Réponse des coléoptères saproxyliques aptères aux perturbations anthropiques des forêts et des paysages

Flightless saproxylic beetles' response to human impact on forest and landscape

• Auteur / Autrice : Eugénie Cateau
• Direction : Hervé Brustel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Agrosystèmes, Ecosystèmes et Environnement
• Date : Soutenance le 01/04/2016
• Etablissement(s) : Toulouse, INPT
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences écologiques, vétérinaires, agronomiques et bioingénieries (Toulouse)
• Partenaire(s) de recherche : Ecole : École d'ingénieurs de Purpan (Toulouse)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Ecole d'Ingénieurs de Purpan
• Jury : Président / Présidente : Thibault Lachat
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Hervé Brustel, Pierre Zagatti, Marc Dufrêne, Hervé Jactel, Marc Deconchat
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Pierre Zagatti, Marc Dufrêne, Hervé Jactel

Mots clés

Mots clés contrôlés

Changements climatiques -- Adaptation

Effets des modifications de l'habitat

Habitat (écologie)

Coléoptères

Biodiversité

Mots clés libres

Biodiversité

Dispersion

Ancienneté

Maturité

Perte d'habitat

Biodiversity

Dispersal limited species

Ancientness

Maturity

Habitat loss

Résumé

Dans un contexte de changement climatique, des dispositifs sont mis en place par les politiques publiques pour permettre le déplacement de la biodiversité et la recolonisation de nouveaux milieux (TVB, trame de vieux bois. . . ). Ces dispositifs semblent adaptés pour les espèces animales les plus mobiles. Or, les espèces ayant une faible capacité de déplacement représentent un enjeu important pour l'e‑cacité des dispositifs mis en place. Un grand nombre de ces espèces demeurent aujourd'hui mal connues. En forêt, les coléoptères saproxyliques aptères de litière sont des espèces ayant des capacités de déplacement et de dispersion limitées en raison de leurs petites tailles, de leurs aptérismes et de leurs exigences trophiques. Ces espèces constituent le modèle biologique de cette étude pour comprendre comment des espèces à faible capacité de déplacement peuvent évoluer dans les forêts et les paysages anthropisés, dans l'espace et le temps. L'échantillonnage par tamisage de litière de dix arbres par peuplement en utilisant un Winkler et une extraction par Berlese, a montré une puissance d'échantillonnage moyenne de 97.2% pour six forêts. Des relevés mensuels sur deux ans ont permis de caractériser la phénologie des espèces, à savoir qu'elles sont i/ présentes dans la litière toute l'année, ii/ davantage abondantes au printemps et en automne et iii/ ne présentent pas de variation interannuelle. Nous avons comparé la richesse spécique et la répartition des espèces, entre les forêts subnaturelles et les peuplements exploités des montagnes Pyrénéennes. Ceci a montré que les espèces sont peu impactées par l'exploitation sylvicole traditionnelle, mais présentent une grande variabilité de répartition qui semble liée à l'impact anthropique passé. Le paysage fragmenté des Coteaux de Gascogne s'est avéré être très pauvre en coléoptères saproxyliques aptères. Étonnamment, dans ce territoire, les répartitions des espèces sont mieux expliquées par les caractéristiques des paysages que celles des forêts. Pour la moitié des espèces, leurs répartitions sont mieux expliquées par la composition du paysage en 1850 que celle d'aujourd'hui. Un seuil critique de 15% de proportion de forêts dans le paysage en 1850 a pu être mis en évidence pour une espèce (Dienerella clathrata). Nous avons montré que les espèces sont capables (au moins) de se déplacer à travers les haies, quelles que soient les caractéristiques de ces dernières. Si les espèces étaient présentes dans la forêt connectée à la haie, elles ont été échantillonnées dans cette dernière. Les capacités de déplacement de trois espèces ont été étudiées en laboratoire et montrent une vitesse moyenne de 1,6m.h-1. Ces deux éléments conrment le fait que ces espèces sont mobiles dans le paysage. L'ensemble de ces résultats, ainsi que le fait que les territoires les moins anthropisés soient les plus riches en coléoptères saproxyliques aptères, nous amènent à conclure que ce groupe taxonomique supporte bien les impacts humains de faible amplitude spatiale et temporelle, mais qu'ils sont peu résilients à une anthropisation importante dans le temps et dans l'espace.

To enable species migration in a global warming context, public policies try to improve European natural network (Green and Blue infrastructure, old trees network...). These measures might be adapted to the high-dispersal species, but there is a lack of knowledge concerning the ability of the low-dispersal species to move using these networks. Lots of these species remain poorly known. Considering forest ecosystems, ightless saproxylic beetles are supposed to be dispersal limited species because of they are small, unable to y and have trophic exigencies. The aim of this study is to understand how dispersal limited species evolve temporally and spatially in the landscape. Flightless saproxylic beetles have been sampled by sieving litter in front of ten trees per stand, using a modied Winkler and extracted through an adapted Berlese. This standardization of the methods lead to sample an average of 97,2% of the species targeted in each forest. A monthly survey during two years has shown that the species are present in the litter throughout the year and that they are stable over two years. The best season to sample them appeared to be autumn and spring. Comparison between old growth forests and harvested stands in the French Pyrénnées has shown that harvesting does not impact signi cantly the target species. Their repartitions were highly dierent between the studied valleys, which is assumed to result from the dierence in the past human impact. In the highly fragmented landscape (Coteaux de Gascogne, SW France), very few ightless saproxylic species have been sampled. Surprisingly, this experiment has shown that the landscape characteristics explain better these dispersal limited species' repartitions than the forest characteristics. For half of them, landscape composition in the 1850's explain better the repartition than the current one. A threshold of 15% of forest cover appeared to be determinant for one species (Dienerella clathrata). We showed that the studied species use the edges (at least to move through them) whatever their characteristics may be. As soon as they are present in the forest, they are in the connected edge. Moving abilities of 3 species have been approached by measuring the running speed in laboratory. This experiment showed a mean of running speed of 1,6m.h -1. These dierent elements lead us to conclude that the ightless saproxylic beetles are mobile in the landscape. All these results, and the fact that species richness is correlated to the landscape anthropisation, leads us to conclude that this taxonomic group can support human impact at small spatial and temporal scale, but are poorly resilient to large and long anthropisation.