Les modèles disponibles prévoient que le changement climatique entrainera de plus longues périodes de sécheresse et/ou une diminution globale des précipitations en région méditerranéenne. Ces changements affecteront probablement la composition des communautés, la biodiversité et les processus écosystémiques. Cependant, les effets de la biodiversité, des changements de précipitations et de leurs interactions sur le fonctionnement des écosystèmes restent mal connus. Dans cette thèse, j’ai cherché à quantifier le rôle de la diversité des plantes dans la réponse d’un écosystème de garrigue méditerranéenne à une diminution de la disponibilité en eau, avec un intérêt particulier pour les processus souterrains, tels que le fonctionnement de la communauté microbienne du sol et les réponses fonctionnelles des racines.Afin d’étudier les conséquences d’une sécheresse sévère répétée sur la croissance végétale, et particulièrement racinaire, j’ai mis en place une expérience en rhizotrons, en conditions semi-contrôlées. Dans chaque rhizotron ont été plantées deux individus d’une même ou de différentes espèces des trois espèces dominantes de notre site d’étude (Quercus coccifera, Cistus albidus, Brachypodium retusum). Les sécheresses sévères répétées ont eu un effet négatif sur la survie des deux espèces ligneuses mais pas sur celle de l’herbacée. La compétition interspécifique a généralement augmenté la survie de C. albidus et B. retusum comparé à la compétition intraspécifique. A l’inverse, la compétition interspécifique a diminué la survie de Q. coccifera. De la même manière, les traits morphologiques racinaires ont été plus affectés par l’identité des espèces voisines que par le traitement de sécheresse. Les profils métaboliques des communautés microbiennes (CLPP) de sol associé aux racines n’ont pas été affectés par les traitements de sécheresse ni par l’identité des espèces végétales. Cependant, avec l’augmentation de la profondeur du sol, les CLPP ont augmentés mais avec une utilisation de ressources moins diversifiées. Ces résultats suggèrent que la composition d’espèces végétales de la garrigue méditerranéenne étudiée a un effet plus important sur la croissance, la variabilité intraspécifique des traits racinaires et la survie que les sécheresses sévères répétées.Dans le contexte d’un projet collaboratif (CLIMED), j’ai utilisé un gradient naturel de diversité d’espèces d’arbustes d’un écosystème de garrigue méditerranéenne ayant reçu un traitement d’exclusion de pluie partielle (-12% de précipitation). Cette expérience m’a permis d’étudier les réponses des profils métaboliques des communautés microbiennes du sol CLPP à une diminution des précipitations ainsi qu’à un changement de diversité des litières végétales décomposant au sol comme ressource clé pour les microorganismes hétérotrophiques du sol, pendant deux ans. Alors que l’exclusion de pluie n’a eu qu’un impact mineur sur la diversité des substrats métabolisés par les communautés microbiennes, la richesse spécifique de la litière a favorisé l’activité microbienne du sol en augmentant la diversité catabolique de la communauté microbienne du sol. Ces résultats suggèrent que les effets indirects du changement climatique sur la composition et la richesse des espèces végétales pourraient avoir des conséquences plus importantes pour le fonctionnement microbien du sol que la réduction des précipitations prévue dans l’écosystème de garrigue méditerranéenne étudié.Mes deux études, de terrain et en rhizotron, ont clairement montrées que l’identité et la diversité des espèces végétales peuvent être plus importantes pour le fonctionnement de ces garrigues méditerranéennes qu’une augmentation des sécheresses. Je conclus que les changements de composition et de diversité d’espèces végétales induits par le changement climatique peuvent avoir des conséquences plus importantes pour le fonctionnement des garrigues méditerranéennes que les effets directs d’une modification des précipitations / Longer drought periods and/or overall less precipitation are thought to be major consequences of ongoing climate change in the Mediterranean region. These changes in the water regime will likely affect community composition, biodiversity and ecosystem processes, but very little is known about how biodiversity and changes in precipitation interactively affect ecosystem functioning. In my PhD thesis, I aimed to quantify the role of plant diversity in the response of Mediterranean shrubland ecosystem to a decrease in water availability, with a particular interest in belowground processes, such as soil microbial community functioning and functional responses in plant roots.I used a rhizotron approach under partially controlled conditions to study plant growth responses to repetitive severe droughts, with a particular focus on root growth. Two individuals of the same species or in all possible combinations of the three dominating species at our field site (Quercus coccifera, Cistus albidus, Brachypodium retusum) were grown together in a rhizotron. Repetitive severe droughts had a negative effect on survival of the two woody species (Q. coccifera, C. albidus), but not of the grass B. retusum. Interspecific competition generally increased survival of C. albidus and B. retusum compared to monospecific competition. Conversely, interspecific competition decreased the survival of Q. coccifera. Likewise, I found that root morphological traits were mostly affected by the neighbor species identity rather than by severe drought. The community level physiological profiles (CLPPs) of root associated soil microbial communities did not differ between drought treatments and were also not affected by plant species identity. However, CLPPs changed towards more total microbial activities but less diverse resource use at increasing soil depth. Collectively these results suggest that plant species composition of the studied Mediterranean shrubland has a stronger effect on growth, intraspecific variability in root traits and survival than repetitive severe droughts.In the context of a larger collaborative project (CLIMED), I used a natural gradient of shrub species diversity in a Mediterranean shrubland ecosystem (garrigue) to which a permanent partial rain exclusion treatment (12% less precipitation) was added. This field experiment allowed me to study the responses of soil microbial community level physiological profiles (CLPPs) to reduced precipitation and to a change plant-produced leaf litter material decomposing on the ground as a key resource for heterotrophic soil microorganisms over two years. While rain exclusion had only a minor impact on the diversity of substrates metabolized by the microbial communities, litter species richness promoted global soil microbial activity by increased catabolic diversity of the soil microbial community. These results suggest that indirect climate change effects on plant species composition and richness might have more important consequences for soil microbial functioning than reduced precipitation in the studied Mediterranean shrubland ecosystem.Both, the field study of soil microbial functioning and the rhizotron study of plant growth and survival clearly showed that plant species identity and diversity may be more important for the functioning of these Mediterranean shrublands than increased drought. I conclude that climate change induced shifts in plant species composition and diversity may have more important consequences for the functioning of Mediterranean shrublands than the direct effects of altered precipitation.

L’aménagement du territoire et l’intensification agricole constituent deux causes majeures du déclin de la biodiversité. La plupart des projets d’aménagement sont tenus d’appliquer la séquence « éviter-réduire-compenser » (ERC) aux impacts générés, pour atteindre une absence de perte nette de biodiversité. La mise en place de cette séquence dans le cas de la construction de parcs éoliens se heurte à la difficulté d’évaluation et de prédiction des impacts dont la mortalité par collisions avec les chiroptères et l’avifaune. Nous avons en effet montré dans un travail préliminaire que les manques théoriques sur l’évaluation de l’impact combinés à une qualité variable des études réglementaires amènent aujourd’hui à i) un évitement et une réduction peu efficaces, ii) une compensation la plupart du temps inexistante ou hasardeuse. Face aux contraintes d'implantation, les éoliennes sont principalement installées en milieu agricole. Ce dernier, en plus de constituer un espace de production alimentaire, de support d’énergie renouvelable et de biodiversité, doit également assurer le rôle de compensation des impacts générés par la production d’énergie éolienne. Il apparaît d’autant plus urgent d’étudier cette problématique que ces impacts semblent pouvoir affecter les populations d’espèces en fort déclin. Dans un premier temps, nous avons quantifié un deuxième type d’impact des éoliennes, la répulsion exercée sur les chiroptères, jusqu’ici largement méconnue et de ce fait non pris en compte dans les projets d’implantation. Nous mettons en évidence un fort impact négatif de la présence d’éoliennes sur la fréquentation des haies par les chiroptères jusqu’à une distance minimale de 1000 m autour de l’éolienne, engendrant ainsi d’importantes pertes d’habitats. Or, à l’échelle du nord-ouest de la France, 89% des éoliennes sont implantées à moins de 200 m d’une lisière arborée (haie ou forêt), cette distance constituant une recommandation européenne. Cette étude améliore donc les connaissances liées à l’implantation des éoliennes pour optimiser l’évitement d’une partie des impacts, les rendant compensables par leur quantification. Nous avons ensuite comparé différentes mesures couramment utilisées en compensation (jachères et infrastructures agroécologiques), en développant un calcul d’équivalence multi-taxonomique entre ces mesures. Ceci a permis en toute transparence de proposer des alternatives aussi efficaces à une mesure peu acceptable (par exemple les jachères en contexte grandes cultures), maximisant les leviers de mise en place de la compensation. Enfin, nous avons évalué la faisabilité de mesures compensatoires potentiellement plus acceptables, non plus axées sur l’ajout d’éléments dans la matrice agricole, mais sur des mesures visant directement la qualité de cette matrice support de biodiversité. En se focalisant sur des changements de pratiques agricoles n’engendrant pas ou peu de pertes de rendement, nous montrons que la simplification du travail du sol peut apporter de forts bénéfices à l’avifaune et aux chiroptères. Toutefois, ce bénéfice peut fortement varier en fonction des pratiques visant à limiter l’excès de végétation spontanée généré par l’absence de labour. Une diminution du travail du sol et de l’usage d’herbicides peuvent créer des gains comparables à ceux obtenus en agriculture biologique. La thèse souligne l’urgence de reconsidérer les stratégies actuelles d’implantation et d’exploitation des éoliennes en milieu agricole, causant de fortes pertes d’habitats et une mortalité systématique. Elle montre aussi qu'en dépit des manques de connaissances limitant les possibilités d’un dimensionnement des mesures compensatoires fondé sur une quantification intégrale des impacts, nous sommes en mesure d’apporter d’ores et déjà des gains écologiques efficaces en milieu agricole grâce à des mesures acceptables par l’ensemble des acteurs. / Land-use planning and agricultural intensification are two major causes of biodiversity loss. Most of development projects have to apply the mitigation hierarchy, i.e. avoid, reduce then offset impacts on biodiversity, in order to achieve the no net loss. Wind farm installation makes the mitigation hierarchy application difficult due to the lack of knowledges regarding the quantification and the prediction of impacts, characterized by collisions of birds and bats with turbines. In a preliminary study we showed that the current fail of impact assessment studies in i) the avoidance and the reduction as well as ii) the offsetting of impact, are mainly linked to a lack of theoretical knowledges and a low quality of studies. Installation constraints often imply to implement wind turbines in farmland areas. Such areas have the triple function of food production, renewable energy and biodiversity carrier, but they also have to offset impacts on biodiversity, which are generated by wind turbines. Thus, there is an urgent need to improve the consideration of impacts on biodiversity in projects, which would have underestimated effects on populations. In a first time, we quantified a new type of impact: the wind turbine revulsion on bats. This impact is so far little known and not taken into account in assessment studies for wind farm installations. We highlighted a negative long distance impact (over 1000 m) of wind turbine proximity on bat activity at hedgerows, which is a highly attractive habitat for this taxa. These strong negative impacts currently lead to high losses of habitat use. Moreover, at the region scale study (north-west France), 89% of turbines are implemented at less than the European recommendations (200 m to wooded edges -hedgerows or forests). Thus, this study improved knowledges in order to optimize avoidance of this impact and made them measurable allowing their offsetting. We then compared different commonly used offsetting measures (i.e. fallows and agroecological elements), by developing a method for calculating ecological equivalences between offset measure. This allowed in complete transparency to find alternative measures as efficiently as an initial low acceptable measure (i.e. fallows in open field area). Such a method allowed an effective implementation of measures. Finally, we assessed the ecological gain provided by new types of measures such as changes in farming practices. Unlike classic measures which are usually an implementation of new elements in the landscape, changes in farming practices consist in quality improving of arable land features. Because we studied changes which do not implies losses of yield, or low in first years after changes, such measures are potentially more acceptable for farmers. We showed that tillage and herbicide reduction could positively impact birds and bats. However, to reduce tillage (i.e. no ploughing) implies to adapt the method to control weeds, previously performed by ploughing. Several possibilities can be used such as cover cropping or herbicide use intensification. In this context, our results also highlighted that positive impacts could vary significantly among underlying weed control possibilities. For instance, tillage reduction, when one herbicide pass is removed, generates as much ecological gain than organic farming system. This PhD thesis highlights the urgent need to adapt wind energy planning and these exploitation in farming areas, due to high habitat loss and systematic mortality. This thesis also shows that despite the current lack of knowledges, preventing to design offsetting measures facing to quantified impacts, implementation of acceptable measures for stakeholders may provide effective gains for bats and birds.

Les prairies représentent une source importante de biodiversité dans les paysages agricoles qu’il est important de surveiller. Les satellites de nouvelle génération tels que Sentinel-2 offrent de nouvelles opportunités pour le suivi des prairies grâce à leurs hautes résolutions spatiale et temporelle combinées. Cependant, le nouveau type de données fourni par ces satellites implique des problèmes liés au big data et à la grande dimension des données en raison du nombre croissant de pixels à traiter et du nombre élevé de variables spectro-temporelles. Cette thèse explore le potentiel des satellites de nouvelle génération pour le suivi de la biodiversité et des facteurs qui influencent la biodiversité dans les prairies semi-naturelles. Des outils adaptés à l’analyse statistique des prairies à partir de séries temporelles d’images satellites (STIS) denses à haute résolution spatiale sont proposés. Tout d’abord, nous montrons que la réponse spectrotemporelle des prairies est caractérisée par sa variabilité au sein des prairies et parmi les prairies. Puis, pour les analyses statistiques, les prairies sont modélisées à l’échelle de l’objet pour être cohérent avec les modèles écologiques qui représentent les prairies à l’échelle de la parcelle. Nous proposons de modéliser la distribution des pixels dans une prairie par une loi gaussienne. A partir de cette modélisation, des mesures de similarité entre deux lois gaussiennes robustes à la grande dimension sont développées pour la classification des prairies en utilisant des STIS denses: High-Dimensional Kullback-Leibler Divergence et -Gaussian Mean Kernel. Cette dernière est plus performante que les méthodes conventionnelles utilisées avec les machines à vecteur de support (SVM) pour la classification du mode de gestion et de l’âge des prairies. Enfin, des indicateurs de biodiversité des prairies issus de STIS denses sont proposés à travers des mesures d’hétérogénéité spectro-temporelle dérivées du clustering non supervisé des prairies. Leur corrélation avec l’indice de Shannon est significative mais faible. Les résultats suggèrent que les variations spectro-temporelles mesurées à partir de STIS à 10 mètres de résolution spatiale et qui couvrent la période où ont lieu les pratiques agricoles sont plus liées à l’intensité des pratiques qu’à la diversité en espèces. Ainsi, bien que les propriétés spatiales et temporelles de Sentinel-2 semblent limitées pour estimer directement la diversité en espèces des prairies, ce satellite devrait permettre le suivi continu des facteurs influençant la biodiversité dans les prairies. Dans cette thèse, nous avons proposé des méthodes qui prennent en compte l’hétérogénéité au sein des prairies et qui permettent l’utilisation de toute l’information spectrale et temporelle fournie par les satellites de nouvelle génération. / Grasslands are a significant source of biodiversity in farmed landscapes that is important to monitor. New generation satellites such as Sentinel-2 offer new opportunities for grassland’s monitoring thanks to their combined high spatial and temporal resolutions. Conversely, the new type of data provided by these sensors involves big data and high dimensional issues because of the increasing number of pixels to process and the large number of spectro-temporal variables. This thesis explores the potential of the new generation satellites to monitor biodiversity and factors that influence biodiversity in semi-natural grasslands. Tools suitable for the statistical analysis of grasslands using dense satellite image time series (SITS) with high spatial resolution are provided. First, we show that the spectro-temporal response of grasslands is characterized by its variability within and among the grasslands. Then, for the statistical analysis, grasslands are modeled at the object level to be consistent with ecological models that represent grasslands at the field scale. We propose to model the distribution of pixels in a grassland by a Gaussian distribution. Following this modeling, similarity measures between two Gaussian distributions robust to the high dimension are developed for the lassification of grasslands using dense SITS: the High-Dimensional Kullback-Leibler Divergence and the -Gaussian Mean Kernel. The latter outperforms conventional methods used with Support Vector Machines for the classification of grasslands according to their management practices and to their age. Finally, indicators of grassland biodiversity issued from dense SITS are proposed through spectro-temporal heterogeneity measures derived from the unsupervised clustering of grasslands. Their correlation with the Shannon index is significant but low. The results suggest that the spectro-temporal variations measured from SITS at a spatial resolution of 10 meters covering the period when the practices occur are more related to the intensity of management practices than to the species diversity. Therefore, although the spatial and spectral properties of Sentinel-2 seem limited to assess the species diversity in grasslands directly, this satellite should make possible the continuous monitoring of factors influencing biodiversity in grasslands. In this thesis, we provided methods that account for the heterogeneity within grasslands and enable the use of all the spectral and temporal information provided by new generation satellites.

Le moustique Aedes (Stegomyia) aegypti (Linnaeus 1762) a été introduit dans les Amériques depuis le continent africain il y a environ 400 ans. Actuellement, cette espèce est la principale responsable des épidémies de dengue et de chikungunya dans la zone pantropicale et sa large répartition a très probablement joué un rôle important dans l’expansion récente du virus Zika. La biologie d’Ae. (Stg.) aegypti est particulièrement bien connue, ce qui n’est pas le cas de son écologie, en particulier de ses interactions avec les communautés résidentes. En adoptant une démarche pluridisciplinaire je me suis intéressé à la contribution relative des facteurs biotiques et abiotiques ainsi que de certains processus évolutifs dans la distribution de cette espèce à différentes échelles en Guyane française.Dans un premier temps j’ai participé à la révision des connaissances fondamentales sur la diversité des moustiques de Guyane. En alliant la taxonomie classique et moléculaire, cette étape a permis de découvrir plusieurs nouvelles espèces et de mettre en place des outils adaptés à la gestion de ce type de données, notamment pour une utilisation future.Dans un second temps la structuration spatio-temporelle des communautés résidentes de macro-invertébrés aquatiques a été étudiée en milieu urbain. Cela a permis de mettre en évidence l’existence d’interactions antagonistes et mutualistes avec les taxons des communautés résidentes. En particulier, le moustique autochtone Limatus durhamii Theobald 1901 semble empêcher l’établissement durable d’Ae. (Stg.) aegypti dans les milieux faiblement urbanisés via un mécanisme d’exclusion compétitive. / The mosquito species Aedes (Stegomyia) aegypti (Linnaeus 1762) was introduced into the Americas some 400 years ago from the African continent. Currently, this species is the primary agent behind dengue and chikungunya outbreaks in the pan-tropical area and its widespread distribution has likely played an important role in the recent expansion of the Zika virus. The biology of Ae. (Stg.) aegypti is particularly well known, which is not the case for its ecology. By adopting a cross-disciplinary approach I attempted to understand the relative contribution of biotic and abiotic factors as well as some evolutionary processes in the distribution of this species at the local and regional scales in French Guiana.Initially, I was interested in revising the core knowledge concerning the diversity of mosquitoes in French Guiana. By combining traditional and molecular taxonomy, this step allowed my colleagues and I to discover several new species and to create the appropriate tools to manage this type of entomological data.Secondly, we studied the spatio-temporal structure of resident aquatic macroinvertebrate communities in urban areas. This highlighted the existence of antagonistic and mutualistic interactions. In particular, the native mosquito Limatus durhamii Theobald 1901 appears to prevent the sustainable establishment of Ae. (Stg.) aegypti in slightly urbanized environments via a mechanism of competitive exclusion.

Les perturbations d’origine anthropique sont à l’origine de l’érosion de la biodiversité avec des conséquences sur la structure des communautés et pour le fonctionnement des écosystèmes. La vitesse de ces changements a stimulé de nombreuses recherches portant sur les effets de ces modifications sur la biodiversité des organismes et leurs propriétés fonctionnelles. En effet il a été montré que les traits des espèces sont plus importants que leur identité elle-même pour tenir compte de leurs rôles écologiques. Même si la majorité de ces travaux ont étudié la réponse des producteurs primaires sur les écosystèmes terrestres, la contribution d’autres organismes est toutefois essentielle pour maintenir un fonctionnement et une résilience des écosystèmes corrects.Les fourmis sont des organismes cibles intéressants pour étudier de telles modifications du fait de leur abondance et de leur dominance écologique. En effet elles ont une distribution cosmopolite et participent à de nombreuses fonctions dans l’écosystème terrestre. Elles sont également faciles à étudier et des méthodes d’échantillonnage standard existent. Bien que de nombreuses recherches aient démontré des modifications dans la composition spécifique des fourmis dans des gradients environnementaux, un nombre réduit d’entre elles ont étudié la contribution de ces organismes sur le fonctionnement des écosystèmes. De plus, les traits responsables de la stabilité des communautés de fourmis en réponse à ces modifications sont encore peu connus. Il est donc nécessaire de développer une méthodologie capable d‘identifier la participation des fourmis dans des processus écosystémiques permettant également de quantifier leur activité afin de comprendre comment ces organismes agissent sur les capacités de résistance et résilience des écosystèmes.Ainsi, cette thèse vise mettre en lumière i) en quoi la simplification des habitats liée aux activités humaines a des répercussions sur les communautés de fourmis, ii) quels sont les traits responsables du succès écologique d’une espèce ou de son déclin au sein d’un environnement donné, et iii) comment ces variations en composition spécifique impactent l’intensité de participation des fourmis aux processus écosystémiques. / Land-use changes have deep consequences on species diversity, community structure and ecosystem functioning. Consequently, many works have tried to understand the effects of such changes on the diversity and functional properties of organisms. It has been demonstrated that species traits are oftenly more important than the identity of species per se in order to account understand the ecological roles of species. Besides, while the majority of assessments about land-use change effects on ecosystem functioning have focused on primary producers, the contribution of other organisms is essential to maintain the functioning and resilience of ecosystems.Ants are interesting organisms to track land-use changes due to their abundance, ubiquity and ecological dominance. Ants are present in most of terrestrial biomes and participate in several ecosystem processes through their consumption of food resources. They are also easy to sample and standard methods exist to provide accurate comparisons between studies. While a number of studies have demonstrated abrupt changes in ant species composition along environmental gradients, only a reduced number of such studies have tried to understand how ant community changes affect ecosystem processes. Moreover, the traits responsible for the stability of ant communities in response to land-use changes are little known. It is therefore necessary to develop a methodology that enables a proper identification of ant participation to different ecosystem processes and their contribution to ecosystems’ resistance and resilience.In this thesis I aim to bring some light about i) how land-use changes affect ant community structure? ii) what traits are responsible of the ecological success of a species or it’s extinction from a given environment? iii) how changes in the species or trait composition affect the participation intensity of ants in different ecosystem processes ?

Les termites forment un groupe animal important en milieu tropical, où leur richesse spécifique est plus élevée que dans n’importe quel autre écosystème. Ils se nourrissent de matière organique végétale à différent état de décomposition, du bois dur à la matière organique minérale du le sol. Cette diversification du régime alimentaire ne se produit que chez les Termitidae, parfois appelés « termites supérieurs », alors que les autres familles se nourrissent exclusivement de bois ou d’herbe. Les termites humivores sont extrêmement abondants en Amérique du Sud et en Afrique tropicale, mais sont relativement peu étudiés par rapport aux termites xylophages. C’est particulièrement vrai pour le groupe Anoplotermes, qui représente le groupe de termites le moins bien connu. Ce travail vise à faire la lumière sur l’écologie et la diversité de ce groupe strictement humivore, et comprend les sections suivantes :(1) Des échantillonnages standardisés dans sept sites de Guyane Française ont révèle, avec quelques exceptions, que les termites xylophages sont relativement peu spécialisés à un site. Au contraire, les espèces du groupe Anoplotermes, ainsi que les termites humivores en général, sont spécialisés à un type de forêt. Cette spécialisation contribue plus que probablement à la diversification écologique, et donc, à une augmentation de la richesse spécifique des termites humivores. (2) En utilisant les ratios d’isotopiques δ13C et δ15N, nous avons aussi trouvé qu’il existe une spécialisation des espèces le long d’un gradient d’humification chez le groupe Anoplotermes, de l’interface entre le bois pourri et le sol au sol pauvre en matière organique. Donc, au moins deux facteurs favorisent la richesse spécifique du groupe Anoplotermes dans le sol, malgré le manque d’évidence pour une séparation spatiale et temporelle entre les espèces. Cette spécialisation spécifique réduit la compétition interspécifique aux espèces se nourrissant de matière organique au même état de décomposition. (3) Ce mécanisme n’est probablement pas restreint aux espèces du groupe Anoplotermes et le ratio isotopique δ15N varie considérablement entre les termites humivores de manière générale. Les termites humivores comptent des espèces avec des régimes alimentaires différents ne partageant pas toujours les mêmes niches écologiques. Cette diversification du régime alimentaire ne c’est pas produit de manière aléatoire durant l’évolution des termites et les espèces proches tendent à se nourrir du même substrat. (4) Au niveau intraspécifique, il semble que la compétition contraigne la dynamique des colonies. En effet, chez A. banksi, nous avons trouvé que les nids matures sont surdispersés. Les nouveaux nids se trouvent principalement à une certaine distance des nids établis, plus particulièrement dans les trous laissés par les nids morts. Si ce patron est le résultat d’une sélection des sites de nidification, ou plutôt d’une exclusion compétitive reste sujet à discussion, mais met néanmoins en évidence la présence de compétition chez les termites humivores du groupe Anoplotermes. (5) Au vu de la richesse spécifique locale du groupe Anoplotermes, le nombre d’espèces décrites reste remarquablement bas. Après inspection du matériel type, seuls 30 espèces du groupe se sont avérés valides en Amérique du Sud, alors que 80% des espèces que nous avons collectées sont nouvelles pour la science. Cette disproportion entre ce qui est connu et la diversité réelle du groupe, met en évidence le besoin de réaliser des études supplémentaires pour améliorer la connaissance de ce groupe peu connu, le groupe Anoplotermes. / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

L’éducation à la biodiversité, au sein de l’éducation au développement durable connait de nombreuses difficultés du fait de la nature complexe de ce concept et des savoirs associés qui ne sont pas stabilisés. Les intentions éducatives des enseignants de l’école primaire, porteuses de valeurs, entrainent des choix didactiques spécifiques. Les différentes stratégies didactiques mises en œuvre pour aborder cette éducation ont des effets différents sur les apprentissages des connaissances et des comportements. Nous cherchons à mettre en évidence dans cette recherche les liens entre les intentions éducatives des enseignants et les apprentissages effectifs des élèves en fin de scolarité primaire (cycle 3). / Biodiversity education, within sustainable development education, is problematic because the complex nature of this concept and the unstable nature of the knowledge. The teacher’s educational intentions in primary school blear many values and lead to specific didactic choices. Different strategies used to convey this education have different effects on the learning acquisition: knowledge and behaviour. In this research we want to underline the links between the teacher educational intentions and the pupils’ real learning at the end of primary school.

Les effets de différentes activités anthropiques (vignoble, cuverie) sur les populations fongiques du raisin au vin ont été étudiés. Afin de caractériser ces effets, il était nécessaire d’avoir accès à la diversité globale des populations (pyroséquençage et IR-TF) mais également à la diversité intraspécifique (IR-TF). La spectroscopie a ainsi été validée pour sa capacité à caractériser la population globale et à discriminer les souches pour trois espèces de levures non-Saccharomyces (NS). Pour la première fois, il est démontré que la baie de raisin constitue une source limitée pour les levures NS alors que la cuverie semble constituer une source importante; l’air étant un vecteur important de dissémination de ces levures. De plus, la persistance et la réimplantation des levures NS dans le moût l’année suivante ont été démontrées. Les activités anthropiques étudiées modifient la diversité fongique. Une biodiversité plus faible pour les raisins de la modalité biologique a été mesurée pour les 3 millésimes considérés. Les populations fongiques sont ensuite fortement remaniées par l’étape de pressurage/clarification et l’influence de la flore de cuverie est confirmée. L’ajout de SO2 modifie les dynamiques des populations et favorise la domination de l’espèce S. cerevisiae. L’analyse chimique non-ciblée des vins montre pour la première fois que ces derniers peuvent être discriminés à la fin de la fermentation alcoolique en fonction de la protection phytosanitaire, que ces fermentations aient eu lieu en présence ou non de SO2. Ainsi, l'existence dans les vins de signatures de diversité chimique et microbiologique liées au mode de protection au vignoble est mise en évidence. / The effects of different anthropogenic activities (vineyard, winery) on fungal populations from grape to wine were studied. To characterize these effects, it was necessary to access to the overall diversity of populations (pyrosequencing and spectroscopy FT-IR) but also to intra-specific diversity (FT-IR). Spectroscopy FT-IR has been validated for their ability to characterize the global population and to discriminate the strains for three species of non-Saccharomyces yeasts (NS). For the first time, it is shown that the grape berry is a limited source for NS yeasts while the winery seems to be a significant source; the air is an important vector for dissemination of these yeasts. In addition, persistence of NS yeast strains from year to year in the winery has been demonstrated. The studied anthropogenic activities modify the fungal diversity. Thus, lower biodiversity of grapes from organic modality was measured for the three vintages considered. The pressing / clarification step revises strongly fungal populations and the influence of the winery flora is confirmed. The addition of SO2 changes the population dynamics and favors the dominance of the species S. cerevisiae. The non-targeted chemical analysis shows, for the first time, that these wines can be distinguished at the end of the alcoholic fermentation (with or without SO2) depending on plant protection. Thus, the existence in wines of chemical and microbiological signatures associated with vineyard protection mode is highlighted.

L'objectif de cette thèse est de comprendre comment l'hétérogénéité du paysage (i.e. composition, structuration spatiale et dynamique temporelle) affecte les populations, notamment dans les paysages agricoles, fortement structurés par la mosaïque des parcelles et les rotations culturales. Nous abordons cette question à la fois de manière théorique (en simulant des dynamiques de populations dans des paysages aux propriétés spatiales et temporelles contrôlées) mais également empirique (en analysant la sélection d'habitat par la communauté de passereaux des paysages agricoles).Nous avons ainsi montré que la composition, la configuration spatiale et la dynamique temporelle étaient toutes trois importantes pour expliquer les dynamiques de population, et que la nature des réponses à l'hétérogénéité dépendait des traits des espèces (taux de croissance, dispersion, échelle de réponse au paysage). L'analyse sur la communauté de passereaux a montré que la composition en cultures influençait la sélection d'habitat chez certaines espèces, mais nos données ne nous ont pas permis de mettre en avant un effet significatif de la structuration spatiale des cultures sur les passereaux. Une analyse plus fine pour l'Alouette des champs (Alauda arvensis) a montré un effet positif de la diversité des cultures à l'échelle du territoire, expliqué par une complémentarité fonctionnelle entre les cultures, suggérant que des petites parcelles et un mélange des cultures dans le paysage seraient bénéfiques pour cette espèce. L'effet de la structuration spatiale et temporelle des cultures sur les populations mériterait d'être testé de façon plus approfondie à l'échelle adéquate sur de nombreux taxons. Une meilleure connaissance de l'effet des propriétés de la matrice cultivée sur les processus permettrait de prédire l'évolution des populations face à des modifications du paysage à l'aide de modèles mécanistes, et offrirait de nouvelles opportunités pour gérer la biodiversité. / The aim of this thesis is to understand how landscape heterogeneity (i.e. composition, configuration and temporal dynamics) affects populations, especially in farmlands, highly structured by the crop mosaic and rotations. We answer this question theoretically (simulating population dynamics in landscapes with controlled spatial and temporal properties) and empirically (analysing habitat selection by the farmland bird community).We found that landscape composition, configuration and temporal dynamics were all important to explain population dynamics and that the response to landscape heterogeneity depended on species traits (growth rate, dispersal, scale of response to the landscape). The analyse of farmland birds data revealed that crop composition influenced habitat selection for some species, but did not reveal a significant effect of crop configuration on birds. A finer analyse on Skylark showed a positive effect of crop diversity at the territory scale explained by a functional complementation among crops. It suggested that small fields and crop well mixed in the landscape would be beneficial for this species. The effect of spatial and temporal crop heterogeneity should be studied in depth at the right scale on many taxa. A good understanding of the effect of the cultivated matrix on processes would allow us to predict the change in populations when modifying the landscape and would offer new opportunities to manage biodiversity.

Comprendre l'organisation de la biodiversité, notamment la distribution et l'abondance des espèces, est une question centrale en écologie. De par son caractère dynamique et parce qu'elle est distribuée à tous les niveaux du vivant, la compréhension des mécanismes sous-jacents permettant sa création et son maintien inclue nécessairement une composante temporelle et spatiale et implique des processus écologiques et évolutifs. Les grottes sous-marines constituent un habitat tout indiqué pour les étudier, car leurs conditions environnementales particulières suggèrent des mécanismes de maintien de la biodiversité particulièrement actifs. De plus, leur caractère naturellement fragmenté permet une différenciation plus aisée des processus agissant à différentes échelles spatiales. Par leur abondance, tant en terme d'espèces que d'individus, les mysidacés cavernicoles en Méditerranée, représentent de ce fait un bon modèle d'étude de ces mécanismes. À l'échelle locale de la parcelle d'habitat, l'étude de l'écologie trophique des cinq espèces de mysidacés cavernicoles (Hemimysis margalefi, H. speluncola, H. lamornae mediterranea, Siriella gracilipes, Harmelinella mariannae) a permis de mettre en évidence l'importance des stratégies alimentaires dans leur maintien. En effet, ces espèces persistent et coexistent non seulement grâce à un partage classique et spatial des ressources et des sites de nourrissage, mais aussi parce que certains sites de nourrissage importants se trouvent à l'extérieur des grottes sous-marines. / Understanding processes of biodiversity creation and maintenance is a central question in ecology. Because biodiversity is dynamic and distributed across all levels of life, identifying underlying mechanisms necessarily takes into account temporal and spatial scales and involves ecological as well as evolutionary processes. Underwater caves are particularly appropriate to address such a question. Indeed, the harsh environmental conditions of this habitat suggest active mechanisms of biodiversity maintenance. In addition, the highly fragmented nature of this habitat facilitates the distinction between the spatial scales at which processes may operate. In the Mediterranean, the high diversity and abundance of cave-dwelling mysids may help identifying the underlying processes that govern biodiversity distribution. At the scale of a habitat patch, the trophic ecology of the main five cave-dwelling mysids (Hemimysis margalefi, H. speluncola, H. lamornae mediterranea, Siriella gracilipes, Harmelinella mariannae) reveals that persistence and coexistence are allowed by trophic strategies such as classical and spatial resource partitioning. In addition, some of the important feeding sites are located outside caves in the productive euphotic zone. This is of particular importance since mysids can bring organic matter from the outside into the caves by way of circadian migrations. This transfer of organic matter can be important in contributing to the persistence of other cave-dwellers.