Il est largement admis que la composition des communautés végétales n’est pas due au hasard et dépend des conditions environnementales. Pourtant, les mécanismes qui régissent la distribution spatiale des espèces ainsi que leur coexistence au sein de communautés demeurent mal connus. Ce travail de thèse est consacré en majeure partie à l’étude de la structuration des communautés végétales prairiales distribuées le long d’un gradient d’inondation. Dans un premier temps, l’importance relative des filtres abiotique (conditions hydrologiques) et biotique (compétition) a été étudié à l’échelle spécifique. Cette analyse a montré que la réponse écologique des espèces le long du gradient d’inondation est modelée par des phénomènes interactifs entre les conditions hydrologiques et la compétition. Il a également été démontré que la compétition est un facteur plus important dans l’établissement de la limite de distribution supérieure des espèces le long du gradient (située vers l’extrémité sèche du gradient) que dans l’établissement de leur limite inférieure. Une seconde analyse, menée à l’échelle des communautés et basée sur l’utilisation de traits fonctionnels, a révélé l’existence de deux processus déterministes (l’« habitat filtering » et la « limiting similarity ») qui contrôlent l’assemblage des communautés. De plus, la détection de ces processus a été fortement améliorée en considérant la variabilité intraspécifique des traits. Ces résultats démontrent que la variabilité intraspécifique des traits fonctionnels est un élément important à considérer dans l’étude des mécanismes qui structurent les communautés végétales. Une expérimentation a été réalisée afin d’évaluer si la variabilité intraspécifique est impliquée dans la réponse à court terme de plusieurs espèces prairiales à une modification brutale des conditions hydrologiques. Cette étude a montré que les variations intraspécifiques de traits foliaires confèrent à certaines espèces la capacité de s’acclimater à une modification du régime hydrologique. Enfin, la dernière partie de ce travail porte sur une analyse protéomique réalisée sur deux espèces de Rumex prélevées en différents points du gradient d’inondation. Les différenciations intra- et interspécifique du protéome des deux espèces se sont révélées très similaires. Ces résultats démontrent ainsi l’existence d’un lien étroit entre les processus écophysiologiques d’acclimatation aux facteurs environnementaux et les processus évolutifs de spéciation / It is well recognize that the species composition of plant communities is not random and depends on environmental conditions. However, mechanisms controlling species spatial distribution as well as species coexistence within communities remain unknown. This study investigates the structure of meadow plant communities distributed along a flooding gradient. We first quantified the relative importance of abiotic (hydrolory) and biotic (competition) filters at the species level. We demonstrated that species ecological responses along the flooding gradient are shaped by interactive effects between hydrological conditions and competition. Moreover, we demonstrated that competition is more important in constraining upper distribution limits of species (dry end of the gradient) than lower limits. A traitbased approach at the community scale revealed the existence of two niche-based processes (habitat filtering and limiting similarity) that control community assembly. However, the detection of these processes was strongly improved when intraspecific trait variation was included in the analysis. These results demonstrate that intraspecific trait variation should improve our mechanistic understanding of community assembly. An experimental study was carried out to evaluate whether intraspecific variability is involved in the short-term response of meadow species to an important change in hydrological conditions. This study demonstrated that intraspecific variations of leaf traits allow some species to acclimate to a change in hydrolory. Finally, we conducted a proteomics analysis of two Rumex species among different gradient locations. We found strong similarities between intra- and interspecific differentiations of proteomes. Our results underline the link between ecological and evolutionary processes

Le débit saisonnier du Mékong joue un rôle central dans la structuration amont/aval des communautés aquatiques. Cette étude examine les dynamiques de la structure spatiale et temporelle des communautés de poissons dans le bassin inférieur du Mékong, comprenant le Mékong aval et ses principaux affluents. L'application de méthodes statistiques univariées et multivariées, sur des bases de données spatiales et temporelles piscicoles et environnementales, met en évidence : * Le rôle prépondérant des débits dans l'explication de la dynamique spatiale et temporelle des patrons de diversité et de structure des assemblages piscicoles dans la bassin aval du Mékong. * Les effets de la pêche non sélective dans l'un des plus grands systèmes de production halieutique tropicale au monde, le lac le Tonlé Sap, avec la mise en évidence d'une production globalement durable marquée néanmoins par une composition altérée des communautés de poissons. * Les réponses des assemblages de poissons face aux fluctuations saisonnières et à la stabilité des débits dans les rivières non régulées et régulées du bas Mékong. Les résultats obtenus lors de cette thèse contribuent à la connaissance du fonctionnement des peuplements piscicoles et apportent une aide à la conception de plans de gestion et de conservation des ressources halieutiques et des autres ressources aquatiques dans le bassin du Mékong et au-delà. Cette étude suggère que : * Le maintien de la dynamique saisonnière des débits et de la connectivité des habitats est impératif afin d'assurer la dispersion longitudinale et latérale des poissons vers des habitats vitaux pour leur reproduction, leur alimentation et leur protection. * L'établissement d'une réglementation appropriée basée sur la connaissance des pics migratoires de poissons aux différentes échelles spatio-temporelles permettrait aux poissons migrateurs de franchir les rivières pour accéder à leurs habitats nécessaires à l'accomplissement de leur cycle de vie. Aussi, faire respecter et opérationnaliser de façon efficace les mécanismes officiels de gestion halieutique aux échelles locales, nationales et régionales, mais aussi allouer suffisamment de moyens pour le secteur de la pêche afin de lutter contre les pratiques de pêche illégale et pour la mise en œuvre de mesures de conservation contribuerait à résoudre les problèmes de surexploitation des ressources aquatiques. * La mimique des variations naturelles des débits par les barrages hydroélectriques devrait être priorisées et appliquées comme une des mesures permettant d'atténuer leurs impacts sur les peuplements aquatiques du bassin du Mékong. / The Mekong seasonal flow plays a pivotal role in structuring up- and downstream aquatic communities. The thesis investigates the dynamics of spatial and temporal fish community structure in the Lower Mekong system, i.e. the Lower Mekong River and its major tributaries. Using spatial and time-series datasets and univariate as well as multivariate statistical approaches, the thesis highlights: * The importance of flow and other environmental factors in explaining spatial and temporal dynamics of fish diversity patterns and assemblage structure in the Lower Mekong system. * The effects of indiscriminate fishing in one of the world's largest tropical inland fisheries, the Tonle Sap, with the finding of, despite overall stationary catch per unit effort (CPUE), strong alterations in assemblages composition, with decreasing trends in catches of large-sized species, and increasing trends in the catches of some small-sized species. * Contrasted responses of fish assemblages to a gradient of disruption of flow seasonality and predictability due to dams in the Lower Mekong system. The results obtained through this thesis contribute to the ecological understanding of fish assemblages and to the design of applications for long-term planning, monitoring, management and conservation of fisheries in the Mekong Basin and beyond. The thesis suggests that: * Maintaining the Mekong robust and predictably seasonal flood pulse dynamics and habitat connectivity is imperative to ensure fish longitudinal and lateral dispersal ability among critical habitats for breeding, feeding and seeking refuge. * Setting appropriate regulations based on known peak fish migrations at various spatiotemporal scales would allow migratory fish species to pass through rivers, access critical habitats and complete their life cycles. Also, enforcing and operationalizing the existing formal fisheries management mechanisms effectively at local, national and regional levels as well as allocating sufficient resources to the fishery sector to combat illegal fishing practices and implementing fisheries conservation measures in critical habitats would help deal with the problem of overharvesting. * Hydropower-related pulsed flows that can mimic as far as possible the natural pulsed flows are critical to reduce downstream effects on aquatic organisms, and, thus, should be prioritized and applied as one of the measures to mitigate the impacts from existing and planned hydropower dams in the Mekong Basin.

Les bactéries jouent un rôle clé dans les cycles biogéochimiques. Bien que l'effet du manteau neigeux en hiver dans la fonction et la composition des communautés bactériennes du sol ait été signalé, l'effet de la variation spatio-temporelle du manteau neigeux reste à étudier. Dans cette étude, nous avons caractérisé la dynamique spatio-temporelle des communautés bactériennes à partir de deux sites extrêmes selon un gradient de couvert neigeux. Pour cela, nous avons utilisé des approches moléculaires (SSCP et clonage / séquençage) et traditionnel (isolation par culture bactérienne). Les résultats présentés montrent que l'ensemble de la diversité bactérienne, sa composition et sa structure phylogénétique sont fortement liés à la durée de la couverture de neige. En outre, ces effets sont détectables au cours de la saison de végétation des plantes. Les facteurs biotiques et abiotiques (i.e. la sénescence des plantes et le pH du sol) jouent un rôle essentiel conduisant au regroupement de certaines bactéries en clades spécifiques (Acidobactéries, Actinobactéries, α-et β-Proteobactéries). Au cours de la saison de végétation des plantes, les clades de bactéries sont plus dispersés. La présente étude montre que, à un niveau taxonomique fin, la variation temporelle est un facteur plus important que la variation spatiale sur la diversité bactérienne. A un niveau taxonomique supérieur (i.e. sousphylum), la conclusion est inverse. Seule une petite fraction du total de la diversité bactérienne est cultivable et il se peut que certains groupes bactériens soient surreprésentés dans les plaques de culture. Cette étude apporte un nouvel éclairage sur le rôle de l'hiver et de la couverture neigeuse dans les distributions des communautés bactériennes. Cette étude peut-être utile pour prédire le comportement des bactéries dans les cycles des éléments nutritifs dans un contexte de réchauffement de la planète.

Cette thèse cherche à déterminer l’influence de l’environnement abiotique sur la structure des assemblages de poissons dans les estuaires européens tidaux à partir d’une approche macroécologique. L’environnement abiotique de 135 estuaires, du Portugal à l’Ecosse, est caractérisé par une quinzaine de descripteurs en utilisant une approche écohydrologique. Les assemblages de poissons d’une centaine d’estuaires sont caractérisés par les données de pêche acquises au cours de campagnes scientifiques conduites dans le cadre de la Directive-Cadre européenne sur l’Eau (DCE). Néanmoins, ces données sont souvent hétérogènes du fait des différences entre les protocoles d’échantillonnage utilisés. Afin de limiter cette hétérogénéité, une sélection rigoureuse et une procédure de standardisation des données ont été effectuées. Les assemblages de poissons sont décrits à l’aide d’indices globaux ou fonctionnels relatifs à la richesse spécifique et à l’abondance. A l’aide de modèles linéaires généralisés, des relations sont établies entre des attributs de l’ichtyofaune et des gradients abiotiques à large échelle et au sein de l’estuaire. La richesse spécifique totale, et en particulier celle des espèces marines et migratrices amphihalines, augmente avec la taille de l’estuaire. De plus, elle apparaît plus élevée dans les estuaires associés à un large plateau continental. Les plus fortes densités totales et, en particulier, celles des espèces résidentes et marines, sont associées aux estuaires présentant une grande proportion en zones intertidales. Les assemblages de poissons estuariens apparaissent fortement structurés par le gradient de salinité à la fois en termes de richesse spécifique et de densité. En parallèle, cette thèse apporte des éléments témoignant d’un décalage vers le Nord de plusieurs espèces de poissons estuariens dans le contexte du réchauffement climatique global. Les résultats de cette thèse contribueront à l’amélioration des indicateurs biotiques basés sur l’ichtyofaune qui sont actuellement développés dans le contexte de la DCE. / Based on a macroecological approach, this thesis aims at determining the influence of the abiotic environment on the structure of fish assemblages among European tidal estuaries. The abiotic environment of 135 North-Eastern Atlantic estuaries from Portugal to Scotland was characterised by fifteen descriptors using an ecohydrological approach. The fish assemblages of about a hundred estuaries were characterised by fish data collected during scientific surveys conducted in the context of the European Water Framework Directive (WFD). Nonetheless, differences among sampling protocols resulted in highly heterogeneous datasets. To limit this heterogeneity, a rigorous selections and standardisation processes were carried out. Fish assemblages were described by total or functional indices related to species richness or abundance. Relationships were identified between large-scale and intra-estuarine abiotic gradients and fish attributes by fitting generalised linear models. Results showed that the total number of species, and more especially of marine and diadromous species, increased with the estuary size. Moreover, the total species richness appeared higher in estuaries associated to a wide continental shelf. The greatest total densities, and more particularly total densities of resident and marine species, were associated to estuaries with a great proportion of intertidal areas. Fish assemblages appeared also strongly structured by the salinity gradient in terms of both species richness and density. Furthermore, this thesis brought some evidence of northward migration of estuarine fish species in the context of the global warming. The results of this thesis will contribute to improve the fish indicators that are currently developed in the context of the European WFD.