Multiscale assessment of plant diversity in wooded pastures of the jura mountains

• Auteur / Autrice : Alexia Dufour
• Direction : Alexandre Buttler
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie et de l'environnement
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Besançon
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Franche-Comté. UFR des sciences et techniques

Mots clés

Mots clés contrôlés

Écologie spatiale

Diversité végétale

Résumé

La diminution de la biodiversité compte parmi les problèmes les plus préoccupants de notre époque. En terme de conservation, il est aujourd’hui primordial de mieux comprendre les mécanismes qui créent et maintiennent la biodiversité dans les écosystèmes naturels ou anthropiques. Cette étude a pour objectif d’améliorer cette compréhension dans un écosystème complexe, riche en espèces et à forte valeur patrimoniale, les pâturages boisés jurassiens. Elle vise à explorer des patrons spatiaux de biodiversité végétale et à tester de façon empirique des hypothèses théoriques ou issues de simulation concernant le lien entre structure spatiale du paysage et biodiversité, dans un contexte multi-échelle, pour différentes mesures de biodiversité (richesse et composition en espèces). Les données de terrain ont été collectées selon un plan d’échantillonnage hiérarchique novateur et combinées à des données lidar. Leur analyse statistique à l’aide de techniques récentes a montré que : - la richesse spécifique augmente généralement avec l’hétérogénéité de l’environnement - la structure spatiale de la composition en espèces végétales est principalement liée à la topographie et à la disponibilité en lumière, respectivement aux échelles grossières et fines. La fraction non-environnementale de cette structure spatiale est liée à plusieurs traits d’espèces. - les relations deux à deux entre diversités alpha, beta et gamma, fortement dépendantes de l’échelle spatiale, ne suivent pas toujours les tendances attendues. Cette étude souligne donc le rôle essentiel joué par la structure spatiale dans la détermination de la biodiversité et l’importance de prendre en compte plusieurs échelles spatiales

The world-wide loss of biodiversity at all scales has become a matter of urgent concern, and improving our understanding of local drivers of biodiversity in natural and anthropogenic ecosystems is now crucial for conservation. The main objective of this study was to further our comprehension of the driving forces controlling biodiversity patterns in a complex and diverse ecosystem of high conservation value, wooded pastures. We tested several hypotheses relating spatial pattern scale and biodiversity and explored spatial patterns of biodiversity in a multi-scale context and using different measures of biodiversity (species richness and composition), with field data. Data were collected using an innovative hierarchical sampling design and combined with remotely-sensed lidar data. Their analysis using recent statistical tools showed that: - species richness generally increased with environmental heterogeneity. - the spatial structure of plant species composition was related to topography at the coarsest scales and insolation at finer scales. The non-environmental fraction of the spatial variation in species composition had a complex relationship with several species traits, suggesting a scale-dependent link to biological processes. - the pairwise relationships between alpha, beta and gamma diversity were strongly scale-dependent and did not follow the expected patterns, at least at certain scales. Thus, our results highlight the crucial role of spatial structure for all components of biodiversity. They also emphasize the importance of considering multiple spatial scales and multiple scale components when studying species diversity.