Etant donné le rôle clé des grands herbivores sur la diversité végétale spécifique et fonctionnelle, notre objectif était de mieux comprendre la relation entre l'herbivorie et les communautés végétales principalement à une échelle spatiale fine, afin de concilier des objectifs de gestions des populations et de conservation de la flore. Pour cela, nous avons abordé cette problématique en intégrant des approches taxonomiques et fonctionnelles, et en étudiant les interactions aux niveaux inter- et intra-spécifiques. Nous avons combiné les informations de trois bases de données : (1) des données de régime alimentaire issus d'analyses d'ADN metabarcoding réalisées sur des faeces de chamois (Rupicapra rupicapra), chevreuil (Capreolus capreolus) et mouflons (Ovis gmelini musimon) du Massif des Bauges, (2) des données sur les caractéristiques des communautés végétales (composition floristique, biomasse, phénologie), (3) des données de traits fonctionnels des plantes. L'analyse de variabilité intra-spécifique des trois grands herbivores nous a permis de valider l'hypothèse de variation de niche (NVH) de Van Valen au niveau intra-spécifique mais aussi au niveau inter-spécifique, soit une relation positive entre la largeur de niche de l'espèce et sa variabilité intra-spécifique. Ensuite, grâce à deux populations de chamois d'alpage, l'une vivant en sympatrie avec le mouflon et l'autre vivant en allopatrie, nous avons pu mettre en évidence l'absence d'effets négatifs de la population introduite de mouflon sur le régime alimentaire de la population native de chamois, autant au niveau de la niche alimentaire taxonomique que fonctionnelle. L'analyse des critères de sélection alimentaire nous a finalement permis de mettre en avant des différences de critères de choix entre les deux espèces à certaines saisons, expliquant ainsi partiellement le partitionnement des niches taxonomiques et fonctionnelles entre les deux espèces. Par ailleurs, les scénarios proposés d'évolution de la sélection alimentaire au cours de l'année pour les deux espèces concordaient avec les caractéristiques morphologiques spécifiques à l'espèce d'ongulé. Finalement, contrairement à la littérature où aucune étude n'était capable de discriminer les effets directs et indirects des traits fonctionnels à cause de corrélations, nous avons pu, grâce à des analyses de pistes, démontrer que, dans la plupart des cas, les traits biomécaniques avaient un effet direct sur le choix alimentaire alors que les traits chimiques n'avaient qu'un effet indirect. Enfin, d'un point de vue méthodologique, nous conseillons l'utilisation d'indices d'azote fécaux uniquement dans l'étude de la variation à long terme de la qualité des régimes de manière spécifique à chaque espèce et chaque site, et non pas pour comparer des qualités de régime entre espèces ni pour étudier les variations fines à l'échelle intra-saisonnière. La complémentarité des approches nous a permis de mieux appréhender la structuration des communautés d'herbivores, et devrait nous aider à mieux évaluer l'état actuel et l'évolution des relations entre individus, entre espèces et avec leur environnement.Mots-clés : ongulés, interactions intra- et inter-spécifiques, approche taxonomique et fonctionnelle, ADN metabarcoding, NIRS, massif des Bauges, sélection alimentaire / Given the key role of large herbivores on species and functional plant diversity, we aimed at better understanding the relationship between herbivory and plant communities mainly at a fine-scale, in order to reconcile objectives of population management and plant conservation. For this purpose, we used both taxonomic and functional approaches, and studied interactions at the inter- and intra-specific levels. We combined information coming from three databases: (1) diet data from DNA-metabarcoding applied on chamois (Rupicapra rupicapra), roe deer (Capreolus capreolus) and mouflon (Ovis gmelini musimon) faeces from the Bauges Massif, (2) characteristics of plant communities (plant composition, biomass, phenology), (3) plant functional traits. Analyses of intra-specific variability of the three large herbivores allowed us to upscale the niche variation hypothesis (NVH) of Van Valen from the intra- to the inter-specific level, i.e. we observed a positive relationship between the species niche breadth and among-individual variation. Then, based on two chamois subpopulations living in pastures, one living in sympatry with the mouflon and the other living in allopatry, we revealed the absence of negative effects of the introduced mouflon population on native chamois population diet, both for the taxonomic and functional dietary niche. Analyses of diet selection criteria allowed us to highlight differences in choice criteria between chamois and mouflon in some seasons, which helped to explain the taxonomic and functional niche partitioning of the two species. Furthermore, the proposed scenario of the evolution of diet selection over the year for both species were consistent with ungulate-specific morpho-physiological features. Finally, contrary to the literature where no studies could discriminate the direct and indirect effects of functional traits on diet selection because of correlations, we used path analyses, which allowed us to show that in most cases, biomechanical traits had a direct effect on diet choices, whereas chemical traits had an indirect effect. Furthermore, from a methodological point of view, we advised to use nitrogen fecal indices only to study the evolution of species-specific and location-specific population long-term diet quality, but not to compare diet quality between species, nor to study slight fluctuations at the intra-seasonal level. The complementarity of the approaches allowed us to better account for the structuration of herbivore communities, which should help to better assess the actual state and the evolution of relationships among individuals, species and their environment.Key-words: ungulates, intra- and inter-specific interactions, taxonomic and functional approach, DNA metabarcoding, NIRS, Bauges Massif, diet selection

Hyperspectral data for classification of vegetation of alpine treeless in the Krkonoše Mts. ABSTRACT The Master Thesis is a part of the HyMountEcos project, which deals with a complex evaluation of mountain's ecosystems in the Giant Mountains National Park using the hyperspectral data. The area of interest is alpine treeless in the Giant Mountains National Park. The main goal of this thesis was to create detailed methodology for classification of vegetation cover using hyperspectral data from AISA DUAL and APEX sensors, to find a classification method, which would improve the accuracy of the results compared to those found in the literature, and to compare the accuracy reached with these two types of the data. Many different classification algorithms (Spectral Angle Mapper, Linear Spectral Unmixing, Support Vector Machine, MESMA a Neural Net) were applied and the classification results were statistically evaluated and compared in the next part of the work. The classification method Neural Net was found as the most accurate one, as it gives the most accurate results for APEX data (the overall accuracy 96 %, Kappa coefficient 0,95) as well as for AISA DUAL data (the overall accuracy 90 %, Kappa coefficient 0,88). The resulting accuracy of the classification (the overall one and also for some classes) reached...

Global environmental changes, especially land-use changes, have profound effects on both ecosystem functioning and biodiversity, having already altered many ecosystem services. These losses emphasize the need to preserve what remains; however when conservation programs are not sufficient, restoring areas that have been destroyed or disturbed can improve conservation efforts and mitigate damages. This work focuses on campos rupestres, Neotropical grasslands found at altitudes, which are part of the Cerrado (Brazilian savannas). They host a great biodiversity with a high level of endemism and, like other mountain ecosystems, provide valuable ecosystem services, such as water purification and recreational services. They have been and still are being impacted by human activities, such as civil engineering construction, quarrying or mining. The first objective of this thesis was to describe the reference ecosystem in order to aim for a clear restoration target and to monitor progress and success. We show that campos rupestres are composed of at least two distinct plant communities (i.e. sandy and stony grasslands), each having a specific composition and structure, hosting a great biodiversity. Several phenological patterns occur among the herbaceous communities: the majority of species flowers and fruits appear during the rainy season but other patterns can be observed. During our 2-year survey, some dominant species belonging to Poaceae, among others, were not observed reproducing, which implies limited chances to disperse on degraded areas. Campo rupestre vegetation is not resilient following a strong disturbance: several years after the disturbance, almost no native species are encountered on the degraded areas, soils are completely altered and seed bank recomposes only with non-target ruderal species. According to the filter model, a local community is a subset of the regional species pool determined by a set of dispersal, abiotic and biotic filters. Acting on the different filters to influence the plant community was the core of our restoration interventions. We then applied three in-situ restoration protocols (hay transfer, species translocation and turf translocation) to restore both kinds of grassland. Hay transfer does not allow the restoration of campo rupestre vegetation because of soil alteration and mainly because of poor seed quality. Indeed, germination studies show that, while some Xyridaceae and Velloziaceae have a high germinability, some dominant Poaceae, Cyperaceae or Asteraceae species have embryoless, unviable or dormant seeds, which makes seeding less efficient. There is no evidence that fire-related cues enhance germination in campos rupestres. Species translocation is successful for only one species, Paspalum erianthum; for the others, root damages probably impede survival. Finally, turf translocation is the most successful method, since numerous species are re-introduced on degraded areas. However due to the low resilience of pristine campos rupestres where turfs are taken from, turf translocation can only be considered in the case of habitat rescue, in circumstances when complete habitat destruction is otherwise unavoidable. Face to the difficulty to restore these peculiar grasslands, the protection and the conservation of campos rupestres must be made a high priority

Les changements globaux, notamment les changements d'usage des terres, modifient profondément le fonctionnement des écosystèmes et la biodiversité et, ont déjà impacté de nombreux services écosystémiques. La disparition de ces écosystèmes souligne la nécessité de préserver les zones intactes, et la restauration des zones détruites ou perturbées peut permettre de venir en appui aux efforts de conservation et minimiser les dommages. Ce travail a pour objet d’étude les campos rupestres, des pelouses néotropicales d’altitude, faisant partie du Cerrado (savane brésilienne), qui recèlent une importante biodiversité et qui, comme bien d'autres écosystèmes de montagne, fournissent de précieux services écosystémiques tels que la filtration de l’eau. Ils ont été, et sont encore, grandement affectés par les activités humaines (les travaux de génie civil, les carrières ou les mines). Le premier objectif de cette thèse était de décrire l'écosystème de référence, afin de définir clairement un objectif de restauration et mesurer les progrès et le succès de la restauration. Nous avons montré que les campos rupestres sont composés d'au moins deux communautés végétales distinctes (une avec un substrat caillouteux et l’autre avec un substrat sableux), chacune ayant une composition en espèces et une structure particulières ainsi qu’une grande biodiversité. La phénologie reproductive varie au sein des communautés herbacées: la majorité des espèces fleurissent et fructifient pendant la saison des pluies, d'autres se reproduisent en revanche durant la saison sèche. Tout au long de nos 2 années de suivis phénologiques, certaines espèces dominantes, notamment des Poaceae, n'ont pas été observées en fleur impliquant une dispersion limitée de ces espèces vers les zones dégradées. Les communautés végétales de campos rupestres ne sont pas résilientes aux fortes perturbations: plusieurs années après, presque aucune des espèces cibles n’ont été trouvées en zones dégradées, les sols ont complètement été modifiés et les banques de graines ne se sont recomposées qu’avec des espèces rudérales non désirées. Selon le modèle des filtres, une communauté résulte d’un pool régional d’espèce sélectionné par un ensemble de filtres : de dispersion, abiotique et biotique. Les interventions de restauration mises en place avaient pour but d’agir sur ces différents filtres afin de diriger la dynamique des communautés végétales. Nous avons mis en place trois protocoles de restauration in-situ (le transfert de foin, la translocation d’espèce et la translocation de plaque de végétation) pour restaurer les deux types de communautés de campos rupestres identifiées. Le transfert de foin n’a pas permis la restauration des communautés végétales de campos rupestres en raison de l’importante altération des sols et, surtout, à cause de la mauvaise qualité des graines. En effet, nos études de germination ont montré que, alors que certaines espèces de Xyridaceae et Velloziaceae germent très bien, certaines espèces dominantes de Poaceae, de Cyperaceae ou d’Asteraceae ont des graines soit vides, soit non viables, soit dormantes ; le semis se révèle alors peu efficace. Nous n’avons pas mis en évidence d’effet positif du feu sur la germination des espèces de campos rupestres. La translocation d'espèces s’avère un succès pour une seule espèce, Paspalum erianthum. Pour les autres, les dommages causés au niveau des racines lors de la translocation limitent probablement leur survie. Enfin la translocation de plaques de végétation s’avère être la méthode la plus efficace permettant à de nombreuses espèces d’être réintroduites en zones dégradées. En raison de la faible résilience des campos rupestres dans lesquels les plaques de végétation ont été prélevées, cette méthode ne peut être envisagée que pour sauver des habitats dans le cas extrême où leur destruction est inévitable. Face à la difficulté de restaurer les campos rupestres, leur protection et leur conservation doit être une priorité / Global environmental changes, especially land-use changes, have profound effects on both ecosystem functioning and biodiversity, having already altered many ecosystem services. These losses emphasize the need to preserve what remains; however when conservation programs are not sufficient, restoring areas that have been destroyed or disturbed can improve conservation efforts and mitigate damages. This work focuses on campos rupestres, Neotropical grasslands found at altitudes, which are part of the Cerrado (Brazilian savannas). They host a great biodiversity with a high level of endemism and, like other mountain ecosystems, provide valuable ecosystem services, such as water purification and recreational services. They have been and still are being impacted by human activities, such as civil engineering construction, quarrying or mining. The first objective of this thesis was to describe the reference ecosystem in order to aim for a clear restoration target and to monitor progress and success. We show that campos rupestres are composed of at least two distinct plant communities (i.e. sandy and stony grasslands), each having a specific composition and structure, hosting a great biodiversity. Several phenological patterns occur among the herbaceous communities: the majority of species flowers and fruits appear during the rainy season but other patterns can be observed. During our 2-year survey, some dominant species belonging to Poaceae, among others, were not observed reproducing, which implies limited chances to disperse on degraded areas. Campo rupestre vegetation is not resilient following a strong disturbance: several years after the disturbance, almost no native species are encountered on the degraded areas, soils are completely altered and seed bank recomposes only with non-target ruderal species. According to the filter model, a local community is a subset of the regional species pool determined by a set of dispersal, abiotic and biotic filters. Acting on the different filters to influence the plant community was the core of our restoration interventions. We then applied three in-situ restoration protocols (hay transfer, species translocation and turf translocation) to restore both kinds of grassland. Hay transfer does not allow the restoration of campo rupestre vegetation because of soil alteration and mainly because of poor seed quality. Indeed, germination studies show that, while some Xyridaceae and Velloziaceae have a high germinability, some dominant Poaceae, Cyperaceae or Asteraceae species have embryoless, unviable or dormant seeds, which makes seeding less efficient. There is no evidence that fire-related cues enhance germination in campos rupestres. Species translocation is successful for only one species, Paspalum erianthum; for the others, root damages probably impede survival. Finally, turf translocation is the most successful method, since numerous species are re-introduced on degraded areas. However due to the low resilience of pristine campos rupestres where turfs are taken from, turf translocation can only be considered in the case of habitat rescue, in circumstances when complete habitat destruction is otherwise unavoidable. Face to the difficulty to restore these peculiar grasslands, the protection and the conservation of campos rupestres must be made a high priority