Dans la péninsule du Cap Bon, située au Nord Est de la Tunisie, le boisement des dunes de Menzel<br />Belgacem constitue l'une des premières tentatives de reconstitution de la forêt sous le protectorat<br />français. Depuis 1930, les sables connaissent une stabilisation progressive et, aujourd'hui, la<br />nouvelle forêt a pris le dessus sur les accumulations dunaires. La forêt de Dar Chichou, de plus de<br />6000 ha d'un seul tenant, représente un remarquable exemple de forêt dunaire méditerranéenne.<br />L'étude entreprise cherche avant tout à réaliser un bilan des interventions menées par les services<br />forestiers depuis le début du XXème siècle. L'approche adoptée repose sur l'utilisation de données<br />issues de télédétection, confrontées à des relevés de terrain, pour la réalisation d'une carte des unités<br />paysagères.<br />La région Nord du Cap Bon, où l'empreinte du domaine littoral est omniprésente, se caractérise par<br />une évolution très rapide du milieu naturel et par d'importantes transformations paysagères. Les<br />aménagements en cours sont nombreux et les attentes de la société y sont très pressantes et souvent<br />contradictoires. Ainsi notre étude tentera de participer à l'analyse des changements qui ont affecté<br />les caractéristiques paysagères de la région. La comparaison de données géoréférencées multidates<br />permet de suivre l'évolution de l'espace rural dans le nord du Cap Bon depuis les années 1900. Elle<br />montre une modification sensible des paysages qui s'illustre, en particulier, par la mise en forêt<br />progressive de l'importante écharpe dunaire de Dar Chichou.<br />Nous tenterons de démontrer l'intérêt d'une telle méthodologie pour parvenir à la proposition de<br />nouveaux modes de gestion capables d'intégrer les diverses fonctions du milieu forestier.

Dans la péninsule du Cap Bon, située au Nord Est de la Tunisie, le boisement des dunes de Menzel<br />Belgacem constitue l'une des premières tentatives de reconstitution de la forêt sous le protectorat<br />français. Depuis 1930, les sables connaissent une stabilisation progressive et, aujourd'hui, la<br />nouvelle forêt a pris le dessus sur les accumulations dunaires. La forêt de Dar Chichou, de plus de<br />6000 ha d'un seul tenant, représente un remarquable exemple de forêt dunaire méditerranéenne.<br />L'étude entreprise cherche avant tout à réaliser un bilan des interventions menées par les services<br />forestiers depuis le début du XXème siècle. L'approche adoptée repose sur l'utilisation de données<br />issues de télédétection, confrontées à des relevés de terrain, pour la réalisation d'une carte des unités<br />paysagères.<br />La région Nord du Cap Bon, où l'empreinte du domaine littoral est omniprésente, se caractérise par<br />une évolution très rapide du milieu naturel et par d'importantes transformations paysagères. Les<br />aménagements en cours sont nombreux et les attentes de la société y sont très pressantes et souvent<br />contradictoires. Ainsi notre étude tentera de participer à l'analyse des changements qui ont affecté<br />les caractéristiques paysagères de la région. La comparaison de données géoréférencées multidates<br />permet de suivre l'évolution de l'espace rural dans le nord du Cap Bon depuis les années 1900. Elle<br />montre une modification sensible des paysages qui s'illustre, en particulier, par la mise en forêt<br />progressive de l'importante écharpe dunaire de Dar Chichou.<br />Nous tenterons de démontrer l'intérêt d'une telle méthodologie pour parvenir à la proposition de<br />nouveaux modes de gestion capables d'intégrer les diverses fonctions du milieu forestier.

Le paradigme du développement durable a été traduit pour les forêts par la notion de gestion durable dès 1992. Cette dernière, redéfinie et précisée par les forestiers (Helsinki, 1993), semble se résumer à des adaptations voire des modifications des pratiques courantes de gestion forestière basées sur la production et la récolte du bois. C’est en effet la fonction économique de la forêt qui sous tend toute la gestion en apportant les ressources financières nécessaires mais aussi en garantissant l’intérêt et l’implication du propriétaire. Mais qu’en est-il pour la forêt méditerranéenne dont l’une des principales caractéristiques est précisément la très faible productivité n’assurant presque aucun revenu à son propriétaire ? Peut-elle alors être l’objet d’une gestion durable ? C’est à ces questions que cette thèse tente d’apporter des réponses sur un plan théorique dans un premier temps puis en s’intéressant plus précisément au cas particulier de sa mise en oeuvre sur le territoire du Parc naturel régional des Alpilles. La première partie sonde la notion de gestion durable dans ces multiples approches et la forêt méditerranéenne dans toutes ses particularités. De ces analyses peuvent alors émerger les contours d’un projet de gestion durable. Ce projet ne peut être mené que sur des territoires clairement identifiés tels les PNR, pleinement investis dans la gestion de leur forêt en région PACA. La deuxième partie est en une présentation et une analyse de pratiques de gestion forestière tant individuelles que collectives mises en oeuvre dans le PNR des Alpilles. Elle montre ainsi que la gestion durable est envisageable voire qu’elle existe. Cependant, elle illustre aussi les difficultés que peuvent rencontrer les acteurs pour collaborer. La troisième partie montre que le territoire du PNR des Alpilles présente pourtant des atouts qui garantissent la mobilisation de ses acteurs. Le principal en est sans doute l’existence d’une véritable identité territoriale à laquelle tous adhèrent. Cependant une enquête auprès des acteurs partenaires du parc révèle des tensions, à défaut de conflits ouverts. Celles-ci peuvent s’expliquer par les stratégies des acteurs dans le cadre des jeux de pouvoir inhérents à la mise en oeuvre de la gouvernance voulue par le parc. Pour l’heure, ces difficultés ne conduisent pas à un blocage de la situation mais constituent autant de freins que le parc doit lever pour envisager la mise en oeuvre d’une véritable gestion durable. / The Sustainable Development paradigm was translated into forestry objectives with the Sustainable Forest Management (SFM) notion as early as 1992. The next year, European foresters redefined and specified this engagement (Helsinki, 1993), with, at first glance, an impression that it was mostly small adaptation or modifications of practices already in use in modern forestry with mostly a productive ambition. Indeed, economics guide almost every forest management decision by giving the landowner financial tools worthy of interest and guaranteeing his involvement. But what about the Mediterranean forest that stands apart of this reality by being almost non-productive and giving no substantial revenue to its owner? Can this particular forest be managed sustainably? This thesis will try to answer these questions on a theoretical basis at first and the by examining a particular case of the territory of the « Parc Naturel Régional des Alpilles » (PNR des Alpilles). The first part will interest the reader in clearly defining Sustainable Forest Management with its multiple appraoches and discovering the mediterranean forest in its many subtleties. Afrom theese analisys colliding emerges the contours of a Sustainable Forest Management project. To makes this project work, a clearly defined territory and its actors, like that of a PNR, is most suitable because they are already well involved in their forest's management in the « Provence-Alpes-Cotes d'Azur » (PACA) region. The second part consists of a presentation and an analysis of forest practices that are in place in the PNR des Alpilles at the individual or at the collective level. It demonstrates that Sustainable Forest Management is possible and even a certain reality. However, it also illustrates the difficulties that the parks actors must face, their collaborations. The third part of this thesis, illsutrates that the territory of the PNR des Alpilles presents many assets that could garanty its actors mobilization. The fisrt is, without a doubt, an real attachment to the territory by its inhabitants. Nevertheless, an inquiry revealed that tensions are high even if open conflicts are avoided. Most of these seems to be highligted by the satregies of the Parcs many actors in their power struggle to govern the parc itself. For now, these difficulties do not seem to block the evolution of the PNR but illustrates its many obstacles in their effort of a real Sustainable Forest Management.

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

En région tempérée, les cartes historiques ont permis de démontrer que l’ancienneté des forêts conditionne les caractéristiques des sols et la présence de certaines espèces végétales. En revanche, peu d’études ont été réalisées pour tester ces différences en région méditerranéenne. L'objectif général de la thèse est d’analyser les déterminants du changement du couvert forestier et l’effet de la continuité temporelle et des usages passés sur les sols et la flore des forêts actuelles en région méditerranéenne. Ce travail prend place au sein du territoire du Parc Naturel Régional du Luberon. Le premier volet identifie les déterminants de la distribution des usages et de la reconquête forestière, à partir de données cartographiques de 1860, 1958 et 2010. Il apparaît notamment que les forêts se sont maintenues sur les terres les moins productives et que la reconquête forestière s’est faite sur des sols peu productifs, et à proximité des forêts préexistantes. Le second volet explore l’effet de la continuité temporelle et des usages passés des forêts sur leurs caractéristiques écologiques, à partir de relevés floristiques et pédologiques. Les forêts anciennes et récentes se répartissent selon la productivité des sols et accueillent des espèces qui se distinguent par leurs traits et leurs exigences écologiques, avec notamment des espèces spécialistes forestières, phanérophytes et endozoochores plus fréquentes en forêt ancienne. Si ce travail s’appuie sur la carte d’État-Major, il s’avère que l’écologie historique des forêts méditerranéennes nécessite également des approches in situ afin d’appréhender la complexité des usages anciens du paysage. / In temperate regions, historical maps have demonstrated that forest ancientness determines soil properties and the presence of some plant species. However, those differences were rarely analysed in the Mediterranean region. The main objectives of this PhD thesis are to analyse the drivers of forest cover change and the effect of temporal continuity and past land uses on forest soils and understory vegetation in the Mediterranean region. This work relies on the territory of the Regional Natural Park of Luberon. The first part consists of identifying biophysical and socioeconomic drivers of land use and forest recovery spatial distribution, based on the comparison of 1860, 1958 and 2010 land uses. Forest maintained on the least productive land while forest recovery occurred on soils with low productivity, and close to pre-existing forests. The second part investigates the effect of forest temporal continuity and past land uses on their ecological characteristics, based on floristic and pedological data. Ancient and recent forests are distributed according to soil productivity and host species of differing traits and ecological preferences. Notably, species significantly preferring ancient forests are true forest species, phanerophytes and endozoochores. If this work relies on the État-Major map, it turns out that the historical ecology of Mediterranean forests requires complementary in situ approaches in order to fully understand the complexity of past landscape uses.

Lors de ce travail de thèse nous avons adopté une approche fonctionnelle de la dynamique forestière méditerranéenne. L'objectif principal est de comprendre comment les réponses fonctionnelles à la disponibilité de la lumière et aux interactions biotiques vont conditionner la régénération des trois principales espèces impliquées dans cette dynamique : Pinus halepensis, Quercus ilex, Quercus pubescens. Une première expérimentation en pots a été menée en conditions contrôlées afin de déterminer progressivement : les différences de stratégies d'acclimations à l'ombre du pin d'Alep et du chêne pubescent, les compromis fonctionnels et les limites ontogéniques et nutritionnelles de ces stratégies, et l'impact de l'allélopathie et de la compétition sur cette réponse à l'ombre. Une expérimentation de terrain a ensuite permis de créer un gradient d'éclaircie dans une pinède de pin d'Alep, pour comprendre les principaux effets positifs et négatifs de la canopée sur les facteurs abiotiques et le développement du chêne pubescent et du chêne vert à différentes échelles de temps. Les résultats obtenus montrent que le pin d'Alep présente une stratégie d'évitement de l'ombre par une forte réponse plastique qui implique des compromis fonctionnels, des coûts nutritionnels élevés, et un temps d'expression limité. Cette stratégie présente un désavantage dans le cas d'une régénération sous canopée. A l'inverse, le chêne pubescent montre une stratégie plus conservatrice grâce à une réponse plastique à l'ombre limitée, mais une forte sensibilité aux interactions plantes-plantes. En conditions naturelles, le chêne pubescent et le chêne vert en régénération présentent des réponses différentes au gradient d'éclaircie de la canopée, le chêne pubescent montrant cette fois ci une moins forte tolérance à l'ombre. Cette thèse permet de mettre en évidence les liens entre limites fonctionnelles de la plasticité phénotypique, tolérance à l'ombre, et réussite d'installation sous couvert forestier. / During this work we studied the Mediterranean forest dynamic through a functional approach. Our main goal consisted to know how functional responses to light availability and biotic interactions determine the regeneration of three main species involved in this dynamic : Pinus halepensis, Quercus ilex and Quercus pubescens.A nursery experiment was set up to determine specific shade acclimatation strategies of the Aleppo pine and the Downy oak, functional tradeoffs and nutritional and ontogenetic limits of these stratgies, and the competitive and allélopathic impact on the shade induced response.Then a field experiment was set up to make a light gradient in an Aleppo pins pinewood in order to know the main positive and negative canopy effects on abiotic factors and oak seedlings development at different scales of time. Results showed that Aleppo pine exhibits a shade avoiding strategy through a strong plastic response involving functional tradeoffs, high nutritional costs, and time-limited expression. This strategy is considered as maladaptive in case of regeneration under unovercome forest canopy. Reversly, the downy oak shows a more conservative strategy through a limited plastic response to shade but a strong vulnerability to plant-plant interactions. In field conditions, Quercus pubescens and Quercus ilex seedlings showed different responses to the canopy cover, with a fewer shade tolerance in Quercus pubescens. This work help to highlight relationships between functional limits of phenotypic plasticity, shade tolerance, and regenerative success in Aleppo pine understory.