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   Biologie végétale
La tige des végétaux supérieurs


Organe aérien (orthotrope), support des feuilles et des fruits (fleurs) qui a pour fonctions la conduction et le soutien de l’arbre. La tige est de forme plus ou moins cylindrique.

I- Morphologie

Les tiges présentent de très grandes variations morphologiques.

→ Classification des tiges :

- Souterraine

Rhizome (plagiotrope, charnue)

Tubercule (ex : Pomme de terre)

Bulbe

- Aérienne

Ligneuse (tige pérenne)

Herbacée (tige renouvelée)

Variation de taille, de couleur, de ramification, de phyllotaxie. La non ramification des tiges est une caractéristique des monocotylédones.

II- Anatomie

Observation en coupe longitudinale d’une tige

Ce méristème fonctionne comme le méristème terminal de la racine. Il est responsable de l’allongement de la tige par ajout de cellules. Le méristème est à l’origine de la tige et des feuilles. Les cellules des ébauches foliaires vont se multiplier puis se différencier pour donner des feuilles. Et à l’aisselle de chaque feuille, il reste une petite zone de cellules non différenciées qui donnera un bourgeon axillaire.

Coupe transversale de jeune tige (extrémité)

Sur les coupes, on peut observer une zone corticale délimitée par un épiderme (vers l’extérieur) et par des îlots de sclérenchyme (vers l’intérieur). Cette zone corticale contient du parenchyme mais aussi des massifs de collenchyme. Dans la zone centrale, on retrouve du parenchyme, des faisceaux ligneux et libériens (collés les uns aux autres pour former des faisceaux libéro-ligneux). Les faisceaux libéro-ligneux ont du bois à différenciation centrifuge (vers l’intérieur) et du liber (vers l’extérieur).

Remarque : Chez certaines espèces, les faisceaux libéro-ligneux contiennent une deuxième zone de liber vers l’intérieur. Certains faisceaux libéro-ligneux sont aussi protégés par du sclérenchyme.

Chez les monocotylédones, on n’a pas de collenchyme, mais seulement du sclérenchyme à la périphérie. On constate également plus de faisceaux ligneux disposés sur différents cercles. Il y a un manque au niveau du parenchyme médullaire.

Coupe transversale de tige âgée

Chez les monocotylédones, il n’existe pas de parties secondaires (multiplication des structures primaires). Cette partie ne concerne donc que les dicotylédones.

Mise en place du cambium

Il apparaît tout d’abord dans les faisceaux libéro-ligneux, à la limite bois-liber. Chez certaines espèces herbacées, le cambium n’apparaît que dans les faisceaux libéro-ligneux (ex : tige de bryone). Le cambium fonctionne de la même façon que dans la racine. Chez les autres espèces, les segments de cambium intrafasciculaires sont réunis par des segments de cambium interfasciculaires. On obtient ainsi un cambium continu et circulaire.

Ce cambium peut fonctionner de 2 façons différentes : soit produire du bois et du liber sur tout son pourtour, soit produire du bois et du liber sur certains segments et du parenchyme sur les petits segments ; ce parenchyme constitue les rayons ligneux observables chez certaines espèces.

Apparition du phellogène

Il apparaît suivant les espèces différemment entre l’épiderme et le liber. Le phellogène, comme chez la racine, va produire du phelloderme vers l’intérieur et du suber vers l’extérieur. Il peut fonctionner en continu (espèce à écorce lisse), ou il peut-être renouvelé chaque année (espèce à écorce craquée).

A l’intérieur d’un cerne, les vaisseaux peuvent être répartis de façon homogène ou concentré dans le bois de printemps. Le bois périphérique (aubier) est le plus jeune, il est le seul fonctionnel. Il se charge ensuite de tanin en mourant. L’écorce est le talon d’Achille de l’arbre. Si on la supprime sur un anneau continu, on enlève le liber et la sève élaborée ne circule plus. Ceci peut provoquer la mort de l’arbre à court terme.

III- Physiologie de la tige

Les fonctions de la tige

La fonction principale est la fonction de conduction, c’est une voie de communication entre des éléments vitaux de nutrition : sève brute (eau + sels minéraux) et sève élaborée (organes chlorophylliens aux organes souterrains). Seul l’aubier sert au transport de la sève brute qui se fait par évapotranspiration et poussée racinaire.

La fonction de support est également importante, elle porte les feuilles. Elle en met le maximum à la lumière. Les fleurs et les graines sont mises le plus haut possible pour pouvoir être transportées par le vent. La fonction de soutien est assurée par le collenchyme et le sclérenchyme chez les jeunes, et par le bois chez les plus âgés.

La tige a aussi une fonction de réserve (tige hypertrophiée). Les tiges peuvent avoir une fonction chlorophyllienne (comme chez les cactés).

Croissance des tiges

Ce sont les méristèmes qui sont responsables de l’allongement d’une tige. La croissance en diamètre est dû au cambium et au phellogène. Au printemps, on observe le développement de rameaux dans les bourgeons.

Phase d’allongement → création d’un bourgeon (méristème) La croissance en diamètre s’effectue au printemps et se finit en été, sous action hormonale (auxine)

-  Espèces monocycliques : Printemps → Bois souple (débourrement) Eté → Bois dur (lignification)

-  Espèces polycycliques : plusieurs pousses à divers moments de l’année (hêtre, Douglas). Inconvénients du polycyclisme : l’aoûtement peut arriver tard, même après les premières gelées. Un individu polycyclique peut ne l’être que quelques fois (sol, climat, jeunesse...favorise le polycyclisme).

Phénomènes influençant la morphogenèse

Le milieu conditionné : la lumière, le vent, la station, la concurrence. Les caractères spécifiques de l’espèce via la génétique. Tous ces facteurs vont s’exprimer par le développement ou non des bourgeons et leur façon de se développer.

Il existe plusieurs types de bourgeons :

-  Les bourgeons dormants axillaires/latéraux, qui ne sont inactifs que jusqu’au moment où ils se réveillent pour donner des gourmands ou des rejets de souche ou de réitération de cime. Le nombre de gourmands dépend de l’essence.

Les bourgeons dormants survivent plus ou moins longtemps (Chêne : 100 ans, Hêtre : 60 ans). Les bourgeons dormants se réveillent par un stress (mise en lumière violente, coupe, déséquilibre foliaire). Si l’arbre n’est pas en pleine lumière et que les bourgeons apparaissent, l’arbre est stressé par un dépérissement. Plus l’arbre a un gros houppier, moins les gourmands apparaîtront lors de la mise en lumière.

Drageonnement favorisé :

-  coupe
-  blessure
-  racine en lumière
-  échauffement du sol Sol calcaire (qui se réchauffe rapidement) → merisier, alisier.

-  Notion d’acrotonie et de basitonie

Espèce acrotone : les bourgeons qui se développent sont ceux proches du bourgeon terminal.

Espèce basitone : bourgeons éloignés du bourgeon terminal. Plus on s’éloigne du bourgeon terminal, plus la concentration d’auxine diminue. Différent selon l’espèce.

-  Epitonie, hypotonie, amphitonie

Epitonie : Les ramifications secondaires sont situées au-dessus du niveau de la branche principale.

Hypotonie : Ces ramifications sont situées en dessous de la branche principale.

Amphitonie : Les ramifications sont sur le même plan que la branche principale.

-  Espèce monopodiale/sympodiale

Monopodiale : toujours le même bourgeon terminal qui se développe. Espèce très hiérarchique, elle réagit mal en cas de mort du bourgeon leader.

Sympodiale : bourgeon différent chaque année.

-  Nombre de ramification Chaque essence a un nombre de ramifications précis (Frêne : 4, Charme : 11).

-  Tropisme : sens dans lequel se développe les branches.

Branche principale : orthotrope.

Plagiotrope : pousse secondaire.

Feuillu phototrope (attiré par la lumière), pas les résineux.

-  Pour construire une architecture, il faut un développement des branchaisons, mais aussi que celles qui n’ont plus de lumière meurent et tombent (cortège parasitaire qui provoque la pourriture). Mauvais élagage naturel : chêne des marais.





Thibaud Surini

 
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