Conservation planning with spatially explicit models : a case for horseshoe bats in complex mountain landscapes

This work was partly Funded by the French Ministry of Ecology, Sustainable Development and Energy, France in support of the development of the DEB-MOCHAB project (2013–2015) (Species distribution modelling: a tool for evaluation the conservation of species’ habitats and ecological continuities). This work was also partially supported by the OpenNESS project funded from the European Union’s Seventh Programme for research, technological development and demonstration under grant agreement n° 308428.Context Bats are considered as an ecological indicator of habitat quality due to their sensitivity to human-induced ecosystem changes. Hence, we will focus the study on two indicator species of bats as a proxy to evaluate structure and composition of the landscape to analyze anthropic pressures driving changes in patterns. Objectives This study develops a spatially-explicit model to highlight key habitat nodes and corridors which are integral for maintaining functional landscape connectivity for bat movement. We focus on a complex mountain landscape and two bat species: greater (Rhinolophus ferrumequinum) and lesser (Rhinolophus hipposideros) horseshoe bats which are known to be sensitive to landscape composition and configuration. Methods Species distribution models are used to delineate high-quality foraging habitat for each species using opportunistic ultrasonic bat data. We then performed connectivity analysis combining (modelled) suitable foraging habitat and (known) roost sites. We use graph-theory and the deviation in the probability of connectivity to quantify resilience of the landscape connectivity to perturbations. Results Both species were confined to lowlands (<1000 m elevation) and avoided areas with high road densities. Greater horseshoe bats were more generalist than lesser horseshoe bats which tended to be associated with broadleaved and mixed forests. Conclusions The spatially-explicit models obtained were proven crucial for prioritizing foraging habitats, roost sites and key corridors for conservation. Hence, our results are being used by key stakeholders to help integrate conservation measures into forest management and conservation planning at the regional level. The approach used can be integrated into conservation initiatives elsewhere.PostprintPeer reviewe

Dispersion et persistance de la biodversité dans la trame forestière (DISTRAFOR)

L’établissement d’un trame forestière fonctionnelle, c’est -à-dire qui permette aux espèces de se déplacer et de migrer au sein des paysages, suppose de connaître les espèces qui se dispersent mal et les configurations paysagères délétères. Pour y répondre, le projet Distrafor a étudié la réponse à la connectivité spatiale et temporelle forestière de la flore vasculaire, des coléoptères saproxyliques et carabiques, et de la faune du sol, en contrôlant la qualité de l’habitat. Les analyses ont porté sur des données préexistantes et acquises pour ce projet, en étudiant à partir de cartes anciennes et de données de biodiversité contemporaines les assemblages faunistiques et floristiques dans des boisements anciens et récents. Les résultats montrent que près de la moitié des plantes réagit à l’ancienneté de l’usage forestier mais cette réponse peut s’expliquer en partie par des différences des caractéristiques chimiques des sols entre forêts anciennes et forêts récentes. Des analyses complémentaires restent à réaliser pour estimer la proportion de plantes véritablement limitées par de faibles capacités de dispersion. Ces espèces bénéficient de l’accroissement de la connectivité forestière, en particulier dans les zones de grandes cultures et les zones urbaines. La colonisation est nettement favorisée lorsque l’accroissement forestier se fait au contact direct de bois anciens. Les plantes naturalisées ne semblent pas particulièrement favorisées par la connectivité. En contexte agricole, la composition des assemblages de coléoptères carabiques et sa proxyliques varie entre boisements récents et anciens, alors qu’elle ne semble réagir ni à la qualité, ni à la connectivité de l’habitat forestier ; les cortèges sont moins riches dans les paysages les plus boisés. Certaines espèces de coléoptères semblent pouvoir compenser une plus forte fragmentation forestière par de meilleures capacités de dispersion. Sur les mêmes sites, la macrofaune du sol répond à ces paramètres mais de façon différenciée selon les taxons et la région. Ces résultats montrent qu’il faut cibler les opérations de restauration sur les zones les moins boisées, et qu’il faut encourager en parallèle le maintien et la restauration de la qualité des habitats forestiers les plus fragiles

Overabundant ungulates in French Sologne? Increasing red deer and wild boar pressure may not threaten woodland birds in mature forest stands

Increasing ungulate populations have been considered to drive changes in woodland bird communities in temperate and boreal forests. Ungulates may negatively affect understory-dependent woodland birds either directly or indirectly. For instance ungulates may prey on nests, or they may reduce the availability of nesting sites, foraging resources or cover for understory-dependent bird species. We conducted ungulate pressure, vegetation and bird surveys on 95 plots, in nineteen mature forest stands (9 fenced and 10 unfenced properties) located in the Sologne region (France). In such private forests, ungulate population densities are highly variable; we were therefore able to explore the effects of varying red deer (Cervus elaphus) browsing and wild boar (Sus scrofa) rooting intensity on bird communities. Bayesian Binomial mixture models indicated that ground-nesting birds were more abundant in forests with high observed wild boar rooting intensity. Generally, increasing deer browsing pressure did not have any negative effect on woodland birds in mature forest stands with a developed canopy, and did not result in lower shrub cover. Most previous studies documenting a negative effect of browsing on birds focused on young forest stands where overstory vegetation was scarce. Our results suggest that the impact of ungulate pressure on forest birds may decrease with forest stand age

Quantifier la réponse de la biodiversité à l'exploitation forestière

Le projet Gestion forestière, Naturalité et Biodiversité a pour but d'étudier le lien entre biodiversité, exploitation forestière et naturalité en comparant des parcelles exploitées à des parcelles non-exploitées (Réserves Biologiques Intégrales ou parties intégrales de Réserves Naturelles). En partenariat avec l'ONF, RNF et l'INRA, nous travaillons depuis 2008 sur des réserves intégrales soustraites à l'exploitation depuis au moins 20 ans. L'étude repose sur l'échantillonnage de 7 groupes taxonomiques : plantes vasculaires, mousses, champignons, chauve-souris, oiseaux, coléoptères carabiques et saproxyliques

Edge contrast does not modulate edge effect on plants and pollinators

Edge contrast, is one of the main determinants of edge effects. This study examines the response of plant and pollinator diversity (bees and butterflies) to forest edge contrast, i.e. the difference between forests and adjacent open habitats with different disturbance regimes. We also investigated a potential cascading effect from plants to pollinators and whether edge structure and landscape composition mediate the relationship between edge contrast and beta diversity of pollinators. We sampled 51 lowcontrast edges where forests were adjacent to habitats showing low levels of disturbance (i.e. grey dunes, mowed fire-breaks, orchards, grasslands) and 29 high-contrast edges where forests were adjacent to more intensively disturbed habitats (i.e. tilled firebreaks, oilseed rape) in three regions of France. We showed that plant diversities were higher in edges than in adjacent open habitat, whatever the edge contrast. However, plant beta diversity did not differ significantly between low and highcontrast edges. While we observed higher pollinator diversities in adjacent habitats than in low-contrast edges, there were no significant differences in pollinator beta diversity depending on edge contrast. We did not observe a cascading effect from plants to pollinators. Plant and bee beta diversities were mainly explained by local factors (edge structure and flower cover) while butterfly beta diversity was explained by surrounding landscape characteristics (proportion of land cover in grassland)

Forest management cessation and biodiversity: a synthesis of a nationwide French project

Extending the network of strict forest reserves is one of the conservation measures promoted by the French National Strategy for Biodiversity improvement. According to the scientific literature, strict forest reserves may help preserving a part of the biodiversity that is threatened by forestry. However, this strategy is based on poor knowledge in the temperate context and available studies may suffer from methodological shortcomings. The national-scale project named "Forest management, Naturalness and Biodiversity" aims at quantifying the effects on forest structure and biodiversity of management abandonment in strict reserves. Based on a meta-analysis of worldwide literature and original data from 213 study plots set up in 15 forest sites throughout France - around half of the plots in forests left unmanaged for from 8 to 148 years (mean: 46 years)- , we analyzed the response of 7 taxonomic groups to management abandonment. The meta-analysis demonstrates that forestry affects total richness of saproxylic taxa worldwide, which is verified in our national dataset. However, management abandonment per se is not always the best explanation of the differences between managed and unmanaged forests, but other variables, notably linked to deadwood, better explain the observed patterns for saproxylic groups. For other taxa, the response is weaker and depends more on structural features than on management abandonment. In terms of policy, our project has allowed methodological advances thanks to the development of inventory and remote sensing protocols, as well as statistical methods. The dataset we have gathered is also a first comparison of structure and biodiversity between strict forest reserves and managed forests for France. This network may therefore constitute a first basis for long term biodiversity monitoring in French forests

GNB: Projet de recherche finalisée à l’interface recherche-gestion et ses interactions avec BGF

La gestion durable des forêts repose largement sur la biodiversité dont le fonctionnement reste cependant encore très insuffisamment connu. Il en découle la nécessité d’améliorer, de manière générale, le socle de connaissances relatif à la biodiversité et, plus particulièrement, d’analyser les interactions entre changement climatique, productivité forestière et biodiversité en forêt. Par ailleurs, les stratégies et décisions des acteurs influent sur ces interactions et constituent également des objets d’étude à privilégier. C’est pourquoi le programme de recherche « Biodiversité, gestion forestière et politiques publiques » a lancé en 2013 un appel à projets de recherche avec deux entrées : - l’une par les sciences de la nature axée sur le changement climatique, les mesures de gestion et la dynamique de la biodiversité dans les écosystèmes ; - l’autre par les sciences humaines et sociales sur les stratégies et décisions des acteurs, la gouvernance et les politiques publiques correspondant à la première entrée. Le présent colloque a pour objectifs de : - présenter les résultats des cinq projets de recherche qui ont été sélectionnés à cette occasion sur chacune des deux entrées en les accompagnant en tant que de besoin de regards complémentaires et en illustrant l’un des projets par une visite sur le terrain ; - initier une réflexion sur le progrès des connaissances dans ce domaine, en s’inspirant du devenir de projets antérieurs et en identifiant les principales lacunes à combler. Il se déroulera en trois sessions, chacune introduite par des exposés d’une quinzaine de minutes et conclue par une table ronde permettant un débat avec les participants et les invités

Relating Habitat and Climatic Niches in Birds

Predicting species' responses to the combined effects of habitat and climate changes has become a major challenge in ecology and conservation biology. However, the effects of climatic and habitat gradients on species distributions have generally been considered separately. Here, we explore the relationships between the habitat and thermal dimensions of the ecological niche in European common birds. Using data from the French Breeding Bird Survey, a large-scale bird monitoring program, we correlated the habitat and thermal positions and breadths of 74 bird species, controlling for life history traits and phylogeny. We found that cold climate species tend to have niche positions in closed habitats, as expected by the conjunction of the biogeographic history of birds' habitats, and their current continent-scale gradients. We also report a positive correlation between thermal and habitat niche breadths, a pattern consistent with macroecological predictions concerning the processes shaping species' distributions. Our results suggest that the relationships between the climatic and habitat components of the niche have to be taken into account to understand and predict changes in species' distributions

Where are we now with European forest multi-taxon biodiversity and where can we head to?

The European biodiversity and forest strategies rely on forest sustainable management (SFM) to conserve forest biodiversity. However, current sustainability assessments hardly account for direct biodiversity indicators. We focused on forest multi-taxon biodiversity to: i) gather and map the existing information; ii) identify knowledge and research gaps; iii) discuss its research potential. We established a research network to fit data on species, standing trees, lying deadwood and sampling unit description from 34 local datasets across 3591 sampling units. A total of 8724 species were represented, with the share of common and rare species varying across taxonomic classes: some included many species with several rare ones (e.g., Insecta); others (e.g., Bryopsida) were represented by few common species. Tree-related structural attributes were sampled in a subset of sampling units (2889; 2356; 2309 and 1388 respectively for diameter, height, deadwood and microhabitats). Overall, multitaxon studies are biased towards mature forests and may underrepresent the species related to other developmental phases. European forest compositional categories were all represented, but beech forests were overrepresented as compared to thermophilous and boreal forests. Most sampling units (94%) were referred to a habitat type of conservation concern. Existing information may support European conservation and SFM strategies in: (i) methodological harmonization and coordinated monitoring; (ii) definition and testing of SFM indicators and thresholds; (iii) data-driven assessment of the effects of environmental and management drivers on multi-taxon forest biological and functional diversity, (iv) multi-scale forest monitoring integrating in-situ and remotely sensed information. Forest biodiversity Multi-taxon Sustainable management Biodiversity conservation Forest stand structurepublishedVersio

Cartographie des forêts anciennes de France : objectifs, bilan et perspectives

Il y a dix ans démarraient les premiers travaux de vectorisation, à l'échelle régionale, des forêts de la carte d'Etat-Major, en vue de l'établissement d'une carte nationale des forêts à longue continuité de l'état boisé. Où en est-on aujourd'hui ? Nous faisons le point de l'avancement des travaux et en tirons les premiers enseignements, en répondant aux questions suivantes : Quels sont les définitions et concepts sous-jacents à ces travaux ? Pourquoi cartographier les forêts dites "anciennes" ou "récentes" ? L'analyse des institutions ayant réalisé le travail montre que ce sont principalement les milieux de la conservation qui ont été moteurs dans ces travaux. Mais la production et la qualité des produits bois sont aussi concernés par cette cartographie. Le rôle actuel de puits de carbone des forêts françaises ne peut par exemple se comprendre qu'au travers de cette dynamique forestière ancienne. Pourquoi une focalisation sur la première moitié du XIXe siècle comme date de référence ? Que signifie la notion de minimum forestier ? Quelles en sont les limites ? Quels sont les supports de données les plus intéressantes pour cette cartographie ? Pourquoi la carte d'Etat-Major est une source particulière d'information, dans l'objectif de la cartographie des forêts anciennes, parmi la multitude de cartes ou statistiques disponibles à différentes dates et échelles ? Quelles sont les méthodes d'acquisition de la donnée ? Quelle est la précision spatiale des cartes d'occupation du sol obtenues ? Les principaux problèmes posés par l'utilisation de la carte d'Etat-Major seront présentés, ainsi que la façon dont différents projets y ont répondu. Quels résultats ont été obtenus ? Nous reviendrons entre autres sur l'estimation de la surface forestière française à la date de son minimum. Les cartes déjà réalisées, sur 33% du territoire, permettent de dessiner avec précision et de comparer les changements d'occupation du sol dans différentes régions de France, en termes de pourcentage de déboisement, reboisement et taux de forêt ancienne dans la forêt actuelle. Les évolutions du couvert forestier issues d'autres sources non cartographiques sont-elles confirmées ? Le lien avec le type de propriété foncière est particulièrement intéressant à analyser. Dans plusieurs zones de France (Pyrénées, Luberon, Alpes, Lorraine, Nord-Pas-de-Calais...) ont été réalisés des croisements entre ces cartes et les bases de données régionales de relevés floristiques (Inventaire forestier national, conservatoires botaniques). Ce nouveau type d'analyse permet d'identifier rapidement les espèces végétales liées à la continuité de l'état boisé, dites espèces de forêts anciennes, et les traits de vie qui leur sont associés. Nous présenterons une synthèse de ces résultats. Dans la moitié des zones déjà cartographiées, ce sont toutes les occupations du sol anciennes qui ont été numérisées et non seulement les forêts. Nous évoquerons l'intérêt de ce cadastre ancien, au-delà des seules questions forestières, pour le suivi de la dynamique à long terme des prairies, des milieux humides, des vignes ou des milieux urbanisés. Les techniques de vectorisation des occupations anciennes du sol évoluent vers une simplification et une accélération qui laisse présager une fin du travail plus rapide que prévue initialement, parfois au détriment de la qualité. L'extension à la France entière permettra une vision à la fois à petite échelle mais localement précise des mouvements des masses forestières. Nous discuterons les perspectives de recherche et les développements en cours, ouverts par ces progrès