Initial stages of soil formation in a riparian zone: Importance of biological agents and lithogenic inheritance in the development of the soil structure

Our aim was to determine the relative importance of lithogenic inheritance and biological processes in the formation of the soil structure in the humus form. This study was applied to the humus forms of four calcareous alluvial soils (S1, S2, S3, S4). Three methods were employed: micromorphological analysis of thin sections; structural stability by a wet sieving method; and abundance and biomass of the populations of earthworms and Enchytraeids. The structures of the humus forms of the two pioneer stages (S1, S2) differed both quantitatively and qualitatively, even though they had similar populations of earthworm and Enchytraeids. The differences in structure were mainly due to lithological factors. Despite their longer period of evolution, the structures of the humus forms of S3 and S4 were quite similar to that of S2. This similarity is attributed to their formation from similar parental materials (same textural and mineralogical compositions). This study demonstrates that the initial composition of the alluvial deposits may modify the effect of the biological agents responsible for the formation of the soil structure. In the case of immature calcareous alluvial soils, lithological factors do not affect the type of humus form, but influence the rate of formation of structure. Résumé Stades initiaux de formation des sols : importance des acteurs biologiques et de lʹhéritage lithologique en zone alluviale lors du développement de la structure. Le but de ce travail était de déterminer lʹimportance relative de lʹhéritage lithologique et des processus biologiques dans la formation de la structure de lʹhumus. Les humus de quatre sols alluviaux carbonatés (S1, S2, S3, S4) ont fait lʹobjet de cette recherche. Trois méthodes ont été mises en œuvre : analyse micromorphologique de lames minces; mesure de la stabilité structurale par tamisage humide; et quantification de lʹabondance et de la biomasse des vers de terre et des Enchytraeides. Malgré la présence de populations de vers de terre et dʹEnchytraeides identiques, les humus des deux stades pionniers (S1 et S2) présentent des différences de structure qualitatives et quantitatives. Ces différences structurales résultent de différences de composition physico-chimique du matériel parental. En dépit de leurs temps dʹévolution plus longs, les humus des deux stades S3 et S4 ont des structures très similaires à celle du stade pionnier S2. Cette similarité pourrait être due au fait que ces sols dérivent dʹun matériel parental identique (texture et composition minéralogique identiques). Cette étude démontre que la texture des dépôts alluviaux modifie, dès les stades pionniers, lʹaction des agents biologiques à lʹorigine de la structuration du sol. Dans le cas des sols alluviaux carbonatés à faible temps dʹévolution, les facteurs lithologiques ne modifient pas le type dʹhumus mais la vitesse dʹacquisition de la structure de lʹhumus.