En 1988, après deux décennies de régime militaire, le Brésil rédige une nouvelle constitution afin de bâtir une nation fondée sur la démocratie, le multiculturalisme et l’intégration. C’est dans ce cadre que (re)naissent les quilombos, communautés afro-descendantes auxquelles est accordée, en guise de réparation historique, la propriété collective de leurs terres. Sont ainsi démarqués des territoires différenciés pour des populations spécifiques au nom de la diversité. Mais une telle mesure peut-elle suffire à assurer la durabilité de ces communautés noires rurales ? Pour répondre à cette question, nous recourons à trois études de cas, trois communautés quilombolas (Amazonie, Etat du Pará pour deux d’entre elles et vallée du Ribeira, Etat de São Paulo) dont nous croisons les caractéristiques et les trajectoires, les structures et les stratégies. Il s’agit, de cette façon, d’observer les mécanismes de leur durabilité, à partir d’un double point de vue. Le point de vue social d’abord, que nous évaluons en nous appuyant sur les travaux d’Elinor Ostrom et sa théorie des biens communs. Mais aussi un point de vue territorial qui, nous le supposons, permet d’enrichir l’observation des systèmes sociaux et de leurs mécanisme d’adaptation et de démontrer les enjeux territoriaux de la durabilité elle-même. Finalement, l’étude de nos trois cas permet de mettre en évidence que la « quilombolisation » des communautés semble remplir partiellement ses objectifs, en assurant des garanties territoriales et sociales certes, mais en rencontrant quelques difficultés à les inscrire pleinement dans le temps long. / In 1988, after two decades of military regime, Brazil writes a new constitution in order to build a nation founded on democracy, multiculturalism and integration. In this framework, Quilombos are reborn. They are afro-descendant communities to whom is given, as a historical redemption, the collective tenure of their lands. Differentiated territories are tenured for specific populations on behalf of diversity. But can such a measure be sufficient to ensure the sustainability of these black rural communities? To answer this question, we focus on three case studies, three Quilombola communities (two in the Amazon, State of Pará and one in the Ribeira Valley, State of São Paulo) and we cross their features and trajectories, their structures and strategies. In this way, the aim is to observe the mechanisms of their sustainability, from a double point of view. A social point of view, first, that we assess by relying on Elinor Ostrom’s studies and her theory of Commons. But a territorial point of view too, that, we assume, completes the observation of social systems and their adaptation mechanisms and demonstrate the territorial stakes of the sustainability. Finally, the three case studies highlight that the “quilombolization” of the communities seems to partially fulfill its objectives, ensuring territorial and social guarantees, but still having some difficulties to last. / Em 1988, após duas décadas de governo militar, o Brasil escreve uma nova constituição para construir uma nação fundada sobre a democracia, o multiculturalismo e a integração. É nesse marco que (re)nascem os quilombos, comunidades afrodescendentes as quais é concedida, como reparação histórica, a propriedade coletiva de suas terras. Assim são demarcados territórios diferenciados par populações específicas em nome da diversidade. Mas, será que tal medida poda ser suficiente para garantir a sustentabilidade dessas comunidades negras rurais? Para responder a esse pergunta, mobilizamos três estudos de caso, três comunidades quilombolas (da Amazônia, Estado do Pará e do vale do Ribeira, Estado de São Paulo) das quais cruzamos as características e as trajetórias, as estruturas e as estratégias. Trata-se, dessa forma, de observar os mecanismos de sua sustentabilidade, a partir de um duplo ponto de vista. O ponto de vista social primeiro, que avaliamos nos apoiando nos trabalhos de Elinor Ostrom e sua teoria dos bens comuns. Mas também um ponto de vista territorial que, assumimos, permite enriquecer a observação dos sistemas sociais e seus mecanismos de adaptação e de demonstrar os desafios territoriais da própria sustentabilidade. Finalmente, o estudo de nossos três casos permite evidenciar que a “quilombolização” das comunidades parece cumprir parcialmente seus objetivos, assegurando garantias territoriais e sociais, mas encontrando algumas dificuldades para inseri-las plenamente no tempo longo.

La thèse montre qu'il est possible de mieux concilier la conservation des forêts et le développement des agricultures familiales en recherchant des bases pour l'action, non pas dans la configuration des ressources à protéger, mais dans les logiques d'occupation de l'espace par l'agriculture et les processus de développement associés qui peuvent être compatibles avec la conservation. L'hypothèse testée est qu'un aménagement intégré des territoires locaux constitue une approche qui permet de répondre à cet objectif. Aborder la question de l'ancrage territorial des capacités d'adaptation des exploitations agricoles avec des outils et concepts de l'agronomie des territoires a permis de proposer une représentation dynamique des relations entre activités agricoles et enjeux de conservation, mais aussi d'identifier les différents niveaux d'organisation à prendre en compte pour concevoir cet aménagement. L'itinéraire méthodologique fondé sur une modélisation spatiale a également permis de mettre en œuvre une recherche participative pour valider les résultats obtenus et mobiliser les acteurs locaux et régionaux dans une réflexion collective sur les enjeux d'aménagement. Le cadre d'analyse élaboré pourrait être utile pour toute autre recherche s'intéressant aux interactions entre des mesures environnementales et la durabilité des agricultures familiales.

En 2013, Le Groupe d'experts Intergouvernemental sur l'Evolution du Climat (GIEC) publie son cinquième rapport concernant les changements climatiques. Il y est souligné que le réchauffement climatique est sans équivoque, et que de nouvelles émissions de gaz à effet de serre impliqueront une poursuite du réchauffement et des changements affectant toutes les composantes du système climatique. En région tropicale, une hausse de la température, ainsi qu'une intensification des événements de sécheresse et de pluviométrie extrêmes sont à prévoir. C'est dans ce contexte que s'inscrit ce travail, dont le but est d'étudier la réponse de la forêt tropicale à ces changements climatiques prédits en Guyane Française. Pour ce faire, j'ai utilisé les données du dispositif de suivi forestier de Paracou pour construire un modèle de dynamique individuel basé sur les traits fonctionnels des arbres. Un modèle de mortalité a d'abord été réalisé puis couplé à un modèle de croissance.Le modèle couplé ainsi construit permet de modéliser la croissance et la mortalité des arbres sur un pas de temps de 2 ans tout en tenant compte de leur ontogénie et de leurs traits fonctionnels. Ce modèle a d'abord été appliqué aux essences commerciales de Guyane Française en forêt naturelle et exploitée en y ajoutant un indice de stress hydrique. Ceci permet de montrer que le stress hydrique fait baisser la croissance et augmenter la mortalité, tandis que l'exploitation a l'effet inverse. Malgré le signal commun, différentes réponses sont observées selon les espèces. Le modèle a ensuite été appliqué à la communauté en forêt naturelle pour identifier les drivers climatiques et les processus impactés. Il ressort que la croissance est impactée par le stress hydrique et la température, et que la mortalité est impactée par le stress hydrique et la pluviométrie totale.Ces résultats ont enfin permis de construire un modèle complet de dynamique forestière climat dépendant, et de simuler l'évolution d'une communauté pendant un siècle selon différents scénarios correspondant aux prédictions du GIEC. Les simulations mettent en évidence une très forte diminution de la croissance, ainsi qu'une plus faible diminution de la mortalité. Ceci entraine une diminution notable de la surface terrière, du diamètre quadratique et de la biomasse fraiche. Une analyse de sensibilité montre que ces changements sont principalement dus à l'augmentation sévère des températures prédites pour le siècle à venir. Des pistes de réflexion sur les enjeux de modélisation et les échelles considérées sont proposées en discussion de ce travail. / In 2013 the intergovernmental panel on climate change (ipcc) publishes its fifth report. This report underlines that an increase of temperature and a strengthening of drought and extreme rainfall are expected in tropical regions. This work was made in this context of climate changes, and aimed to study the response of the rainforest to predicted climate changes. To do this, i used the data from the study site of Paracou French Guiana to build an individual based dynamics model based on the functional traits of trees. This model was first applied to species with a commercial interest in French Guiana, in natural and logged forest and adding a water stress index as predictor. Water stress decreases growth and increases mortality, while logging had the opposite effect. The model was then applied to the community in natural forest for identifying potential climate drivers and impacted processes. Growth is impacted by the water stress and temperature and mortality is imp acted by the water stress and the total rainfall. These results allowed us to build a climate dependent model of forest dynamics and to run simulations of the evolution of a community under different scenarios for the next century. Simulations showed a decrease of growth and a small decrease of mortality. This resulted in a substantial decrease of basal area, squared diameter and fresh biomass.

La moitié des forêts tropicales du monde est désignée comme des forêts de production par les services forestiers nationaux. Si l'effet de la déforestation sur les émissions de carbone et les pertes de biodiversité en région tropicale ont fait l'objet de nombreuses études, les impacts à long terme de l'exploitation commerciale de bois sur ces forêts restent à ce jour très peu étudiés. Or, les enjeux sont grandissants pour ces forêts de production. Non seulement elles doivent alimenter le commerce du bois tropical, mais leur rôle dans le stockage de carbone et dans la préservation de la biodiversité est de plus en plus reconnu. La thèse développée ici s'organise en trois temps. Premièrement, un modèle de bilan carbone de l'exploitation forestière est développé, et les différences régionales de dynamique de récupération du carbone post-exploitation sont modelisées. Deuxièmement, un modèle de récupération du volume de bois d'oeuvre a été développé et calibré à l'échelle amazonienne. Ces résultats ont permis de montrer la lenteur de la récupération du volume de bois d'Amazonie, et la non-durabilité des pratiques actuelles d'exploitation. Ces modèles (carbone et bois d'oeuvre) ont été élaborés dans un cadre bayésien, avec l'appui et les données du Tropical managed Forest Observatory (www.tmfo.org), réseau rassemblant 9 institutions de recherche et plus de 200 parcelles de suivi de la dynamique forestière après exploitation en Amazonie. Enfin, une analyse comparative de scénarios prospectifs a été effectuée, où les compromis possibles entre services écosystémiques (bois d'oeuvre, carbone et biodiversité) ont été explorés par des techniques d'optimisation multicritères. / Half of the world's tropical forets are designated by national forest services as production forests. While here have been numerous studies on the impact if devorestation on carbon emissions and biodiversity loss in the tropics, the long-term impacts of selective logging are still poorly studied; However, the importance of these production forests is increasing. Not only must they meet the growing tropical timber demand, but their role in Carbon storage and the biodiversity conservation is increasingly recognized. The studies developped in this thesis are threefold. First, a carbon balance model of logging is developped, and regional differences in post-logging carbon recovery of timber volume on the Amazon, and thus the unsustainability of current logging practices. These models (carbon and timber) were developped on a Bayesian framework, with support and data from the Tropical managed Forest Observatory (TmFO : www.tmfo.org), a netword of 9 research institutions and more than 200 forest plotswhere post-logging forest dynamics have been monitored for <30 years in the Amazon. Finally, a comparative analysis of prospective scenarios was carried out, where potential tradeoffs between ecosystem services (timber, carbone and biodiversity) were explored using multi-criteria optimization analysis.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l’Université de Montréal / Il est fréquent d'entendre dire que le manque de droits de propriété bien définis constitue l'une des causes principales de la surexploitation des ressources naturelles dans les pays en voie de déve1oppemnt. Cette étude se veut une contribution à notre compréhension de ce phénomène. De l'approche proposée dans cette étude, il ressort que la présence d'un accès libre à un site de ressources naturelles peut s’expliquer de manière endogène, C'est-à-dire que le propriétaire légitime d'un site peut trouver préférable de ne pas s'engager à en revendiquer la propriété, ou bien à tenter d'en exclure des empiéteurs. En effet, on démontre qu'il peut être trop coûteux d'enclore un site de ressources naturelles lorsque les revenus des individus dans une économie sont bas. De plus, même si un site de ressources naturelles est enclos, cela n'empêche pas qu'il soit exploité à un niveau tel que le coût social des ressources récoltées soit plus élevé que leur prix. Parfois le problème de l'exploitant d'un site ne consiste pas à en exclure les empiéteurs, mais plutôt à en revendiquer la propriété afin d'éviter de se faire évincer. Ce problème est particulièrement présent dans les régions frontières situées loin des centres urbains et administratifs. Un jeu d'appropriation de la terre entre son propriétaire légitime et un contestant est alors proposé. Il est montré comment un propriétaire, au lieu de défendre sa propriété, peut parfois choisir de l'exploiter de manière effrénée. De plus, une baisse du taux d'actualisation peut mener à une utilisation plus abusive de la ressource. Lorsqu'un pays en voie de développement s'ouvre au commerce international, le libre échange conduit généralement à une hausse du prix des ressources naturelles. Il est montré que cela peut provoquer un changement de régime dans l'exploitation des ressources naturelles, qui passera du libre-accès à la propriété privée. Bien que cela contribue parfois à relâcher la pression sur les ressources naturelles, le bien-être des individus peut se détériorer. Un résultat similaire est obtenu même lorsque les ressources sont soumises à un régime de propriété privée avec et sans libre-échange.

Parmi les lignées des Caesalpinioideae (dans la famille des Leguminosae), l’un des groupes importants au sein duquel les relations phylogénétiques demeurent nébuleuses est le « groupe Caesalpinia », un clade de plus de 205 espèces, réparties présentement entre 14 à 21 genres. La complexité taxonomique du groupe Caesalpinia provient du fait qu’on n’arrive pas à résoudre les questions de délimitations génériques de Caesalpinia sensu lato (s.l.), un regroupement de 150 espèces qui sont provisoirement classées en huit genres. Afin d’arriver à une classification générique stable, des analyses phylogénétiques de cinq loci chloroplastiques et de la région nucléaire ITS ont été effectuées sur une matrice comportant un échantillonnage taxonomique du groupe sans précédent (~84% des espèces du groupe) et couvrant la quasi-totalité de la variation morphologique et géographique du groupe Caesalpinia. Ces analyses ont permis de déterminer que plusieurs genres du groupe Caesalpinia, tels que présentement définis, sont polyphylétiques ou paraphylétiques. Nous considérons que 26 clades bien résolus représentent des genres, et une nouvelle classification générique du groupe Caesalpinia est proposée : elle inclut une clé des genres, une description des 26 genres et des espèces acceptées au sein de ces groupes. Cette nouvelle classification maintient l’inclusion de douze genres (Balsamocarpon, Cordeauxia, Guilandina, Haematoxylum, Hoffmanseggia, Lophocarpinia, Mezoneuron, Pomaria, Pterolobium, Stenodrepanum, Stuhlmannia, Zuccagnia) et en abolit deux (Stahlia et Poincianella). Elle propose aussi de réinstaurer deux genres (Biancaea et Denisophytum), de reconnaître cinq nouveaux genres (Arquita, Gelrebia, Hererolandia, Hultholia et Paubrasilia), et d’amender la description de sept genres (Caesalpinia, Cenostigma, Coulteria, Erythrostemon, Libidibia, Moullava, Tara). Les résultats indiquent qu’il y aurait possiblement aussi une 27e lignée qui correspondrait au genre Ticanto, mais un échantillonage taxonomique plus important serait nécéssaire pour éclaircir ce problème. Les espèces du groupe Caesalpinia ont une répartition pantropicale qui correspond presque parfaitement aux aires du biome succulent, mais se retrouvent aussi dans les déserts, les prairies, les savanes et les forêts tropicales humides. À l’échelle planétaire, le biome succulent consiste en une série d’habitats arides ou semi-arides hautement fragmentés et caractérisés par l’absence de feu, et abrite souvent des espèces végétales grasses, comme les Cactacées dans les néo-tropiques et les Euphorbiacées en Afrique. L’histoire biogéographique du groupe Caesalpinia a été reconstruite afin de mieux comprendre l’évolution de la flore au sein de ce biome succulent. Ce portrait biogéographique a été obtenu grâce à des analyses de datations moléculaires et des changements de taux de diversification, à une reconstruction des aires ancestrales utilisant le modèle de dispersion-extinction-cladogenèse, et à la reconstruction de l’évolution des biomes et du port des plantes sur la phylogénie du groupe Caesalpinia. Ces analyses démontrent que les disjonctions trans-continentales entre espèces sœurs qui appartiennent au même biome sont plus fréquentes que le nombre total de changements de biomes à travers la phylogénie, suggérant qu’il y a une forte conservation de niches, et qu’il est plus facile de bouger que de changer et d’évoluer au sein d’un biome différent. Par ailleurs, contrairement à nos hypothèses initiales, aucun changement de taux de diversification n’est détecté dans la phylogénie, même lorsque les espèces évoluent dans des biomes différents ou qu’il y a changement de port de la plante, et qu’elle se transforme, par exemple, en liane ou herbacée. Nous suggérons que même lorsqu’ils habitent des biomes très différents, tels que les savanes ou les forêts tropicales humides, les membres du groupe Caesalpinia se retrouvent néanmoins dans des conditions écologiques locales qui rappellent celles du biome succulent. Finalement, bien que la diversité des espèces du biome succulent ne se compare pas à celle retrouvée dans les forêts tropicales humides, ce milieu se distingue par un haut taux d’espèces endémiques, réparties dans des aires disjointes. Cette diversité spécifique est probablement sous-estimée et mérite d’être évaluée attentivement, comme en témoigne la découverte de plusieurs nouvelles espèces d’arbres et arbustes de légumineuses dans la dernière décennie. Le dernier objectif de cette thèse consiste à examiner les limites au niveau spécifique du complexe C. trichocarpa, un arbuste des Andes ayant une population disjointe au Pérou qui représente potentiellement une nouvelle espèce. Des analyses morphologiques et moléculaires sur les populations présentes à travers les Andes permettent de conclure que les populations au Pérou représentent une nouvelle espèce, qui est génétiquement distincte et comporte des caractéristiques morphologiques subtiles permettant de la distinguer des populations retrouvées en Argentine et en Bolivie. Nous décrivons cette nouvelle espèce, Arquita grandiflora, dans le cadre d’une révision taxonomique du genre Arquita, un clade de cinq espèces retrouvées exclusivement dans les vallées andines. / Amongst the lineages of the Caesalpinioideae (in the family Leguminosae), one of the largest groups where phylogenetic relationships remains unclear is the Caesalpinia Group, a clade of ca. 200 species, currently considered to comprise between 14 and 21 genera. The taxonomic complexity of the Caesalpinia Group stems from persisting doubts on the generic delimitations within Caesalpinia sensu lato, a group of 150 species that are provisionally classified into eight genera. In order to establish a stable generic classification, phylogenetic analyses of five chloroplastic loci and the nuclear ribosomal ITS locus were carried out on a matrix containing an unprecedented taxonomic sampling of the Caesalpinia Group (~84% of species of this group included), with virtually all of the morphological variation and geographic distribution represented. These analyses allowed us to determine that several genera of the Caesalpinia Group, as currently defined, are polyphyletic or paraphyletic. We consider that there are 26 well-resolved clades that represent distinct genera, and a new generic classification system is proposed, which includes a key to genera, the description of the 26 genera and all species accepted within these groups. A total of twelve previously accepted genera are maintained in this classification (Balsamocarpon, Cordeauxia, Guilandina, Haematoxylum, Hoffmanseggia, Lophocarpinia, Mezoneuron, Pomaria, Pterolobium, Stenodrepanum, Stuhlmannia, and Zuccagnia), whereas two genea are abolished (Stahlia and Poincianella). In addition, two genera are re-instated (Biancaea and Denisophytum), five new genera are described, (Arquita, Gelrebia, Hererolandia, Hultholia and Paubrasilia), and the description of seven genera are emended (Caesalpinia, Cenostigma, Coulteria, Erythrostemon, Libidibia, Moullava, Tara). Our results also indicate that there could possible be a 27th lineage corresponding to the genus Ticanto, but an increased taxonomic sampling is needed to adequately address this issue. The Caesalpinia Group has a pantropical distribution that corresponds almost perfectly to the geographical distribution of the Succulent Biome, but are also found in deserts, grassland prairies, savannahs, and tropical rainforests. On a planetary scale, the Succulent Biome consists of a series of semi-arid to arid habitats that are highly fragmented, and which are characterised by the absence of fire, such as deserts and dry forests. This biome often harbours succulent plant taxa, such as the Cactaceae in the Neotropics and the Euphorbiaceae in Africa. The biogeographical history of the Caesalpinia Group was reconstructed in order to gain insight into the evolution of the flora within this Succulent biome. This biogeographical portrait of this group was reconstructed using molecular dating analysis, diversification rate shifts tests, the reconstruction of ancestral areas using the dispersal-extinction-cladogenesis model (DEC), as well as through ancestral character reconstruction of the biomes and habits. These analyses demonstrate that intercontinental disjunctions between sister species belonging to the same biome are more frequent than the total number of biome shifts across the phylogeny, suggesting that there is a strong conservation of niches, and that it is easier to move than to switch to and evolve in a different biome. Furthermore, contrary to our initial hypothesis, no changes in diversification rates were detected in our phylogenies, even when species switched biomes or evolved a different plant habit, e.g. becoming lianas or herbaceous perennials. We suggest that even when members of the Caesalpinia Group inhabit different biomes, such as savannahs or tropical rainforests, they are still tracking local ecological conditions that are typical of the Succulent biome. Finally, while total plant species diversity in the Succulent Biome does not compare to the diversity found in tropical rainforests, this biome distinguishes itself by a high number of endemic species, distributed in disjunct patches across the world. This species diversity is probably under-estimated and needs to be carefully re-evaluated, as shown in several recent descriptions of new tree and shrub species from the Succulent biome, all published in the last decade. The last objective of this thesis is to examine the species limits in Caesalpinia trichocarpa, a shrub from the Andes that has a disjunct population in Peru, which potentially represents a new species. Morphological and molecular analyses of populations occurring across the Andes, including Bolivia and Argentina, allow us to conclude that the populations in Peru represent a new species, which is genetically distinct and has subtle morphological characteristics that allow it to be distinguished from populations found in Argentina and Bolivia. We describe this news species, Arquita grandiflora, in a taxonomic revision of the genus Arquita, a clade of five species found exclusively in Andean valleys.

Les plantes n'exploitent pas seules les nutriments du sol, mais dépendent de champignons avec lesquels elles forment des symbioses mycorhiziennes dans leurs racines. C'est en particulier vrai pour les 25 000 espèces d'orchidées actuelles qui dépendent toutes de champignons mycorhiziens pour accomplir leur cycle de vie. Elles produisent des graines microscopiques qui n'ont pas les ressources nutritives pour germer, mais qui dépendent de la présence de partenaires adéquats pour nourrir l'embryon (hétérotrophie) jusqu'à l'apparition des feuilles (autotrophie). Les mycorhiziens restent présents dans les racines des adultes où ils contribuent à la nutrition, ce qui permet d'étudier plus facilement la diversité des symbiotes à l'aide des outils génétiques. Conscients des biais des études en faveur des régions tempérées, nous avons étudié la diversité des mycorhiziens d'orchidées tropicales à La Réunion. Nous avons montré que (1) les orchidées tropicales ont des partenaires semblables aux orchidées tempérées et méditerranéennes (Sebacinales, Ceratobasidiaceae et surtout Tulasnellaceae), et que ces taxons de champignons sont largement représentés dans différents biomes et dans différentes plantes hôtes. Nous avons aussi démontré pour la première fois que (2) les orchidées épiphytes (dont les associations étaient peu connues) ont des cortèges mycorhiziens différents de ceux des orchidées terrestres dans les communautés tropicales. De plus, en développant une approche à l'échelle de réseaux d'interactions (78 espèces de La Réunion), nous avons montré que (3) les espèces tropicales ont tendance à être généralistes et que (4) le réseau mycorhizien des orchidées montre des propriétés semblables à celles des réseaux d'interactions mutualistes (nestedness et asymétrie d'interaction), alors que la nature mutualiste de cette symbiose mycorhiziennes fait débat. Dans un second volet de la thèse, nous avons étudié les partenaires des orchidées non chlorophylliennes (mycohétérotrophes) tropicales. Nous avons montré que (5) les espèces tropicales peuvent s'associer à des champignons saprophytes qui les nourrissent en carbone issu de la décomposition de la litière dans les forêts tropicales humides et que (6) les modèles tropicaux (en n'étant pas spécifiques) remettent en question les idées reçues sur la mycohétérotrophie des plantes. Nous avons confirmé que (7) la mycohétérotrophie dérive d'un régime nutritionnel intermédiaire (mixotrophie) mis en place dans des lignées chlorophylliennes. Dans un dernier volet de la thèse, nous avons posé la question du déterminisme phylogénétique des associations orchidées-champignons. En analysant la force du signal dans les phylogénies des deux partenaires, nous avons vérifié que (8) les associations mycorhiziennes sont peu conservées à l'échelle supra-générique dans la phylogénie des orchidées, et qu'elles (9) peuvent être maintenues à une échelle plus récente (cas de certains clades d'angraecoïdes). Ces résultats soulignent l'empreinte relative des processus écologiques et évolutifs sur les patrons d'associations actuels, et remettent en question l'idée qu'un processus de coévolution pourrait guider le système. / Plants generally do not exploit soil nutrients themselves, but they depend upon mycorrhizal symbioses with root-associating fungi. This is the case for the current 25,000 orchid species that depend on the development of a mycorrhizal association to germinate and establish. They produce minute seeds lacking nutritional ressources required to germinate, so that they depend on the presence of suitable fungal partners to obtain carbon (heterotrophy) until the development of leaves (autotrophy). Mycorrhizal fungi remain present in the roots of adult plants where they contribute to the plant nutrition, which makes the molecular identification of fungal partners easier. Given the fact that most studies have been conducted in temperate regions, we have studied the diversity of mycorrhizal fungi in tropical orchids of La Réunion. We have found that (i) tropical orchids have the same partners as temperate and mediterranean orchids (Sebacinales, Ceratobasidiaceae, and above all Tulasnellaceae), and that these fungi are widespread in biomes and host plants. We have also showed for the first time that (ii) epiphytic orchids-that have hardly been studied-have partners that differ from terrestrial orchids' in tropical plant communities. Moreover, by developing an interaction network approach (78 species of La Réunion), we have found that (iii) most tropical species are generalists and that (iv) the mycorrhizal network shows the same properties as the mutualistic interaction networks' (nestedness and interaction asymmetry), whereas the mutualistic nature of the orchid symbiosis is still a current issue. In the second part of our thesis, we have studied the fungal partners of achlorophyllous (i.e. mycoheterotrophic) tropical orchids. We have found that (v) tropical species often associate with saprophytic fungi that provide carbon extracted from decaying wood or leaves in tropical soils, and that (vi) tropical models, because of their lack of specificity, challenge the rule drawn from temperate models. We have also confirmed in tropical models that (vii) mycoheterotrophy evolved from mixotrophic ancestors (i.e. intermediate nutritional mode). In the last part of our thesis, we have dealt with the influence of orchid and fungal phylogenies in explaining the structure of the observed networks. By measuring the phylogenetic signals in both orchid and fungal phylogenies, we have checked that (viii) mycorrhizal interactions are not explained by the phylogenetic placements of either orchid genera or fungal taxa. However, we have noticed that (ix) a phylogenetic signal can occur in recent clades of orchid species (but not in fungal species). These results provide insights in the relative imprint of ecological and evolutionary processes on the current patterns of fungus-orchid associations, and challenge the idea that the coevolutionary process could drive the system.

Les forêts tropicales constituent le principal réservoir de biodiversité et de carbone (C). Cependant, la plupart des forêts tropicales, en particulier les forêts de Bornéo en Asie du Sud-Est, subissent une pression intense et sont menacées par des activités anthropiques telles que l'exploitation forestière, l'industrie minière l’agriculture et la conversion en plantations industrielles. En 2010, la superficie des forêts de production de Bornéo était de 26,8 millions d’ha (environ 36% de la superficie totale de l’île, dont 18 millions ha (environ 24%) déjà exploités. Par conséquent, les forêts de production occupent donc une place importante à Bornéo et jouent un rôle essentiel dans la compensation des biens fournis et la maintenance des services écosystémiques, tels que la conservation du C et de la biodiversité.L’exploitation sélective réduit la biomasse aérienne et souterraine par l’élimination de quelques grands arbres, et augmente les stocks de bois mort par des dommages collatéraux. En créant des trouées dans la canopée, le microclimat dans les sous-étages et au sol change localement et accélèrent la décomposition de la litière et de la matière organique. L'importance des dégâts, de l'ouverture de la canopée et de la rapidité du rétablissement du C s'est avéré principalement liée à l'intensité de l'exploitation forestière. Cependant, les évaluations empiriques de l'effet à long terme de l'intensité de l'exploitation forestière sur l'équilibre du C dans les forêts de production restent rares.La présente thèse se concentre principalement sur l'évaluation de l'effet à long terme de l'intensité de l'exploitation forestière sur la séquestration de carbone dans une forêt à Diptérocarpées de Nord Bornéo (District de Malinau, Kalimantan Nord) exploitée en 1999/2000. Cinq principaux réservoirs de C, à savoir le C aérien dans les arbres vivants (AGC), le C souterrain dans les arbres vivants (BGC), le bois mort, la litière et le C organique du sol (SOC) ont été estimés le long d’un gradient d'intensité d'exploitation (0-57% de la biomasse perdue).Nos résultats ont montré que les stocks totaux de C, 16 ans après l'exploitation, variaient de 218 à 554 Mg C ha-1 avec une moyenne de 314 Mg C ha-1. Une différence de 95 Mg C ha-1 a été observée entre une faible intensité d'exploitation forestière (<2,1% de la biomasse initiale perdue) et une intensité d'exploitation élevée (>19%). La plus grande partie du C (environ 77%) était présente dans les arbres vivants, suivie par les stocks du sol (15%), les stocks de bois mort (6%) et une fraction mineure des stocks de litière (1%). L'empreinte de l'intensité de l'exploitation forestière était encore détectable 16 ans après l'exploitation et a été le principal facteur expliquant la réduction des AGC>20, BGC>20, du bois mort et des stocks de C et une augmentation du bois mort. L'intensité de l'exploitation expliquait à elle seule 61%, 63%, 38% et 48% des variations des AGC>20, BGC>20, du bois mort et des stocks de C totaux, respectivement. L'intensité de l'abattage a également réduit considérablement les stocks de SOC dans la couche supérieure de 30 cm. Pour l'ensemble des stocks de SOC (0-100 cm), l'influence de l'intensité de l'exploitation était encore perceptible, en conjonction avec d'autres variables.Nos résultats quantifient l'effet à long terme de l'exploitation forestière sur les stocks de C forestier, en particulier sur les AGC et les bois morts. L'intensité élevée de l'exploitation forestière (réduction de 50% de la biomasse initiale) a réduit les stocks totaux de C de 27%. La récupération de l'AGC était plus faible dans les parcelles d'intensité d'exploitation forestière élevée, ce qui suggère une résilience plus faible de la forêt à l'exploitation forestière. Par conséquent, une intensité d'exploitation forestière inférieure à 20%, devrait être envisagé afin de limiter l'effet à long terme sur les AGC et le bois mort. / Tropical forests are a major reservoir of biodiversity and carbon (C), playing a pivotal role in global ecosystem function and climate regulation. However, most of the tropical forests, especially Bornean forests in Southeast Asia, are under intense pressure and threatened by anthropogenic activities such as logging, mining industry, agriculture and conversion to industrial plantation. In 2010, the area of production forests in Borneo was 26.8 million ha (approx. 36% of the total land area of Borneo) including 18 million ha (approx. 24%) of logged forests. Production forests are thus emerging as a dominant land-use, playing a crucial role in trading-off provision of goods and maintenance of ecosystem services, such as C and biodiversity retention.Selective logging is known to reduce both above- and below-ground biomass through the removal of a few large trees, while increasing deadwood stocks through collateral damages. By creating large gaps in the canopy, microclimates in the understory and on the forest floor change locally speeding up the decomposition of litter and organic matter. The extent of incidental damages, canopy openness, as well as the speed of C recovery, was shown to be primarily related to logging intensity. However, empirical evaluations of the long-term effect of logging intensity on C balance in production forests remain rare.The present thesis aims to assess the long-term effect of logging intensity on C sequestration in a north Bornean Dipterocarp forests (Malinau District, North Kalimantan) logged in 1999/2000. Five main C pools, namely above-ground (AGC) and below-ground (BGC) carbon in living trees, deadwood, litter, and soil organic carbon (SOC) were estimated along a logging intensity gradient (ranging from 0 to 57% of initial biomass removed).Our result showed that total C stocks 16 years after logging, ranged from 218-554 Mg C ha-1 with an average of 314 Mg C ha-1. A difference of 95 Mg C ha-1 was found between low logging intensity (<2.1% of initial biomass lost) and high logging intensity (>19%). Most C (approx. 77%) was found in living trees, followed by soil (15%), deadwood (6%), and a minor fraction in litter (1%). The imprint of logging intensity was still detectable 16 years after logging, and logging intensity thus was the main driver explaining the reduction of AGC>20, BGC>20, deadwood, and total C stocks and an increase in deadwood. Solely, logging intensity explained 61%, 63%, 38%, and 48% of variations of AGC>20, BGC>20, deadwood, and total C stocks, respectively. Logging intensity also significantly reduced SOC stocks in the upper 30 cm layer. For total SOC stocks (0-100 cm), the negative influence of logging intensity was still perceptible, being significant in conjunction with other variables.Our results quantify the long-term effect of logging on forest C stocks, especially on AGC and deadwood. High logging intensity (50% reduction of initial biomass) reduced total C stocks by 27%. AGC recovery was lower in high logging intensity plots, suggesting lowered forest resilience to logging. Our study showed that maintaining logging intensity, below 20% of the initial biomass, limit the long-term effect of logging on AGC and deadwood stocks.

Un système industriel classique à été la règle pour la production et le commerce des bois de forêt tropicale humide jusque dans les années 1990. Il se caractérise par des investissements lourds, un manque de flexibilité certain, une exploitation préférentielle des essences à forte valeur, et des stratégies peu différenciées entre les opérateurs.<br />De nouveaux systèmes de production flexible se développent depuis les années 1990. Ils sont basés sur des réseaux d'entreprises, très mobiles et très réactifs, et montrent des spécialisations spécifiques de leurs marchés. Ils sont surtout le fait de communautés de Chinois d'Outremer, d'Indiens, de Libanais et d'Italiens. Ces quatre types de réseau sont en fait très semblables dans leur organisation. Les entreprises concernées sont simultanément en coopération et en compétition, d'où le concept de coo-pétition. Leur compétitivité se base sur l'échange d'information et la minimisation des coûts de transaction.<br />A la croisée de l'économie, de la géographie, des sciences régionales et de gestion, un modèle théorique généralisé de la production en réseau explique tous ces différents réseaux d'entreprises. La confiance et la réputation sont institutionnalisées. L'intermédiation entre les acteurs a ont un rôle essentiel. Le concept de dimension de la transaction est proposé. Dans cette dimension, les entreprises optimisent leur localisation grâce la hiérarchisation des relations entre acteurs et leur communautarisme. Le modèle explique aussi la dynamique des réseaux, la résilience de leurs propriétés, l'emboîtement de leurs échelles de structuration.<br />Des systèmes multi-agents basés sur Visual-Basic et sur Cormas permettent de valider expérimentalement le modèle, en simulant les réseaux d'entreprises et leurs dynamiques.

La Forêt Tropicale Humide (FTH) est l'un des écosystèmes les plus riches et les plus complexes de la planète, que la disparition accélérée sous l'effet des activités humaines met au premier plan des préoccupations environnementales internationales. Dans le même temps, la relative méconnaissance de son fonctionnement en fait un enjeu prioritaire de la recherche fondamentale en écologie. Ce travail s'intéresse aux peuplements d'arbres des FTH et plus particulièrement à leur diversité spécifique et structurale, c'est-à-dire à la fois : à l'hétérogénéité de son mélange d'espèces qui renvoie à l'interaction entre processus évolutifs et écologiques présidant à l'apparition et la coexistence des espèces ; et à la variabilité de l'organisation tridimensionnelle des attributs physiques des arbres résultant des effets conjoints des processus biophysiques et de la dynamique forestière. Ces deux aspects sont étudiés de manière complémentaire par des méthodes d'analyse quantitatives adaptées aux spécificités des FTH. Les résultats obtenus conduisent à définir un cadre d'appréhension des phénomènes à une échelle intermédiaire dans le but d'évaluer la part relative des processus de colonisation-dispersion, de filtrage environnemental et d'interactions locales dans le maintien de la diversité des FTH.