Ce travail s'inscrit dans la problématique de la dynamique des populations en limite d'aire géographique. Nous avons étudié le fonctionnement démographique et la sélection de l'habitat d'une population de gélinotte implantée à 50 km de la limite sud-ouest de l'aire européenne de l'espèce dans les Alpes de Haute-Provence (massif des Monges). Les éléments récoltés sur la présence de l'espèce dans cette région permettent de penser que son apparition y est récente (une cinquantaine d'années). L'origine de cette population reste incertaine, mais une colonisation à partir des populations anciennement installées plus au nord dans les Hautes-Alpes, semble la plus probable. Les témoignages récoltés montrent que l'expansion est toujours en cours, avec la colonisation de la haute vallée du Verdon durant les années 90. L'avancement du front de colonisation a été estimé à 1,5 km/an sur une trentaine d'années. Ceci constitue le premier cas connu d'expansion géographique pour cette espèce en Europe. L'absence de l'espèce au siècle dernier fait suite aux déboisements intenses qui ont atteint un pic à la fin du18ème siècle quand la forêt couvrait de 6 à 18 % de 3 secteurs étudiés. A la suite de l'exode rurale amorcé au milieu du 19èmesiècle, la forêt a reconquis 50% du territoire. Dans notre secteur d'étude, les forêts actuelles sont principalement issues de processus spontanés de recolonisation qui ont permis l'implantation sur de larges superficies de conditions de vie très favorables à la gélinotte. Les populations présentent une répartition pratiquement homogène et continue dans ces habitats forestiers où la densité est une des plus fortes d'Europe occidentale (6-8 c./100 ha). La démographie de cette population a été étudiée par le suivi télémétrique de 65 gélinottes. Elle se caractérise par une survie annuelle élevée des adultes (T 1 an) (72% mâle, 60 % femelle), ainsi que des immatures après l'éclatement des nichées jusqu'au printemps suivant (74%). La prédation a été la cause pratiquement unique des cas de mortalité des oiseaux équipés, avec une part approximativement égale entre les rapaces (Autour des palombes) et les carnivores (martre, renard). Le succès reproducteur est moyen (U1,5 jeunes/poule en août), du fait d'un faible taux de réussite des nids (56%) et d'une faible survie des nichées (34%). Ce taux de reproduction est semblable à celui d'autres populations de gélinottes étudiées dans le Massif jurassien qui présentent des densités 2 à 3 fois inférieures et qui sont stables ou en déclin. Ainsi c'est la survie élevée des individus âgés de plus de 3 mois, plutôt que le succès reproducteur, qui permet à cette population d'avoir un bilan démographique excédentaire (taux d'accroissement estimé à 1,15). Le suivi par télémétrie de 18 juvéniles après l'éclatement des nichées, a montré que la plupart ne s'implantaient pas au delà de 2 -3 km de la zone de naissance (moyenne 4 km pour les mâles 2 km pour les femelles). Cependant, 2 mâles ont parcouru respectivement 15 et 25 km, avec pour ce dernier le franchissement de milieux ouverts. La contradiction apparente entre la lenteur de la colonisation observée et l'aptitude aux déplacements de certains mâles, pourrait s'expliquer par une capacité de déplacement inférieure des femelles mais le faible nombre de femelles équipées ne permet pas de confirmer cette hypothèse. L'analyse de la sélection de l'habitat a été abordée à deux échelles spatiales différentes, celle du domaine vital au niveau de l'individu et celle du massif forestier au niveau de la population locale. Elle a cherché à hiérarchiser les différentes caractéristiques de la végétation susceptibles d'influencer soit le comportement individuel soit la fréquence/abondance des populations locales. Sur le site d'étude des Monges, il n'a pas été possible de mettre en évidence une sélection fine de l'habitat à l'échelle du domaine vital individuel au cours des saisons. Il n'a pas non plus été possible d'expliquer les variations de taille des domaines vitaux à partir des caractéristiques de la végétation et ce malgré une large amplitude de disponibilité alimentaire entre les sites occupés par les différents oiseaux équipés. Les principales relations significatives avec les caractéristiques de l'habitat ont été obtenues en élargissant le domaine d'analyse (Alpes et Jura) pour comparer la fréquence d'occurrence de la gélinotte entre 5 différents massifs. A cette échelle, le taux du couvert du sous-étage par les résineux est apparu fortement corrélé avec la probabilité de présence de l'espèce. Ce paramètre est considéré comme une mesure du niveau de sécurité apporté par l'habitat contre la prédation des rapaces. Malgré la dépendance connue (et confirmée sur la zone d'étude) de l'espèce envers la présence d'arbustes feuillus pour son alimentation hivernale et pré-vernale, ainsi que la préférence (mesurée sur le site), des nichées pour les secteurs à fort recouvrement de la strate herbacée, ces deux caractéristiques de la végétation n'expliquent pas les variations d'abondance inter-massifs. Nous en concluons que les gélinottes peuvent individuellement s'adapter à un large spectre de disponibilité alimentaire sans toutefois exclure des conséquences négatives pour l'individu dans le cas d'une extrême rareté ou d'une faible qualité nutritive de ces ressources. Au niveau individuel, le facteur limitant le plus fréquemment rencontré dans les conditions de milieu étudiées, serait essentiellement la priorité protectrice du couvert. Les habitats forestiers insuffisamment protecteurs seraient, soit non sélectionnés lors de la phase de dispersion des immatures, soit, dans le cas d'absence de choix provoqué par la saturation des habitats plus protecteurs, incapables d'assurer une survie suffisante aux individus qui s'y installeraient. Nous faisons l'hypothèse qu'il existe un gradient nord-sud dans la dynamique des populations de gélinottes à l'échelle continentale. Les populations des régions boréales pouvant plus facilement s'appuyer sur des taux de reproduction plus élevés pour maintenir leurs effectifs, conséquence probable d'une pression de prédation inférieure et/ou d'une meilleure condition corporelle des poules au printemps. A l'opposé, les populations d'Europe occidentale et du sud devraient compenser un succès reproducteur relativement faible induit par une forte densité de prédateurs généralistes, par une meilleure survie adulte. Ainsi, les déclins observés dans de nombreuses régions européennes pourraient être la conséquence d'une diminution de la survie adulte liée à la perte de qualité protectrice du couvert à la suite des changements des pratiques sylvo-pastorales et de la dynamique naturelle des boisements. Un modèle d'habitat empirique est proposé qui relie la proportion relative de trois types d'habitats, classés par leur taux de couvert, avec le fonctionnement démographique local des populations (capacité d'accueil et fluctuations inter-annuelles des effectifs, risque d'extinction). L'étude débouche sur des propositions de gestion des habitats à gélinotte à deux échelles spatiales. Le mode d'occupation de l'espace de 39 mâles et 16 femelles équipés d'émetteurs a été analysés. Il se caractérise par des domaines vitaux annuels de 30-40 ha en moyenne avec des domaines saisonniers se superposant largement, ceux d'hiver étant cependant plus grands (U30-40 ha versus 20 ha pour les autres saisons). Dans un milieu homogène comme celui étudié dans les Monges, la répartition régulière et la stabilité inter-annuelles des territoires suggèrent que des mécanismes comportementaux (territorialité intra-sexuelle) déterminent et fixe une capacité d'accueil maximale qui semble atteinte par cette population. L'étude présente aussi une analyse des différentes méthodes de dénombrement existantes et propose une nouvelle méthode indiciaire dite "Indice de Présence sur Placettes Circulaires" (IPPC) basée sur la récoltes de fèces au printemps.

Dans le contexte du changement global et de la perte de la biodiversité, la prise en compte de cette dernière dans la gestion forestière reste encore très générale. Les démarches ne sont pas encore opérationnelles alors que les gestionnaires ont besoin d'outils destinés directement à la planification. Ainsi, il est devenu urgent d'améliorer les approches d'évaluation et de suivi de la biodiversité et de développer un cadre conceptuel à partir des indicateurs biologiques qui puisse servir dans la prise des décisions. Ce travail se repose sur une approche associant l'enjeu de conservation d'une espèce sauvage patrimoniale dans un paysage de montagne à la maîtrise d'une gestion forestière qui détermine la qualité de son habitat. Dans le cadre concret de la gestion forestière d'un Parc Naturel Régional où les enjeux sont multiples (écologiques, économiques, touristiques), les acteurs concernés s'interrogent moins sur le « comment gérer » que sur le « où gérer » ; en d'autres termes, définir les périmètres de bonne qualité d'habitat afin d'optimiser la gestion et à l'échelle optimale. Notre travail est moins de procurer des outils aux gestionnaires que de poser les jalons scientifiques d'une approche holistique inspirée de l'écologie du paysage. Nous partons ainsi de l'hypothèse selon laquelle les variables environnementales ainsi que la structure du paysage influencent la présence d'une espèce indicatrice de la diversité biologique d'un milieu. Dans ce travail nous nous appuyons sur cette hypothèse pour développer une démarche spatialement explicite qui permettrait d'atteindre l'objectif de conservation dans le cadre d'un processus de gestion forestière adaptative, en étudiant le cas de la gélinotte des bois dans le Parc Naturel Régional de Grande Chartreuse. Ce modèle prédictif de l'occurrence de la gélinotte des bois en Chartreuse s'appuie sur des indicateurs environnementaux et paysagers aisément mesurables et spatialisables. Ceci permettra d'établir un diagnostic de la qualité de l'habitat, d'approfondir les connaissances sur les relations entre la structure du paysage et l'espèce à différentes échelles et de déterminer les secteurs d'habitat qui sont les plus appropriés à la gélinotte des bois en zone de montagne. La représentation spatiale de l'hétérogénéité à différentes échelles permet d'envisager de nombreuses applications dans les domaines de la conservation et de la gestion forestière multifonctionnelle. Nos résultats, relevant d'une approche spatialement explicite, valident l'hypothèse selon laquelle la qualité de l'habitat de la gélinotte peut être modélisée avec une précision acceptable uniquement à partir d'indices paysagers, s'ils sont calculés sur la bonne étendue. Ils constituent donc une avancée pour une aide à la gestion, puisqu'ils préfigurent d'un outil permettant la localisation de zones prioritaires sur lesquelles la conservation de la gélinotte peut être optimisée. / In the context of global change and current loss of biodiversity, there is an urgent need to improve spatial approaches for assessing and monitoring biodiversity in order to develop a conceptual framework based on biological indicators that can be used in conservation planning. The problem still remains in terms of decisions and knowledge on where to set appropriate conservation targets. Hence, we need detailed and reliable information about forest landscape structure and composition and methods for estimating this information over the whole spatial domain. This work is based on an approach involving conservation of a patrimonial species in a mountain landscape. The Regional Natural Park in the French sub-Alps, used for this study encounters multiple conflicts (i.e. ecological, economic, tourism pressures). The stakeholders are then very concern on "where to manage" in other words, they need tools to define the perimeter of good quality habitat to optimize management at an optimal scale. Landscape metrics are widely used to explore the spatial heterogeneity of landscapes that influence several species distribution. Few empirical researches have comparatively examined their indicator value for certain species occurrence at different scales. Within the framework of this study we test hypothesis concerning the best scale at which Hazel Grouse respond to the landscape structure. Our aim was to evaluate significant relations between different landscape level indicators and species occurrence and to assess the effects of the extent of the considered landscape on their performance. Results showed that spatial scale affected the performance of the metrics, since Hazel Grouse occurrence was usually better predicted at relatively smaller extents of surrounding landscape. In all, outputs of this work constitute support for forest management, as they provide a methodological framework and indicators for prioritizing areas in terms of habitat quality where species conservation planning can be optimized.

Dans le contexte du changement global et de la perte de la biodiversité, la prise en compte de cette dernière dans la gestion forestière reste encore très générale. Les démarches ne sont pas encore opérationnelles alors que les gestionnaires ont besoin d'outils destinés directement à la planification. Ainsi, il est devenu urgent d'améliorer les approches d'évaluation et de suivi de la biodiversité et de développer un cadre conceptuel à partir des indicateurs biologiques qui puisse servir dans la prise des décisions. Ce travail se repose sur une approche associant l'enjeu de conservation d'une espèce sauvage patrimoniale dans un paysage de montagne à la maîtrise d'une gestion forestière qui détermine la qualité de son habitat. Dans le cadre concret de la gestion forestière d'un Parc Naturel Régional où les enjeux sont multiples (écologiques, économiques, touristiques), les acteurs concernés s'interrogent moins sur le " comment gérer " que sur le " où gérer " ; en d'autres termes, définir les périmètres de bonne qualité d'habitat afin d'optimiser la gestion et à l'échelle optimale. Notre travail est moins de procurer des outils aux gestionnaires que de poser les jalons scientifiques d'une approche holistique inspirée de l'écologie du paysage. Nous partons ainsi de l'hypothèse selon laquelle les variables environnementales ainsi que la structure du paysage influencent la présence d'une espèce indicatrice de la diversité biologique d'un milieu. Dans ce travail nous nous appuyons sur cette hypothèse pour développer une démarche spatialement explicite qui permettrait d'atteindre l'objectif de conservation dans le cadre d'un processus de gestion forestière adaptative, en étudiant le cas de la gélinotte des bois dans le Parc Naturel Régional de Grande Chartreuse. Ce modèle prédictif de l'occurrence de la gélinotte des bois en Chartreuse s'appuie sur des indicateurs environnementaux et paysagers aisément mesurables et spatialisables. Ceci permettra d'établir un diagnostic de la qualité de l'habitat, d'approfondir les connaissances sur les relations entre la structure du paysage et l'espèce à différentes échelles et de déterminer les secteurs d'habitat qui sont les plus appropriés à la gélinotte des bois en zone de montagne. La représentation spatiale de l'hétérogénéité à différentes échelles permet d'envisager de nombreuses applications dans les domaines de la conservation et de la gestion forestière multifonctionnelle. Nos résultats, relevant d'une approche spatialement explicite, valident l'hypothèse selon laquelle la qualité de l'habitat de la gélinotte peut être modélisée avec une précision acceptable uniquement à partir d'indices paysagers, s'ils sont calculés sur la bonne étendue. Ils constituent donc une avancée pour une aide à la gestion, puisqu'ils préfigurent d'un outil permettant la localisation de zones prioritaires sur lesquelles la conservation de la gélinotte peut être optimisée.

Dans le contexte général de l’érosion de la biodiversité, deux espèces d’oiseaux forestiers, le Grand Tétras (Tetrao urogallus) et la Gélinotte des bois (Bonasa bonasia), présentes dans le massif Jurassien sont menacées par la perte et la fragmentation de leur habitat à l’échelle régionale. En particulier, dans le massif Jurassien l’extension progressive des tâches de régénération du hêtre induit la transformation du couvert végétal constitué de myrtilles et d’herbacées favorable en un habitat fermé défavorable. Le destin de ces deux espèces emblématiques dépend pour la première d’actions de gestions et pour la seconde d’une meilleure connaissance de la distribution et de la dynamique des populations. La coupe des zones de régénération fait partie des principales actions envisagées pour restaurer l’habitat forestier. Cependant ces actions de gestion ou de suivi des populations sont couteuses en temps et en argent. Ainsi, l’opportunité d’utiliser deux jeux de données LiDAR (Light Detection and Ranging) couvrant la majorité de l’aire de distribution des deux espèces dans le massif Jurassien a initié le projet de cartographie des habitats de chaque espèce et de la présence des tâches de régénération du hêtre en utilisant des modèles de distribution d’espèces (SDMs). L’objectif est de soutenir les gestionnaires dans leurs décisions et actions grâce à la production de prédictions spatiales adaptées. La réalisation de cet objectif dépend de la fiabilité des modèles produits, mais aussi de la bonne transmission des résultats par le chercheur aux gestionnaires qui ne sont pas familiers avec les méthodes utilisées. Dans un premier temps, le choix d’une méthode de modélisation appropriée (correction du biais d’échantillonnage, échelles, algorithmes) par rapport aux caractéristiques des jeux de données et aux objectifs a été évalué. Dans un second temps, l’utilisation de variables environnementales LiDAR orienté-objet (arbres et trouées) pour faciliter l’appropriation des résultats par les gestionnaires a été testée. Enfin, les résultats obtenus ont permis la création de modèles multi-échelles et de carte de prédictions pour chacune des espèces démontrant la capacité du LIDAR de représenter la structure de la végétation qui influence la présence des espèces d’oiseaux forestières étudiées. Des modèles de distribution de la régénération du hêtre ont pu aussi être créés à une échelle fine. / In the general context of biodiversity erosion, two forest bird species occurring in the French Jura massif, the Capercaillie (Tetrao urogallus) and the Hazel Grouse (Bonasa bonasia), are threatened by habitat loss and fragmentation at the regional scale. In particular, intensive beech regeneration patches extension in the Jura massif is leading to the transformation of the understory cover, once suitable with bilberry and herbaceous vegetation, to closed unfavorable habitat. The fate of those two emblematic species is depending for the first on future management actions and for the second on a better knowledge of the species population’s dynamics and occurrences. In particular, the cutting of the beech regeneration patches is one of the efficient management actions undertaken to restore the habitat. However, management actions and surveys are money and time consuming due to the large area that need to be covered. The opportunity to use two Light Detection and Ranging (LiDAR) datasets covering a major part of the distribution of the two species in the Jura massif initiated the phD project, with the objective to support managers in their decisions and actions by the creation of adapted distribution predicted maps using Species Distribution Models (SDMs) (Hazel Grouse, Capercaillie and beech regeneration). The realization of this objective is depending on the reliability of the models produced and on the capacity of the researcher to transfer the results to managers who are not familiar with modeling methods. In a first step, the choice of the appropriate modeling method regarding the datasets characteristics and the objectives was investigated (sampling bias correction, scales, and algorithms). In addition, the use of object-oriented LiDAR predictors (trees and gaps) pertinent from both species and managers point of view to facilitate the results transfer was tested. The results obtained were used to create appropriate multi-scale SDMs and to predict distribution maps for both target species, demonstrating the capacity of LiDAR to represent vegetation structures that influence the targeted forest bird species occurrences. Models at a fine scale were also created to map the beech regeneration distribution in the Jura massif.