Ecology of annual Lythrum of Mediterranean temporary pools : Implications for the conservation of Lythrum thesioides in the Costières of Nîmes

Les communautés de plantes des mares temporaires méditerranéennes sont caractérisées par la dominance des espèces annuelles, avec une banque de graines persistante, dont la germination est associée aux alternances d’inondation et d’assèchement. Bien que de petites tailles et irrégulièrement distribuées dans les paysages, elles possèdent une flore riche. Elles ont cependant été particulièrement détruites et dégradés, et de nombreuses espèces inféodées à cet habitat sont aujourd’hui rares et menacées. Parmi elles, six espèces annuelles du genre Lythrum sont présentes dans le sud de la France, dont Lythrum thesioides. Cette espèce supposée éteinte en Europe au milieu du XX° siècle, a été redécouverte successivement à partir de 1998 dans 3 mares temporaires méditerranéennes de France. Les objectifs de cette thèse sont (1) de caractériser les niches écologiques de ces six espèces et (2) d’utiliser cette connaissance pour proposer des actions de gestion pertinentes pour leur conservation, notamment pour L. thesioides. La première étape a été de clarifier la distribution de ces 6 espèces annuelles dans la région méditerranéenne et particulièrement celle de Lythrum thesioides. Ce travail s’est accompagné d’une étude phylogénétique des relations entre les six espèces et 13 autres du genre Lythrum. La comparaison des niches de régénération a ensuite illustré l’importance de plusieurs variables environnementales pour la germination, et principalement la température optimale de germination qui était différente entre les espèces et particulièrement élevée pour L. thesioides. L’étude des micro-niches des plantes adultes a enfin démontré une différentiation franche entre les espèces en termes de propriété du sol, et dans une moindre mesure, de présence et phénologie de la communauté végétale compagne. La combinaison des résultats de ce travail, caractérisant une niche écologique originale pour L. thesioides, a enfin été utilisée pour alimenter des propositions de gestion, composée de plusieurs scénarios pour la conservation de L. thesioides dans sa principale population dans le sud de la France.The vegetation of Mediterranean temporary pools is characterized by the dominance of annual species with a perennial seed bank whose germination is cued with cyclic flooding and drying. Although small in size and patchy in the landscape they have a riche flora. They have however suffered much from habitat loss and degradation and many species specialized to this habitat have become rare and endangered. Among these species are found six annual Lythrum species in the South of France. The objectives of this thesis were to quantify the ecological niche of these species in order to inform management action for their conservation. Management of these ecosystems and species conservation depend on knowledge the ecology of regeneration and survival in the changing environment of this ecosystem. The first step here was to clarify the distribution of the six species in the Mediterranean region and in particular L. thesioides, a species thought to be extinct in the wild and rediscovered in three Mediterranean temporary pools in France since 1998, two of which are still visible. This was accompanied by a phylogenetic study of the relationships among these six species and 13 other species in the genus studied previously. Comparison of the regeneration niche illustrated the importance of several variables for germination, principally the optimal temperature that was different among the species and in particular for the very rare L. thessioides. Examination of the micro-niche of adult plants also revealed a clear differentiation of the species in terms of soil properties and less notably the presence and phenology of associated species. The combined results of this work have been used in the construction of a management action plan composed of several scenarios for the conservation of L. thessioides at its primary site of occurrence in the South of France

Ecologie des Lythrum annuels des mares temporaires méditerranéennes : applications à la conservation de L. thesioides dans les Costières de Nîmes

The vegetation of Mediterranean temporary pools is characterized by the dominance of annual species with a perennial seed bank whose germination is cued with cyclic flooding and drying. Although small in size and patchy in the landscape they have a riche flora. They have however suffered much from habitat loss and degradation and many species specialized to this habitat have become rare and endangered. Among these species are found six annual Lythrum species in the South of France. The objectives of this thesis were to quantify the ecological niche of these species in order to inform management action for their conservation. Management of these ecosystems and species conservation depend on knowledge the ecology of regeneration and survival in the changing environment of this ecosystem. The first step here was to clarify the distribution of the six species in the Mediterranean region and in particular L. thesioides, a species thought to be extinct in the wild and rediscovered in three Mediterranean temporary pools in France since 1998, two of which are still visible. This was accompanied by a phylogenetic study of the relationships among these six species and 13 other species in the genus studied previously. Comparison of the regeneration niche illustrated the importance of several variables for germination, principally the optimal temperature that was different among the species and in particular for the very rare L. thessioides. Examination of the micro-niche of adult plants also revealed a clear differentiation of the species in terms of soil properties and less notably the presence and phenology of associated species. The combined results of this work have been used in the construction of a management action plan composed of several scenarios for the conservation of L. thessioides at its primary site of occurrence in the South of France.Les communautés de plantes des mares temporaires méditerranéennes sont caractérisées par la dominance des espèces annuelles, avec une banque de graines persistante, dont la germination est associée aux alternances d’inondation et d’assèchement. Bien que de petites tailles et irrégulièrement distribuées dans les paysages, elles possèdent une flore riche. Elles ont cependant été particulièrement détruites et dégradés, et de nombreuses espèces inféodées à cet habitat sont aujourd’hui rares et menacées. Parmi elles, six espèces annuelles du genre Lythrum sont présentes dans le sud de la France, dont Lythrum thesioides. Cette espèce supposée éteinte en Europe au milieu du XX° siècle, a été redécouverte successivement à partir de 1998 dans 3 mares temporaires méditerranéennes de France. Les objectifs de cette thèse sont (1) de caractériser les niches écologiques de ces six espèces et (2) d’utiliser cette connaissance pour proposer des actions de gestion pertinentes pour leur conservation, notamment pour L. thesioides. La première étape a été de clarifier la distribution de ces 6 espèces annuelles dans la région méditerranéenne et particulièrement celle de Lythrum thesioides. Ce travail s’est accompagné d’une étude phylogénétique des relations entre les six espèces et 13 autres du genre Lythrum. La comparaison des niches de régénération a ensuite illustré l’importance de plusieurs variables environnementales pour la germination, et principalement la température optimale de germination qui était différente entre les espèces et particulièrement élevée pour L. thesioides. L’étude des micro-niches des plantes adultes a enfin démontré une différentiation franche entre les espèces en termes de propriété du sol, et dans une moindre mesure, de présence et phénologie de la communauté végétale compagne. La combinaison des résultats de ce travail, caractérisant une niche écologique originale pour L. thesioides, a enfin été utilisée pour alimenter des propositions de gestion, composée de plusieurs scénarios pour la conservation de L. thesioides dans sa principale population dans le sud de la France

Heterogeneous forest structures favor persistence of the grassland Mediterranean geophyte Gagea lacaitae

International audienceLand use changes in the northern Mediterranean basin threaten our ability to conserve its habitats and species. Reduced grazing has led to local declines in grassland species and colonization by forest species leading to conservation actions aimed at restoring open habitats. Recently, populations of Gagea lacaitae, a bulbous species typical of Mediterranean open xeric grasslands, have been discovered in forest clearings, an unexpected habitat for this species. Here, we surveyed 48 plots to characterize and compare the ecological niche of G. lacaitae growing in both open xeric and forest clearing habitats. We recorded floristic composition and plant cover and collected soil samples to measure water retention capacity, pH, organic matters and conductivity. Open xeric grasslands and forest clearings differ in plant cover, community composition, and microhabitat structure but not in plant diversity, mean soil conditions, or G. lacaitae cover. Key similarities in conditions allow this species to persist in woodlands that heterogenous enough to include clearings. Such habitats have value for conserving this species and should be sustained

Ecological niche differentiation among six annual Lythrum species in Mediterranean temporary pools

International audienceThe ecological niche defines the favourable range of a species in a multidimensional space of ecological factors that determine the presence and function of individuals. This fundamental concept in ecology is widely used to understand plant species coexistence and segregation. In this study, we test for ecological differentiation among six annual Lythrum species that are characteristic of temporary pools in the South of France, where they either coexist or occur separately. We first analysed the co-occurrence of species at two different geographical scales: cluster analyses of species presence in 10 km grid cells and coexistence in 0.25 m2 quadrats within populations of each species. Second, for three to nine populations of each species, we quantified a range of biotic and abiotic parameters using point contacts and soil measurements in five 0.25 m2 quadrats per population. We performed PCA on all variables and analysed each variable separately to compare the ecological niche features of the six species. A phenological index was assessed for the plant community of each site. We detected highly localized niche differentiation in terms of soil pH (all species) and for a range of variables among pairs of species. The six species also showed marked differences in the flowering period relative to the mean and variability of flowering time in their local community. These fine-scaled niche differences are associated with phylogenetic distances among species and may contribute to species’ coexistence. These results are integrated in a conservation management plan for the habitat of the rarest species in this group

A history of discoveries and disappearances of the rare annual plant Lythrum thesioides M.Bieb.: new insights into its ecology and biology

International audienceMediterranean temporary pools are threatened ecosystems that host a unique plant community, mostly composed of annual species with large and long-lived seed banks. The longevity of their seed bank, the scarcity of their habitat, the small size of their populations and the low frequency of above-ground vegetation result in a low probability of detection of these species. The discovery of new populations of such rare species are thus important for our understanding of the ecology of the temporary pool ecosystem. Lythrum thesioides M.Bieb., 1808 is a very rare annual species of temporary pools and river banks which was thought to be extinct in the South of France until 1998. Here, we review the distribution of the species and report the recent discovery of a population during a targeted search combining historical data on wetland occurrence on a particular geological substrate. We present new information on its autecology, pollen morphology and the karyotype. Only three populations are currently known worldwide for Lythrum thesioides, and only one of these has favorable management conditions. Thus, we outline new conservation perspectives in the context of a targeted search project and the conservation management of one population

Apport de l'outil Atelier Moodle pour apprendre à rédiger un compte rendu de travaux pratiques en biologie

International audienceChaque année 900 à 1000 étudiants sont inscrits dans le portail MONOD de l’UE Biologie Intégrative des organismes. Le département Biologie-Ecologie a fait le choix de favoriser l’enseignement pratique pour favoriser l’apprentissage. Cette UE de 5 ECTS compte donc 30h de TP, 10.5h de TD pour 9h de CM. L’enjeu de cette UE est de sensibiliser les étudiants à toutes les facettes de la biologie tout en leur faisant acquérir, par la pratique, un certain nombre d’apprentissage basiques spécifiques à la biologie (reconnaitre et classer les organismes avec les méthodes dédiées…) et des compétences plus transversales : rédiger un compte-rendu d’observation, faire un diagramme de manipulation tout en respectant un horaire. Le premier verrou est donc de faire acquérir de nombreuses compétences à différents niveaux et dans le même temps. À cela s’ajoute le nombre et la diversité des profils étudiants mais aussi le nombre et la diversité des profils enseignants.Savoir rédiger un compte-rendu d’observation et d’expérimentation est une compétence essentielle pour un scientifique et suit la logique de rédaction d’une publication. L’objectif de notre étude a donc été d’optimiser cet apprentissage et de pallier le manque d’uniformité à la fois sur la forme et le délai de rendu des corrections des comptes rendus. De plus, les corrections des enseignants sont souvent incomprises et mal vécues. L’autoévaluation et l’évaluation par les pairs semblent des méthodes qui permettent aux étudiants de mieux comprendre les attendus. Dans l’autoévaluation, l’étudiant est face à lui-même et n’a pas à craindre de l’image qu’il renvoie. L’évaluation par les pairs permet une relation apprenant-apprenant. On n’est pas dans un rapport hiérarchique. Par contre, la crainte du regard de l’autre peut-être un biais. L’anonymat est une solution pour pallier ce biais. Utiliser cette méthode via une interface informatique de type Moodle permet la mise en place d’une uniformisation plus contrôlée, et un paramétrage facilité de la répartition, de l’anonymat et de la notation. Elle nécessite en préalable une bonne pratique des outils de bureautique par les étudiants. Notre objectif a donc été d’utiliser la plateforme Moodle pour utiliser l’outil atelier à la fois pour l’autoévaluation des 2 premiers TP et l’évaluation par les pairs du TP3, suivi d’une évaluation classique par l’enseignant pour le TP4. Nous avons bénéficié pour cela d’un soutien de la Faculté des Sciences de l’université de Montpellier via l’appel à projet TICE 2016-2017.Nos résultats concernent à la fois l’appréciation des étudiants pour cet outil mais aussi le bilan sur l’évolution des notes au cours de l’année et en comparaison avec les promotions des années précédentes n’ayant pas eu ce dispositif. Cet outil ne peut que perdurer s’il a l’adhésion à la fois des étudiants et des enseignants. Nos résultats montrent que les étudiants sont majoritairement favorables à cet outil s’il est utilisé tôt dans l’apprentissage. Le retour des enseignants est plus hétérogène notamment sur le fait d’intégrer cette évaluation dans la moyenne de l’UE. Nous commenterons aussi l’outil, l’avantage et l’inconvénient des différents paramètres testés mais aussi le temps de gestion en regard de l’utilisation de cet outil. Enfin, nous proposerons des perspectives d’amélioration afin d’optimiser son utilisation. En effet, la mise en place et la maintenance est assez lourde durant l’opération. Une sensibilisation des enseignants et une formation à l’outil permettrait de tirer tous les avantages de cet outil