Nous avons étudié les réponses à la contrainte hydrique du système biologique formé par l'association plante hôte – communautés de champignons ectomycorhiziens (ECM) en prenant comme espèces modèles deux chênes méditerranéens correspondant à des types biologiques contrastées décidu (Quercus pubescens) et sempervirent (Q. ilex). Nous avonstesté l'hypothèse selon laquelle les interactions fonctionnelles entre plantes hôtes et communautés associées pourraient être régulées par le niveau de ressource hydrique. A l'aide d'une expérimentation réalisée en conditions contrôlées, nos résultats ont montré que Q. pubescens réduisait davantage sa production que Q. ilex en réponse au déficit hydrique. La colonisation racinaire par les champignons ECM a varié selon les deux chênes et la disponibilité de l'eau. La longueur des racines colonisées était positivement corrélée à la croissance des plantes et à l'immobilisation des nutriments chez l'espèce décidue Q.pubescens mais pas chez Q. ilex. In natura, nous avons testé les traits de communautés ectomycorhiziennes dans un gradient environnemental de trois forêts de Q. ilex. Sur chaque site, le taux de colonisation racinaire et la richesse des espèces ECM ont diminué avec l'horizon échantillonné alors que parallèlement les ECM de la famille dominante Russulaceae augmentaient. Sur tous les sites, le type d'exploration dit «contact» était dominant, particulièrement dans le site sec. La composition des espèces a varié considérablement d'un site à l'autre avec un nombre élevé d'espèces rares, à l'échelle locale et à l'échelle régionale. Dans les trois sites, l'application d'une perturbation de sol de faible dimension a induit uneréponse forte de la communauté ECM. La diversité spécifique et la richesse ont diminué après la perturbation avec la disparition de la plupart des espèces de Russulaceae, de Cantharellaceae et de Clavulinaceae. Les types d'exploration contact ont fortement diminué alors que les types courte distance ont répondu positivement à la perturbation. Une mosaïque d'espèces stress-tolérantes comprenant plusieurs espèces des genres Sebacina sp et Helvellasp, ont dominé les communautés après la perturbation. Ces travaux apportent des éléments de compréhension du fonctionnement et de la réponse du système chênes méditerranéens - communautés ECM face à la contrainte climatique, les expérimentations in natura permettant d'affiner notre connaissance des stratégies écologiques de recolonisation ectomycorhizienneaprès perturbation. / The effect of drought had been investigated on the biological system -host plantectomycorrhizal community ECM- using different approaches. In a first part, we evaluated the drought-resistance of Quercus species and their associated ECM fungi, comparing the responses of two oak species differing in their leaf habitat, Q. pubescens vs Q. ilex (deciduous vs evergreen) in a controlled experiment. Our results showed that Q. pubescens reduced more its production than Q. ilex according to drought treatments. The total length of colonized fine roots was positively correlated with plant growth and nutrient immobilization in Q. pubescens but not in Q. ilex. In a second part, we investigated ECM community traits in three Q. ilex forests across an environmental gradient. At each site, both ectomycorrhizal colonization rate and species richness decreased with increasing soil depth, while the dominant family Russulaceae increased in abundance with increasing soil depth. At all sites, contact exploration type strongly dominated, with the highest abundance in the driest site. Species composition varied significantly across sites with high number of rare species at local and regional scales. At all sites, the application of an experimental soil disturbance provoked strong responses of the ECM community. Species richness and diversity decreased after disturbance with disappearance of numerous species of Russulaceae, Cantharellaceae and Clavulinaceae. The relative abundance of contact exploration types decreased after the disturbance whereas the opposite pattern was observed for short distance exploration type. A mosaic of stress-tolerance species of Sebacina sp and Helvella sp, dominated after disturbance. These studies provide an understanding of the functioning and the responses of the system Mediterranean oaks – ECM communities facing climatic constraints. In natura experiments provide us insights on our understanding of ecological strategies of ectomycorrhizal fungi after disturbance.

L’installation de plantules est une phase critique fortement influencée par les interactions avec la végétation établie, compétition ou facilitation. Dans cette thèse, nous montrons que l’effet du pin d’Alep ou d'arbustes sur l’installation d’espèces feuillues dépend de la densité du couvert, de la stratégie des espèces cibles et nurses et des conditions locales. Sous couverts très denses, la survie et la croissance des plantules sont drastiquement limitées par compétition lumineuse et hydrique, le stress hydrique étant renforcé par une faible allocation de biomasse aux racines. À l’autre extrémité du gradient, en milieu ouvert, la photoinhibition et la concurrence avec les herbacées peuvent limiter l'installation des plantules. Les espèces sclérophylles sempervirentes sont peu sensibles aux fortes irradiances, températures et demandes évaporatives et peuvent profiter de conditions favorables momentanées par polycyclisme en milieu ouvert. L’effet d’un couvert végétal sur ces espèces est principalement compétitif, tandis que les espèces décidues à fort SLA bénéficient d’un couvert modéré. En pépinière, la litière des principales espèces ligneuses modifie les propriétés physico-chimiques et microbiologiques du sol sous-jacent mais sans effet sur des plantules de chêne au bout de 2 ans, montrant un faible effet allélopathique. L’éclaircie des peuplements de pin d’Alep denses est une stratégie pour faciliter l’installation d’espèces feuillues et ainsi améliorer la diversité et la résilience au feu des forêts. L’optimum de couvert semble se déplacer vers des couverts plus denses dans des sites à conditions climatiques ou édaphiques plus sévères et pour les espèces décidues. / Seedling establishment is a critical demographic phase, strongly influenced by plant-plant interactions. This thesis shows that the effect of Aleppo pine and shrubs on broadleaved seedling establishment depends on vegetation cover density, target and nurse species strategies and local conditions. A dense vegetation cover strongly limits seedling establishment by light and water competition, seedlings water stress being worsened by a low biomass allocation to roots. At the other extreme, in the open, photoinhibition and competition with grasses can limit seedling establishment. Sclerophyllous species are poorly sensitive to high temperature, irradiance and evaporative demand and can take advantage of favorable conditions at any time of the year by polycyclism in the open: interactions with pine are thus mostly competitive. In contrast, deciduous species with high SLA are more sensitive to photo-inhibition and benefit from the protection of a moderate cover, under which they are able to grow faster. In a nursery experiment, pine and shrub litters modified soil chemical and microbiological properties but without feedback on oak seedlings, indicating a poor allelopathic effect. Pine thinning is a strategy to enhance broadleaved seedling establishment and increase Mediterranean forest diversity and fire-resilience. However, the optimum thinning intensity seems to decrease in harsher climatic or edaphic conditions and for deciduous species.

L’hybridation est un processus aux conséquences diverses sur l’évolution des espèces qui est difficile à étudier lorsque les espèces se distinguent mal au niveau morphologique. Afin de comprendre le rôle de l'hybridation dans l’évolution du complexe d’espèces des chênes blancs européen, nous avons utilisé des outils de la génétique des populations pour quantifier les flux de gènes interspécifiques contemporains et étudier le système de reproduction de quatre espèces. Un protocole d'analyse génétique rapide a été développé et des méthodes d’assignations génétiques, permettant de déterminer l’espèce de chaque arbre et d’identifier les hybrides, ont été testées par simulations. Cette méthode a été appliquée en populations naturelles révélant un pourcentage d'hybrides variant de 10 à 30% en fonction des populations et impliquant tous les couples d'espèces. Nous avons montré que les effectifs des espèces dans les parcelles influencent la dynamique d'hybridation et la directionalité de l'introgression. Nous avons étudié le système de reproduction de ces espèces en croisements contrôlées et en forêt pour expliquer le maintien des espèces malgré la présence de flux de gènes interspécifiques. L'existence de plusieurs barrières reproductives contribue à un isolement partiel des espèces qui dépend principalement de barrières pré-reproductives et prézygotiques. Une analyse de paternité pratiquée sur des descendances récoltées en forêt montre que l'hybridation de première génération est rare mais que ces hybrides F1 sont fertiles et se reproduisent principalement avec l'une des espèces parentales, produisant de nombreux rétrocroisements qui expliquent le fort pourcentage d'hybrides observé dans les populations naturelles étudiées. L'hybridation et l'introgression sont donc des processus à l'œuvre chez les chênes qui contribuent à l'évolution du complexe d'espèces. / Hybridisation is a complex process with diverse consequences on species evolution. Hybridisation is difficult to study when species are not clearly morphologically distinguished. Our aim was to study the role of hybridisation in the evolution of the European white oak species complex. We used population genetic tools to quantify contemporary interspecific gene flow and to study the mating system of four oak species. A fast genetic analysis protocol was developed and genetic assignment methods were first tested by simulation and then used to determine the species of each tree and to identify hybrids. These methods revealed that hybrid percentages were between 10 to 30% depending on the natural population studied and that all species pairs were involved. We showed that the census number of species in the stands had an influence on hybridisation dynamics and on introgression direction. We studied the mating system of these species in controlled crosses and in the forest to understand the maintenance of species despite interspecific gene flow. Several reproductive barriers contribute to a partial isolation of species, mostly pre-reproductive and prezygotic. A paternity analysis of maternal progenies sampled in the forest showed that first generation hybridisation was rare but that F1 hybrids were fertile and were mating mostly with one of the two parental species, creating numerous backcrosses that explain the high percentages of hybrids observed in the natural populations studied. Hybridisation and introgression are active processes in oaks and contribute to the evolution of the species complex.