Les activités industrielles, la production d’énergie le transport et l’urbanisation ont engendré de sérieux problèmes environnementaux qui ont des effets néfastes non seulement pour les divers écosystèmes, mais aussi pour la santé des Humains. Il existe plusieurs méthodes de réhabilitation des sites contaminés. Les méthodes dites conventionnelles consistent le plus souvent à excaver, transporter et entreposer des sols dans des sites d’enfouissements, alors que d’autres technologies utilisent des traitements physico-chimiques ou l’incinération des polluants. Les inconvénients majeur de ces méthodes en sont le coût élevé, l’émission des gaz à effet de serre et la destruction des habitats. Cependant, plusieurs technologies ont émergé ces dernières décennies. Parmi ces technologies émergentes, la phytoremédiation est une méthode prometteuse et dont l’efficacité devienne de plus en plus reconnue. La phytoremédiation consiste à utiliser des plantes et les microbes qui leurs sont associés pour dégrader, extraire ou stabiliser les polluants du sol aussi bien organiques qu’inorganiques. Parmi les microbes associés aux racines des plantes, on trouve les champignons mycorhiziens arbusculaires (CMA) dont le rôle en phytoremédiation a été montré. Cependant, la diversité et les changements des structures des communautés de ces champignons dans des sites hautement contaminés et en association avec les populations des plantes qui poussent spontanément dans ces sites demeurent méconnues. L’objectif de mon projet de maitrise consiste à étudier la diversité et la structure des communautés des CMA dans les racines et les sols rhizosphériques de trois espèces de plantes Eleocharis elliptica, Populus tremuloides et Persicaria maculosa qui poussent spontanément dans des bassins d’une ancienne raffinerie pétro-chimique. J’ai échantillonné trois individus par espèce de plante dans trois bassins qui ont montré des concentrations différentes des polluants pétroliers. J’ai utilisé l’approche de la PCR conventionnelle, le clonage et le séquençage en ciblant le gène 18S de l’ARN ribosomique autant sur des échantillons de racines et des que sur ceux de sols rhizophériques. J’ai analysé au minimum 48 clones par échantillon. L’analyse de la diversité Beta a montré que la structure des communautés des CMA était significativement différente selon les biotopes (racines et sols rhizosphèriques) et les concentrations de contaminants pétroliers. Mes résultats ont montré que l'identité de la plante et la concentration de contaminants ont fortement influencé la structure des communautés de CMA. J’ai aussi observé qu’en plus de l’effet des facteurs biotiques et abiotiques mentionnés ci-dessus, plusieurs OTUs de CMA sont corrélés soit positivement ou négativement entre eux et aussi avec différents types de polluants d'hydrocarbures pétroliers. Cette étude a permis de comprendre les facteurs qui influencent les changements des structures des communautés des CMA et pourrait nous aider à améliorer l’efficacité de la phytoremédiation avec des plantes indigènes poussant spontanément sur des sites hautement contaminés par des hydrocarbures pétroliers. / Industrial activities, energy production, transportation, and urbanization have led to serious environmental problems that have negative effects not only for the natural ecosystems, but also for the human health. Several methods of rehabilitation of contaminated sites such as conventional methods consisting on excavation, transportation and storage of contaminated soils in landfills (known as Dig and Dump), as well as other technologies that use physical and chemical treatments or incineration of polluted soil pollutants, have been largely utilized. However, these methods are very costly and not environmental-friendly because of greenhouse gas emission and destruction of habitats. Several green technologies have emerged in recent decades. Among these emerging technologies, phytoremediation is a promising method whose effectiveness becomes increasingly recognized worldwide. Phytoremediation uses plant and their associated microbes to degrade, uptake or sequestrate organic and inorganic pollutants. Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) are among microbes that live intimately with plant root where they form a symbiosis known as arbuscular mycorrhiza. The objective of my master project was to study the diversity and changes of community structure of AMF in roots and rhizospheric soils of three native plant species Eleocharis elliptica, Populus tremuloides and Persicaria maculosa growing in petroleum-contaminated sedimentation basins of a former petro-chemical plant. I used conventional PCR, cloning and sequencing approach targeting 18S rRNA gene to investigate AMF community structure. I analyzed at minimum 48 clones for each sample. Beta diversity analyses showed that AMF community structure was significantly different across biotopes (roots and rhizospheric soils) and different concentrations of petroleum hydrocarbon contamination. Our results showed that plant identity and concentrations of petroleum hydrocarbon contaminations strongly influenced the AMF community structure as well as the inter-specific relationship among AMF taxa. Moreover, with consideration of both biotic and abiotic factors, we found that several AMF OTUs showed positive and negative correlations between each other and also with petroleum hydrocarbon pollutants. My study brings us in-valuable information to apply AMF for the phytoremediation in the future.

Abstract Knowing which factors govern variation in community structure is crucial for assessing and conserving biodiversity. Two main processes structuring biological communities are selection by environmental conditions and dispersal between sites. In this thesis, I studied the potential importance of these two processes in structuring stream metacommunities (i.e. a set of local communities that are connected by the dispersal of individuals). I used altogether four datasets collected from three different drainage basins located in northern Finland. For small species, such as stream diatoms, bryophytes and macroinvertebrates, measuring dispersal directly and for all the species in a community, is very difficult. Thus, I used three kinds of spatial proxies to represent the potential effects of dispersal: (1) the size of species pool, (2) spatial locations of the sample sites and (3) distances between sites. In general, local environmental characteristics explained the variation in community structure better than any of the spatial proxies. The results suggested that stream diatoms, bryophytes and macroinvertebrates should not be dispersal limited at within-basin scale. However, in some cases spatial proxies explained a relatively larger proportion of community variation. One major difficulty when using such proxies is that high and limiting dispersal rates produce similar patterns. Here, I also present and test a novel hierarchical metacommunity approach for differentiating if a significant spatial signal is produced by high or limiting dispersal rates. This approach seemed promising. The results suggested that, at very small spatial scales (i.e. within a stream section) the community composition of stream macroinvertebrates is possibly influenced by high dispersal rates. I also used the so-called deconstructive approach and assigned the whole community into smaller groups of species based on their traits (i.e. feeding mode, dispersal mode and body size). This approach showed, for example, that metacommunity organization of species with actively dispersing terrestrial adults was, in general, more strongly related to environmental variables than the metacommunity organization of more passively dispersing species. I conclude that several approaches are needed for disentangling the importance of dispersal at the metacommunity level. / Tiivistelmä Eliöyhteisöjen rakenteeseen vaikuttavien tekijöiden tunteminen on välttämätöntä luonnon monimuotoisuuden hoidon ja suojelun kannalta. Kaksi merkittävää tekijää yhteisörakenteen säätelyssä ovat ympäristötekijöiden aiheuttama valinta ja levittäytyminen. Tutkin väitöskirjassani näiden kahden tekijän suhteellista merkitystä puroeliöiden metayhteisöjen rakentumiselle. Metayhteisöllä tarkoitetaan joukkoa paikallisia yhteisöjä, joiden välillä yksilöt kykenevät levittäytymään. Käytin neljää aineistoa, jotka oli kerätty yhteensä kolmelta valuma-alueelta Pohjois-Suomesta. Pienille lajeille, kuten piileville, sammalille ja pohjaeläimille, levittäytymisen mittaaminen suoraan ja kaikille yhteisön lajeille vertailukelpoisella tavalla on hyvin vaikeaa. Tässä väitöskirjassa tavoitteeni oli selvittää, kuinka hyvin epäsuoria menetelmiä voidaan käyttää levittäytymisen merkityksen selvittämisessä. Käytin kolmea erilaista niin sanottua spatiaalista muuttujaa kuvaamaan levittäytymisen potentiaalisia vaikutuksia: (1) alueellisen lajipoolin kokoa, (2) tutkimuspaikkojen spatiaalista sijaintia ja (3) paikkojen välisiä etäisyyksiä. Yleisesti ottaen tulokset osoittivat, että paikalliset ympäristötekijät selittivät yhteisörakenteen vaihtelua paremmin kuin mikään spatiaalisista muuttujista. Saadut tulokset viittasivat siihen, että valuma-alueen sisällä purojen piilevien, sammalten ja pohjaeläinten yhteisörakenteen ei pitäisi olla rajoittuneen levittäytymisen muokkaamaa. Joissain tapauksissa jokin levittäytymistä kuvaava muuttuja kuitenkin selitti suhteellisesti suuremman osuuden yhteisörakenteen vaihtelusta. Tämä tulos tuo esille yhden spatiaalisten muuttujien käyttöön liittyvän merkittävän haasteen: samankaltaiseen tulokseen voi johtaa sekä voimakas että rajoittunut levittäytyminen. Väitöskirjassani esittelen ja testaan myös uudenlaista lähestymistapaa, jonka tavoitteena on erottaa, onko merkitsevä spatiaalinen signaali voimakkaan vai rajoittuneen levittäytymisen aiheuttamaa. Tämä uusi menetelmä viittasi siihen, että erittäin pienillä spatiaalisilla mittakaavoilla, kuten saman purojakson sisällä, puropohjaeläinten yhteisörakenne voi olla voimakkaan levittäytymisen muovaamaa. Käytin myös niin kutsuttua dekonstruktiivista lähestymistapaa. Jaoin koko yhteisön pienempiin ryhmiin niiden lajiominaisuuksien perusteella (esim. ravinnonotto, levittäytymistyyppi, vartalon koko). Saadut tulokset antoivat muun muassa viitteitä siitä, että aktiivisesti levittäytyvien eliöiden metayhteisöjen rakentuminen saattaa olla passiivisesti levittäytyviä lajeja riippuvaisempi paikallisista ympäristötekijöistä. Yhteenvetona totean, että metayhteisötasolla levittäytymisen merkityksen selvittämiseksi on käytettävä samanaikaisesti hyvin monenlaisia menetelmiä, sillä jokaisella menetelmällä on puutteensa ja siten eri menetelmiä tarvitaan täydentämään toisiaan.

Les diatomées sont des micro-algues unicellulaires, qui jouent un rôle primordial dans l’eco-système marin. En effet, elles sont responsables de 20% de l’activité photosynthétique sur Terre, et sont à la base de la chaîne alimentaire marine, toujours plus menacée par le changement climatique. Les diatomées établissent diverses interactions microbiennes avec des organismes issus de l’ensemble de l’arbre du vivant, à travers des méchanismes complexes tels que la symbiose, le parasitisme ou la compétition. L’objectif de ma thèse a été de comprendre comment ces interactions structurent la communauté du plancton, à grande échelle spatiale. Pour ce faire, j’ai développé de nouvelles approches basées sur le jeu de données inédit de Tara Océans, une expédition mondiale qui a exploré la diversité et les fonctions des microbes marins, en récoltant plus de 40.000 échantillons à travers 210 sites autour du monde. Grâce à l’analyse de réseaux de co-occurrence microbiens, je montre d’une part que les diatomées agissent comme des « ségrégateurs répulsifs » à l’échelle globale, en particulier envers les organismes potentiellement dangeureux tels que les prédateurs et les parasites, et d’autre part que la co-occurrence des espèces ne s’explique qu’en minorité par les facteurs environnementaux. Grâce à la richesse des données Tara Océans, j’ai par ailleurs permis la charactérisation d’une interaction biotique impliquant une diatomée et un cilié hétérotrophe à l’échelle de l’eco-système, illustrant de surcroît le succès des approches dirigées par les données. Dans l’ensemble, ma thèse contribue à notre compréhension des interactions biotiques impliquant les diatomées, de l’échelle globale à la cellule unique. / Diatoms are unicellular photosynthetic microeukaryotes that play a critical role in the functioning of marine ecosystems. They are responsible for 20% of global photosynthesis on Earth and lie at the base of marine food webs, ever more threatened by climate change.Diatoms establish microbial interactions with numerous organisms across the whole tree of life, through complex mechanisms including symbiosis, parasitism and competition. The goal of my thesis was to understand how those biotic interactions structure the planktonic community at large spatial scales, by using new approaches based on the unprecedented Tara Oceans dataset, a unique and worldwide circumnavigation that collected over 40.000 samples across 210 sites to explore the diversity and functions of marine microbes. Through the analysis of microbial association networks, I show that diatoms act as repulsive segregators in the ocean, in particular towards potentially harmful organisms such as predators as well as parasites, and that species co-occurrence is driven by environmental factors in a minority of cases. By leveraging the singularity of the Tara Oceans data, I provide a comprehensive characterization of a prevalent biotic interaction between a diatom and heterotrophic ciliates at large spatial scale, illustrating the success of data-driven research. Overall, my thesis contributes to our understanding of diatom biotic interactions, from the global patterns to the single cell.

The effects of reafforestation with seedlings of spruce, birch, mountain-ash, beech and larch, partially in combination with liming and removal of the topsoil layer before planting, on the community of saprophagous invertebrates (lumbricids, enchytraeids, oribatids, collembolans) were examined. The study area was located on plateau sites of the eastern Ore Mountains (Saxonia, Germany). Investigations were carried out on study sites exposed to high sulphur dioxide immissions and reforested 3 respectively 10 years ago. Invertebrates were sampled by the extraction of soil cores and by the ?electro-octett-method? (lumbricids). Additionally, the ?minicontainer method? was used to investigate decomposition rates of different types of litter. On the control area, a diedback spruce stand, the decomposer community showed high adaptations to the acidic soil substrate and was dominated by few enchytraeid species. Long-termed loss of tree shelter, liming and topsoil removal before planting resulted in a severe decline of most saprophagous species. However, changes in invertebrate community pattern due to different plantations were not found. A comparison of leaf and needle litter decomposition rates resulted in the following order: birch (k = 0.50) > mountain-ash (0.40) > spruce (0.30) >> larch (0.12). Considering all investigated taxa, the metabolic decomposing capacity of the larch litter reached 39 %, that the spruce litter 54 % of the foliage litter results. / Anläßlich des kompletten Ausfalls der Fichte in den extrem immissionsbelasteten Kammlagen des Osterzgebirges (Sachsen) wurden im Rahmen eines interdisziplinären Verbundprojektes verschiedene Waldbaukonzepte hinsichtlich ihrer Einflüsse auf die saprophage Invertebratenfauna (Enchytraeidae, Lumbricidae, Oribatida, Collembola) untersucht. Zur Disposition standen Verfahren zur Waldneugründung (Kulturparzellen mit Reihenpflanzung von Birke, Eberesche oder Fichte; zusätzlich waldbaulich unbeeinflußte Sukzessionsparzellen) und zum Waldumbau (Kulturparzellen mit Reihenpflanzung von Buche oder Lärche nach Abtrieb und flächigem Oberbodenabschub). Ein absterbender Fichtenreinbestand in fortgeschrittener Auflösung diente als Referenz- bzw. Korrelationsmaßstab. Die Erfassung der Mesofauna erfolgte über die Extraktion von Stechrohrproben. Lumbriciden wurden mit der Elektrooktett-Methode aufgenommen. Neben der flächenbezogenen Datenerfassung wurden 1.200 mit Blattstreu von Birke, Eberesche, Fichte und Lärche befüllte Minicontainer über 19 Monate auf einer Sukzessionsparzelle exponiert, um substratspezifische Abbaugeschwindigkeiten zu ermitteln und faunistische Sukzessionsverläufe zu studieren. Die Referenzfläche zeichnete sich durch eine stark enchytraeendominierte Zersetzergemeinschaft aus, die deutliche Anzeichen einer kalkungsbedingten Überprägung erkennen ließ. Der Enchytraeenanteil an den potentiellen Umsatzleistungen der untersuchten Destruententaxa (berechnet über metabolische Äquivalenzwerte) lag bei über 90 %. Hiervon ausgehend zeigten die Zersetzergemeinschaften der Versuchsanlagen "Waldneugründung" und "Waldumbau" stark divergierende Entwicklungsrichtungen. Als ausschlaggebende Faktoren konnten Schirmverlust, Kalkung und Oberbodenbeseitigung wahrscheinlich gemacht werden. Dagegen waren Einflüsse der unterschiedlichen Kulturbaumarten kaum nachzuweisen. Die streuspezifischen Dekompositionsgeschwindigkeiten unterschieden sich wie folgt: Birke (k = 0,50) > Eberesche (0,40) > Fichte (0,30) >> Lärche (0,12). Diese vergleichsweise geringen Abbauraten stehen überwiegend mit dem rauhen Montanklima in Zusammenhang. Enchytraeen besiedelten alle Streutypen zügig, während Collembolen vor allem die Ebereschenstreu verzögert aufsuchten und mit geringster Dichte bevölkerten. Oribatiden zeigten die geringste Besiedlungsgeschwindigkeit und hatten wie die Enchytaeen in der Laubstreu signifikant höhere Wohndichten. Nur Steganacarus spinosus zeigte eine besondere Affinität für Nadelstreu. Das metabolische Leistungspotential des Destruentenbesatzes der Lärchenstreu erreichte 39 %, das der Fichtenstreu 54 % der Laubstreuresultate.

<p>Vr&scaron;eno je istraživanje intestinalnih nematoda žutogrlog mi&scaron;a (<em>Apodemus flavicollis&nbsp; </em>Melchior, 1834) uzorkovanog sa 18 lokaliteta na teritoriji Srbije, južno od Save i Dunava, sa ciljem pro&scaron;irenja i upotpunjavanja saznanja o ovoj komponenti parazitofaune glodara u ovom delu Evrope. Fauna nematoda crevnog trakta je analizirana sa vi&scaron;e aspekata: kvantitativnog, aspekta zajednica, biolo&scaron;kog, aspekta biodiverziteta i aspekta polne strukture. Pored toga, ispitan je uticaj odabranih<br />spolja&scaron;njih i unutra&scaron;njih faktora na prevalencu i abundancu parazitske infekcije.</p><p>Zabeleženo je prisustvo devet vrsta intestinalnih nematoda, pri čemu je broj vrsta po lokalitetu varirao od 1 do 7. Ukupna prevalenca infekcije iznosila je 81,6%. Najče&scaron;će vrste u uzorku bile su <em>Heligmosomoides polygyrus </em>i&nbsp;<em> Syphacia stroma</em>, koje su<br />se odlikovale najvi&scaron;im prevalencama i intenzitetima infekcije. Distribucija nematoda unutar domaćina je bila agregirana. Broj vrsta po domaćinu varirao je od 1 do 5, ali su najzastupljenije bile infekcije jednom ili dvema vrstama. Najče&scaron;ća kombinacija<br />vrsta bila je&nbsp;<em> H. polygyrus-S. stroma;</em> međutim, odsustvo podataka iz ranijih istraživanja i adekvatnih polaznih modela sprečava dono&scaron;enje zaključaka o mogućim interakcijama i asocijacijama između vrsta.</p><p>Monoksene nematode su bile brojnije i imale veću prevalencu od heteroksenih nematoda, &scaron;to oslikava&nbsp; razlike u njihovim životnim ciklusima. Među monoksenim nematodama, geohelminti u užem smislu su se odlikovali najvećim prevalencama, a ageohelminti najvećom abundancom, u skladu sa životnim strategijama koje teže ka disperziji ili akumulaciji.&Scaron;enonov indeks diverziteta cele uzoračke populacije iznosio je 1,44 &scaron;to je visoka vrednost u odnosu na one iz drugih delova Evrope. Nije uočena značajna negativna korelacija između udaljenosti lokaliteta i vrednosti Sorensenovog indeksa,ukazujući da je prostorni faktor značajan u strukturiranju zajednica intestinalnih nematoda i na lokalnom nivou. Odnos polova je bio neravnomeran, uglavnom u korist ženki, u skladu sa podacima drugih autora. Ženke su ujedno bile krupnije od mužjaka, saglasno sa ranijim nalazima za parazitske nematode. Nadmorska visina nije uticala na abundancu intestinalnih nematoda. Pol domaćina je uticao na prevalencu dve vrste: prevalenca&nbsp; <em>S. stroma</em>&nbsp; je bila veća kod mužjaka, a prevalenca<em> Trichuris muris</em>&nbsp; kod ženki. Kao značajan faktor uticao je na abundancu samo kod vrste&nbsp;<em> Aonchotheca annulosa</em>; abundanca ove vrste bila je veća kod mužjaka. Rezultati sugeri&scaron;u da je uticaj pola domaćina na nivo parazitske infekcije izuzetno kompleksan fenomen.&nbsp; Prevalenca i abundanca infekcije intestinalnim nematodama je bila veća kod domaćina sa B hromozomima.&nbsp; Lokalitet je bio značajan faktor u variranju abundance nematoda. Uzrast i prisustvo drugih vrsta nematoda su&nbsp; takođe ispoljavali značajan efekat. Povećanje abundance nematoda sa uzrastom&nbsp; se vezuje za dužu izloženost starijih jedinki parazitima. Iako je registrovan uticaj abundance jedne vrste na abundancu druge, on ne predstavlja čvrst dokaz za postojanje interakcija između vrsta.</p> / <p>A study of intestinal nematode parasites was conducted on the yellow-necked mouse (<em>Apodemus flavicollis&nbsp;</em> Melchior, 1834) sampled from 18 sites from Serbia south of the Sava and Danube rivers. The aim of the study was to broaden and enrich the data on this category of rodent parasites in this part of Europe. The nematode fauna of the gastrointestinal tract was analysed from quantitative, community, biological, biodiversity and sex ratio aspects. In addition, selected extrinsic and intrinsic factors were tested for their influence on the prevalence and abundance of infection.</p><p>Nine species of&nbsp; intestinal nematodes were noted, 1 to 7 per site. Total sample prevalence was 81.6%. <em>Heligmosomoides polygyrus</em>&nbsp; and&nbsp; <em>Syphacia stroma</em> were the most common species, with the highest prevalence and intensity values. Nematodes were aggregated within their hosts. Infracommunity richness varied from 1 to 5, but infections with one or two species were most common. The most frequent<br />combination&nbsp; of species was <em>H. polygyrus-S. stroma</em>, but in absence of prior research and adequate null models, conclusions of possible interactions and associations between species could not be drawn.</p><p>Monoxenous nematodes were more abundant and prevalent than heteroxenous species, reflecting the differences in their life cycles. Of the monoxenous nematodes, geohelminths<em> sensu stricto</em> had the highest prevalence values, whereas ageohelminths were most abundant, with respect to their life strategies that favour either dispersal or accumulation. Shannon&rsquo;s diversity index for the total sample was 1.44, a high value compared to those from other European based studies. A significant negative correlation between site distance and Sorensen index values was not found, implying that spatial factors have an important role in structuring intestinal nematode communities on a local scale. Sex ratio was generally female-biased, in agreement with data from other authors. In addition, females were larger than males, congruent with previous findings for parasitic nematodes.</p><p>Elevation did not significantly influence intestinal nematode abundance. Host sex influenced the prevalence of two species: for <em>S. stroma</em> prevalence was higher in males, and for <em>Trichuris muris</em> in females. Influence of host sex on abundance was found only for <em>Aonchotheca annulosa</em>, with abundances of this parasite higher in male mice. The results suggest that the effectof host sex on parasite infection levels is a highly complex phenomenon.&nbsp; Infection prevalence and abundance was higher in hosts that carried B chromosomes. Site was a significant factor in explaining variations in nematode abundance. Hostage and presence of other nematode species&nbsp; also exibited effects.&nbsp; An increase in nematode abundance with host age&nbsp; is explained by prolonged exposure to parasites in older host individuals. Although results indicate that the abundance of one species influences the abundance of another, this is not firm evidence of the existence of species interactions.</p>

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L'écologie urbaine est un nouveau champ de recherche qui cherche à comprendre les structures et les patrons des communautés et des écosystèmes situés dans des paysages urbains. Les petits plans d’eau sont connus comme des écosystèmes aquatiques qui peuvent contenir une biodiversité considérable pour plusieurs groupes taxonomiques (oiseaux, amphibiens, macroinvertébrés), ce qui en fait des écosystèmes intéressants pour les études de conservation. Cependant, la biodiversité du zooplancton, un élément central des réseaux trophiques aquatiques, n’est pas entièrement connue pour les plans d’eaux urbains et devrait être mieux décrite et comprise. Cette étude a évalué les patrons de biodiversité des communautés zooplanctoniques dans des plans d’eau urbains sur l’Ile de Montréal et leurs sources de variation. Des suggestions pour l’évaluation et la conservation de la biodiversité sont aussi discutées. La biodiversité zooplanctonique des plans d’eaux urbains s’est avérée être assez élevée, avec les cladocères et les rotifères montrant les contributions à la diversité gamma et bêta les plus élevées. Sur l’ensemble des plans d’eau, il y avait une corrélation négative entre les contributions à la bêta diversité des cladocères et des rotifères. Au niveau de chaque plan d'eau, la zone littorale colonisée par des macrophytes s'est avérée être un habitat important pour la biodiversité zooplactonique, contribuant considérablement à la richesse en taxons, souvent avec une différente composition en espèces. Les communautés zooplanctoniques répondaient aux facteurs ascendants et descendants, mais aussi aux pratiques d’entretien, car le fait de vider les plans d’eau en hiver affecte la composition des communautés zooplanctoniques. Les communautés de cladocères dans ces plans d’eau possédaient des quantités variables de diversité phylogénétique, ce qui permet de les classer afin de prioriser les sites à préserver par rapport à la diversité phylogénétique. Le choix des sites à préserver afin de maximiser la diversité phylogénétique devrait être correctement établi, afin d’eviter de faire des choix sous-optimaux. Cependant, pour des taxons tels que les cladocères, pour lesquels les relations phylogénétiques demeurent difficiles à établir, placer une confiance absolue dans un seul arbre est une procédure dangereuse. L’incorporation de l’incertitude phylogénétique a démontré que, lorsqu’elle est prise en compte, plusieurs différences potentielles entre la diversité phylogenétique ne sont plus supportées. Les patrons de composition des communautés différaient entre les plans d’eau, les mois et les zones d’échantillonnage. Etant donné les intéractions sont significatives entres ces facters; ceci indique que tous ces facteurs devraient êtres considérés. L’urbanisation ne semblait pas sélectionner pour un type unique de composition des groupes alimentaires, étant donné que les communautés pouvaient changer entres des assemblages de types alimentaires différents. Les variables environnementales, surtout la couverture du plan d’eau en macrophytes, étaient des facteurs importants pour la biodiversité zooplanctonique, affectant la richesse spécifique de divers groupes taxonomiques et alimentaires. Ces variables affectaient aussi la composition des communautés, mais dans une moindre mesure, étant des variables explicatives modestes, ce qui indiquerait le besoin de considérer d’autres processus. / Urban ecology is an emerging research field that seeks to understand the structures and patterns of communities and ecosystems located in urban landscapes. Small waterbodies are known as aquatic ecosystems that can harbour notable biodiversity for various taxonomic groups (birds, amphibians, macroinvertebrates), making them interesting ecosystems for conservation studies. However, the biodiversity of zooplankton, a central element of aquatic trophic networks, is still not entirely known for urban waterbodies and should be better described and understood. This study examined the biodiversity patterns of zooplanktonic communities in urban waterbodies on the Island of Montreal and their sources of variation. Suggestions for biodiversity assessment and for biodiversity preservation are also discussed. Zooplankton biodiversity urban waterbodies proved to be quite high, with cladoceran and rotifer taxa showing the highest contributions to gamma and beta diversity. Across waterbodies, there was a negative correlation between the contributions to cladoceran and rotifer beta diversity. Within waterbodies, the littoral zone showing macrophytes proved to be an important habitat for zooplankton biodiversity, considerably contributing species richness, often with a different species composition. Zooplankton communities responded to bottom-up and top-down forces, but also management practices, as waterbody emptying in winter affected zooplankton community composition. Cladoceran communities in these waterbodies showed varying amounts of phylogenetic diversity, which allowed them to be ranked in order to prioritize sites to preserve with regards to phylogenetic diversity. Selection of sites to preserve in order to maximize phylogenetic diversity should be properly guided, in order to avoid making suboptimal choices. However, for taxa such as Cladocera, for which phylogenetic relationships remain difficult to establish, placing absolute confidence in a single tree is a dangerous procedure. Incorporation of phylogenetic uncertainty showed that, when it is taken into account, then several potential differences in phylogenetic diversity were not supported anymore. Community composition patterns differed between waterbodies, months and sampling zones. Due to the presence of significant interactions between these factors, this indicates that all these factors should be considered. Urbanization did not seem to select for a single type of feeding group composition, as communities in waterbodies could shift between assemblages with different feeding types. Environmental variables, especially waterbody macrophyte coverage, were important factors for zooplankton biodiversity, positively affected species richness of various taxonomic groups and feeding groups. These variables also affected community composition, but to a lesser extent, being modest predictor variables, indicating the need to consider other processes.

A l’échelle mondiale, les prairies fournissent une grande variété de services écosystémiques et sont le support économique de nombreux systèmes d’élevage. Dans un contexte global éminemment changeant, une meilleure compréhension de la structure et du fonctionnement des prairies est incontournable pour proposer à la fois des gestions plus durables des ressources et promouvoir la fourniture de services écosystémiques diversifiés par ces écosystèmes. Les prairies étant des écosystèmes dynamiques et hétérogènes, notre capacité à prédire leur fonctionnement et leurs trajectoires de réponse à un facteur environnemental (climat, gestion) reste un défi scientifique important. Ainsi, dans des prairies pâturées, l’activité de grands herbivores va être facteur d’hétérogénéité des nutriments du sol via l'excrétion. Cependant les effets de ces apports nutritifs en « patchs » et de l'hétérogénéité spatiale du sol sur la structure et les propriétés de la prairie restent peu connus. L’objectif de cette thèse est d’examiner les effets de l'hétérogénéité spatiale de l'azote (N) dans le sol sur l’écosystème prairial, en portant une attention particulière sur les réponses des communautés végétales. Notre démarche a combiné des approches expérimentales et de modélisation pour analyser les impacts d'un certain nombre d'attributs de « patch » (différentes formes d’N, taille et contraste du patch), et leurs interactions possibles avec le régime de pluviométrie ou encore la date des apports en N. Nous montrons que des apports hétérogènes en N augmentent la production des plantes et la variabilité de la biomasse intra-parcelle quel que soit la forme d’N, mais qu’ils ne modifient pas, à court terme, la production à l’échelle de la parcelle prise dans son entier. Néanmoins, des apports hétérogènes d’N-organique favorisent l’asynchronie spatiale et temporelle entre les compartiments plante - sol, avec des implications pour le fonctionnement de la prairie à plus long terme. Contrairement à la production, la structure de la communauté végétale répond significativement à l’hétérogénéité en N, avec une dominance accrue de certaines espèces et un changement dans le rang des espèces subalternes. Contre toute attente, dans cette étude, la quantité de pluie ne modifie pas les effets de l'hétérogénéité sur la production et la structure de la communauté végétale. Des simulations réalisées avec un modèle spatialisé montrent que les effets de l'hétérogénéité sur la production à l’échelle de la parcelle varient selon la taille et le niveau de contraste du patch. Pour un même apport total en N, la production répond positivement à la taille de patch, mais elle diminue dans des conditions de fort contraste en comparaison à des conditions de faible contraste. Nous n’avons pas relevé d’interactions entre la taille de patch, le niveau de contraste de patch ou la date des apports en N sur la production de prairie. D’une manière générale, nos résultats soulignent l'importance de l’hétérogénéité en N pour les processus plante-sol à différentes échelles spatiales et montrent que les effets de l'hétérogénéité varient en fonction des attributs des patchs. Les interactions biotiques (ici la compétition) semblent jouer un rôle relativement plus important que les facteurs abiotiques (ici changements chroniques de pluviométrie) pour les effets d'hétérogénéité. Nous concluons que les impacts de l'hétérogénéité en N sur les processus plante-sol peuvent avoir des conséquences sur les rétroactions plante-sol impliquées dans la régulation des cycles biogéochimiques, et sont à même de fournir des informations utiles pour le développement de pratiques de gestion efficientes dans l’utilisation de l’N. / Grasslands provide a variety of important ecological and economic services worldwide. Improved understanding of grassland structure and function is necessary for the development of sustainable management and maintaining the provision of multiple ecosystem services in a changing environment. However, predicting grassland structure and function is a challenge because grasslands are dynamic, heterogeneous systems. In grazed grasslands, large herbivore activities promote heterogeneity in soil nutrients via excretion, but the effects of patchy nutrient inputs and soil spatial heterogeneity on grassland structure and function remain unclear. This thesis addresses effects of spatial heterogeneity in soil nitrogen (N) for grassland ecosystem structure and function, with particular emphasis on community responses. A combination of experimental and modelling approaches are used to study impacts of a number of different patch attributes (N form, patch size, patch contrast), as well as possible interactions with rainfall regime and timing of N inputs. We find that patchy N inputs enhance within plot-plant production and biomass variability irrespective of N form, but do not modify whole-plot plant production in the short term. Nevertheless, patchy organic N promotes spatial and temporal asynchrony in plant-soil responses, with implications for longer-term grassland function. Unlike plant production, community structure responds significantly to patchy N inputs, with increased community dominance and a shift in the rank of subordinate species. Contrary to expectations, rainfall quantity does not modify heterogeneity effects on either plant production or community structure. Modelling work shows that heterogeneity effects on field-scale production vary depending on patch size and patch contrast. For a fixed total N input, field-scale grassland production responds positively to patch size, but decreases in high- versus low-patch contrast conditions. Patch size does not interact with patch contrast or timing of N inputs on grassland production. Overall, our results highlight the importance of N heterogeneity for plant and soil processes at different spatial scales, and demonstrate that heterogeneity effects vary depending on patch attributes. Biotic interactions (competition) appear to play a relatively greater role than abiotic factors (chronic rainfall changes) for heterogeneity effects. Impacts of N heterogeneity on plant and soil processes may have significant implications on plant-soil feedbacks involved with the regulation of biogeochemical cycling, and provide useful information for the development of efficient N management strategies.