Faibles variations microclimatiques dans les lisières de petits bois du sud-ouest de la France

Faibles variations microclimatiques dans les lisières de petits bois du sud-ouest de la Franc

Distribution des communautés végétales sous l'influence des lisières forestières dans des bois fragmentés

Les lisières forestières constituent un enjeu pour la gestion des territoires, par la biodiversité qu’elles abritent, les processus écologiques qu’elles régulent et les services environnementaux qu’elles rendent à l’agriculture et à la foresterie. C’est pourquoi il est nécessaire de connaitre et quantifier précisément leurs influences sur la végétation pour proposer des mesures de gestion adaptées à la variabilité des situations de lisière. En référence aux hypothèses de la littérature, ce travail vise à comprendre comment varie la répartition des communautés végétales forestières en réponse à la diversité des types de lisières, dans un paysage agriforestier. Les espèces vasculaires de la strate basse de la végétation forestière ont été recensées le long de 28 transects, représentatifs de sept types de lisières des coteaux de Gascogne. Ces transects, perpendiculaires à la bordure et dirigés vers l’intérieur du bois, comportent 20 quadrats contigus de 2 m × 2 m. J’ai cherché à mesurer la profondeur d’influence des effets de lisières sur la végétation par la méthode de régression à deux phases. Face à l’hétérogénéité observée, j’ai caractérisé les patrons de distribution des communautés végétales par cinq modèles continus pour les comparer. Les lisières structurent la répartition des communautés végétales suivant un gradient, de la bordure vers l’intérieur du bois, mais les patrons sont plus variables qu’attendus et remettent en cause la généricité du modèle théorique à deux phases largement admis dans la littérature. Néanmoins, un patron de distribution de la végétation commun à l’ensemble des lisières a été identifié au moyen de la méthode STATIS d’analyse à k-tableaux. L’analyse des effets de lisière sur un sous-échantillon d’espèces a été affinée par la prise en compte des caractéristiques biologiques et écologiques des espèces d’une part, et des variables environnementales, à différentes échelles spatio-temporelles d’autre part. Les traits biologiques et écologiques des espèces répondent davantage à l’âge et l’histoire des lisières qu’à la distance à la bordure. La hiérarchie des facteurs environnementaux, paysagers et historiques confirment le rôle prépondérant de la qualité locale de l’habitat dans la structure des communautés. La variabilité temporelle des effets de lisière a été abordée par un suivi horaire des variations microclimatiques au cours d’une année. Les faibles écarts microclimatiques entre la lisière et l’intérieur du bois au cours des saisons suggèrent un rôle faible du microclimat sur la structure des assemblages d’espèces. Enfin, la variabilité spatiale des lisières dans un paysage de large étendue a été évaluée par la mise au point d’une méthode originale afin de caractériser et cartographier la diversité des segments de lisières. Les résultats remettent en cause les modèles théoriques antérieurs et ouvrent des perspectives pour une meilleure compréhension des principes d’organisation des communautés végétales en lisières de forêt. La complexité des patrons de réponse aux effets de lisière justifie de porter une attention plus soutenue à la diversité des lisières dans la perspective de mieux les gérer. ABSTRACT : Forest edges are a challenge for land management. They contain high biodiversity, regulate ecological processes and provide environmental services to agriculture and forestry. Therefore, it is necessary to evaluate and quantify precisely edge influence on vegetation to propose management measures adapted to edge diversity. Referring to the literature asusmptions, this paper focuses on understanding the variation in the distribution patterns of forest plant communities in response to contrasted edge types in rural landscape. All vascular plant species of the understorey forest vegetation have been identified along 28 transects, pertaining to seven edge types of “coteaux de Gascogne”. Transects were perpendicular to the forest border and included 20 contiguous quadrats of 2 m × 2 m, towards forest interior. I tried to measure the depth of edge influence on vegetation using the two-phase linear regression method. Facing to high heterogeneity, I characterized the distribution patterns of plant communities by five continuous models for comparison. Edge effect structure the distribution of plant communities along a gradient from the border toward the forest interior. Response patterns to edge influence were more variable than expected and challenge the hypothetical response model pattern widely accepted in the literature. However, a common pattern of vegetation for all transects was identified using the k-tables STATIS method. Analysis of edge effects on a sub-sample of species was refined using on the one hand biological and ecological species traits and environmental variables at different spatio-temporal scales, on the other. The functional response of plant species better suited to the age and history of the edges than the distance from the border. Nevertheless, the hierarchy of environmental, landscape and historical context confirm the role of habitat quality on distribution patterns of forest vegetation. Temporal variability of edge effects has been addressed by monitoring hourly microclimatic variations over one year. The small differences in microclimate between edge and forest interior over seasons suggest a weak role of microclimate on the structure of plant species assemblages. Finally, the spatial variability of edges at the landscape level has been evaluated. An original method, Cartolis, has been developed to characterize and map the diversity of forest edge segments. Our results, calling into question the earlier theoretical models, provide opportunities for a better understanding of plant distribution patterns in forest edges. The complexity of responses obtained warrants to bring more attention to edge diversity for better management and conservation of plant species

High variability of edge effects on forest vegetation diversity

The influence of edges on vegetation diversity in forest fragments is an important issue for biodiversity conservation because of the large part of temperate woodlands concerned. In numerous empirical studies, a general pattern has been identified; it is described as two zones: the edge where plant distribution is linked to the distance from the forest border, the core area where the variability of vegetation is not linked to this distance. We present results of a study aiming at measuring the edge effects on vegetation in forest fragments in south-western France and at identifying potential factors of their variability. Vegetation was sampled in 28 transects constituted by 20 contiguous quadrats (2x2m). Environmental conditions (soil, light) of each quadrat was measured and each transect was assigned to a type of forest border based on its orientation and adjacent land cover. Historical records on each border were also available. Multivariate ordination methods were used to analyse data to identify patterns in species distribution. Our results showed a larger variability of vegetation response to edge influence than what was expected from literature. Beta diversity between transects, and in a given transect between quadrats was high and few species appeared as associated with edge conditions. However, multitable ordination of the quadrats from the 28 transects analysed together showed a common pattern of response of vegetation, but it seemed to have several parts that had not been described before in the literature. None of the factors measured was able to explain this variability. These results underlined the variability of edge effects on forest vegetation that was often underestimated by biodiversity managers

Forest edge responses present a variety of patterns in southwestern France

Forest edge responses present a variety of patterns in southwestern Franc

Patterns of forest vegetation responses to edge effect as revealed by a continuous approach

Context: Understanding the variability of vegetation distribution and its determinants is a central issue for addressing the effects of edges on ecological processes. Recent studies have revealed inconsistencies in the patterns of responses to edge effects that raise important questions about their determinants. We investigated the edge effect response patterns by adapting a recently proposed continuous approach to the case of small forest fragments in southwestern France. Methods: We surveyed forest understory vegetation (composition, species richness, and percent cover) and abiotic variables (soil temperature, moisture, pH, and canopy openness) along 28 transects across hard forest edges. We tested five statistical models to describe the response pattern of each variable (1) over all transects and (2) per transect. We then compared the response patterns as a function of the attributes of the edge (orientation, topography, and adjacent land cover) and forest patch size. Results: Over all transects, a general decreasing trend was observed for all variables as the distance from the edge increased. In the individual transects, we evidenced a large variability in the response patterns that was not related to edge attributes or to patch size. Conclusion: It is difficult to assess the depth of edge influence in highly fragmented forests and to identify the determinants of edge effects. We recommend that care should be taken with studies using pool of transects, and that further studies should be carried out including situations with neutral patterns, in order to gain a broader understanding of edge effects on vegetation

High variability of edge effects on forest vegetation diversity

The influence of edges on vegetation diversity in forest fragments is an important issue for biodiversity conservation because of the large part of temperate woodlands concerned. In numerous empirical studies, a general pattern has been identified; it is described as two zones: the edge where plant distribution is linked to the distance from the forest border, the core area where the variability of vegetation is not linked to this distance. We present results of a study aiming at measuring the edge effects on vegetation in forest fragments in south-western France and at identifying potential factors of their variability. Vegetation was sampled in 28 transects constituted by 20 contiguous quadrats (2x2m). Environmental conditions (soil, light) of each quadrat was measured and each transect was assigned to a type of forest border based on its orientation and adjacent land cover. Historical records on each border were also available. Multivariate ordination methods were used to analyse data to identify patterns in species distribution. Our results showed a larger variability of vegetation response to edge influence than what was expected from literature. Beta diversity between transects, and in a given transect between quadrats was high and few species appeared as associated with edge conditions. However, multitable ordination of the quadrats from the 28 transects analysed together showed a common pattern of response of vegetation, but it seemed to have several parts that had not been described before in the literature. None of the factors measured was able to explain this variability. These results underlined the variability of edge effects on forest vegetation that was often underestimated by biodiversity managers

Postdispersal weed seed predation ranged between 19 to 84% per week following a species preference rank

Postdispersal weed seed predation ranged between 19 to 84% per week following a species preference ran

Wild herbaceous vegetation in agroforestry systems: an asset that should not be overlooked

Thanks to agroforestry, trees and hedgerows are back in numbers in agricultural landscapes, where they provide many services. Agroforestry also gives pride of place to wild herbaceous vegetation, often perceived as a constraint or neglected by humans. Omnipresent when the soil is not tilled, herbaceous vegetation grows spontaneously at the foot of trees. From alley-cropping agroforestry to bocage landscapes, these 'little' plants are proving to be a major asset for the agroecological transition. Through the presentation of key results, this article explains how to take advantage of the wild herbaceous vegetation in agroforestry systems, in order to conserve biodiversity and promote sustainable agricultural productio

Méthode d’étalonnage de mini capteurs enregistreurs de température et d’humidité relative pour utilisation in situ

Une procédure simple d’étalonnage d’un type de mini-capteurs enregistreurs HOBO, utilisés en milieu extérieur pour des durées longues (1 an), a été mise au point au laboratoire d’écologie de l’Inra de Toulouse. Les capteurs ont été testés dans une gamme de valeurs proche de leur condition d’utilisation in situ : par palier de 5°C entre 0°C et +40°C pour la température et par palier de 10 % entre 60 % et 90 % pour l’humidité relative. L’étalonnage des capteurs est validé par comparaison à une sonde étalon placée dans le même milieu et à l’aide de seuils d’erreur maximale tolérée (EMT) préalablement définis pour nos besoins sur le terrain. Les résultats de cette étude montrent la nécessité de corriger les valeurs enregistrées par les capteurs. Après correction, l’ensemble des capteurs présente des valeurs de température et d’humidité relative fidèles et justes. L’étalonnage des capteurs HOBO est donc une étape nécessaire avant de les mettre en service sur une expérimentatio

Prédire l’occurrence des espèces adventices : quelles échelles de temps et d’espace ?

Comprendre la distribution spatiale des communautés végétales et les processus écologiques sous-jacents constituent un enjeu majeur en particulier pour la gestion intégrée de la flore adventice. Le projet européen PURE ("Pesticide Use-and-risk Reduction in European farming systems with Integrated Pest Management") vise à concevoir, à partir d’études empiriques identifiant les déterminants locaux et régionaux de la distribution d’espèces nuisibles, des paysages qui leur soient défavorables. Les déterminants de la distribution des adventices sont généralement étudiés à l’échelle de la parcelle or, de récentes études suggèrent qu’il est également nécessaire de tenir compte du contexte paysager. Par ailleurs, les paysages agricoles constituent des systèmes dynamiques dans lesquels les cultures et les pratiques se succèdent. Nous faisons l’hypothèse que la flore adventice qui s’exprime dans une parcelle une année donnée dépend à la fois des pratiques appliquées l’année donnée mais également les années précédentes et des pratiques sur les parcelles voisines. Notre étude vise ainsi à identifier quelles échelles de temps et d’espace sont les plus pertinentes pour prédire l’occurrence des espèces adventices. La flore adventice a été échantillonnée dans 58 parcelles de la zone de Fénay pendant 4 années consécutives. Les pratiques de ces parcelles ont été recensées de 2004 à 2011 par enquêtes auprès des agriculteurs. Nous avons adopté une approche de sélection de modèles basée sur le critère d’AIC, complétée par une validation croisée pour quantifier les capacités prédictives du meilleur modèle. Les premiers résultats montrent que l’intégration d’échelles de temps et d’espace larges améliore la description de la distribution des adventices