Relations entre les diversités alpha, béta et gamma de la flore vasculaire de fragments forestiers inclus dans des paysages agricoles contrastés - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2010

Relation between alpha, beta and gamma diversity of vascular plant communities in forest patches embeded in contrasted agricultural landscapes

Relations entre les diversités alpha, béta et gamma de la flore vasculaire de fragments forestiers inclus dans des paysages agricoles contrastés

Résumé

Whereas habitat fragmentation is considered as one of the main cause of biodiversity loss, the underlying mechanisms are still poorly understood. In this thesis I aim at identifying the main factors controlling forest species assemblages, at several spatial and temporal scales within contrasted agricultural landscapes. Vascular plant species have been surveyed in all forest patches that were present in 9 5x5km landscape windows located in the Picardy region (N-France). First, a regressive analysis of the landscape was conducted to reconstruct forest cover changes over the last three centuries; it revealed that the forest of Picardy has become more and more fragmented. The influence of local, landscape and historical factors on species richness and composition was then analysed using structural equation modelling; patch size was found to be the main driver, but landscape and historical factors were also influential when only forest herb species were considered. A principal coordinates of neighbour matrices analysis, coupled with a redundancy analysis with variation partitioning was used to analyse beta (inter-patches) diversity along the landscape gradient. I found that diversity appeared to be controlled by local factors in the oldest, less fragmented systems (habitat selection), whereas landscape spatial configuration was more important in the most fragmented and/or recent woodlands (dispersal limitation). A “pseudo-diachronic” approach, studying species assemblages along the temporal gradient clarified the relative importance of neutral vs. niche processes in local species assemblages. When analysing diversity at a finer scale, using a nested plot design, I showed that at the plot scale (1000m2), plant diversity was governed not only by the size of the regional species pool but also by edaphic properties; conversely, inter-specific competition became significant at a very local scale (1m2). Finally, field sowing and transplanting experiments were conducted, which confirmed that the presence of ancient forest species was limited by their dispersal abilities, whilst the presence of recent forest species was limited by habitat quality. By clarifying the multiscalar and interactive influence of local, landscape, historical and spatial factors, this work increases our knowledge of forest plant communities organisation and of their functioning as metacommunities.
Bien que la fragmentation des habitats soit reconnue comme une cause majeure de l'érosion de la biodiversité, les mécanismes sous-jacents sont encore mal connus. L'objectif de ce travail est d'identifier les principaux facteurs qui contrôlent l'organisation des communautés végétales forestières, aux différentes échelles spatiales et temporelles et dans différents contextes paysagers. Les espèces végétales vasculaires ont été inventoriées dans les fragments forestiers présents dans 9 fenêtres de 5x5km situées en Picardie (France). Une analyse régressive du paysage a d'abord permis de reconstituer l'histoire du couvert forestier pendant les trois derniers siècles, révélant que le paysage forestier picard était dans une dynamique de fragmentation croissante. L'influence des facteurs locaux, paysagers et historiques sur la richesse et la composition forestière des fragments a ensuite été analysée à l'aide de modèles d'équations structurales ; si la taille du fragment est le principal déterminant, les facteurs paysagers et historiques influencent fortement la présence des espèces herbacées forestières sensu stricto. Une analyse en coordonnées principales de matrices de voisinage couplée à une analyse de redondance avec partition de la variance a permis d'analyser la diversité inter-fragments le long du gradient paysager. Celle-ci apparaît contrôlée par les facteurs locaux en système ancien et peu fragmenté (partition des niches), tandis que la configuration spatiale du paysage devient essentielle en système fragmenté et/ou récent (neutralisme). Une approche « pseudo-diachronique » étudiant l'assemblage des espèces le long du gradient temporel a précisé l'importance relative des mécanismes neutralistes et de partition des niches dans les assemblages locaux des espèces. Une approche plus fine, utilisant des relevés emboîtés, a ensuite montré qu'à une échelle stationnelle (1000m2), la diversité végétale était surtout sous la double dépendance du réservoir régional d'espèces et des caractéristiques édaphiques, tandis qu'à une échelle très locale (1m2), la compétition interspécifique devenait significative. Une étude expérimentale a finalement confirmé que la présence des espèces de forêt ancienne était limitée par leurs faibles capacités de dispersion, alors que celle des espèces de forêt récente apparaissaient fortement limitée par les conditions d'habitat. En précisant l'influence multiscalaire et interactive des facteurs locaux, paysagers, historiques et spatiaux, ce travail contribue à une meilleure connaissance de l'organisation des communautés végétales forestières locales et de leur fonctionnement en métacommunauté.
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Dates et versions

tel-00495833 , version 1 (29-06-2010)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00495833 , version 1

Citer

Aurélien Jamoneau. Relations entre les diversités alpha, béta et gamma de la flore vasculaire de fragments forestiers inclus dans des paysages agricoles contrastés. Ecologie, Environnement. Université de Picardie Jules Verne, 2010. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00495833⟩
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