Mary L. Duryea et Marlene M. Malavasi School of Forest Resources and Conservation, Cooperative Extension Service, Institute of Food and Agricultural Sciences, University of Florida
Qu’est-ce que la croissance des arbres ?
Les arbres ont six organes : les feuilles, les tiges et les racines (structures végétatives) et les fleurs, les fruits et les graines (structures reproductives). La croissance des arbres est l’augmentation de la taille et du nombre des structures végétatives. Les arbres utilisent le soleil, le dioxyde de carbone, l’eau et les minéraux pour produire des sucres. Les sucres sont les éléments constitutifs de la croissance des arbres. Par conséquent, la croissance des arbres est autant une réponse à l’environnement qu’au patrimoine génétique des arbres.
Où se produit la croissance ?
La croissance se produit dans les méristèmes. Un méristème est un tissu contenant des cellules qui ont la capacité de se diviser pour fabriquer de nouvelles cellules. En général, pendant la croissance, les cellules se divisent, les cellules s’allongent et les cellules se différencient en structures telles que les racines et les pousses. Les méristèmes peuvent également produire de nouveaux méristèmes appelés primordia. Par exemple, un méristème apical dans un bourgeon produit de nouveaux méristèmes appelés primordia de feuille. Chaque primordia foliaire donnera naissance à une nouvelle feuille.
Croissance hors sol
Croissance des pousses.
Les pousses s’allongent ou croissent en hauteur à l’extrémité des branches. Les méristèmes apicaux sont situés dans les bourgeons terminaux à l’extrémité des branches. Les cellules du méristème apical se divisent, s’allongent et se différencient en plusieurs étapes bien visibles : (1) Le bourgeon à l’extrémité de la branche s’ouvre, (2) Les feuilles émergent et s’agrandissent, et (3) La zone entre les feuilles s’étend (c’est-à-dire que la tige grandit). Les bourgeons latéraux (de côté) se développent de la même manière, mais souvent ceux-ci sont dormants et ne se développent pas jusqu’à ce qu’ils soient libérés après des activités telles que la taille.
La croissance des feuilles
Sur la surface du méristème apical dans le bourgeon, un nouveau méristème se forme. Ce nouveau méristème est appelé primordium de la feuille où les cellules se divisent et se développent en une feuille. Peu après le développement des feuilles, un nouveau primordium de bourgeon (méristème) se forme à la base de chaque tige de feuille. Une fois formé, ce bourgeon auxiliaire a la capacité de devenir une branche, mais peut rester en sommeil pendant de nombreuses années.
Croissance en diamètre
Entre le bois et l’écorce se trouve une fine couche de cellules méristématiques en division appelée cambium vasculaire. Le cambium se divise en produisant du nouveau bois vers l’intérieur et de l’écorce vers l’extérieur. Ces nouvelles cellules augmentent le diamètre du tronc et des branches. Les nouvelles cellules de bois, appelées xylème, transportent l’eau et les minéraux des racines vers les feuilles. Le vieux bois au milieu est le bois de cœur. Le bois de cœur, bien que mort, supporte le poids de l’arbre. Les cellules internes de l’écorce, appelées phloème, transportent les sucres et autres matières vers les lieux de croissance et de stockage de l’arbre.
Image 1. Illustration de la croissance en diamètre d’un arbre.
De nouvelles couches de bois sont ajoutées chaque année entre l’écorce et le bois de l’année précédente. Ces couches sont appelées anneaux de croissance ou anneaux annuels et peuvent être utilisées pour déterminer l’âge d’un arbre. Les cernes annuels varient en taille et en épaisseur en fonction de la saison à laquelle ils se forment. Les cellules qui sont produites au printemps sont plus grandes et leurs parois sont plus minces. Ce sont les cernes de couleur claire, et le bois est appelé bois » précoce » ou » de printemps « . Les cellules produites en été sont plus petites, et ce bois » tardif » ou » d’été » a une densité plus élevée et une couleur plus foncée.
Tous les arbres ligneux ont une écorce externe qui se renouvelle constamment et protège l’arbre des attaques de parasites et des impacts environnementaux tels que le feu et les blessures mécaniques. Certains arbres ont une écorce épaisse qui résiste aux blessures. D’autres sont facilement blessés car leur écorce est fine. À mesure que l’arbre gagne en épaisseur, la partie extérieure doit céder, formant des crêtes et des fissures dans l’écorce. Finalement, l’écorce extérieure se desquame.
Croissance sous le sol
Les racines peuvent croître en longueur diamètre, et en nombre. À l’extrémité d’une racine se trouve le chapeau de la racine. Cette coiffe protège la racine et doit être constamment remplacée lorsqu’une racine pousse dans le sol. Derrière le chapeau de la racine se trouve un méristème qui produit de nouvelles cellules pour le chapeau de la racine et pour l’élongation de la racine. Ces nouvelles cellules s’allongent, se divisent et se différencient en parties de la racine au fur et à mesure qu’elle pousse dans le sol.
La croissance du diamètre des racines est similaire à la croissance de la tige avec le cambium vasculaire produisant du bois (xylème) et de l’écorce (phloème). Quelques différences entre la croissance du diamètre des racines et des pousses sont : (1) la croissance cambiale est beaucoup plus irrégulière dans les racines, ce qui donne des racines de section ovale ou irrégulière, et (2) il existe une plus grande variation du diamètre avec l’âge et avec les racines horizontales par rapport aux racines verticales.
Les racines peuvent également produire de nouvelles racines latérales qui se forment et se ramifient à partir de la racine principale. Certaines cellules situées dans une couche à l’intérieur de la racine produisent un nouveau primordium racinaire. Ce nouveau méristème se divise et s’allonge en poussant la racine vers l’extérieur à travers la racine mère.
Processus physiologique
Pendant le processus de transpiration, l’eau s’évapore du feuillage à travers des ouvertures dans les feuilles appelées stomates en entraînant avec elle les molécules d’eau adjacentes. Cette action de traction permet d’attirer l’eau et les nutriments vers le tronc et les feuilles. En outre, certains arbres peuvent être capables d’exercer une action de pompage pour pousser l’eau vers le haut de l’arbre.
La photosynthèse, réalisée dans le feuillage, les rameaux et les autres parties vertes de la plante, produit des sucres (et d’autres composants) qui sont utilisés par l’arbre pour assurer ses nombreuses fonctions. Les sucres, les régulateurs de croissance et les protéines sont déplacés dans la plante par le phloème. Une fois que le sucre arrive à un endroit, il est utilisé comme énergie pour les processus normaux ou il est stocké sous forme d’amidon pour une utilisation ultérieure. Les arbres ont besoin d’amidon stocké pour effectuer des fonctions normales, notamment pour rompre la dormance chez les arbres tempérés.
Lifespan
Les espèces d’arbres ont une large gamme de durée de vie. Par exemple, alors que les pêchers peuvent ne vivre que 30 ans, les chênes peuvent vivre 200 ans, les cyprès 1 600 ans et les pins à cône de brin jusqu’à 5 000 ans dans un site non perturbé de la forêt. L’arbre moyen en milieu urbain n’a cependant qu’un dixième de la durée de vie d’un arbre sur un site rural.
Lorsqu’un arbre vieillit : (1) La croissance ralentit ; (2) Les arbres sont plus sensibles aux maladies et aux insectes ; (3) Les cimes des arbres sont plus susceptibles de dépérir ; (4) Les blessures se compartimentent plus lentement ; (5) Il y a moins de feuilles par rapport à la taille de l’arbre ; et (6) Il y a un nombre accru de branches mortes. Toutes ces caractéristiques peuvent également être observées chez les arbres urbains lorsqu’ils commencent à mourir et/ou à montrer des signes de mauvaise santé.
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