La compréhension des processus écologiques qui sous-tendent l’assemblage des communautés végétales et la coexistence des espèces est un objectif central en écologie. Ces processus sont potentiellement nombreux et de natures contrastées. Ainsi, la composition d’une communauté de plantes dépend de processus déterministes liés aux conditions environnementales abiotiques (climat, conditions physiques et chimiques du sol, lumière) et d’interactions biotiques complexes, positives (facilitation, symbioses) comme négatives (compétition, prédation, pathogènes). En outre, les communautés sont influencées par des processus stochastiques (capacité de dispersion limitée, dérive écologique). Si les mécanismes à l’origine de ces processus sont très différents, ils ont néanmoins en commun la génération de motifs (patterns) spatiaux de distribution d’espèces dans les communautés. L’analyse de la structure spatiale des communautés permet ainsi une étude indirecte des processus régissant les communautés. La nature complexe de ces patterns spatiaux a mené au développement de nombreuses méthodes statistiques de détection et de description de patterns. Les méthodes basées sur des vecteurs propres spatiaux sont parmi les plus puissantes et précises pour détecter des patterns complexes et multi-échelles. Ces vecteurs propres, utilisés comme prédicteurs spatiaux, peuvent être combinés à un ensemble de variables environnementales dans un cadre de partition de variation. Celui-ci permet, en théorie, de démêler les effets uniques et l’effet conjoint des variables environnementales et spatiales sur la variation de composition d’une communauté. Il mène ainsi à une quantification de l’action des processus déterministes et des processus stochastiques sur l’assemblage de la communauté. Néanmoins, je montre dans cette thèse qu’un certain flou méthodologique concernant deux étapes déterminantes des analyses basées sur les vecteurs propres spatiaux a mené une proportion élevée d’études à utiliser ces méthodes de manière sous-optimale, voire fortement biaisée. Ceci compromet la fiabilité des patterns spatiaux détectés et des processus écologiques inférés. Une autre limitation de ce cadre d’analyse concerne la fraction de la partition de variation décrivant l’effet environnemental spatialement structurés qu’aucune méthode ne permet de tester.Cette thèse présente des solutions non biaisées, puissantes et précises à ces différentes limitations méthodologiques et permet d’élargir le cadre de l’inférence de processus écologique à partir de patterns spatiaux de communautés. Les différentes étapes d’amélioration de ces méthodes ont également été illustrées dans la thèse au travers de trois cas d’études fournis par deux communautés d’arbres tropicale et tempérée et une communauté de champignons symbiotiques des arbres. / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Les angrecoïdes constituent le groupe d'orchidées épiphytes le plus diversifié dans les Afrotropiques, comprenant environ 800 espèces. Bien que beaucoup d'attention leur aient été porté, certaines énigmes taxonomiques subsistent au sein des angraecoïdes, et les facteurs à l'origine de leur diversification rapide sont encore inconnus. Les angraecoïdes présentent une remarquable diversité en termes du nombre chromosomique, en faisant un système très approprié pour explorer l'impact des changements caryotypiques sur la cladogenèse, les taux de spéciation/extinction et la diversification morphologique dans le contexte des fluctuations climatiques en Afrique tropicale depuis le Miocène. En outre, grâce au large éventail des longueurs d'éperon nectarifère que ces orchidées présentent, elles ont fait l'objet, depuis Darwin, de recherches approfondies dans le cadre des interactions plantes-animaux. Ici, sur base de nouveaux arbres phylogénétiques produits en utilisant ITS-1 ainsi que cinq marqueurs plastidiques et englobant environ 40 % des espèces, nous fournissons un nouveau cadre taxonomique pour les principales lignées d'Angraecinae. De plus, le cadre taxonomique des angraecoïdes est mis à jour avec, notamment, la description de trois nouveaux genres et six nouvelles espèces. Cette nouvelle hypothèse phylogénétique nous a permis d'étudier si les changements des caryotypes et des pollinisateurs ont pu être les moteurs de la radiation évolutive des angraecoïdes. La reconstruction des états ancestraux du nombre chromosomique révèle une histoire caryotypique dominée par la dysploïdie descendante en Afrique tropicale continentale, où environ 90 % des espèces dérivent d'au moins un changement inféré de n = 17–18 à n = 25 au Miocène moyen. L’examen des intervalles de position du nectar par rapport au pollen dans les Afrotropiques a révélé qu'environ 3 % de la flore des angiospermes de Madagascar est probablement pollinisée par des sphinx, alors que cette proportion est d'environ 1,6 % en Afrique continentale. Les nombreux changements de guilde de pollinisateur vers la sphingophilie ayant eu lieu chez les angraecoïdes seraient à l’origine d’environ 31 % des espèces, y compris certaines lignées ayant les taux de spéciation les plus élevés. En dehors du domaine de la sphingophilie, de nouveaux exemples possibles d’ornithophilie, de phalénophilie et de pollinisation par des tipules à long proboscis/microlepidoptères sont discutées. Des perspectives de recherche concernant l'évolution génomique chez les angraecoïdes et l'impact et les mécanismes des changements des sites de fixation des pollinies sont suggérées. Enfin, certaines priorités pour l’observation de nouveaux pollinisateurs sur le terrain et les frontières de l’alpha et bêta-taxonomie chez les angraecoïdes sont présentées. / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Doctorat en sciences sociales, politiques et économiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Les microorganismes constituent la plus grande diversité du monde vivant et restent encore largement méconnus. La compréhension du fonctionnement des écosystèmes et les rôles joués par les microorganismes reste un enjeu majeur de l'écologie microbienne. Le développement de nouvelles approches de génomique permet d'appréhender la complexité de ces systèmes. Dans ce contexte, les puces à ADN représentent des outils à haut débit de choix capables de suivre l'expression ou la présence de plusieurs milliers de gènes en une seule expérience. Cependant, l'une des étapes les plus difficiles, de part sa complexité et la quantité de données à traiter, est la sélection de sondes qui doivent être à la fois sensibles et spécifiques. Pour répondre à ces besoins en termes de performance et de qualité, d'une part, nous avons développé un algorithme de conception de sondes pour biopuces phylogénétiques que nous avons entièrement déployé sur la grille de calcul européenne EGEE, et d'autre part, nous avons proposé un deuxième algorithme pour biopuces fonctionnelles que nous avons déployé sur un cluster. Les deux algorithmes ont nécessité une phase importante d'ingénierie logicielle. Nous avons donc proposé une démarche d'ingénierie dirigée par les modèles (IDM) et notamment de transformation de modèle pour résoudre le problème de traduction inverse d'oligopeptide. Les deux algorithmes sont destinés à une utilisation massive et permettent de concevoir tout type de sondes

Un des impacts importants des autoroutes sur l'avifaune est la mortalité due au trafic. Pour mesurer cette mortalité et évaluer les facteurs qui l'influencent, il faut tenir compte des biais importants affectant les comptages des cadavres sur la chaussée, et notamment leur rapide disparition due au trafic et au charognage. Lors de cette thèse, le nombre de tués a été évalué par des méthodes de capture-marquage-recapture d'après des comptages des cadavres en voiture et à pied sur des autoroutes du sud-ouest de la France. Les résultats montrent que les comptages de cadavres, et donc les estimations de tués, sont influencés par le statut taxonomique, la masse des cadavres, leur fraîcheur, et la saison, en lien notamment avec l'activité des charognards. La chouette effraie et certains turdidés sont les plus tués par le trafic. Ayant testé par GLM divers traits spécifiques (densités des passeriformes à proximité, régimes alimentaires, morphométrie, statut sédentaire/migrateur, capacité d'apprentissage), seul la distance de fuite apparaît influencer la mortalité liée au trafic. La prise en compte des facteurs environnementaux montre que les strigiformes sont plus souvent tués près des bermes mixtes, les passeriformes plus souvent tués près des bermes arborées, les deux moins souvent dans les profils en déblais. Déblais et merlons acoustiques en terre, abattage (ou non plantation) des arbres proches au droit des points noirs de collision des oiseaux, constituent des mesures efficaces de réduction de la mortalité.

Cette thèse évalue le risque d'émergence d'un pathogène via l'avifaune sauvage dans une région indemne en combinant deux approches : 1) L'étude de pathogènes partageant des caractéristiques éco-épidémiologiques communes avec le pathogène émergeant. 2) L'utilisation de données écologiques disponibles dans la région indemne. Le Chapitre 1 montre que l'étude de la circulation de pathogènes partageant des caractéristiques éco-épidémiologiques communes (Influenza Aviaire Faiblement Pathogène et Maladie de Newcastle) avec un pathogène émergeant (H5N1 HP) permet d'apporter des éléments d'information sur la circulation potentielle de ce pathogène en cas d'émergence. Les principales conclusions de ce chapitre nous permettent de construire les trois hypothèses testées aux chapitres suivants portant respectivement sur les étapes d'une émergence : introduction (Chapitre 2), circulation (Chapitre 3), et transmission à la faune domestique (Chapitre 4). Ces trois chapitres permettent une meilleure évaluation du risque d'émergence d'un pathogène (le H5N1 HP) dans une zone indemne (le DIN) à partir de méthodes basées sur les données écologiques disponibles dans cette zone indemne et obtenues à partir de techniques telles que le comptage aérien, la télémétrie satellitaire, ou la télédétection. Ils permettent notamment d'estimer que le risque d'émergence du H5N1 HP dans le DIN via l'avifaune sauvage est le plus élevé lors des mois de janvier à mars des années de faible crue, et que la Sarcelle d'été et le canard Pilet sont les deux espèces à surveiller en priorité. Cette thèse montre donc comment l'utilisation de données éco-épidémiologiques disponibles dans une zone indemne permettent une évaluation et un meilleur contrôle du risque d'émergence d'un pathogène. L'utilisation d'outils satellitaires permet l'obtention de larges plages de données ayant des résolutions spatiale et temporelle suffisante pour évaluer des dynamiques éco-épidémiologiques évoluant rapidement. / This thesis aims to evaluate the risk of emergence of a pathogen from wildlife in an uninfected area by combining two approaches:1) The study of pathogens sharing similar eco-epidemiological characteristics with the emerging pathogen2) The use of eco-epidemiological data available in the uninfected area Chapter 1 shows that studying pathogens sharing similar eco-epidemiological characteristics (Low Pathogenic Avian Influenza and Newcastle Disease) with an emerging pathogen (HPAI H5N1) enables to provide information on the potential circulation of this pathogen if it would emerge. The main conclusions of this chapter allow us to formulate the three hypothesis tested in the following chapters, each related to a stage of an emergence: introduction (Chapter 2), circulation (Chapter 3), and transmission to domestic poultry (Chapter 4). These three chapters enable a better evaluation of the risk of emergence of a pathogen (HPAI H5N1) in an uninfected area (IND) by using methods based on eco-epidemiological data available in this uninfected area, obtained from techniques like aerial census, satellite telemetry, and remote sensing. The risk of emergence of HPAI H5N1 from wildlife in the IND is evaluated to be the highest between the months of January and March during years with a low flood level. Garganeys and Pintails are identified as the two main species to be surveyed in priority. This thesis shows how eco-epidemiological data available in an uninfected area enable an evaluation and a better control of the risk of emergence of a pathogen. Satellite tools allow acquiring large dataset with temporal and spatial resolution compatible with eco-epidemiological dynamics evolving rapidly.

En Afrique de l'Ouest, le moustique An. gambiae s.s vecteur majeur du paludisme est subdivisé en deux formes moléculaires, M et S, génétiquement et écologiquement différenciées. La forme moléculaire M se développe préférentiellement dans des collections d'eau pérennes en zone aride, généralement d'origine anthropique, permettant sa présence tout au long de l'année alors que la forme S se reproduit principalement dans des gîtes temporaires de savane humide dépendant des précipitations et disparaît en saison sèche. Cette subdivision génère des profils de dynamique de transmission palustre différents en fonction des zones où ces formes sont implantées. Dans ce contexte, cette thèse a pour objectif l'étude des facteurs écologiques de différenciation entre M et S, en se focalisant notamment sur leur écologie larvaire, afin de mieux appréhender leur distribution actuelle et future. L'étude de la distribution des populations naturelles de ces vecteurs dans une zone d'endémie palustre au Burkina Faso a permis de mettre en évidence que les niches écologiques de ces deux formes sont en étroite corrélation avec la temporalité des milieux aquatiques et la complexité des écosystèmes qu'ils hébergent. La forme M apparaît clairement liée aux habitats permanents anthropiques et à la structure des communautés qu'ils soutiennent alors que la forme S ainsi que l'espèce jumelle An. arabiensis sont associées aux habitats simples et temporaires, majoritairement retrouvés en zone rurale de savane.Cette distribution des deux formes le long d'un gradient d'hydropériode est en accord avec les interactions dominantes et les adaptations qu'elles induisent afin de pouvoir exploiter ces milieux. La forme S, associée aux milieux temporaires, s'est révélée plus compétitive que la forme M en diminuant son temps de développement larvaire en présence de compétiteurs (forme M). L'étude de la pression de sélection due à la prédation, interaction dominante dans les milieux permanents, démontre que la forme M est moins susceptible que la forme S. L'analyse du comportement larvaire a permis de mettre en évidence des différences entre ces deux formes, notamment l'existence d'un comportement plus plastique chez la forme M qui réduit son activité en présence d'un prédateur. Ce mécanisme est une des adaptations qui a favorisé le succès d'An.gambiae dans les milieux permanents.Notre approche, basée sur l'écologie larvaire des formes M et S d'An. gambiae nous a permis de mieux comprendre les processus par lesquels ces vecteurs ont évolué et se sont adaptés à différents contextes écologiques. Ces adaptations reflètent la spécialisation de ces deux formes dans leur milieu respectif et permettent en partie d'expliquer la ségrégation écologique observée sur le terrain. L'amélioration de nos connaissance sur la bio-écologie de ces vecteurs est primordiale afin d'en apprécier le potentiel évolutif dans le contexte actuel des changements globaux. / In West Africa, the main Malaria vector, the mosquito Anopheles gambiae is actually subdivided into two molecular forms named M and S, which can be genetically and environmentally differentiated. The M form preferentially breeds in permanent freshwater collections mainly resulting from human activity and is reproductively active all year round, whereas the S form thrives in temporary breeding sites and is present during the rainy season only. This subdivision generates different dynamics of Malaria transmission in areas where these forms are found. In this context, this thesis aims to study the ecological factors of differentiation between M and S, focusing on their larval ecology to better understand their current and future distribution.The study of the distribution of natural populations of these vectors in an endemic area in Burkina Faso has provided evidence that the ecological niches of these forms are closely correlated with the degree of temporality and the community complexity of aquatic ecosystems. The M form is clearly linked to permanent anthropogenic habitats and the structures they support, while the S form and its sibling species An. arabiensis are associated with simple and temporary habitats, mostly found in rural savannas.The distribution of the two forms along a hydroperiod gradient is consistent with the dominant interactions and adaptations they induce in order to be able to exploit their environments. In relation to temporary habitat, the S form was more competitive than the M form by reducing its larval development time in the presence of competitor (M form). The study of selection pressure due to predation, dominant interaction in permanent habitat, shows that the M forms suffer lesser predation rate than the S form. Analysis of larval behavior highlighted differences between these two forms, such as the existence of a more plastic behavior in the form M, which reduced its rate of activity in predator presence. This mechanism is one of the adaptations that have facilitated the success of An. gambiae in permanent aquatic habitats.Our approach, based on the larval ecology of M and S forms of An. gambiae has enabled us to better understand the processes by which these vectors have evolved and adapted to different ecological contexts. These adaptations reflect the specialization of these two forms in their respective habitats and can partially explain the ecological segregation observed in the field. Improving our knowledge on bio-ecology of these vectors is essential to appreciate their evolutionary potential in the current context of global change.

L'ochratoxine A (OTA), principalement produite dans le café par les moisissures A. ochraceus et A. westerdijkiae, suscite une attention particulière pour ses effets néphrotoxiques, immunotoxiques, tératogènes et cancérigènes. La présence d'OTA dans les fèves de café peut être mise en relation avec les conditions de récolte, les conditions de traitement post-récolte et les conditions de stockage et de transport. Dans certains pays producteurs, les dommages causés sur les grains de café par des espèces fongiques sont liés à des teneurs élevées en OTA. La dynamique et la biodiversité des populations microbiennes (bactéries, levures, moisissures) lors des traitements post-récolte du café a été étudiée par une méthode d'analyse moléculaire globale des flores, la PCR-DGGE. Il a été observé une évolution et une diversité des flores microbiennes en fonction du type et des étapes des traitements utilisés, spécifiques des lieux de production. La région génomique ciblée et la proximité phylogénétique sont un obstacle à l'identification des souches ochratoxinogènes par l'approche globale utilisée. De plus, une méthode simple et rapide de différenciation moléculaire d'Aspergillus westerdijkiae et d'Aspergillus ochraceus a été mise au point et couplée avec l'analyse d'image pour permettre la « quantification » d'Aspergillus westerdijkiae. Des phénomènes de compétition/inhibition de la croissance et production d'OTA (supérieurs à 90%) ont été mis en évidence pour des souches d'Aspergillus niger et d'Aspergillus ochraceus faiblement productrices d'OTA vis-à-vis d'Aspergillus westerdijkiae qui est l'une des espèces les plus fortement productrices de la mycotoxine sur café. Les résultats obtenus au cours de ce travail sont importants pour l'amélioration des connaissances sur la dynamique des populations microbiennes au cours des procédés de transformation du café ainsi que pour de possibles applications en prévention et maîtrise de la contamination du café par l'OTA. / Ochratoxin A (OTA) is mainly produced on coffee beans by fungal species Aspergillus ochraceus and Aspergillus westerdijkiae, and is known for its impact on human health through nephrotoxic, immunotox, teratogenic and oncogenic effects.The OTA content in coffee was shown to be closely linked to harvesting conditions, post-harvest processing conditions and especially dry processing, storage and transportation conditions. In some producing countries, damaged caused on beans by fungal communities undoubtedly lead to high OTA contents in coffee. In order to understand the OTA contamination process, the dynamics and biodiversity of microbial populations (bacteria, yeast and moulds) was analyzed during post-harvest treatment by use of a global microbial ecology approach at the molecular level, so-called PCR-DGGE. Specific variations in evolution and diversity of microbial flora were observed as a function of the step and type of treatment, which were specific of the location of production. The genomic region targeted by the global approach and the genetic proximity of ochratoxigenic fungal strains made their study and identification difficult using the the global approach. In addition, a simple and rapid method for the molecular differentiation of A. westerdijkiae and A. ochraceus was established and, coupled with image analysis, allowed the quantification of A. westerdijkiae.Moreover, competition and inhibition effects on growth and OTA production (>90%) could be observed for low OTA producers A. niger and A. ochraceus species towards the high OTA producer A. westerdijkiae species. Results obtained during this study are of importance for understanding microbial population dynamics during coffee transformation processes. Moreover, it provides possible clues for prevention and control of coffee contamination by OTA.

En raison des forçages anthropiques exercés sur les écosystèmes aquatiques et des effets des changements globaux présents et à venir, on s’attend à une augmentation de la fréquence et de l’intensité des proliférations cyanobactériennes lacustres. Une meilleure connaissance des facteurs biotiques, et notamment du parasitisme, impliqués dans le control des dynamiques cyanobactériennes semble essentielle. Il est désormais établi que les Chytridiomycota (chytrides) constituent les principaux pathogènes fongiques du phytoplancton. Ainsi, les travaux de recherche menés au cours de cette thèse ont eu pour objectif d’étudier le parasitisme fongique associé aux efflorescences cyanobactériennes, et plus précisément l’écologie des chytrides parasites de la cyanobactérie Anabaena macrospora, espèce filamenteuse présentant des proliférations massives et récurrentes dans le lac d’Aydat (France). Par la mise en place d’un schéma d’échantillonnage temporel et spatial à haute fréquence et prenant en compte deux années consécutives (2010 et 2011), nous avons pu (i) étudier les cycles de vie des deux espèces de parasites fongiques associées à A. macrospora, (ii) évaluer l’impact de ces parasites sur la dynamique de la population cyanobactérienne, et (iii) caractériser des facteurs contrôlant la dynamique des systèmes hôtes-parasites d’intérêt. De plus, (iv) afin de mettre en exergue les relations étroites existantes entre l’hôte et la production fongique associée, nous avons mis au point des protocoles méthodologiques permettant une analyse microscopique fine de l’hôte, des sporanges et de leur contenu en zoospores (fécondité des chytrides). Les résultats acquis mettent en évidence la coexistence de deux espèces de chytrides, Rhizosiphon crassum et R. akinetum, associées à A. macrospora. La reconstruction des cycles de vie par analyse d’images prises à partir d’échantillons naturels nous a permis de montrer que les deux chytrides présentaient une durée de leur cycle de vie similaire, et estimée à environ 3j. pour R. crassum. Cependant, ces deux espèces se différencient d’un point de vue fonctionnel en parasitant des types cellulaires distincts : R. crassum influence directement la biomasse active en parasitant les cellules végétatives, alors que R. akinetum parasite les cellules de résistances (akinètes) de A. macrospora. Cette dernière espèce peut donc avoir un impact sur le recrutement, la structure génétique et la variabilité interannuelle de la population hôte. Par ailleurs, outre leur impact direct, nous montrons que l’action des chytrides parasites peut aboutir à une fragmentation mécanique des filaments de A. macrospora, augmentant potentiellement la perte de biomasse cyanobactérienne par broutage. De plus, nous avons pu mettre en évidence que la production zoosporique des chytrides dépendait des ressources nutritives disponibles tant d’un point vue quantitatif (taille de l’hôte) que qualitatif (groupe phytoplanctonique parasité, métabolisme de l’hôte...). La réduction de la biomasse active de cyanobactéries, la fragmentation mécanique, ainsi que la production de zoospores dont la qualité nutritive pour le zooplancton a été démontrée, établissent les chytrides comme lien trophique entre les proliférations cyanobactériennes filamenteuses « inedible », considérée comme impasses trophiques, et les niveaux trophiques supérieurs. Enfin, l’ensemble des résultats acquis montre l’intérêt de prendre en compte, désormais, le rôle fonctionnel des champignons microscopiques parasites, notamment comme agents régulateurs direct et indirect du développement phytoplanctonique. Cette prise en compte permettrait, sans aucun doute, d’améliorer les modèles de transferts de matière et d’énergie qui transitent dans les écosystèmes aquatiques, dans le contexte général d’optimiser la gestion des plans d’eau. / Face to both the important anthropogenic input in nutrients and the global change, numerous authors predict that the cyanobacterial blooms will increase in relative abundance in aquatic ecosystems. An exhaustive knowledge of the driving biotic factors of the cyanobacterial dynamic is essential. In lakes, the most common fungal parasites of phytoplankton belong to the phylum Chytridyomycota (i.e. chytrids). The aim of the thesis was to investigate the fungal parasitism associated to the cyanobacterial blooms, particularly the ecology of chytrids parasitizing the filamentous cyanobacterial species Anabaena macrospora, in Lake Aydat (France). During two successive years (2010-2011), investigations on (i) the chytrid cycle of life of two chytrid species parasitizing A. macrospora, (ii) the impact of the fungal parasitism on the cyanobacterial bloom dynamic and (iii) driving factors of the host-parasite pairings dynamics have been led during two spatio-temporal surveys using high resolution sampling strategies. Moreover (iv) a double staining method based on a combination of CFW and SYTOX green for counting, identifying, and investigating the fecundity of phytoplankton fungal parasites and the putative relationships established between hosts and their fungal parasites has been developed. Results underlined the coexistence of two chytrids, Rhizosiphon crassum and R. akinetum, which have similar life cycles but differed in their infective regimes depending on the cellular niches offered by their host. R. crassum infected both vegetative cells and akinetes while R. akinetum infected only akinetes. A reconstruction of the developmental stages suggested that the life cycle of R.crassum was completed in about 3 days. By infecting akinetes, R. akinetum could reduce or modify the genetic structure of the cyanobacterial bloom of the following year. Furthermore, chytrids may reduce the length of filaments of Anabaena macrospora significantly by ‘‘mechanistic fragmentation’’ following infection. All these results suggest that chytrid parasitism is one of the driving factors involved in the decline of cyanobacterial blooms, by direct mortality of parasitized cells and indirectly by the mechanistic fragmentation, which could weaken the resistance of A. macrospora to grazing. Moreover, we underlined that the production of zoospore depends on the nutritional host quantity (host size) and quality (host phytoplanktonic group, host metabolism...). The decrease of the cyanobacterial active biomass, mechanistic fragmentation, and production of zoospores which exhibit a high nutritional quality for the zooplankton, established the chytrids as a real link between the inedible filamentous cyanobacteria, considered as trophic dead ends, and the higher trophic levels. Overall, we consider that the acquisition of our data places the chytrid parasitism as an important driving factor of the phytoplankton dynamic, allowing the inclusion of fungi and their main function (parasitism) in the energy and matter fluxes in the pelagic ecosystems.

Comprendre les relations entre écohydrologie et structure fonctionnelle des communautés végétales est une problématique croissante en écologie. Cette thèse a pour objectif d'analyser les effets d'un gradient de ressource édaphique sur la structure et le fonctionnement de parcours herbacés dans le sud de la France, en intégrant les niveaux de l'écosystème à la plante. Par modélisation du bilan hydrique, les différences d'utilisation de l'eau au niveau de l'écosystème ont été quantifiées pour cinq années contrastées révélatrices de la variabilité des propriétés des sols et du fonctionnement végétal. Utilisation de l'eau et productivité des plantes sont proportionnelles à la réserve utile des sols et à son taux de remplissage, suggérant un équilibre fonctionnel entre les communautés végétales et la disponibilité de l'eau locale. Par une approche ‘traits', nous avons ensuite montré que le ratio entre surface foliaire et surface racinaire totales de la communauté est le facteur déterminant une relation 'allométrique' entre évapotranspiration potentielle et capacité de prélèvements hydriques. La coordination entre les compartiments racinaire et aérien de la végétation dépend d'une suite d'adaptations architecturales et morphologiques. Des modifications d'abondances relatives spécifiques et le turn-over d'espèces génèrent une variabilité de morphologie et de fonctionnement des communautés permettant leur adaptation à des ressources limitées. Au niveau plante, une expérimentation de transplantation a permis de quantifier l'importance relative de la disponibilité hydrique et des interactions entre plantes sur la productivité individuelle de trois espèces-cibles. L'importance de la compétition s'est révélée plus élevée sous fort niveau de ressource et dépendait plus des relations hiérarchiques entre traits que de la biomasse. La compétition entre plantes affecte les axes de niche fonctionnelle des espèces de façon indépendante, avec une convergence de la ‘teneur en matière sèche des feuilles' pour des faibles valeurs mais une plus forte divergence fonctionnelle pour la ‘hauteur des plantes'. Cette approche fonctionnelle a permis d'éclairer le rôle de la diversité végétale dans la réponse des systèmes écologiques à des ressources hydriques variables. De plus, ces résultats sur les propriétés écohydrologiques des communautés naturelles peuvent contribuer à la conception d'agro-écosytèmes complexes mieux adaptés aux sécheresses intenses prévues dans le contexte actuel de changement climatique. / Understanding the relationships between ecohydrology and functional structure of plant communities is a timely issue in plant ecology. From ecosystem to species levels, this works investigated the effects of a resource availability gradient on the structure and functioning of Mediterranean rangelands in Southern France. Using a water-balance modeling approach, differences in water-use at the ecosystem level were quantified across five contrasting years, accounting for the variability in both soil characteristics and vegetation functioning. Plant water-use and productivity scaled with soil water storage capacity and its filling rate, suggesting a functional equilibrium between plant communities and local water availability. Using a trait-based approach, we then showed that the ratio of total leaf area of the community on total root area determined an allometric relationship between potential evapotranspiration and water uptake capacity. The “coordination” between above- and belowground compartment of the vegetation was achieved by a suite of architectural and morphological adaptations. Modifications of species relative abundances and species turn-over explained morphological and functioning adaptations to cope with limiting resources. Finally at species level, a removal experiment allowed to quantify the relative importance of water limitations and effects of plant-plant interaction on individual plant productivity of three target species of graminoïds. The importance of competition increased with soil resource availability and depended more on trait-trait hierarchical distances among species than standing biomass. Competition among plants affects the axes of the functional niche of species independently, leading to the convergence of leaf dry matter content towards low values but to greater functional divergence for plant height. Overall, this functional approach provided an integrative understanding of the role of plant diversity in the response of ecological systems to changes in water availability. Furthermore, these results on ecohydrological properties of natural communities can contribute to the design of complex agro-ecosystem better adapted to intense droughts predicted under climate change.