La gestion durable des forêts tropicales et la conservation de la biodiversité sont des enjeux majeurs, qui ne peuvent être atteints que par une meilleure connaissance du fonctionnement et de la résilience de ces écosystèmes. L'objectif de cette étude, conduite sur le dispositif permanent de Mbaïki (RCA), est d'évaluer l'effet de deux traitements sylvicoles (coupe sélective; coupe sélective + délianage) sur la diversité et la dynamique des peuplements arborescents (dbh ≥ 9,55 cm) en forêt dense semi-caducifoliée. Après s'être assuré que les parcelles sans traitement pouvaient effectivement servir de témoin, nous avons entrepris des études démographiques (mortalité, recrutement, croissance et survie) et des analyses spatiales uni- (relations intraspécifiques) et bi-variées (relations interspécifiques) sur le peuplement global et 37 espèces abondantes. La diversité spécifique des arbres a également été quantifiée. Nos résultats montrent que les deux types de traitement n'influencent significativement ni la diversité spécifique, ni la mortalité au sein du peuplement. L'intensité du recrutement et lacroissance individuelle sont négativement et positivement corrélées, respectivement, à l'intensité de perturbations. L'hétérogénéité environnementale induite par les perturbations (trouées) impacte significativement les patrons de distribution spatiale des espèces arborescentes con- et hétérospécifique, avec des effets espèce- et site-dépendants, sans altérersignificativement la diversité spécifique aux différentes échelles spatiales testées. Globalement, nos résultats montrent la grande résilience des peuplements à l'exploitation extensive / To achieve sustainable management and biodiversity conservation of tropical forests, a better understanding of the functioning and resilience of these ecosystems is still needed. This study aims to evaluate the impact of two silvicultural treatments (selective cutting; selective cutting + liana poisoning) on the diversity and dynamics of ≥ 9.55 cm dbh-tree communities in a semi-deciduous tropical forest. Once verified that unmanaged plots can be used as controls, we implemented demographic studies (mortality, recruitment, growth, survival) and uni- (intraspecific interactions) and bi-variate (interspecific interactions) spatial analyses on the entire tree community and 37 abundant species. We also measured tree species diversity. Our results show that both treatments altered neither species diversity, nor tree mortality. The recruitment rate and radial growth decreased and increased, respectively, with increaseddisturbance intensity. Disturbance-induced environmental heterogeneity (gaps) significantly altered tree spatial patterns, both within and between species, an effect which was often species- and site-dependent but without impacting tree species diversity at any of the spatial scale assessed. Overall, our results demonstrate the high resilience of tree communities to a moderate management intensity

De longs délais temporels peuvent exister entre les perturbations survenant à un site et les réponses des espèces de la communauté occupant ce site. Ces changements écosystémiques transitoires lents en comparaison d’une vie humaine peuvent être difficiles à détecter ou à comprendre sans la prise en compte du contexte temporel par l’utilisation de données historiques. C’est souvent le cas pour les processus d’invasion de plantes ou d’animaux non-indigènes dans les communautés forestières. Bien que les perturbations anthropiques soient reconnues pour faciliter les invasions dans ce type de communauté, des temps de latence importants peuvent tout de même survenir à chaque étape du processus. On peut donc penser que les patrons d’invasion d’un site représenteraient davantage les legs écologiques des perturbations plus anciennes que ceux des perturbations plus récentes. Ce mémoire vise à évaluer si l’on gagne à tenir compte de l’âge des perturbations pour expliquer les invasions biologiques établies dans les sites environnants. Pour vérifier cela, nous avons inventorié l’abondance et la composition des communautés de plantes et de vers de terre non-indigènes dans 85 parcelles dispersées dans l’ensemble de la Réserve Naturelle Gault. Suite à une reconstitution fouillée de l’historique des perturbations anthropiques, nous avons comparé le pouvoir explicatif des perturbations initiées avant 1910 avec celui des perturbations survenues après 1910. Nous avons aussi pris en compte les variables environnementales reconnues comme importantes. Les résultats suggèrent que dans les forêts de la Réserve Naturelle Gault, la présence et l’intensité des invasions de plantes et de vers de terre non-indigènes sont en premier lieu expliquées par la proximité aux perturbations anthropiques initiées il y a plus d’un siècle. Les conclusions de ce mémoire soulignent l’importance de l’utilisation d’une approche historique pour comprendre pleinement la durée des impacts écologiques des perturbations anthropiques quant à la facilitation des processus d’invasion biologique.

La prévalence des parasites vectoriels peut être modulée par de nombreuses caractéristiques de l’environnement. De plus, les impacts négatifs de ces parasites sur les communautés animales peuvent être amplifiés par des perturbations environnementales qui sont, souvent, d’origine anthropique. À ce jour, les connaissances disponibles du rôle des perturbations anthropiques dans la distribution spatiale des parasites sont limitées. Dans ce contexte, ce projet tente d’évaluer le rôle de diverses variables environnementales, dont les conditions climatiques, la densité et la diversité des hôtes et les caractéristiques du paysage, dans la dynamique de la malaria aviaire (Plasmodium spp., Haemoproteus spp. et Leucocytozoon spp.) chez une population d’Hirondelle bicolore (Tachycineta bicolor) en déclin, nichant dans un paysage agricole. Une faible prévalence et une diversité parasitaire modérée ont été identifiées chez les adultes et les oisillons confirmant qu’une transmission parasitaire peut se produire durant la période de reproduction et ce, même à des latitudes aussi nordiques. Certaines variables environnementales, dont la proportion de zones anthropiques, de cultures extensives et de zones forestières, ainsi que la fluctuation journalière moyenne de la température, semblent être impliquées dans l’hétérogénéité spatiale de la prévalence de la malaria aviaire, et ce, différemment selon le genre parasitaire analysé. Chez les oisillons, les précipitations et l’identité du nichoir s’avèrent être les seules variables associées à la probabilité d’infection, suggérant l’implication de l’environnement à fine échelle. De plus, la variation interannuelle du statut d’infection pour certains individus semble montrer leur capacité à contrôler l’infection parasitaire. Cette étude suggère que les perturbations anthropiques du paysage peuvent moduler la distribution spatiale de la malaria aviaire chez l’Hirondelle bicolore. De plus, cette étude est une des seules en région tempérée qui a déterminé que des facteurs environnementaux puissent être à l’origine de l’hétérogénéité spatiale de la prévalence de ce parasite sanguin. Ces résultats serviront donc de comparaison pour les futures études de la malaria aviaire réalisées dans des milieux anthropisés et tempérés.

La guerre du Viêt Nam mit la forêt au cœur des enjeux militaires. Nées des controverses sur les conséquences environnementales des épandages d'herbicides, des hypothèses ont émergé sur les impacts de cette pratique : différentiels selon les unités paysagères, aggravés par les perturbations anthropiques antérieures et postérieures à la guerre. Relevant de la biogéographie, l'analyse géohistorique confronte des sources souvent divergentes et privilégie les princeps pour reconstituer, à des dates clés, les paysages d'une province au cœur du conflit. L'état actuel de partition en trois unités - plaine, collines et montagnes - révèle le lien entre perturbation et accessibilité. Circa 1954, les pratiques précoloniales et coloniales avaient déjà perturbé les écosystèmes, de manière croissante des montagnes vers la plaine. Les impacts d'une guerre dirigée contre le milieu furent directs et indirects. Après-guerre, ils furent aggravés par les pratiques civiles, qui bloquèrent la reconquête spontanée et provoquèrent déboisements et déforestations ; la pression s'accrut dans les collines et les montagnes, plus affectées par la guerre. Depuis circa 1990, les décisions politiques ont placé officiellement la forêt entre protection et développement mais elles se heurtent aux nécessités du développement économique. La reconquête, dirigée, accélérée par la plantation d'espèces à croissance rapide, est engagée dans des sylvosystèmes perturbés et épargnés par la guerre. Aujourd'hui, dans les trois unités paysagères, les zones défoliées ne sont pas identifiables : cicatrisation, poursuite du recul des forêts surtout ont fait leur œuvre. Restent visibles les géofaciès de cratères et les anciennes bases militaires américaines. La conjugaison des perturbations empêche l'identification du strict impact actuel de la guerre et relativise celui-ci ; plus affaiblis sont les sylvosystèmes de la plaine qui, moins touchés, subissent une forte pression séculaire.

Les écosystèmes lacustres sont de plus en plus soumis à de multiples perturbations mais leur réponse est encore trop rarement considérée de façon globale. En effet, au travers d'un jeu d'interactions complexes, chaque perturbation peut moduler l'intensité de l'impact des autres sur les lacs, et de ce fait, leur réponse. Dans ce contexte, ce travail doctoral est axé sur l'approfondissement de notre compréhension de la réponse des lacs à un contexte de perturbations multiples, sur le long terme. Pour cela, trois grands lacs profonds (le lac Léman, du Bourget et d'Annecy), soumis à une perturbation régionale similaire (i.e., le réchauffement climatique) et à deux perturbations locales (i.e., les changements dans le statut trophique et dans les pratiques de gestion piscicole) d'intensités différentes, ont été choisis. La réponse de ces lacs à ces changements a été abordée au travers d'une approche paléolimnologique, basée sur les cladocères. En effet, la capacité de ceux-ci à intégrer les changements temporels dans le réseau trophique pélagique en réponse aux trois perturbations environnementales en fait un modèle adéquat pour reconstruire les changements à l'échelle de la communauté pélagique. Plus précisément, nous avons abordé (i) les changements dans les communautés de cladocères, au cours du siècle dernier, en réponse aux trois perturbations environnementales et (ii) l'impact de ces perturbations sur les stratégies de reproduction des Daphnies. Cependant, le manque de connaissance dans les grands lacs profonds sur la représentativité des communautés sources de cladocères par les assemblages de restes archivés dans les sédiments a tout d'abord conduit à faire un point méthodologique. Ce dernier a abouti à la mise en évidence de différences dans le niveau de représentation de communautés sources de cladocères selon le type de restes utilisés. La composition taxonomique et la structure en taille des restes parthénogénétiques (i.e., exosquelettes) reflètent relativement bien celle des communautés sources. Quant aux éphippies (œufs de dormance), elles se révèlent des indicateurs fiables pour reconstruire les comportements de reproduction. Suite à ces résultats, les reconstructions paléolimnologiques des communautés de cladocères montrent que leur trajectoire écologique était contrôlée par des interactions complexes entre les trois pertubations différentes, selon les périodes de temps et entre les lacs. De plus, la réponse des communautés de cladocères au climat était différente entre les trois lacs comme une fonction de l'intensité des forçages locaux. Ces observations suggèrent qu'il est important d'inclure le rôle des perturbations locales dans la prédiction de l'impact futur des changements climatiques sur les lacs. L'impact des perturbations environnementales sur le comportement de reproduction des Daphnies est tel que des évènements d'hybridation interspécifique ont été observés. Cependant, ces évènements d'hybridation sont issus de sensibilité aux trois perturbations environnementales différentes entre les espèces de Daphnies.

Les écosystèmes lacustres sont de plus en plus soumis à de multiples perturbations mais leur réponse est encore trop rarement considérée de façon globale. En effet, au travers d'un jeu d'interactions complexes, chaque perturbation peut moduler l'intensité de l'impact des autres sur les lacs, et de ce fait, leur réponse. Dans ce contexte, ce travail doctoral est axé sur l'approfondissement de notre compréhension de la réponse des lacs à un contexte de perturbations multiples, sur le long terme. Pour cela, trois grands lacs profonds (le lac Léman, du Bourget et d'Annecy), soumis à une perturbation régionale similaire (i.e., le réchauffement climatique) et à deux perturbations locales (i.e., les changements dans le statut trophique et dans les pratiques de gestion piscicole) d'intensités différentes, ont été choisis. La réponse de ces lacs à ces changements a été abordée au travers d'une approche paléolimnologique, basée sur les cladocères. En effet, la capacité de ceux-ci à intégrer les changements temporels dans le réseau trophique pélagique en réponse aux trois perturbations environnementales en fait un modèle adéquat pour reconstruire les changements à l'échelle de la communauté pélagique. Plus précisément, nous avons abordé (i) les changements dans les communautés de cladocères, au cours du siècle dernier, en réponse aux trois perturbations environnementales et (ii) l'impact de ces perturbations sur les stratégies de reproduction des Daphnies. Cependant, le manque de connaissance dans les grands lacs profonds sur la représentativité des communautés sources de cladocères par les assemblages de restes archivés dans les sédiments a tout d'abord conduit à faire un point méthodologique. Ce dernier a abouti à la mise en évidence de différences dans le niveau de représentation de communautés sources de cladocères selon le type de restes utilisés. La composition taxonomique et la structure en taille des restes parthénogénétiques (i.e., exosquelettes) reflètent relativement bien celle des communautés sources. Quant aux éphippies (œufs de dormance), elles se révèlent des indicateurs fiables pour reconstruire les comportements de reproduction. Suite à ces résultats, les reconstructions paléolimnologiques des communautés de cladocères montrent que leur trajectoire écologique était contrôlée par des interactions complexes entre les trois pertubations différentes, selon les périodes de temps et entre les lacs. De plus, la réponse des communautés de cladocères au climat était différente entre les trois lacs comme une fonction de l'intensité des forçages locaux. Ces observations suggèrent qu'il est important d'inclure le rôle des perturbations locales dans la prédiction de l'impact futur des changements climatiques sur les lacs. L'impact des perturbations environnementales sur le comportement de reproduction des Daphnies est tel que des évènements d'hybridation interspécifique ont été observés. Cependant, ces évènements d'hybridation sont issus de sensibilité aux trois perturbations environnementales différentes entre les espèces de Daphnies. / Lake ecosystems are increasingly subjected to multiple perturbations but their response is too rarely considered in overall. But, though a complex set of interactions, each perturbation can modulate the intensity of the impact of each other on lakes, and thus their response. In this context, this work is focused on deepening our understanding of the response of lakes in a context of multiples perturbations, over the long-term. We studied this response performing a paleolimnological approach (based on cladoceran) on three large, deep lakes (Lakes Geneva, Bourget and Annecy) submitted to a similar regional perturbation (i.e., climate warming) and varying intensities of two local perturbations (i.e., changes in nutrient inputs and fisheries managment practices). The ability of cladoceran to integrate the temporal changes in the pelagic food web in response to three environmental perturbations makes them a suitable model to reconstruct changes in the whole pelagic community. Specifically, we addressed (i) changes in cladoceran communities, during the last century, in response to three environmental perturbations and (ii) the impact of these perturbations on reproductive behavior of Daphnia. However, the lack of knowledge in large, deep lakes on the representativity of source cladoceran communitites by fossil assemblages in sediments firstly led to a methodological calibration. This last showed that the represention level of source communities was different according to the type of remain. Parthenogenetic remain assemblages (i.e., exoskeleton) reflect accurately the taxonomical and size structure of source communities in contrast to ephippia which are reliable proxy to reconstruct reproductive behavior. Following these results, the paleolimnological reconstructions of cladoceran communities showed that their ecological trajectories are controlled by complex interactions between the three perturbations, according to time periods and lakes. Moreover, the response of cladoceran communties to climate was different between the three lakes as a function of the intensity of local forcings. These observations suggest that it is important to include the role of local perturbations in predicting the future impact of climate change on lakes. The impact of environmental perturbations on the reproductive behavior of Daphnia is such that interspecific hybridization events were observed. However, these hybridization events were the result of different sensitivity to perturbations among Daphnia species.

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La guerre du Việt Nam mit la forêt au coeur des enjeux militaires. Nées des controverses sur lesconséquences environnementales des épandages d’herbicides, des hypothèses ont émergé sur les impacts decette pratique : différentiels selon les unités paysagères, aggravés par les perturbations anthropiques antérieureset postérieures à la guerre. Relevant de la biogéographie, l’analyse géohistorique confronte des sources souventdivergentes et privilégie les princeps pour reconstituer, à des dates clés, les paysages d’une province au coeurdu conflit. L’état actuel de partition en trois unités – plaine, collines et montagnes – révèle le lien entreperturbation et accessibilité. Circa 1954, les pratiques précoloniales et coloniales avaient déjà perturbé lesécosystèmes, de manière croissante des montagnes vers la plaine. Les impacts d’une guerre dirigée contre lemilieu furent directs et indirects. Après-guerre, ils furent aggravés par les pratiques civiles, qui bloquèrent lareconquête spontanée et provoquèrent déboisements et déforestations ; la pression s’accrut dans les collines etles montagnes, plus affectées par la guerre. Depuis circa 1990, les décisions politiques ont placé officiellementla forêt entre protection et développement mais elles se heurtent aux nécessités du développement économique.La reconquête, dirigée, accélérée par la plantation d’espèces à croissance rapide, est engagée dans dessylvosystèmes perturbés et épargnés par la guerre. Aujourd’hui, dans les trois unités paysagères, les zonesdéfoliées ne sont pas identifiables : cicatrisation, poursuite du recul des forêts surtout ont fait leur oeuvre.Restent visibles les géofaciès de cratères et les anciennes bases militaires américaines. La conjugaison desperturbations empêche l’identification du strict impact actuel de la guerre et relativise celui-ci ; plus affaiblissont les sylvosystèmes de la plaine qui, moins touchés, subissent une forte pression séculaire. / The Việt Nam war put the forest at the heart of military stakes. The controversies over the environmentalconsequences of herbicide spraying inspire the hypothesis that the impacts of this practice are differentialaccording to landscape units, worsened by the human disturbances prior to and after the war. Coming underbiogeography, the geohistorical analysis compares sources, that are often divergent, and favors primary ones toreconstruct, at key dates, the landscapes of a province at the heart of the conflict. The present state of partitioninto three units – plain, hills and mountains – reveals the link between disturbance and accessibility. Circa1954, the precolonial and colonial practices had already disturbed ecosystems increasingly from the mountainsto the plain. The impacts of a war against the environment were direct and indirect. In the post-war years, theywere worsened by the civilian practices, which inhibited spontaneous reforestation and provoked forestimpoverishment and deforestation; the pressure increased in the hills and mountains, which were more affectedby the war. Since circa 1990, the political decisions have officially put the forest between protection anddevelopment but they come up against the necessities of economic development. Managed, accelerated by theplantation of fast-growing species, the reforestation is started in some sylvosystems, that were disturbed orspared by the war. Today, in the three landscape units, the defoliated areas are not identifiable because ofhealing and, above all, continuation of forest decline. Geofacies of craters and former American military basesremain visible. The combination of disturbances prevents from identifying the strict present impact of the warand puts this one into perspective; more weakened are the plain sylvosystems, which were less hit but suffer astrong secular pressure.

Cette thèse participe à accroitre les connaissances sur les facteurs régissant la structures des communautés benthiques de la Grande Vasière (GV) du Golfe de Gascogne. Une attention particulière a été portée au rôle du chalutage de fond, dont l’intensité a été estimée à l’aide des données VMS. A l’échelle de la GV, nos résultats suggèrent que le chalutage de fond serait le principal moteur de structuration du mégabenthos (> 10 mm). Cependant, cette hypothèse n’a pu être formellement démontrée en raison de la co-variation entre l’activité de pêche et certaines caractéristiques environnementales. Par conséquent, les travaux ont été poursuivis sur une zone restreinte de la GV, choisie de manière à minimiser les variations dans l’habitat, tout en conservant un large gradient d’intensité de chalutageNous avons ainsi observé des modifications saisonnières et temporaires de la structure des communautés méga et macro-benthiques (>1 mm) en lien avec le chalutage. Ils proviendraient essentiellement d’une disponibilité alimentaire accrue pour les prédateurs-charognards de la mégafaune et de modifications des caractéristiques sédimentaires pour la macrofaune. En revanche, l’étude de la diversité fonctionnelle montre que ces changements n’ont que des répercussions mineures sur le fonctionnement de l’écosystème. Nos conclusions suggèrent que l’écosystème benthique de la GV a probablement été façonné par plusieurs décennies de pêche intensive et qu’il est actuellement adapté à des perturbations anthropiques chroniques / This PhD thesis aims at increasing the knowledge on factors influencing the benthic community structures of the « Grande Vasière » (GV) of the Bay of Biscay. Particular attention has been paid to the role of bottom trawling whose intensity has been estimated using VMS data. At the scale of the GV, our results suggest that bottom-trawling is the main driver of the megabenthic community structure (> 10mm). However, this hypothesis has not been formally demonstrated due to the co-variations between the trawling intensity and certain environmental characteristics. Hence, works continued on a restricted part of the GV that displayed minimal variations of environmental characteristics while exhibiting a wide gradient of trawling intensityResults suggest that bottom-trawling induces seasonnal and transient modifications on the mega and macrobenthic (> 1mm) communities. These changes could be due to an increase of food availability for the megabenthic predator-scavengers and to changes of sedimentary characteristics for macrofauna. However, investigation about functional diversity showed that these changes did not have major consequences on ecosystem functioning. We concluded that decades of bottom trawling may have shaped the benthic ecosystem of the GV and that it is currently adapted to frequent disruptions.

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