits de glands
2.3.5.8 Germination des glands
2.3.5.9 Etude des facteurs influant sur la survie et la capacité de pré-germination des glands
2.3.5.9 Traitement insecticide
-Le RH-0345
-L’imidaclopride
2.3.5.10 Effet du traitement insecticide sur la germination des glands traités
2.3.6 Etude de la biodiversité des Coléoptères
2.3.6.1 Méthodes d’échantillonnages des Coléoptères
3. Résultats
3.1 Etat sanitaire de la cime et du tronc des arbres échantillonnés dans les trois Subéraies
3.1.1 Les relevés dendrométriques
3.1.2 Relevés d’exploitation des arbres
3.1.3 Etat de la cime
3.1.3.1 La défoliation
3.1.3.2 L’indice de déperissement
3.1.3.3 Evolution de la décoloration
3.1.4 Etat sanitaire du tronc
3.1.4.1 Examen de l’écorce
3.1.4.2 Examen de la zone sous corticale
3.1.5 Interaction des variables impliquées dans l’étude de dépérissement des subéraies
3.1.5.1 Analyse factorielle des correspondances (AFC) sur les variables étudiés
3.1.5.2 Analyse globale (AFC) des variables fortement corrélés
3.1.5.3 Conclusion finale de l’AFC réalisés sur les différents variables
3.2 Etude des feuilles du chêne-liège
3.2.1 Etat sanitaire des feuilles
3.2.1.1 Biométrie des feuilles
3.2.1.2 Nature de l’attaque des feuilles
3.2.1.3 Evaluation de la surface foliaire attaquée par les phyllophages
3.2.1.4 Evaluation de la surface foliaire nécrosée
3.2.1.5 Etude des feuilles présentant des galles
3.3 Etude des glands
3.3.1 Evaluation de la glandée
3.3.2 Etude de l’évolution d’attaque des glands par les carpophages
3.3.2.1 Caractéristiques morphométriques des glands sains
3.3.2.2 Evolution de l’attaque des glands des subéraies d’El-Kala
3.3.2.3 Evolution de l’attaque des glands sains
3.3.2.4 Evolution de l’attaque des glands troués
3.3.2.5 Caractéristiques morphométriques des glands infestés
3.3.3 Etat sanitaire des glands
3.3.3.1 Etude de l’infestation des glands
3.3.4 Dosage des métabolites
3.3.4.1 Le contenu en lipides des glands du chêne-liège
3.3.4.2 Le contenu en glucides des glands du chêne-liège
3.3.4.3 Le contenu en protéines des glands du chêne-liège
3.3.4.4 Analyse chimique des différents extraits des glands de chêne-liège
3.3.5 Dosage des polyphénols totaux
3.3.6 Etude de la germination
3.3.6.1 Germination des glands infestés par les Carpophages
3.3.6.2 Facteurs influents sur la capacité de germination des glands
3.3.7 L’effet du traitement sur les insectes des glands
3.3.7.1 L’effet du RH-0345 sur la germination des glands traités
3.3.7.2 L’effet de l’Imidaclopride sur les insectes des glands
3.3.7.3 Effet du RH-0345 sur la germination des glands traités
3.3.7.4 Effet de l’Imidaclopride sur la germination des glands traités
3.4 Inventaire des Coléoptères bio- indicateurs de la qualité des subéraies
3.4.1 Répartition taxonomique des Coléoptères inventoriés dans les subéraies d’El-Kala
3.4.2 Répartition taxonomique des Coléoptères inventoriés dans les subéraies de Seraidi
3.4.3 Répartition taxonomique des Coléoptères inventoriés dans les subéraies de Souk-Ahras
3.4.4 Les régimes trophiques des Coléoptères
3.4.4.1 Les Coléoptères saproxyliques bio-indicateurs inventoriés dans les subéraies étudiées
3.4.4.2 Répartition des régimes alimentaire des Coléoptères inventoriés dans les subéraies étudiées
Discussion
Conclusion & Perspectives
Références bibliographiques