Dynamique de la régénération naturelle chez le pin sylvestre, Pinus sylvestris L. : impacts de la structure des peuplements et des flux de gènes à différentes échelles spatiales sur la diversité génétique

Natural regeneration phase is thus the key step of stand renewal in order to maintain its genetic diversity. Its success highly depends on seed production. This study focuses on the impact of structure of reproductive stand at different spatial scales on gene flow during natural regeneration of Scots pine (Pinus sylvestris L.). We identify main components of heterogeneity of seed production at stand scale. Moreover our results demonstrate the importance of isolation at landscape level to evaluate seed production potential of management units. In isolated stands, reduced pollen production can lead to limited seed production and consequently to limited seedling production. This phenomenon is even more intense when reproductive trees are isolated within a mixed oak-pine stand. On the reverse within large forest area, most of pollination events are due to the presence of a pollen cloud huge enough to ensure a non-limited seed production. In such a situation, pollen flow occurs at wider spatial scale than the management unit one. As a result, we observed a non significant differentiation of pollen clouds captured by mother trees. We found that duration of seed deposition process is short and seed dispersal mainly occurs at less than 50m from the seed trees. Our results are discussed within the context of current forest management in order to limit genetic risks linked to some sylvicultural practices. We also propose to forest managers field descriptors of important determinants of seed production and dispersal for successful natural regeneration.La phase de renouvellement constitue l’étape clé de la transmission du patrimoine génétique d’un peuplement forestier et du maintien de sa diversité génétique. Son succès est conditionné par la production de pollen et de graines. Cette thèse s’intéresse à l’impact de la structure des peuplements reproducteurs à différentes échelles spatiales sur les flux de gènes lors de régénérations naturelles de pin sylvestre (Pinus sylvestris L.). Elle identifie les principaux déterminants de la production quantitative et qualitative de graines à l’échelle d’un peuplement. Nos résultats démontrent la nécessité de prendre en compte, à l’échelle d’un massif forestier, le caractère isolé ou non de l’unité de gestion à régénérer pour évaluer son potentiel fructifère. Dans des peuplements isolés, une production réduite de pollen peut ainsi conduire à une diminution de la production de graines viables et donc à une limitation de la population de semis naturels. Ce phénomène est accru quand les reproducteurs sont eux-mêmes isolés au sein d’un peuplement mélangé chêne-pin. Dans de larges massifs au contraire, la plupart des événements de fécondation sont issus d’un nuage pollinique suffisamment abondant pour ne pas limiter la production de graines. Dans ce cas les échanges polliniques dépassent l’échelle de l’unité de gestion. Il en résulte une faible différenciation des nuages polliniques captés par les différents arbres-mères. Enfin, nos travaux montrent que la dispersion des graines est concentrée dans le temps et se produit majoritairement à moins de 50m des semenciers. Nos résultats sont discutés dans le cadre de la gestion courante des massifs forestiers pour limiter les risques génétiques liés à certaines pratiques sylvicoles. Nous proposons enfin des descripteurs de terrain des principaux déterminants de la production et de la dispersion des graines en vue d’assurer le succès de la régénération naturelle