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I - Impacts des facteurs écologiques sur la répartition des espèces végétales

Plan du COURS. I - Impacts des facteurs écologiques sur la répartition des espèces végétales II - Exemples de réponses des plantes aux contraintes écologiques (Aspect théorique de la réponse aux contraintes) III - Les stratégies fonctionnelles des végétaux : notion de stratégies adaptatives

moya
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I - Impacts des facteurs écologiques sur la répartition des espèces végétales

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Presentation Transcript

  1. Plan du COURS I - Impacts des facteurs écologiques sur la répartition des espèces végétales II - Exemples de réponses des plantes aux contraintes écologiques (Aspect théorique de la réponse aux contraintes) III - Les stratégies fonctionnelles des végétaux : notion de stratégies adaptatives IV - Les successions végétales : relations avec les stratégies fonctionnelles V - Les invasions biologiques. VI - Le changement global

  2. Plan du COURS IV - Les Successions végétales A - Concepts et Définitions B - Méthodes d’étude des Successions végétales C - Quelques Exemples de Successions végétales D - Théories et mécanismes des Successions végétales

  3. Plan du COURS IV - Les Successions végétales A - Concepts et Définitions B - Méthodes d’étude des Successions végétales C - Quelques Exemples de Successions végétales D - Théories et mécanismes des Successions végétales

  4. Définition de la SUCCESSION VEGETALE(Lepart et Escarré, 1983) « Processus de colonisation d’un biotope par les êtres vivants et les changements dans le temps de la composition floristique, faunistique et microbiologique d’une station après qu’une perturbation ait détruit partiellement ou totalement l’écosystème préexistant »

  5. Définition de la SUCCESSION VEGETALE PRIMAIRE(Lepart et Escarré, 1983) « Dynamique d’occupation, par des êtres vivants, d’un espace où le substrat est à nu ; le milieu est modifié au cours du temps en relation avec les changements de végétation »

  6. Changements lent car le sol n’est pas encore formé (Lithosols) Biotopes concernés : • Systèmes Dunaires • Vases salées • Zones de retrait des glaciers • Champs de lave des volcans • Bords de lacs comblés par les sédiments ou Tourbières • Carrières

  7. Définition de la SUCCESSION VEGETALE SECONDAIRE(Lepart et Escarré, 1983) « Processus de reconstitution de la végétation après destruction totale ou partielle d’une communauté végétale préexistante »

  8. Processus comparé à la « cicatrisation » d’une blessure pour un organisme. • Processus dépendant de l’action de l’homme Biotopes concernés : • Cultures abandonnées • Zones brûlées • Zones soumises à différents impacts tels que : défrichement – pâturage - fauche - ouragan - stérilisation du sol

  9. Temps = gradient successionnel Série de Végétation

  10. Métaclimax

  11. Plan du COURS IV - Les Successions végétales A - Concepts et Définitions B - Méthodes d’étude des Successions végétales C - Quelques Exemples de Successions végétales D - Théories et mécanismes des Successions végétales

  12. Plan du COURS IV - Les Successions végétales A - Concepts et Définitions B - Méthodes d’étude des Successions végétales C - Quelques Exemples de Successions végétales D - Théories et mécanismes des Successions végétales

  13. SUCCESSIONS Primaires

  14. Fougères Mousses et Lichens 3 ans 25 ans Dès lave refroidie 60 ans Echelle de Temps Colonisation par la végétation d’un sol nu à l’origine (coulée de lave, dune de sable, recul de glacier) Recolonisation de l’île de Krakatau entre 1883 et 1934 Graminées et autres phanérogames pionnières Arbustes et arbres Stress: manque de ressources (eau, nutriments) qui restreint la production de biomasse. Clements 1916 Lichter, J; Ecology, 2000

  15. Gradient successionnel

  16. La Succession végétale dans le milieu dunaire Dune embryonnaire Dune de transition COMMUNAUTE Dune blanche Lette grise Helichrysum stoechas Helichrysum stoechas + mousses et lichens Ammophila arenaria Elymus farctus Gradient de succession

  17. Ensablement / Vent Océan Lette grise Stress Salin Gradients de perturbation et de stressdu milieu dunaire Stress Hydrique Fertilité Océan Dune embryonnaire Dune de transition Dune blanche Perturbation Gradient de succession

  18. Succession régressive Erosion Accrétion Erosion Succession progressive Accrétion

  19. SUCCESSIONS Secondaires

  20. Forêt mature Les espèces dispendieuses disparaissent Trouée Lumière Nutriments Décomposition de la litière Bormann & Likens 1979 Les espèces conservatrices atteignent la canopée Colonisation et croissance des espèces dispendieuses Dominance des espèces dispendieuses

  21. Rudérales Stress-tolérantes Relation avec le continuum r/K Grime 1977 Fréquence Compétitives R C S Vie longue Reproduction faible Tolérance à l’ombre Grosses graines Conservation des nutriments Vie courte Reproduction élevée Besoin de lumière Petites graines rK

  22. Relation avec le continuum r/K Fréquence R C S r K C Trajets dynamiques S R

  23. 900 16 12 600 Azote total du sol (mg/Kg) Recouvrement (%) 8 300 4 0 0 10 20 10 20 30 40 50 60 30 40 50 60 Age de l’abandon (années) Age de l’abandon (années) Succession de groupes fonctionnels après abandon Espèces forestières Azote 60 60 Annuelles Vivaces 50 50 40 40 Recouvrement (%) Recouvrement (%) 30 30 20 20 10 10 0 0 10 20 30 40 50 60 30 40 50 60 10 20 Tilman 1988 Age de l’abandon (années) Age de l’abandon (années)

  24. Gradient Successionnel 2 Exemples de Successions végétales Secondaires (Post-culturales) (Lemée, 1978)

  25. LaRésistanceest l’inertie d’un écosystème au changement • La Résilienceest « l’aptitude d’un écosystème à revenir à sa trajectoire antérieure de succession progressive après disparition des perturbations externes qui l’en avaient dévié » • La Résilience est un très bon indicateur de la santé ou de l’intégrité d’un écosystème

  26. Résistance :Indice de Résistance : il correspond à l’intensité de la perturbation considérée (ex : Piétinement) conduisant à une diminution de 50 % de la Fréquence relative initiale des espèces de la communauté (s’exprime en nombre de passages / unité de surface pour le Piétinement) • Plus un système est « résistant », plus la perturbation considérée devra être forte (en terme d’intensité) pour occasionner une chute de fréquence spécifique de 50 %

  27. Résilience :Indice de Résilience : il correspond à l’augmentation de fréquence relative des espèces enregistrée un an après une perturbation pour une intensité de perturbation égale à l’indice de résistance. • Cet indice est égal à 100 % quand la fréquence relative est revenue à son niveau initial un an après la perturbation (ex : Piétinement).

  28. Plan du COURS IV - Les Successions végétales A - Concepts et Définitions B - Méthodes d’étude des Successions végétales C - Quelques Exemples de Successions végétales D - Théories et mécanismes des Successions végétales

  29. Vision holistique: - Succession autogénique et déterminée - Notion de « Superorganisme » et de Climax » (Clements 1905) • Vision réductionniste: • - Théorie stochastique fondée sur l’individu. • (Gleason 1917) • - Composition floristique (Egler 1954) Approche holistique et réductionniste peuvent être combinées (Finegan 1984)

  30. Modèle holistique: succession autogénique (Clements 1916) Modèle de facilitation Vallée de la Maurienne (Alpes du Nord) Picea abies Abies alba Pinus sylvestris Larix decidua Seules les espèces tolérantes au stress peuvent s’installer en début de succession,. La succession des espèces est sous la dépendance de processus de facilitation. Les espèces pionnières améliorent l’habitat et permettent l’arrivée d’espèces moins tolérantes au stress.

  31. Modèle réductionniste: importance de l’histoire et du hasard 1 2 3 4 5 Modèle de tolérance Performance 6 Modèle d’inhibition Temps Toutes les espèces peuvent se développer au début de la succession, sauf en cas d’inhibition, car un environnement neuf est à priori conçu comme toujours favorable. La succession des espèces ne dépend que de leur aptitude à la colonisation et de leur aptitude à tolérer la compétition (pour la lumière et les nutriments). L’environnement est à priori homogène (un seul habitat) et ce sont les espèces qui créent une hétérogénéité abiotique intra-communautaire et donc la diversité des niches.

  32. Interactions biotiques Compétition Facilitation Facteurs environnementaux Dispersion DOCUMENT 1 : Mécanismes de structuration d’une communauté végétale. Pool d’espècesadaptéesau milieu Eau Nutriments Température Lumière (Herbivorie) … A B Communautéinstallée dansun milieu donné D ConditionsEnvironnementales (=filtre environmental) Histoire D B C Pool d’espècesinitial A D’après Lortie et al. 2004

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