Les objectifs de ma thèse sont d’apporter des éléments de compréhension de l’évolution
des interactions (nature, intensité et importance) entre la régénération ligneuse et la végétation interférente sous contrainte des ressources (lumière et eau) et sous modification de la pression d’herbivorie. Quels sont les rôles respectifs de l’interaction plante-plante et de
l’abroutissement par les ongulés sauvages dans la structuration et la composition d’une communauté végétale ? La végétation interférente est-elle favorable ou non à l’établissement des semis ligneux ? Dans quelle mesure le niveau des facteurs abiotiques (eau et lumière) module les interactions plante-plante ? Quelle est l’influence de l’herbivorie en interaction avec les changements des niveaux de ressources ? Quels sont les mécanismes d'actions sous-jacents ? Quelle est la part des effets directs et indirects ? Est-ce que l’abroutissement sur une plante voisine est capable de modifier les performances d’une plante cible via des modifications environnementales ? La réponse à ces questions permettra de mieux comprendre les effets des
changements globaux et les retombées de la mise en place de nouvelles pratiques de gestion sur la dynamique de régénération forestière. Nous allons nous appuyer en grande partie sur
un modèle d’étude d’intérêt sylvicole : le système Quercus petraea / Rubus sect. fruticosi /
Capreolus capreolus (chêne sessile, ronce, chevreuil, cf. chapitre 3.1 pour le choix du système
d’étude).
Les théories s’intéressant à la compétition entre plantes soulignent l’importance de la prise en compte des gradients de ressources et de productivité mais peu s’intéressent à la place des perturbations biotiques telles que l’abroutissement par les cervidés dans cette équation. Ainsi, le chapitre 4.1 cherche à préciser le rôle de la défoliation des ronciers dans
la modification de l’intensité et de l’importance de l’interaction entre des semis de chêne sessile et la ronce, le long de deux gradients de ressources (lumière et eau). Pour répondre à
cette problématique, nous avons mis en place un dispositif en conditions semi-contrôlées. L’intensité et l’importance des interactions ont été évaluées grâce au calcul d’indices de
compétition.
Dans le chapitre 4.2, nous allons nous placer à une échelle d’étude plus fine pour nous
intéresser (i) à la part des effets directs et indirects et (ii) aux mécanismes sous-jacents des
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nous avons opté pour une approche de type "structural equation modeling" (SEM) en modélisant les liens de causalité entre les compartiments biotiques via les variables environnementales explicatives (température, déficit de pression de vapeur d’eau VPD, disponibilité en lumière, disponibilité en eau).
Dans le chapitre 4.3, nous allons tester in situ (en conditions naturelles) les résultats obtenus par l’étude en conditions semi-contrôlées. Cette étude permettra de se concentrer sur les processus de susceptibilité et de résistance associative, processus gouvernés par la sélectivité alimentaire des cervidés (qui était absente en conditions semi-contrôlées).
Dans le chapitre 4.4, nous allons nous intéresser à une communauté végétale complète. Cette approche nous permettra d’étudier les changements de dynamique imputables à l’abroutissement par les ongulés en condition naturelle dans la Réserve Naturelle de Chasse et de Faune Sauvage (RNCFS) de la Petite-Pierre à moyen terme (8 ans). Ce dispositif de type enclos / exclos nous permettra de mettre en évidence les rôles prépondérants et complexes de la compétition par la végétation interférente et de l’abroutissement par les cervidés sur la
régénération ligneuse et la composition de la communauté végétale.
A la lumière de tous ces éléments, nous synthétiserons les principaux apports de ce travail aux connaissances sur les interactions écologiques multiples. Ensuite, nous apporterons quelques éléments de discussion plus généraux. La réflexion se focalisera sur la prise en compte
des interactions écologiques multiples dans la dynamique des communautés végétales. En
parallèle, la discussion précisera les facteurs à considérer pour améliorer notre
connaissance des interactions écologiques multiples en se basant sur les résultats obtenus
tout au long de ma thèse. Une représentation schématique de l’approche développée dans le cadre de mon travail de thèse est donnée en Fig. 15.
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Les hypothèses de travail : Apports d’une approche écosystémique à l’étude de la dynamique des communautés végétales forestières
Article I, chapitre 4.1
H1. L’intensité et l’importance des interactions plante-plante varient le long des gradients de
disponibilité en ressources.
(a) L’intensité de l’interaction semis de chêne / roncier reste constante le long des gradients de
disponibilité en ressources.
(b) L’importance de l’interaction semis de chêne / roncier augmente le long des gradients de
disponibilité en ressource
H2. La défoliation de la ronce modifie les patrons de réponses de l’interaction semis de chêne / roncier
au gradient de disponibilité en ressources :
(a) elle diminue l’intensité / l’importance de la compétition
(b) L’effet de la défoliation dépend du paramètre étudié (croissance, survie…) et de la période de défoliation.
Article II, chapitre 4.2
H3. L’effet de la canopée arborée / de l’abroutissement sur la régénération ligneuse passe à la fois par : (a) des interactions directes négatives.
(b) des interactions indirectes positives via le contrôle du développement de la végétation
interférente.
H4. Ces effets directs et indirects s’exercent, au moins en partie via : (a) la modification de la disponibilité en ressources.
(b) la modification du microclimat.
Chapitre 4.3
H5. La pression d’abroutissement modifie les patrons de réponses de l’interaction semis de chêne /
roncier au gradient de lumière due à la canopée arborée adulte en conditions naturelles.
H6. En conditions naturelles, l’appétence de la ronce va protéger les semis de chêne de
l’abroutissement par les chevreuils via un phénomène de résistance associative par contraste alors qu’en absence de chevreuil la ronce va principalement avoir un effet compétitif.
Article III, chapitre 4.4
H7. Au sein d’une communauté végétale complexe, la suppression de la pression d’abroutissement va
amener à des changements de compétitivité des espèces en présence et conduire à une communauté végétale alternative à moyen terme, moins diversifiée avec hyperdominance d’une espèce opportuniste.
H8. La suppression de la pression d’abroutissement dans une communauté végétale complexe a des
effets contradictoires sur la dynamique de la régénération ligneuse.
(a) via la suppression de l’abroutissement des semis ligneux, elle facilite le recrutement et
l’installation de ces derniers.
(b) via l’augmentation de la compétition par la végétation interférente qui n’est plus contrôlée par
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