Étude sur la variation morphologique des feuilles chez Quercus

Étude sur la variation morphologique des feuilles chez Quercus coccifera en fonction du milieu
Maxwell Barnett L3 BEST, S5 - 21.09.14
INTRODUCTION
La région méditerranéenne est caractérisée par un climat distinct dans lequel les étés sont en
général chauds et secs, et les hivers sont relativement doux. La distribution d’eau est une contrainte pour
la flore pendant toute l’année. Cette région a aussi été très affectée par l’homme. Le résultat de ces
influences variées est une flore résistante et diversifiée.
Dans cette région unique on trouve des nombreux environnements, chacun possédant leurs
propres caractères. Notre objectif a été de comparer trois milieux typiques: le rocaille, les garrigues, et les
massifs forestiers. Plus précisément, nous étions intéressés par la variation florale présente dans chaque
milieux. Sur le plan écologique, notre groupe a travaillé à l’échelle d’un écosystème en étudiant des
communautés dans leur contexte environnemental. Contrairement à cela, j’ai décidé de travailler à
l’échelle individuelle, en étudiant une seule espèce très commune dans la région: Quercus coccifera (the
Chêne kermès).
Les feuilles sont les centres métaboliques chez les plantes vasculaires. Par conséquent, leur
structure anatomique et morphologique est très adaptée aux conditions environnementale. L’objectif de
cette étude est alors de déterminer si la morphologie foliare chez Quercus coccifera varie en fonction des
trois milieux concernés dans le sujet général.
MATÉRIELS ET MÉTHODES
Notre étude a été realisé dans le nord-ouest de Montpellier sur un terrain près de Les Hauts de
Massane, où ces trois milieux se trouvent en proximité. On a placé au harsard trois quadrats en forme de
carré dans chaque milieu. Les dimensions des quadrats ont varié selon leur emplacement. Dans le rocaille,
la surface de chaque quadrat était 4 m2, dans les garrigues 9 m2 et dans les massif forestiers 25 m2.
L’interêt principal de mon étude était la variation morphologique des feuilles chez Quercus
coccifera. En somme, l’objectif n’était pas de comprendre les influences environnementales sur cette
variation. Cependant, afin de donner un contexte pour l’étude, trois paramètres de chaque milieu ont été
pris en compte: l’insolation (lux a été mesuré à chacun des neuf quadrats), le taux de recouvrement
végétal, et dernièrement le recouvrement spécifique de Quercus coccifera.
Pour déterminer la variation foliare morphologique, une plante de chaque quadrat a été
seléctionnée au hasard. 10 feuilles ont été collectées des ramifications situées vers la base de la plante.
Des feuilles adultes et intactes étaient bien entendu favorisées. Le nouveau développement a été evité. Au
final j’avais trois échantillons de 10 feuilles pour chaque milieux, dont 9 échantillons au total. Des
observations qualitatives ont été notées (la taille, la rigidité et la forme).
Ensuite la surface des feuilles a été calculée. Les 10 feuilles provenant de chaque milieu ont été
placées dans un carré de 10cm par 10cm, et puis j’ai fait des photocopies, produisant 9 images noires et
blanches. Ces images, correspondant aux 9 échantillons, ont été scannées et analysées par un logiciel
gratuit (ImageJ). En utilisant un seuil pour isoler un spectre sur une échelle de gris, j’étais capable de
calculer leur surface totale en cm2 (nombre de pixels par cm). Finalement, j’ai séché les feuilles et je les ai
pesées pour avoir la masse sèche de chaque échantillon.
RÉSULTATS
D’un point de vue qualitatif, les feuilles varient en taille, rigidité et forme. Dans le rocaille, elles
sont généralement petites, rigides, et considérablement tordues. Dans les garrigues on trouve des
caractèristiques similaires, sauf que ces traits sont legèrement moins exagérés. Par contre les échantillons
du massif forestier indiquent un écart de la morphologie foliare trouvée dans les autres milieux. Les
feuilles sont plus grandes et plates. Ces observations sont plus ou moins reflétées par les données
quantitatives, qui ont été compilées dans une seule valeur, le “Specific Leaf Area” or SLA (la ratio de la
surface à la masse sèche). Les plantes sont capable de modifier leur SLA selon leurs besoins. Par
conséquent, cette valeur peut être utilisée comme un indicateur d’adaptation morphologique. Les feuilles
provenant du rocaille et des garrigues ont un SLA en moyenne plutöt bas par rapport à celui des feuilles
du massif forestier.
CONCLUSION
Ces données montrent que la morphologie foliare chez Quercus coccifera varie en fonction du
milieu. Il semble aussi que cette variation est due en grande partie à l’isolation. Dans le rocaille et les
garrigues, où l’insolation est plutôt intense, on observe des caractèristiques qui servent à reduir la surface
foliare en contact avec la radiation solaire. À l’inverse de cela, les feuilles recoltées dans les massifs
forestiers sont plutôt adaptées à l’ombre, où l’isolation est beaucoup moins importante. De plus, dans ce
dernier milieu on a un taux de recouvrement plutôt élevé par rapport aux autres milieux, suggérant que la
quantité de lumière parvenant au sol est minimale.
Le soleil a nécessairement un impact sur la morphologie foliare mais il existe d’autres facteurs
environnementaux qui jouent un rôle. Afin de mieux comprendre ces phénomènes biologiques il faudrait
une analyse plus complète de ces trois milieux et aussi une analyse de l’anatomie foliare chez Quercus
coccifera. Ça nous permettraient de mieux interpréter les données présentées dans ce rapport, notamment
la variation en SLA.