modélisation de la répartition de la présence d`espèces végétales

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Rapport de stage de première année présenté en septembre 2010
par Eyermann Audrey
Stage effectué à l’Unité Mixte de Recherche « Biodiversité, Gènes et Communautés »
Bâtiment B8, Avenue des Facultés
Laboratoire Ecologie des Communautés
33405 Talence

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Je tiens à remercier Annabel Porté, enseignant chercheur au Laboratoire Biogeco, pour
m’avoir accueilli au sein de ce laboratoire et m’ayant permis de découvrir le domaine de l’écologie
des communautés.
Je remercie également Vincent Couallier, Maître de Conférence à l’Université Bordeaux
2, pour m’avoir offert la possibilité d’effectuer ce stage et m’avoir guidé dans mon travail.
Je tiens à remercier enfin l’ensemble du personnel du laboratoire pour leurs conseils et
leur sympathie.

SOMMAIRE
SOMMAIRE ...................................................................................................................................... 4
INTRODUCTION ...................................................................................................................................... 5
PARTIE I :Présentation de la structure d’accueil ..................................................................................... 7
I.Thèmes de recherche de la structure d’accueil ................................................................... 7
II.Organigramme du laboratoire .............................................................................................. 8
PARTIE II :Présentation de l’étude du gradient altitudinal d’espèces végétales dans une chaîne
montagneuse .............................................................................................................................. 9
I.Contexte général de l’étude ................................................................................................... 9
II.Intérêt de l’étude des gradients altitudinaux ..................................................................... 12
III.Etudes antérieures portant sur les variations de distribution d’espèces le long d’un
gradient altitudinal ................................................................................................................ 14
PARTIE III : Données et méthodes statistiques ........................................................................................ 16
I. Présentation des données de l’étude .................................................................................. 16
II. Méthodes de l’analyse statistique ........................................................................................ 20
PARTIE IV : Résultats de l’analyse .............................................................................................................. 33
I.Ajustements de la répartition de la présence des espèces de feuillus à l’aide des
modèles logistique, HOF IV et HOF V ............................................................................ 33
II.Obtention de la valeur de l’optimum du gradient altitudinal des espèces végétales
et de son intervalle de confiance ........................................................................................ 36
DISCUSSION ET CONCLUSION ............................................................................................................ 45
BIBLIOGRAPHIE .................................................................................................................................... 47
TABLE DES FIGURES ET TABLEAUX ................................................................................................ 50
TABLE DES ANNEXES ............................................................................................................................. 52
ANNEXES .................................................................................................................................... 54
TABLE DES MATIERES ............................................................................................................................ 77

5
INTRODUCTION
Les changements climatiques de ces dernières années préoccupent les écologistes de par
leur rapidité et leur amplitude. En effet ils auraient des conséquences plus ou moins importantes
sur les niches écologiques des espèces végétales, notamment dans les domaines montagneux.
De nombreuses études ont montré que l’analyse du gradient altitudinal d’une espèce
permettrait de mettre en évidence l’influence du facteur climatique sur les écosystèmes au cours
du temps notamment en comparant la valeur de l’altitude où l’espèce est la plus abondante pour
deux périodes données.
C’est dans le but d’évaluer l’adaptation des espèces végétales aux modifications du facteur
climatique que le laboratoire Biogeco travaille sur les données de l’inventaire forestier espagnol
qui a recensé au cours de l’année 1995 et en 2007 les espèces de feuillus présentes à chaque
altitude de la chaîne des Pyrénées et du système ibérique. Ainsi pour l’étude du gradient altitudinal
de chaque espèce ont été notées les altitudes où elles sont présentes pour chaque inventaire et
pour chaque localisation.
L’étude, qui va suivre, porte uniquement sur les données de cinq espèces de feuillus qui
sont le chêne vert (Quercus ilex), le chêne liège (Quercus suber), le chêne sessile (Quercus petraea), le
chêne faginé (Quercus faginea), et le hêtre européen (Fagus sylvatica). Le choix de ces espèces repose
sur le fait qu’elles appartiennent à la famille des fagacées. Ce sont des espèces méditerranéennes
pour les deux premières et des espèces des régions tempérées pour les autres, l’hypothèse de
départ étant de montrer que les changements climatiques influent plus sur les niches écologiques
des espèces des régions tempérées.
L’objectif de notre étude est de modéliser la répartition de la présence de chaque espèce
pour les deux chaînes montagneuses afin d’obtenir les optimums des gradients altitudinaux des
feuillus pour chaque inventaire et de les comparer, ceci dans le but de montrer l’existence de
l’influence du facteur climatique sur les écosystèmes.
Dans un premier temps, nous allons présenter la structure d’accueil où j’ai effectué mon
stage qui est le laboratoire Biogeco, qui est l'unité Mixte de Recherches « Biodiversité, Gènes et
Communautés » chargé d’analyser la diversité biologique.