Espèce épédaphique
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Réponse des assemblages de collemboles à la manipulation expérimentale de la densité des peuplements forestiers HENNERON Ludovic1, CHAUVAT Matthieu1, BUREAU Fabrice1, RICHTER Claudine1, BOULANGER Vincent2, NINGRE François3, PERRET Sandrine4, BALANDIER Philippe4 et AUBERT Michaël1 1 Laboratoire d’écologie ECODIV, UFR Sciences et Techniques, Université de Rouen, 76821 Mont Saint Aignan, France 2 ONF, département de recherche et développement, Boulevard de Constance, 77300 Fontainebleau, France 3 INRA, UMR 1092, LERFoB, Centre INRA de Nancy, 54280 Champenoux, France 4 IRSTEA, Unité de recherche sur les écosystèmes forestiers, Domaine des Barres, F-45290 Nogent-sur-Vernisson, France Financement : Projet IMPREBIO (Impact de l'intensité des prélèvements forestiers sur la biodiversité) coordonné par Philippe BALANDIER – Programme BGF 1/14 Contexte général Les forêts européennes : Ecosystèmes sous pression anthropique (Noble & Dirzo, 1997) Risque accru de sècheresse estivale Conséquence sur la mortalité du peuplement Nécessité d’adaptation de la gestion forestière (Lindner et al., 2010) Pourquoi réduire la densité des peuplements forestiers ? (Bengtsson et al., 2000; Klenner et al., 2009) Changement climatique : Rôle essentiel de la gestion forestière (Smith, 2013) Importance de la conservation de la biodiversité Giuggiola et al., 2013 Réduction de la compétition/stress hydrique Meilleur résistance aux sécheresses (Kerhoulas et al., 2013) Dynamisation du régime d’éclaircie Développement de la filière bois-énergie (Verkerk et al., 2011) Recommandations de gestion inscrites dans le Plan National Forestier Conséquence sur la biodiversité du sol ? Impact encore peu connu (Fuller, 2013) – Projet IMPREBIO Allen, 2009 Contexte & Objectifs Méthodologie Résultats & Discussion Synthèse & perspectives 2/14 Les collemboles Groupe faunistique emblématique des humus forestiers Rôles fonctionnels (Rusek, 1998) : Communauté très diversifiée & présence en forte abondance au sein de l’épisolum humifère Composante clé de l’écosystème forestier où siège la décomposition de la litière (Berg, 2000 ; Ponge, 2003) Régulation des populations fongiques décomposeurs de litière Transformateurs de litière Sensibilités contrastées aux changements de conditions de milieux suivant les espèces et leurs traits écologiques associés Bons bioindicateurs d’effet Contexte & Objectifs Méthodologie Résultats & Discussion Synthèse & perspectives 3/14 Mécanismes hypothétiques de l’impact du régime d’éclaircie sur les collemboles Intensification du régime d’éclaircie Ouverture de la canopée Composition de la communauté végétale ➚ de la biomasse du sous-bois Quantité de litière Qualité de la litière Conditions édaphiques Microclimat (Binkley & Giardina, 1999 ; Ressource trophique Augusto et al. 2002) (Chen & Wise, 1999 ; Salamon et al., 2006) Succession écologique Age du peuplement Contexte & Objectifs Méthodologie (Hector et al., 2000) Microhabitats (Hansen, 2000 ; Kalinkat et al., 2013) Conditions pédoclimatiques Résultats & Discussion Synthèse & perspectives 4/14 Hypothèses - La réduction de la densité des peuplement diminue l’abondance et la diversité des collemboles et modifie la composition de sa communauté - La réponse des collemboles est variable suivant l’âge du peuplement et le contexte pédoclimatique - Les différents groupes écologiques de collemboles présentent des réponses contrastées et ceci est lié à leurs traits écologiques. Contexte & Objectifs Méthodologie Résultats & Discussion Synthèse & perspectives 5/14 Démarche : Caractérisation in situ des assemblages de collemboles et de leurs différents groupes écologiques Eclaircie modérée Pas d’éclaircie Eclaircie forte Densité du peuplement Comparaison de placettes conduites selon des modalités d’intensité du régime d’éclaircie contrastées Contexte & Objectifs Méthodologie Résultats & Discussion Synthèse & perspectives 6/14 Design expérimental Futaies régulières de chêne sessile (Quercus petraea) 9 massifs forestiers étudiés : Situés dans des contextes pédoclimatiques variés : Climat tempéré océanique à continental Conditions édaphiques très acide (Moder) à peu acide (Mull). 33 parcelles étudiées : Issues de 2 réseaux nationaux de sites expérimentaux GIS Coopérative de données sur la croissance des peuplements forestiers – groupe chênes Dispositif « Chêne » du LERFOB Bonne répartition entre Mull (n = 19) et Moder (n = 14) Large gradient de densité de peuplements Surface terrière de 3 à 44 m2.ha-1 Large gradient d’âge de peuplements 18 à 171 ans Résultats potentiellement généralisables à l’échelle nationale Contexte & Objectifs Méthodologie Résultats & Discussion Synthèse & perspectives 7/14 Stratégie d’échantillonnage et d’analyse des collemboles Echantillonnage séparé des Hz O et A (5 cm) au cours des printemps 2011-2012 3 points d’ échantillonnage par parcelle Utilisation d’une tarière à gouge Ø 5cm Extraction par dispositif Berlese-Tullgren durant 10 jours Tri et dénombrement Identification à l’espèce (Hopkin, 2007) et classification suivant leurs traits écologiques Stratégie biodémographique r K Lepidocyrtus lanuginosus Folsomia quadrioculata Espèce épédaphique Contexte & Objectifs Espèce hémiédaphique Méthodologie Isotomiella minor Espèce euédaphique Résultats & Discussion Synthèse & perspectives 8/14 Abondance et diversité spécifique des collemboles Réponse dépendante de l’âge du peuplement Jeunes peuplements : ➘ de l’abondance et de la richesse spécifique avec ➘ de la densité en arbres Vieux peuplements : aucune réponse Contexte & Objectifs Méthodologie Résultats & Discussion Synthèse & perspectives 9/14 Composition de la communauté des collemboles Résultats de la PerMANOVA : Densité en arbres: P = 0.048 * Densité en arbres x Age : P = 0.003 ** Jeunes peuplements : P = 0.009 ** Vieux peuplements : P = 0.559 ns Effet significatif dans les jeunes peuplements : Espèces euédaphiques et hémiédaphiques pénalisés par la réduction de la densité en arbres Isotomiella minor Folsomia quadrioculata Mesaphorura macrochaeta Megalothorax minimus Espèces épédaphiques plutôt favorisés par la réduction de la densité en arbres Entomobrya lanuginosa Contexte & Objectifs Méthodologie Résultats & Discussion Synthèse & perspectives 10/14 Réponse par groupe écologique - Epédaphique Pas d’effet sur l’abondance Espèces épédaphiques : r stratège - Turn-over rapide des populations Effet positif sur la diversité Hypothèse : Favorisé par la diversité plus élevée de la strate herbacée Contexte & Objectifs Méthodologie Résultats & Discussion Synthèse & perspectives 11/14 Réponse par groupe écologique - Hémiédaphique Réponse négative de l’abondance et de la diversité dans les jeunes peuplements Contexte & Objectifs Méthodologie Résultats & Discussion Synthèse & perspectives 12/14 Réponse par groupe écologique - Euédaphique Réponse négative encore plus marquée Espèces épédaphiques : k stratège - Turn-over des populations plus lent Plus grande sensibilité aux perturbations Contexte & Objectifs Méthodologie Résultats & Discussion Synthèse & perspectives 13/4 Dominance des collemboles épédaphiques Basculement r/K stratèges le long du gradient de densité en arbres Contexte & Objectifs Méthodologie Résultats & Discussion Synthèse & perspectives 14/14 Synthèse & perspectives Les assemblages de collemboles répondent à la manipulation expérimentale de la densité des peuplements forestiers Cette réponse est variable suivant l’âge du peuplement La réponse de la composition de la communauté des collemboles est liée aux caractéristiques écologique type traits d’histoire de vie des espèces La réduction de la densité des peuplements est associée à un retrait des espèces euédaphiques et hémiédaphiques au profit des espèces épédaphiques Exploration des relations avec des données environnementales L’effet est limité aux jeunes peuplements Identification des mécanismes pilotant l'effet de la densité des arbres Répercussions potentielles pour le fonctionnement de l’écosystème forestier Impact sur la décomposition de la litière et le recyclage des nutriments? Contexte & Objectifs Méthodologie Résultats & Discussion Synthèse & perspectives Remerciements : Philippe DELPORTE, Chokri MCHERGUI, Julia CLAUSE, Sylvain MUSEUR, David VIRATEL, Donovan MAILLARD, Charline BOUVET, Florian MEZERETTE, Alexandra DORNADIC, Oriane JOSSERAND, François ELIE et Romain LEVAILLANT Financement : - Projet IMPREBIO Ministère de l'Ecologie, du Développement Durable et de l'Energie Convention n°10-MBGD-BGF-3-CVS-081, programme BGF GIP ECOFOR - Allocation doctorale via le Grand Réseau de recherche SER (Sciences de l'Environnement, analyse et gestion des risques) Partenaires : - GIS Coopérative de données sur la croissance des peuplements forestiers – groupe chênes ONF, INRA, IRSTEA & AgroParisTech - Dispositif « Chêne » du LERFOB INRA 14/14 Synthèse & perspectives Les assemblages de collemboles répondent à la manipulation expérimentale de la densité des peuplements forestiers Cette réponse est variable suivant l’âge du peuplement La réponse de la composition de la communauté des collemboles est liée aux caractéristiques écologique type traits d’histoire de vie des espèces La réduction de la densité des peuplements est associée à un retrait des espèces euédaphiques et hémiédaphiques au profit des espèces épédaphiques Exploration des relations avec des données environnementales L’effet est limité aux jeunes peuplements Identification des mécanismes pilotant l'effet de la densité des arbres Répercussions potentielles pour le fonctionnement de l’écosystème forestier Impact sur la décomposition de la litière et le recyclage des nutriments? Contexte & Objectifs Méthodologie Résultats & Discussion Synthèse & perspectives
