Influence du type de sol et de la zonation verticale sur les communautés fongiques dans les pinèdes grises naturelles des écosystèmes d'eskers

Cazabonne, Jonathan (2024). Influence du type de sol et de la zonation verticale sur les communautés fongiques dans les pinèdes grises naturelles des écosystèmes d'eskers. (Mémoire de maîtrise). Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue. Depositum. https://depositum.uqat.ca/id/eprint/1592

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Résumé

Résumé
Les surfaces occupées par les forêts naturelles de pin gris dans l’est du Canada sont en déclin dans les écosystèmes d’eskers, en raison de l’aménagement forestier actuel, soulevant des enjeux majeurs de conservation de la diversité fongique des sols. Cependant, nos connaissances sur la fonge des sols forestiers d’eskers, en particulier leur distribution selon les horizons du sol, restent limitées et se concentrent sur les macro-champignons, notamment les comestibles. De plus, il n’est pas encore établi si ces forêts abritent des communautés fongiques du sol différentes par rapport à des forêts similaires sur d’autres types de sols, ce qui justifierait un statut de protection plus élevé. L’objectif principal de notre étude était de déterminer si les forêts naturelles de pin gris dans les écosystèmes d’esker abritent des communautés fongiques du sol singulières. Grâce au metabarcoding de l’ADN environnemental, nous avons caractérisé les communautés fongiques présentes dans différents horizons du sol (litière, organique et minéral) au sein de douze forêts naturelles de pin gris sur eskers, et évalué leurs liens avec les propriétés chimiques des horizons. Nous avons ensuite comparé ces communautés fongiques et propriétés chimiques avec celles présentes dans six forêts naturelles de pin gris établies sur la plaine argileuse, afin d’évaluer les singularités fongiques entre les deux types de sol. Les pinèdes grise naturelles sur esker se distinguent des autres peuplements boréaux par leur substrat sableux, qui est plus acide et pauvre en nutriments. Ainsi, elles devraient être dominées en abondance par les ectomycorhiziens et favoriser l’abondance de groupes fongiques tolérants aux stress environnementaux. Cependant, nous nous attendions à observer plus de différences de communautés fongiques et de chimie entre les horizons qu’entre les types de sols, et que les différences entre les types de sols soient plus évidentes dans le minéral. Au total, nous avons identifié 4,148 variants de séquence d’amplicon fongique représentant 8 phyla. L’horizon minéral présentait le plus de différences de propriétés chimiques entre les types de sol, notamment un pH plus faible et une teneur plus faible en nutriments dans le minéral d’esker comparé à l’argile. Les ectomycorhiziens dominaient l’horizon organique et minéral sur eskers, tandis que les saprotrophes étaient la guilde la plus abondante dans les horizons des sols argileux. Les forêts naturelles de pin gris sur eskers hébergeaient des groupes fongiques tolérants aux stress environnementaux plus abondants que dans l’argile. La diversité alpha des ectomycorhiziens et des saprotrophes étaient particulièrement plus faibles dans le minéral d’eskers. Cependant, les horizons étaient le principal facteur, après le type de sol, influençant les communautés fongiques parmi nos échantillons, soulignant la contribution de la zonation verticale à la diversité fongique des sols des pinèdes grises naturelles. Notre étude contribue à combler les lacunes de connaissances sur la diversité fongique du sol des forêts naturelles d’eskers et encourage de futures recherches dans ces écosystèmes encore largement méconnus.

Abstract
The areas occupied by natural jack pine forests in eastern Canada are declining in esker ecosystems due to current forest management, raising major conservation issues regarding soil fungal diversity. However, our knowledge of soil Funga in esker forests, especially their distribution across soil horizons, remains limited and is mainly focused on macrofungi, notably edible ones. Furthermore, it has not yet been established whether these forests harbor different soil fungal communities compared to similar forests on other soil types, which would warrant a higher protection status. The main objective of our study was therefore to determine whether natural jack pine forests in esker ecosystems harbor singular soil fungal communities. Using environmental DNA metabarcoding, we characterized fungal communities present in different soil horizons (litter, organic, and mineral) within twelve natural jack pine forests in eskers, and evaluated their links with horizon chemical properties. We also compared these fungal communities and chemical properties with those present in six natural jack pine forests established in the clay plain to evaluate fungal singularities between the two soil types. Natural jack pine forests in eskers distinguish themselves from other boreal stands by their sandy substrate, which is more acid and nutrient-limited. Thus, they should be dominated in abundance by ectomycorrhizal fungi and favor the abundance of fungal groups tolerant to environmental stress. Moreover, we expected to observe more differences in fungal communities and chemistry between horizons than between soil types, and that differences between soil types would be more evident in the mineral. In total, we identified 4,148 fungal amplicon sequence variants representing 8 phyla. The esker mineral showed the most differences in chemical properties between soil types, especially a lower pH and a lower nutrient content in esker than in clayey mineral. Ectomycorrhizal fungi dominated the organic and mineral horizons in esker soils, while saprotrophs were the most abundant guild in all horizons from clayey soils. Natural jack pine forests in eskers hosted more abundant environmental stress-tolerant fungal groups than in clayey soils. The alpha diversity of ectomycorrhizal and saprotrophic fungi was particularly lower in the esker mineral than in clay. However, horizons were the main factor, after soil type, influencing fungal communities among our samples, underscoring the contribution of vertical zonation to the fungal diversity associated with natural jack pine forests. Our study contributes to filling knowledge gaps on the soil fungal diversity of natural esker forests and encourages future research in these still largely unknown ecosystems.

Type de document:	Thèse ou mémoires (Mémoire de maîtrise)
Directeur ou directrice de recherche:	Montoro Girona, Miguel
Codirecteurs de mémoire/thèse:	DesRochers, Annie
Mots-clés libres:	ADN environnemental, champignons ectomycorhiziens, conservation biologique, diversité fongique, forêt boréale, horizons, Pinus banksiana, saprotrophes, Biological conservation, boreal forest, ectomycorrhizal fungi, environmental DNA, fungal diversity, horizons, Pinus banksiana, saprotrophs
Divisions:	Forêts > Maîtrise en écologie
Date de dépôt:	23 sept. 2024 13:14
Dernière modification:	14 mars 2025 13:27
URI:	https://depositum.uqat.ca/id/eprint/1592

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