Dynamique des arbres forestiers en contexte agricole

Emilie Andrieu
CR2 UMR DYNAFOR, Toulouse
CR2 Dynamique des arbres forestiers en contexte agricole
CAQ13, 15 et 16 mars 2010
Parcours
Université Clermont-Ferrand
DEUG et Licence
Premiers stages à l'INRA Theix et Aulnat
Université Montpellier II
Maitrise, DEA et Thèse (CEFE-CNRS)
1er Postdoc : ATER UMII / CEFE
Enseignement BV / Ecologie / Evolution
INRA Toulouse
2e Postdoc : INRA (Dynafor)
Recrutée concours 2009 sur le profil :
« Dynamique des arbres forestiers en contexte agricole »
Thématiques de recherche
Compréhension des processus à l'origine de la dynamique
des populations et des communautés végétales dans les
paysages modelés par les activités humaines
Thématiques de recherche
Impact de la fermeture
forestière sur la démographie
des espèces végétales rares
(Thèse UM2, CEFE)
Effets de la fragmentation
sur les interactions
plantes / pollinisateurs
(ATER UM2, CEFE)
Compréhension des processus à l'origine de la dynamique
des populations et des communautés végétales dans les
paysages modelés par les activités humaines
Conséquences de l’histoire
de gestion sylvicole sur la
distribution spatiale des
plantes de sous-bois
(Postdoctorat Dynafor)
Dynamique des arbres
forestiers en contexte
agricole
(CR2 Dynafor)
Fermeture forestière / dynamique des
espèces rares : Pivoine officinale
2002-06, DEA et Thèse (2006 UMII, Max Debussche et John Thompson, CEFE) ANR ABIME
2006-10, poursuite de la collaboration + projet conservation OE et CB Corse
Région méditerranéenne : fermeture des milieux par les ligneux suite
à la déprise agricole, conséquences sur les espèces rares et
endémiques (géophytes de milieux ouverts) ?
Gestion experimentale
Peut-on faire varier des
paramètres lors d'actions sur
l'habitat?
Dynamique des populations
Composantes du cycle de vie
Quels paramètres démographiques
affectent le taux d'accroissement
des populations ?
Quels paramètres démographiques
varient et quelles sont leurs
sources de variation?
Fermeture forestière / dynamique des
espèces rares : Pivoine officinale
Suivi de 4 pops avec milieu ouvert / fermé depuis 2003
prédation des graines
et dissémination
production de graines
pollinisation
germination
recrutement
croissance et survie
floraison
GR
Fécondité <
P
R
V1
A
- progressions,
+ stases, régressions
V2
- de progressions
vers R
Fermeture forestière / dynamique des
espèces rares
Suivi de 3 zones : sous-bois, géré, ouvert depuis 2003
Milieu fermé
Milieu ouvert
-croissance
-fécondité
Milieu géré -floraison
-structure démo
-patrons élasticité
MAIS : population stable, pas en croissance
(régularité de la floraison)
Vers des modèles stochastiques et modèles CMR
Ecologie urbaine : fragmentation et
relations plantes / pollinisateurs
Population urbaine fragmentée
Crepis sancta et
Apis mellifera
Modifications du
comportement de
butinage
Population continue
Ecologie urbaine : fragmentation et
relations plantes / pollinisateurs
Cohérents avec les attendus de
la théorie de l’optimal foraging :
- moins de pollinisateurs en ville
- temps de visite plus long
- prospection systématique mais
pas de relâchement du choix sur
la taille des capitules
Conséquences repro (espèce
autoincompatible):
- baisse fécondité (effet Allee :
production graines corrélé au
nombre de visites de
pollinisateurs)
- baisse de diversité génétique
(moins de pères)
- temps de visite plus long :
geitonogamie
Ecologie historique : histoire de
gestion et plantes de sous-bois
Forêt rurale : gérée
principalement par des
agriculteurs (T ou TSF),
Chêne sessile, pédonculé
1) Dynamique spatiale et temporelle de
la continuité et de la gestion forestière
2) Hiérarchisation des facteurs
environnementaux et historiques sur la
distribution spatiale des espèces de
forêts anciennes
Ecologie historique : histoire de
gestion et plantes de sous-bois
Reconstitution de la continuité temporelle (1771, 1825, 1942, 2006)
- Déboisement (50%) et fragmentation (d'abord zones favorables à
l'agriculture)
- Forte persistance du bois ancien (71 % surface 2006 présente depuis
1771 ou 1825)
Ecologie historique : histoire de
gestion et plantes de sous-bois
Reconstitution des coupes (1942 - 2006)
Ecologie historique : histoire de
gestion et plantes de sous-bois
Maturation :
6% mature en 1942
59% en 2006
Très peu de zones matures stables
Ecologie historique : histoire de
gestion et plantes de sous-bois
Extraction des espèces potentiellement sensibles à la perte de continuité
forestière :
geophytes / hémicryptophytes à faible capacité de dissémination
(myrmécochorie)
Ajuga reptans
Anemone nemorosa
Euphorbia dulcis
Helleborus viridis
Melica uniflora
Ranunculus ficaria
Veronica chamaedrys
Veronica montana
Viola sp.
Résultats préliminaires
abiotique + continuité + coupes
abiotique + continuité
abiotique
pas effet
Arbres forestiers en contexte agricole
Dynamique des arbres forestiers en contexte agricole
Pas les vergers ou
l'agroforesterie
Multitude d'échelles
accrus
bosquets
lisières
= en dehors des forêts
- Arbres hors forêt :
Arbres isolés, haies, bosquets
- accrues
- lisières
Regroupés sous ACA
haies arbres isolés
Gradient d'isolation et
d'importance du contexte
agricole
Arbres forestiers en contexte agricole
Dynamique de la connectivité
Dynamique des structures
Structuration des communautés
Flux d'individus et de gènes :
Processus et
services écologiques
Arbres forestiers en contexte agricole
Dynamique de la connectivité : importance de l'histoire
1) modalités de la dynamique des structures boisées en contexte
agricole (apparition, disparition, persistance) (e.g. Sourdril 2008)
2) dynamique de la fonction de corridor (e.g. relations entre densité et
connectivité, Schmucki 2002)
3) scénarii d'évolution des paysages : évolutions des pratiques et
changements de connectivité
4) facteur explicatif composition communautés / modélisation flux
Dynamique des structures
1) typologie (diversité)
2) déterminants de l'homogénéisation / diversification :
uniformisation par structures spontanées ? → réflexion sur les
conditions du maintient de la diversité des ACA
3) facteur explicatif composition communautés (lien structure /
microhabitats)
Arbres forestiers en contexte agricole
Structures des communautés
1) Importance relative des facteurs env / historiques / gestion
directe et indirecte / structure/ spatialisation sur abondance,
compositions, structure ?
2) Conservation de cette hiérarchie des facteurs en fonction des
THV reliés aux fonctions de corridor (dissémination, pollinisation) et
d'habitat (stratégie C-R-S, persistance locale) ?
3) Végétation spontanée des haies :
- régénération spontanée et uniformisation des communautés
- la régénération naturelle comme alternative à la plantation ?
- la colonisation des haies plantées par les espèces spontanées :
convergence de composition / structure entre haies plantées et
spontanées ?
Arbres forestiers en contexte agricole
Flux d'individus et de gènes (à mûrir encore pour la cohérence ...)
Dynamique des espèces végétales
Modélisation de la dynamique des espèces végétales dans
les paysages via les structures hors forêt
(foci de dissémination, sources, reliques ?)
Contribution relative des différentes structures aux flux de
gènes, à l'envahissement (frène)
Les services de pollinisation et contrôle des ravageurs (agroécologie)
Compréhension des flux de pollen dans les paysages via les ACA
(barrières, corridors, catalyseurs) ?
Contribution de chaque structure aux flux et à la fonction habitat
(hivernation, source de nourriture) pour les auxiliaires (syrphes)