Les facteurs édaphiques
La formation des sols
Caractéristiques des sols, humus, profil, pH, teneur en eau, richesse (pour les parties souterraines).
L’altération de la roche mère
Les eaux d’infiltration, les alternances gels-dégels décomposent les roches en particules minérales : cailloux et graviers (>2 mm.), sables (2mm- 50u), limons (50u-2u), argiles(<2u).
Un apport de matières organiques
Les litères (feuilles mortes) sont dégradées mécaniquement et chimiquement par des « décomposeurs » de la pédoflore (bactéries, champignons) et de la pédofaune (lombrics, myriapodes). Cette humification engendre une couche organique noirâtre : l’humus. Ce dernier, sous l’action de bactéries et de champignons, est ensuite lentement minéralisé en libérant des ions (N03-, NH4+, PO4- -) qui seront absorbés par les racines.
La diversité des humus
Les humus ont un grande importance dans la classification des sols et les relations avec la végétation sont parfois très étroites.
L’origine de cette diversité. Deux facteurs ont un rôle important.
La nature des litières
Les feuilles très lignifiées et coriaces (aiguilles de Pins et d’Epicéa, feuilles de Rhododendron) se décomposent mal et s’accumulent avant une difficile humification.
Les litières tendres du Charme, du Frêne ou des plantes herbacées évoluent rapidement.
L’activité des décomposeurs
Pédofaune et pédoflore sont actifs dans des sols aérés, peu acides, un peu humides, pas trop froids. Au contraire le froid, l’acidité, le manque d’air, la sécheresse freinent l’évolution des matières organiques.
Quelques types d’humus (Fig. 27)
Les Humus bruts (mors)
Ils se forment, en altitude, sous des forêts de résineux ou sous des rhodoraies, sur roches siliceuses. Les litières évoluent très lentement en un humus très épais (20cm.), très acide, qui engendre des substances agressives. Leur minéralisation incomplète donne peu d’ions absorbables par les racines. Ils sont surmontés d’une épaisse couche de litières mal décomposées.
Les humus doux (mulls)
Ils naissent sous des forêts de feuillus ou sous des pelouses, sur des roches calcaires. Une bonne activité biologique décompose rapidement les litières et donne un humus peu épais (10cm.) qui se minéralise facilement.
Les moders
Ces humus acides, intermédiaires entre mulls et mors, apparaissent sous des forêts mixtes ( hêtraies-sapinières- pessières) sur des supports décalcifiés.
Représentation schématique de divers types d’humus (Duchaufour)
Figure 27
Les humus hydromorphes
Ils caractérisent des sols gorgés d’eau, asphyxiques dans des dépressions ou sur des zones planitiaires mal drainées ; l’activité biologique réduite donne des horizons humifères épais : sols de marais.
Les tourbes des tourbières à sphaignes
Dans des cuvettes humides, froides, recevant des eaux acides, se développent des Sphaignes plantes voisines des mousses ; leur tapis dense croît lentement en hauteur ; les parties profondes se décomposent mal dans un milieu asphyxique et acide en donnant un humus fibreux la tourbe dont l’accumulation se poursuit pendant des siècles.
L’évolution des sols
Plusieurs processus physico chimiques vont modifier les horizons édaphiques.
Le lessivage
Les eaux d’infiltration dissolvent et entraînent certaines substances qui peuvent être retenues dans des horizons inférieurs ou sont entraînées jusqu’aux nappes phréatiques (nitrates). Les horizons lessivés s’acidifient par perte des ions Ca++.
La podzolisation
Les substances agressives formées dans les humus bruts altèrent et appauvrissent les horizons sous jacents puis se déposent plus profondément en formant une couche dure. Les sols podzolisés sont peu fertiles : forêts de résineux sur arènes granitiques.
La brunification
Dans des sols aérés, les oxydes de fer sont oxydés en sels ferriques de couleur brune : sols bruns de forêts de feuillus.
La gléification
Dans des sols gorgés d’eau, asphyxiques, compacts en profondeur, les oxydes de fer sont réduits en sels ferriques verdâtres.
Ces évolutions se traduisent par la formation d’horizons (Photo 26).
Profil de sol brun forestier
Photo 26
Tourbe accumulée sous une cuvette marécageuse
Photo 26
La représentation des horizons
Le Profil édaphique. C’est un croquis codifiée d’une coupe verticale d’un sol. Sont indiqués : l’épaisseur des divers horizons, la présence de constituants comme l’argile, le calcaire, les sels de fer, les phénomènes de lessivage,de podzolisation, de gléification (Fig. 28).
1 Sol brun forestier : hêtraie neutrophile.
2 Sol lessivé : charmaie à châtaignier.
3 Sol podzolique : rhodoraie à Rhododendron ferrugineux.
4 Sol hydromorphe : bas marais à Linaigrettes.
5 Rendzine : pelouse à Brome dressé sur calcaire
Les plantes et le sol
La végétation intervient activement dans la formation des sols, réciproquement des types de sols et d’humus sont souvent associés à des groupements végétaux. Ces relations permettent de définir des groupes écologiques liant des espèces végétales à diverses caractéristiques édaphiques.
Une classification liée aux types d’humus
Elle se justifie par le fait que les racines d’espèces herbacées et de nombreux arbustes s’enfoncent dans l’horizon humifère ou juste en dessous.
- Espèces d’humus brut ( Mor) : Rhododendron ferrugineum - Listera cordata - Empetrum nigrum- Calluna vulgaris.
- Espèces du moder: Vaccinium myrtillus - V. vitis idaea- Melampyrum pratense - Pteridium aquilinum - Saxifraga cuneifolia.
- Espèces du mull acide : Veronica officinalis - Luzula sylvatica.
- Espèces du mull : Sambucus nigra - Fraxinus excelsior- Corylus.
- Espèces d’humus hydromorphe neutre. Bas marais calcaires. Primula farinosa – Bellidiastrum michelli - Pinguicula vulgaris.
- Espèces d’humus hydromorphe acide (Bas marais acide) Viola palustris- Eriophorum scheuchzeri - E. angustifoliun - Carex fusca.
- Espèces de tourbières à Sphaignes : Andromeda polifolia – Oxycoccos quadripetala - Drosera rontundifolia
Une classification d’après le pH du sol
Elle ne double pas la précédente car des espèces exigeantes pour le pH peuvent s’accommoder de divers humus.
Sols très acides
Ils portent des acidophile strictes (calcifuges) : Carex curvula - Nardus sticta - Gentiana purpurea- Festuca varia.
Sols moyennement acides
Ils conviennent à : Alnus viridis - Luzula nivea - Castanea sativa. (Photos 27, 28 ) - Pulsatilla apiifolia.
Luzule blanc de neige
Photo 27
Châtaignier, chatons mâles
Photo 28
Sols neutres ou peu acides
Avec : Asperula odorata – Carex sylvatica - Milium effusum - Salix appendiculata.
Sols basiques. Des neutrocalcicoles les caractérisent : Quercus pubescens Lonicera xylosteum - L. alpigena - Dryas octopetala -
Remarque : certaines espèces sont indifférentes au pH : Picea abies - Abies alba- Fagus sylvatica - Pinus sylvestris - Quercus petraea - Larix decidua.
Classification basée sur l’eau du sol
Cette eau provient des précipitations. Une partie est retenue par des forces de rétention, le reste s’enfonce et alimente sources et nappes phréatiques. La quantité d’eau retenue, faible dans des sols superficiels (rendzines Fig 28b) est élevée dans des sols profonds limono-argileux. La force de rétention, peu élevée dans un sol humide s’accroît avec le dessèchement exerçant une succion supérieure à la force de rétention.
Rendzine sous pelouse à Brome
Photo 28b
Primevère farineuse
Photo 28c
Les espèces diffèrent par leurs besoins hydriques et par les forces de succion qu’elles développent.
- Hygrophiles. Elles absorbent beaucoup d’eau faiblement retenue dans des sol très mouillés, parfois asphyxiques : Caltha des marais, Aulne glutineux, Saule cendré, Primevère farineuse (Ph. 28c).
- Mésohygrophiles. Sur des sols humides aérés : Aulne blanc, Aulne vert, Peuplier noir, Saule pourpre, Saule blanc, Frêne.
- Mésophiles. Sur des sols moyennement humides : Hêtre, Sapin, Sorbier des oiseleurs, Noisetier, Charme, Chêne pédonculé.
- Mésoxérophiles. Sur sols moyennement secs : Sorbier blanc Chêne pubescent, Sorbier blanc, Erable à feuilles d’obier.
- Xérophiles sur sols très secs. Buis, Amélanchier, Genévrier commun. Elles consomment peu d’eau mais peuvent absorber l’eau fortement retenue des sols secs. La transpiration, intense dans ces stations, peut-être freinée par des adaptations foliaires.
Une classification liée à la richesse du sol
Les sols riches. Ils contiennent beaucoup d’ions nutritifs ( NO3-, Ca++) avec un pH neutre et une humidité suffisante. S’y développent des espèces nitratophiles (neutronitrophiles) dans des stations originales.
Reposoirs d’animaux : Rhubarbe des moines (Photos 29-29b).
Reposoir à bestiaux
Photo 29
Rumex alpinus
Photo 29b
Accumulations de détritus : Ortie, Bardane.
Dépôts torrentiels limoneux : Pétasite hybride (Photo 30).
Colluvionnement : entraînement et dépôt, en bas de pentes, d’élèments fins : Adénostyle à feuilles d’alliaire (Photo 30b).
Pétasite hybride
Photo 30
Epilobe en épi
Photo 30b
- Les sols pauvres. Ils portent des acidiphiles strictes (Bruyère) ou des espèces à large amplitude (Chêne sessile).