Successions écologiques: changements temporels des
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Les successions écologiques : dynamique temporelle des communautés Christophe Lebigre De l’individu à la communauté Individu : - Taille - Sexe - Age Population : - Distribution taille Sexe ratio Structure d’âge Densité Taux Mortalité/Natalité De l’individu à la communauté Individu : - Taille - Sexe - Age Population : - Distribution taille Communauté Sexe ratio Structure d’âge Densité Taux Mortalité/Natalité Formation des communautés Contraintes de dispersion Contraintes internes Contraintes environnementales • Communauté : assemblage de populations de plusieurs espèces au sein d’une même zone géographique Formation des communauté Contraintes de dispersion Contraintes internes Contraintes de l’environnement • Communauté : assemblage de populations de plusieurs espèces au sein d’une même zone géographique • Dynamique temporelle = succession écologique Successions écologiques • Dynamique temporelle des communautés : – stade initial suivant une perturbation – stade final climacique Abondance Perturbation Années • Diversité maximale aux stades intermédiaires • Biomasse et complexité maximales au stade climacique Mécanismes biologiques Colonisation • Compromis compétition-colonisation : Compétition Dispersion Reproduction Compétition ++++ ++++ + Stades intermédiaires ++ ++ ++ Stade climacique + + ++++ Stade initial Mécanismes biologiques • Compromis compétition-colonisation : – Espèces pionnières : colonisation, competition – Espèces stade climacique : colonisation, competition • Facilitation : – Espèces influencent les facteurs abiotiques – Facilitation de l’implantation des espèces des stades plus avancés Successions écologiques Abondance • Succession primaire : stade initial suivant apparition sol nu • Etablissement de la vie sur un substrat vierge Années Succession primaire • Dunes (de lac) : Dunes récentes 150 ans 225-400 ans Herbes des dunes Arbustes sempervirants Conifères Arbres à feuilles caduques Ammophila breviligulata Juniperus communis Schizachyrium scoparium Larix laricina Pinus strobus Quercus rubra Successions écologiques Abondance • Succession primaire : sol nu Années Abondance • Succession secondaire : suit une perturbation écologique Années Succession secondaire • Perturbation : événement altérant les relations organismes-habitat • Appauvrissement des communautés • Succession : processus itératif, tend à un retour au stade climacique Succession secondaire • Abandon surface cultivée Herbes annuelles Herbes perennes Arbustes Conifères Arbres à feuilles caduques Problèmes des successions écologiques • Stade climacique : – Théorique : • Equilibre stable • Plus grande biomasse et nécromasse – Variable : • Mosaïque de stades de succession imbriqués • Fréquence des pertubations peut empêcher l’apparition du stade climacique • Difficulté de prédire la composition exactes des espèces – Séquence variable – Groupes fonctionnels • Espèces ayant un rôle similaire pour un processus écologique indépendemment de leur appartenance taxonomiqu Problèmes des successions écologiques • Stade climacique: – Théorique • Equilibre stable • Plus grande biomasse et nécromasse – Variable : • Mosaique de stades de succession imbriqués • Fréquence des pertubations peut empêcher l’apparition du stade climacique Abondance • Difficulté de prédire la composition exactes des espèces – Séquence variable – Groupes fonctionnels • Espèces ayant un rôle similaire pour un processus écologique indépendemment de leur appartenance taxonomiqu Années Problèmes des successions écologiques • Stade climacique : – Théorique : • Equilibre stable • Plus grande biomasse et nécromasse – Variable : • Mosaique de stades de succession imbriqués • Fréquence des pertubations peut empêcher l’apparition du stade climacique • Difficulté de prédire la composition exacte des espèces : – Séquence variable – Groupes fonctionnels • Espèces ayant un rôle similaire pour un processus écologique indépendemment de leur appartenance taxonomique Les successions écologiques Abondance Perturbation Années • Dynamique des métapopulations • Restauration écologique Successions écologiques et dynamique des métapopulations • Taille population dépend quantité ressources (Camille) Successions écologiques et dynamique des métapopulations Abondance • Taille population dépend quantité ressources (Camille) Années Successions écologiques et dynamique des métapopulations • Taille population dépend quantité ressources Stade 1 Stade 2 Stade 3 Taille de population + +++++ ++ Diversité génétique + +++++ ++ Successions écologiques et dynamique des métapopulations • Taille population dépend quantité ressources Stade 1 Stade 2 Stade 3 Taille de population + +++++ ++ Diversité génétique + +++++ ++ Successions écologiques et dynamique des métapopulations Stade 3 Stade 1 Stade 2 • Echanges d’individus non-aléatoires • Flux de gènes non-aléatoire Successions écologiques et dynamique des métapopulations Stade 1’ 4 Stade Stade 1 Stade 2 • Perturbation du pattern de colonisation/extinction • Recolonisation : réinitialisation de la succession écologique Successions écologiques et dynamique des métapopulations • Persistence des espèces : – Fréquence d’apparition et rapidité de dégradation des zones favorables • Rarement testé in situ Mercurialis perennis Taraxacum officinale Les successions écologiques Abondance Perturbation Années • Dynamique des métapopulations • Restauration écologique Diversité et succession écologique • Richesse spécifique maximale aux stades intermédiaires • Espèces dominant les stades avancés n’éclipsent pas encore les espèces des stades intermédiaires Successions et restauration écologique Richesse spécifique • Composition des communautés varie • Gestion doit maîtriser la dynamique des communautés Recréer fonctionnement du sol Favoriser apparition espèces pionnières Recréer conditions favorisant les espèces dominant les stades intermédiaires Stade de succession Restauration : laisser faire la succession écologique? • Champs abandonnés – Champs de riz (Corée): env. 50 ans • Feux de forêt – Parc de Yellowstone Restauration : accélerer la succession écologique? • Réhabiliter les sols pollués • Zone d’agriculture intensive : intervension si ressources en graines limitées • Semis de graines d’espèces capable de pousser dans les conditions locales (nitrates/azote) Maîtriser la succession écologique : cas des pelouses calcaires Pelouses expoitées Amélioration productivité Amélioration valeur écologique Arrêt pâturage Culture Terres arables nutriments du sol densité des espèces herbacées Semis d’espèce à faible capacité de dispersion Pelouses calcaires Re-création Mélange initial d’espèces à semer difficile à déterminer Communauté initiale de plante instable Stade arbustif Réinitialisation Couper arbustes/buissons Traiter les racines/repousses Retour des espèces des pelouses calcaires après quelques années Les successions écologiques Abondance Perturbation Années • Fondamentale pour mieux comprendre la dynamique spatiotemporelle des populations • Fondamentale pour gérer au mieux les espaces naturels à long terme Merci ! • Nicolas Schtickzelle • Camille Turlure Les successions écologiques Successions écologiques et dynamique des métapopulations Abondance • Taille population depend quantité/qualité ressources (Camille) Généraliste Temps Successions écologiques et dynamique des métapopulations Abondance • Taille population depend quantité/qualité ressources (Camille) Années Mécanismes biologiques • Compromis compétition-colonisation : • Facilitation : • Changement de compétitivité : – changement de conditions, espèces favorisées le sont moins et celles qui étaient défavorisées (luminosité, nitrates) Espèce 1 Espèce 2 Espèce 3 ++++ ++ + Stades intermédiaires + ++++ ++ Stade climacique + ++ ++++ Stade initial Maîtriser la succession écologique: cas des pelouses calcaires • Ré-initialisation des pelouse calcaires dépend du stade de succession +++ ---
