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Milieux humides lacustres : résilience, biodiversité, fonctions et services écologiquesLoiselle, Audréanne 05 1900 (has links)
Cette thèse avait pour objectif principal d'approfondir nos connaissances sur l'écologie des différents types de milieux humides lacustres afin d'optimiser leur conservation. Pour ce faire, j’ai étudié la résilience, les fonctions et les services écologiques (FSE), ainsi que la biodiversité de trois types de milieux humides lacustres. Ces milieux humides sont riverains au lac Papineau, qui est situé dans la réserve naturelle de Kenauk Nature, entre les Laurentides et l’Outaouais. Cette thèse combine des approches globales, multifonctionnelles et ciblées, axées sur la conservation des milieux humides et de leur biodiversité.
Dans mon premier chapitre, j'ai d’abord identifié les déterminants écologiques de la typologie des trois types de milieux humides étudiés : des tourbières, des aulnaies (marécages arbustifs) et des frênaies (marécages arborescents). À l’aide de données récoltées sur le terrain et de données cartographiques, j'ai quantifié 12 prédicteurs hydrogéomorphologiques (HGM) et j'ai pu identifier la pente et l'élévation comme étant les déterminants écologiques les plus importants. Mes résultats ont également apporté des nuances supplémentaires quant aux variables associées à chaque type de milieu humide. En utilisant ces 12 prédicteurs HGM, j'ai créé un modèle de forêts d’arbres décisionnels capable de prédire à la fois la présence des milieux humides lacustres et leur typologie. Ce modèle a permis de prédire avec une précision de 89 % la typologie des sites étudiés, ce qui en fait un outil intéressant pour étudier la répartition des milieux humides riverains à d'autres lacs. J'ai également utilisé ce modèle pour simuler différents scénarios de changements du niveau d'eau, mettant en évidence la résilience des tourbières et des aulnaies, ainsi que la vulnérabilité des frênaies, aux changements globaux.
Dans mon second chapitre, j'ai quantifié huit FSE à l'aide de 25 indicateurs différents, dont 15 ont été quantifiés à partir de données terrain. J'ai ensuite développé une approche multifonctionnelle permettant d'étudier simultanément toutes les interactions de synergies et de compromis entre les indicateurs de FSE et les trois types de milieux humides. Mes résultats ont montré que chaque type de milieu humide maximise différentes FSE, mais que le choix des indicateurs influence considérablement les patrons de synergies et de compromis. Bien que certains types de milieux humides maximisent les mêmes FSE, ils le font à travers différents mécanismes écologiques. Enfin, la biodiversité floristique et faunique (plantes, oiseaux, poissons, zooplanctons et insectes chanteurs) présentait les patrons d'interaction les plus diversifiés, chaque type de milieu humide maximisant différents aspects de la biodiversité.
Dans mon troisième chapitre, j'ai optimisé l'approche des espèces clés (keystone species) pour permettre son utilisation en conservation afin d’identifier les espèces indicatrices de la biodiversité. Pour cela, je me suis basée sur l’approche la plus récente proposée dans la littérature et j'ai identifié les éléments qui limitaient son utilisation pour les praticiens et les praticiennes. J'ai ensuite proposé des modifications pour surmonter ces limites. Ces modifications ont permis : 1) d'élargir l'utilisation de cette approche aux données d'inventaires terrain, 2) d'identifier les espèces ayant un impact négatif sur la biodiversité, et 3) de définir des seuils rigoureux pour identifier les espèces clés au sein d'une communauté. J'ai ensuite testé cette approche sur les communautés de plantes, d'oiseaux et de poissons des milieux humides échantillonnés dans le cadre de cette thèse. Mes résultats ont montré que cette approche permettait d'identifier des espèces possédant effectivement des caractéristiques écologiques expliquant leur importance dans l'augmentation ou la diminution de la biodiversité.
Ensemble, les trois approches présentées dans cette thèse offrent une perspective intégratrice de la conservation des milieux humides lacustres. Les méthodes qui y sont proposées représentent des outils intéressants, qui ont le potentiel d’optimiser notre gestion du territoire à court et à long terme, mais aussi à petite et à grande échelle. / The main objective of this thesis was to deepen our understanding of the ecology of
different types of lake-edge wetlands to optimize their conservation. To achieve this, I
studied the resilience, the ecosystem functions and services (EFS), and the biodiversity of
three types of lake-edge wetlands. All studies wetlands were riverine to Lake Papineau,
which is located in a Kenauk Nature natural reserve, between the Laurentides and
Outaouais regions. This thesis therefore combines a global, a multifunctional, and a
targeted approach, all focused on wetland conservation.
In my first chapter, I first identified the ecological determinants of the typology of the
three types of wetlands studied: peatlands, alder swamps (shrub swamps), and ash
swamps (trees swamps). Using both data collected on the field and map data, I quantified
12 hydrogeomorphological (HGM) predictors and identified slope and elevation as the
most important ecological determinants. My results also provided additional nuances
regarding the variables associated with each wetland type. Using these 12 HGM
predictors, I then created a Random Forest model capable of predicting both the presence
of lake-edge wetlands and their typology. This model predicted the typology of the
studied sites with 89 % accuracy, making it an interesting tool to study the distribution of
lake-edge wetlands along the shore of other lakes. I also used this model to simulate
different scenarios of water level changes, highlighting the resilience of peatlands and
alder swamps, as well as the vulnerability of ash swamps, to global changes.
In my second chapter, I quantified eight EFS using 25 different indicators, with 15
indicators quantified using field data. I developed a multifunctional approach to
simultaneously study all the synergies and trade-offs between the EFS indicators and the
three wetland types. My results showed that each wetland type maximizes different EFS,
and that the choice of indicators significantly influences the patterns of synergies and
trade-offs. Although some wetland types maximized the same EFS, they do so through
different ecological mechanisms. Finally, biodiversity exhibited the most diverse
interaction patterns, with each wetland type maximizing different aspects of it.
In my third chapter, I optimized the keystone species approach to allow its use in
conservation to identify indicator species for biodiversity monitoring. To do so, I relied
on the most recent approach proposed in the literature and identified the elements that
limited its use for practitioners. I then proposed modifications to overcome these
limitations. These modifications allowed 1) to expand the use of this approach to field
inventory data, 2) to identify species that have a negative impact on biodiversity, and 3) to define rigorous thresholds to identify keystone species within a community. I then
tested this approach on plant, bird, and fish communities in the wetlands sampled in this
thesis. My results showed that this approach effectively identified species with ecological
characteristics that explained their importance in increasing or decreasing biodiversity.
Together, the three approaches presented in this thesis provide an integrative
perspective on the conservation of lake-edge wetlands. The methods I propose represent
interesting tools that have the potential to optimize land management in the short and
long term, as well as at small and large scales.
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Les mousses et lichens des dunes grises atlantiques :<br />Caractéristiques structurales, Dynamique et Typologie fonctionnelle des communautés.Jun, Raphael 04 October 2005 (has links) (PDF)
Les écosystèmes de dunes littorales offrent des opportunités pour l'étude des successions végétales et<br />des processus de colonisation. Le littoral dunaire atlantique français se développe sur environ 500<br />kilomètres du nord au sud. La végétation de dune grise est présente sur la partie de dune fixée, sous la forme de pelouse rase à plantes xérotolérantes. Un observatoire des mousses et des lichens sur neuf dunes non boisées du littoral atlantique de la France a été mis en place afin d'identifier les patrons de distribution des espèces de mousses et lichens en fonction des dynamiques du milieu.<br />L'analyse des patrons de distribution de la végétation sur la zone d'étude, le long d'un transect allant de la plage à la frange forestière, montre que les mousses et lichens se distribuent en cinq communautés à stratégies de vie identifiables par leurs traits biologiques ainsi que leur relation significative avec certains paramètres pédologiques. La position de chaque groupe dans certaines parties de dunes traduit des modifications dans la composition chimique de la couche superficielle du<br />substrat par la mise en évidence des gradients trophique, d'acidification et de décalcification de la plage à la dune boisée.<br />L'approche diachronique par le suivi des communautés de mousses et de lichens, ainsi que les relations entre les analyses de sol et les espèces et certains traits communs de réponse des espèces aux perturbations, suggèrent que la structure des communautés et les mécanismes participant à la fixation du milieu sont reliés aux conditions abiotiques du milieu qui varient en fonction du temps, aux stratégies de vie des espèces et aux perturbations. Les différentes communautés mises en évidence reflètent trois états de stabilité.<br />L'analyse des interactions biotiques au sein des communautés confirme que les lichens prennent une<br />part importante dans les processus de maturation de l'écosystème. De part leur zonation spatiale précise, leurs organisations et leurs rôles éventuels dans l'écosystème, les communautés bryolichéniques terricoles peuvent être considérées comme ayant un rôle clé de voûte dans le fonctionnement des dunes grises.<br />Les communautés bryolichéniques terricoles permettent de préciser une typologie des dunes littorales et d'évaluer leurs états dynamiques. Les résultats obtenus peuvent contribuer à obtenir un diagnostic écologique sur les dunes. Ils rendent possible des décisions de gestion du milieu et confirment l'intérêt du rôle indicateur des mousses et lichens pour le gestionnaire.
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