Thèses sur le sujet « Perturbations écologiques – Méditerranée (région) »

L'existence d'une diversite specifique elevee dans certaines communautes vegetales souleve la question des mecanismes permettant la coexistence d'especes ayant des niches trophiques similaires. Dans des friches mediterraneennes d'ages successionnels differents, j'ai suivi la recolonisation de microperturbations experimentales, generees a differentes saisons (automne, hiver, printemps). Les resultats ont permis d'expliquer comment, dans ces communautes, riches en especes, avec une forte heterogeneite spatiale, et ou les contraintes climatiques sont determinantes pour l'installation des plantes, les perturbations a plusieurs echelles spatio-temporelles permettent: 1) l'expression de differences entre especes dans la maniere dont elles occupent l'espace vital dans l'espace et dans le temps; 2) le remplacement aleatoire d'especes equivalentes a ce titre. Conjointement, a ete developpe un modele spatialement explicite de la dynamique de populations de plantes annuelles avec, comme sur le terrain, trois niveaux de structure (echantillon, communaute successionnelle, et paysage). Des simulations de comportements a l'echelle individuelle ont contribue a ameliorer la comprehension des effets, au niveau du paysage dans son ensemble, de la structure spatiale, de la dissemination des graines, de la bangue de graines, et du regime de perturbations. Ces resultats m'ont amenee a proposer un modele interpretatif original des mecanismes de maintien de la diversite dans des paysages de friches mediterraneennes. Le jeu entre perturbations, caracteristiques biologique relatives a l'occupation de l'espace. Structuration spatiale, et hasard, permet un equilibre dynamique entre des communautes a des stades successionnels divers, connectees par des flux de graines. Les mecanismes proposes s'inscrivent dans la perspective de la theorie de la dynamique des taches, et dans l'optique de l'ecologie des paysages. Les theories de la niche de regeneration, de la loterie competitive offrent des elements pertinents

La riche biodiversité observée dans les régions du bassin méditerranéen souligne l'importance des pratiques agricoles traditionnelles dans la gestion des paysages et le fonctionnement des écosystèmes. La déprise agricole dans les zones rurales ont conduit à l'expansion des garrigues. Cette fermeture des milieux met en péril le bon fonctionnement des écosystèmes méditerranéens de plaine, génère des pertes en espèces de milieux ouverts et fragilise de nombreux services écosystémiques, culturels et patrimoniaux. Ces dernières décennies, les gestionnaires à des fins cynégétiques souhaitent restaurer des zones favorables aux espèces de petit gibier, ces dernières étant en régression partout en Europe. Or, les effets de ces actions sur la biodiversité restent méconnus. Ce travail de thèse a pour objet d'évaluer le potentiel écologique de stratégies de gestion de l'habitat pour le petit gibier sur la conservation de la biodiversité. Si les avantages de la garrigue aménagée pour le petit gibier ont été relevés pour les passereaux, des études supplémentaires sont nécessaires pour préciser l'impact de ces stratégies sur la conservation des chauves-souris, des petits mammifères terrestres et des macro-arthropodes, les résultats actuels demeurent préliminaires voire ambivalents. L'activité saisonnière des chauves-souris est influencée par d'autres facteurs que les aménagements eux-mêmes. Les communautés de petits mammifères terrestres présentent une diversité naturellement limitée dans les garrigues, rendant difficile l'évaluation de l'impact des aménagements sur celles-ci. Enfin, l'organisation et l'enrichissement des communautés de macro-arthropodes terrestres dans les garrigues sont influencés par divers descripteurs spatiaux du paysage à l'échelle locale. Dans ce manuscrit il est proposé (1) quatre études comparatives des zones garrigues aménagées pour la petite faune gibier, par rapport à des zones non aménagées, afin d'évaluer l'impact de la gestion de l'habitat sur la conservation d'espèces non ciblées ; (2) des méthodes d'inventaire développées et adaptées aux environnements contraints d'accès, caractérisés par de denses végétations à feuilles persistantes et épineuses ; (3) des pistes de réflexion pour orienter les futurs travaux de recherche dans l'élaboration d'un itinéraire technique simplifié pour les chasseurs désireux de s'investir dans l'aménagement des territoires, en faveur d'une chasse durable et soucieuse de la biodiversité
The high biodiversity seen in the Mediterranean basin underlines the importance of traditional agricultural practices in landscape management and ecosystem functioning. Agricultural abandonment in rural areas has led to the spread of scrubland. This closure of environments is jeopardizing the proper functioning of Mediterranean lowland ecosystems, generating losses of species in open environments and undermining a large number of ecosystem, cultural and heritage services. Nowadays, hunting managers have been keen to restore areas suitable for small game species, which are in decline throughout Europe. However, the effects of these actions on biodiversity remain poorly understood. The aim of this doctoral thesis was to assess the ecological value of habitat management actions for small game in relation to biodiversity conservation. While the benefits of habitat management actions for small game species have been highlighted for passerines, further studies are needed to assess the impact of these actions on the conservation of bats, small terrestrial mammals and macro-arthropods, as current results remain preliminary, if not mixed. Seasonal bat activity is impacted by factors other than the habitat management itself. The diversity of small terrestrial mammal communities is naturally restricted in scrublands, making it difficult to assess the impact of habitat management on them. Moreover, the structure and enrichment of terrestrial macro-arthropod communities in scrublands are affected by various spatial descriptors of the local landscape. This manuscript proposes (1) four comparative studies of scrubland areas managed for small game fauna, compared with unmanaged areas, in order to assess the impact of habitat management on the conservation of non-target species; (2) inventory methods designed and suited to environments with restricted access, featuring dense evergreen and thorny vegetation ; (3) ideas to guide future research into the design of a simplified technical itinerary for hunters wishing to become involved in land-use planning, in support of sustainable, biodiversity-friendly hunting

Cette recherche a pris comme exemple des milieux peu ou fortement perturbes par les activites humaines anciennes, actuelles et les grands amenagements lies au developpement de nouvelles formes d'utilisation des espaces. Ces phytocenoses mediterraneennes sont soumises a des conditions de stress climatique et de contraintes edaphiques qui justifient par leur specificite la mise en jeu de scenarios appropries d'amenagement pour repondre aux objectifs de la diversite. Par contre, pour la grande faune les processus enregistres sont comparables a ceux constates par ailleurs sur des axes autoroutiers. Ce zonage ecologique etabli a permis de caracteriser en fonction des potentialites des ecocomplexes, des reponses differentes du materiel biologique. En fonction des types de perturbations, il a ete montre que la vegetation repond a des periodicites variables, longues ou courtes et quelquefois par la mise en jeu d'effets de rupture. Les lineaires des abords routiers incendies subissent les effets d'entretiens reguliers et ceux plus aleatoires lies aux incendies. La cumulation des mecanismes pejore les consequences ecologiques comme la perte de diversite, les invasions et les nouveaux types de peuplements. Les corridors et couloirs fluviaux ou la dynamique de l'eau est l'element majeur, repondent sur de courtes periodicites aux perturbations cumulatives. Les amenagements peuvent avoir des effets contrastes, voie opposes comme l'acceleration de la dynamique vegetale vers les forets de bois dur a l'abri des amenagements lineaires et donc des crues. A l'inverse, dans des secteus proches, les milieux sont soumis a une aggravaton des contraines dans le lit vif tres expose aux inondatins et a l'entretien du chenal d'essartement

Le present travail en phytoecologie et phytochimie, porte sur 27 especes representatives des formations arbustives et arborescentes mediterraneennes, reparties en 15 familles dont une gymnosperme (cupressacees), une angiosperme (liliacees) monocotyledone et 13 autres sont des dicotyledones (fagacees, cistacees, anacardiacees, araliacees, buxacees, caprifoliacees, ericacees, fabacees, myrtacees, oleacees, rhamnacees, santhalacees et thymeleacees). Environ 550 specimens de ces especes ont ete recoltes. Lignine, cellulose, hemicellulose, cendres brutes residuelles, phosphore et calcium, ont ete doses pour certaines especes. Une attention plus particuliere a ete portee aux tanins et aux leucoanthocyanes (y compris leucodelphinidine et leucocyanidine) ainsi qu'a l'azote total (protides totaux). Systematiquement: la distribution des leucoanthocyanes, en particulier la leucodelphinidine, montre pour le chene vert par exemple, une grande variabilite inter-individuelle (polymorphisme chimique) au sein de l'aire de repartition geographique (sud de la france). Il en est de meme pour le genevrier oxycedre mais d'une facon beaucoup moins nette. Ecologiquement: le profil biochimique des vegetaux mediterraneens etudies presente des variations significatives, liees a la fois aux types de substrat, a la densite du peuplement, a l'age de l'organe traite et au stade phenologique. Ce profil a ete etudie en relation avec la pression des herbivores. En bon accord avec la theorie generale des tactiques phytochimiques et malgre la presence assez importante des tanins, la frequence des molecules toxiques est faible chez plusieurs vegetaux etudies. Par ailleurs, la frequence de ces molecules se situe significativement en dessous de celle connue pour les ligneux temperes. On a clairement mis en evidence dans ce travail les effets d'une concurrence anabolique entre tanins et lignine, la sclerophyllie etant l'une des adaptations caracteristiques de la vegetation mediterraneenne face a la secheresse estivale et au paturage. Enfin, les strategies de survie de ces vegetaux, dans un contexte ecologique complexe et contraignant, sont assurees par une juxtaposition de diverses tactiques phytochimiques apparentees, depuis celle dite hyper t de certains ligneux medio-europeens, jusqu'au type t

Ce travail constitue la première étude hydrobiologique menée sur la végétation aquatique de six fleuves côtiers typiques de la région méditerranéenne du sud-est de la France. De nouvelles méthodes d’études des macrophytes ont du être créées pour l’investigation de ces cours d’eau. Un inventaire spécifique a été dressé et les biomasses calculées. L’analyse réalisée en fonction des descripteurs environnementaux et de la variation spatio-temporelle, de la composition et de la structure de ces phytocénoses a permis de réaliser une cartographie précise des secteurs prospectés durant deux ans. Les réponses spécifiques aux perturbations naturelles et d’origine anthropique ont été intégrées dans le contexte des grands concepts écologiques en termes écosystémiques avec la prise en compte des algues et des macroinvertébrés. L’application des différents indices, physico-chimique (SEQ-EAU) et biologiques (IBD, IBMR, IBGN) créés pour l’évaluation de la qualité des eaux en rivière a permis de discuter des limites de leurs applications respectives
This is the first study on this topic focusing on the aquatic plants growing in six coastal rivers of the Provence-Alpes-Côte d’Azur area. These rivers were selected because of their morphological and hydrological characteristics are typical of most of Mediterranean coastal rivers. Owing to the size and the specific characteristics of these rivers, it was necessary to find a method of analysis of macrophyte. A macrophyte inventory of the species was drawn up and biomass evaluated. The responses of the macrophytic communities subjected to different types of disturbances (anthropic and natural) were both analysed in terms of intra - and inter ecosystemic functioning and of great ecological concepts. The water quality was calculated by various indices used in France (SEQ-EAU, IBD, IBMR, IBGN) and the different values discussed

Les plantes vasculaires produisent des terpènes volatils (isoprène, C5 ; monoterpènes, C10 ; sesquiterpènes, C15), notamment au niveau des feuilles. Ces composés sont des hydrocarbures non azotés, très réactifs et avec une durée de vie très courte. Ils font partie des métabolites secondaires des plantes, et plus particulièrement des Composés Organiques Volatils Biogènes (COVB) en raison de leur faible poids moléculaire. En tant que métabolites secondaires, ils (i) présentent une diversité chimique très importante (ii) permettent à la plante de se défendre face aux facteurs de stress biotiques et abiotiques, (iii) constituent des signaux chimiques à travers lesquels la plante communique avec son environnement (plantes ou autres organismes) (iv) n'ont pas une fonction universelle et (v) sont différemment représentés dans les différentes familles, genres et espèces. Ces terpènes volatils produits par les plantes sont émis dans l'atmosphère où ils constituent des gaz traces qui peuvent participer à la formation de polluants secondaires, tels que l'O3 troposphérique ou les aérosols, lorsqu'ils sont en contact avec des polluants primaires (e. G. NOx : d'origine anthropique fondamentalement). Le premier point est d'un grand intérêt en région méditerranéenne car les taux d'O3 atteignent les concentrations les plus élevées d'Europe et de nombreuses espèces végétales libèrent des quantités importantes de terpènes. Mis à part l'intérêt des COVB au niveau de l'atmosphère, il pourrait être important de considérer ces composés parmi les facteurs naturels qui modifient les caractéristiques des feux de forêt. En effet, il s'agit de composés qui présentent un point flash faible et une LII (limite inférieure d'inflammabilité) basse. C'est pourquoi, sous des températures relativement faibles ils s'enflamment en présence d'une étincelle, lorsque leur concentration est relativement faible. L'étude des COVB est donc en partie nécessaire afin de mieux comprendre et prévoir les phénomènes de pollution atmosphérique via notamment, la création d'inventaires et la modélisation des COVB des végétaux. Actuellement les inventaires disponibles dans la région Méditerranéenne européenne (i) montrent, pour certaines espèces arborées, des taux d'émission provenant de sources bibliographiques Nord Américaines (ii) n'intègrent pas de taux d'émission pour les espèces arbustives. De plus les modèles existant ne prennent en compte que la température et la lumière, comme facteurs influençant les émissions biogènes. Or, les émissions des végétaux dépendent de nombreux facteurs abiotiques et biotiques. Afin d'améliorer les estimations des émissions de COVB issues de tels modèles, la prise en compte de nouveaux facteurs et d'un taux d'émission moyen pour des espèces typiques sont donc nécessaires. L'objectif de cette thèse a donc été d'étudier les COVB émis et/ou stockés par des espèces méditerranéennes typiques (Rosmarinus officinalis L. , Pinus halepensis Mill. , Cistus albidus L. Et Quercus coccifera L. ) en fonction de nouveaux facteurs ou de facteurs peu explorés : l'architecture (ouverte ou fermée) du milieu, la nature (calcaire ou siliceuse) du sol et du substrat, le déficit hydrique et la compétition (intra et interspécifique) entre les végétaux. Les monoterpènes et les sesquiterpènes ont été étudiés car seuls ces terpènes peuvent être à la fois stockés et émis par le végétal, à la différence de l'isoprène (absent des structures de stockage) et des diterpènes (peu volatils). Cette étude démontre la difficulté de comprendre l'impact des différents facteurs sur le métabolisme des terpènes, étant donné que les variations observées sont souvent différentes pour des espèces, des composés et des conditions environnementales non identiques

Comprendre et prédire les futurs possibles des systèmes écologiques est un des objectifs des écologues, dans un contexte de changements planétaires. L'hypothèse majeure de cette thèse est que les concepts et méthodes de la prospective pourraient permettre d'élargir les connaissances en écologie. La construction de prédictions modélisées est en effet la méthode principale utilisée par les écologues pour étudier les futurs, alors que les prospectivistes utilisent aussi des méthodes qualitatives. Pour analyser les causes de cette limitation, nous avons réalisé des entretiens avec des chercheurs en écologie en adoptant une posture réflexive. Ceux-ci utilisent majoritairement une démarche réductionniste face à des systèmes écologiques complexes. C'est une des principales raisons de l'utilisation majoritaire de la prédiction en écologie. La construction de conjectures fondées sur des récits pour étudier les futurs possibles d'un paysage méditerranéen montre par ailleurs que les futurs écologiques peuvent être multiples. L'incomplétude des connaissances, le caractère aléatoire de certains évènements et la multiplicité des théories existantes, sont la source de paysages futurs diversifiés. Nous illustrons de plus, à l'aide de simulations numériques des changements futurs possibles de ce paysage, la complémentarité entre prédiction et narration. Ce travail ouvre des perspectives intéressantes pour (i) l'écologie, lorsque nous mettons en évidence l'importance des interactions et de la contingence pour comprendre les futurs possibles (ii) la prospective, en approfondissant les concepts de problématique conjecturale et de proférance et (iii) l'interaction entre ces deux disciplines
Studying and predicting possible futures for ecological systems has become an objective of ecological research, particularly because of a growing awareness of the consequences of global changes. We propose here that the methods and concepts developed by the academic field of futures studies could be useful to enlarge ecological knowledge. Building model predictions has been the main method used by ecologists to study futures, whereas more qualitative methods are common in futures studies. We therefore adopted a reflexive viewpoint and conducted detailed interviews with ecologists to analyse the reasons for their limited application to ecological problems. The use of a reductionist approach to deal with complex systems and the lack of acknowledgement of futures' specificities appear as the major reasons for the continued preference for predictive approaches. We built conjectures based mainly on narratives to study possible futures for a Mediterranean landscape and showed that one can imagine several ecological futures. Incomplete knowledge, contingent events and the coexistence of several theories, play an important role in understanding possible future dynamics. By using numerical simulations of possible future changes in this Mediterranean landscape, we also illustrated the complementarities between prediction and narration. This study opens interesting perspectives for (i) ecological research, here we underline the importance of interactions and contingency to understand possible futures, (ii) futures studies, by going further in our understanding of the concepts of ‘conjectural problematic', and ‘diachronisation' and (iii) the link between these two disciplines

La prise de conscience des risques liés à la dégradation de la qualité des milieux lagunaires vis-à-vis de l’eutrophisation a abouti à la mise en œuvre d’actions de gestion visant à réduire les apports en nutriments. Certaines lagunes sont aujourd’hui en phase de restauration, avec une amélioration notable de la qualité de l’eau liée notamment à la réduction des biomasses phytoplanctoniques. En revanche, la réponse des macrophytes benthiques semble plus complexe et non linéaire. A travers une approche complémentaire basée sur l’analyse statistique des données d’observations acquises de 1998 à 2015 et sur des mesures in situ, cette thèse vise à identifier la dynamique temporelle et spatiale des macrophytes ainsi que leur rôle fonctionnel au cours du processus d'oligotrophisation. Au sein des lagunes méditerranéennes, la salinité et les teneurs en nutriments dans la colonne d'eau sont les principaux paramètres qui structurent la distribution des macrophytes benthiques. L’analyse statistique menée sur 21 lagunes polyhalines et euhalines a permis d'illustrer les premières étapes de restauration. La réduction des apports externes a conduit à un basculement rapide (3-4 ans) d’un système totalement dominé par le phytoplancton vers un système dominé par les macroalgues opportunistes et notamment les ulves. La réduction de la disponibilité en azote dans la colonne d'eau liée au développement des ulves favoriserait le développement des gracilaires (algue rouge) et des chaetomorphes (algue verte filamenteuse). Bien plus que la seule conséquence de la restauration, la présence d'espèces clés jouerait ainsi un rôle central dans la restauration en régulant les flux d'azote et de phosphore au sein du système et en créant les conditions favorables à l'apparition d'autres espèces plus pérennes. Bien que notre théorie décrive une tendance vers le retour des macrophytes pérennes pour les trajectoires de re-oligotrophisation, nous n’avons pas encore pu documenter ce retour dans les lagunes après une longue période d’absence. Ceci, montre l’importance de prendre en compte, entre autres, l’importance des sources internes d’éléments nutritifs et de la connectivité pour la recolonisation des angiospermes dans les lagunes
The growing awareness of the negative impacts of the degradation of the water quality in coastal lagoons because of eutrophication has resulted in public action aiming at the reduction of the nutrient loadings into these lagoons. Hence, some of these coastal lagoons are currently undergoing ecological restoration and have shown a clear improvement of their water quality linked to decreasing phytoplankton biomass in the last 10 years. However, the response of the benthic macrophytes appears more complex, particularly by showing non-linear behaviour. By using complementary approaches including statistical analyses of long-term observations (1998-2015) and in situ measurements, this thesis aims to describe the dynamics of the macrophytes in space and time and to study their functional role during the oligotrophication process. Salinity, depth and nutrient concentrations in the water column represent the main factors that statistically explain the distribution of the benthic macrophyte communities in Mediterranean coastal lagoons. The first steps of the ecological restoration in eutrophied polyhaline and euhaline lagoons has been inferred from the statistical analysis of time series in 21 coastal lagoons. The reduction of the external nutrient loading results in a rapid regime shift (3-4 years) from a phytoplankton-dominated system to a macroalgae-dominated system, with particularly Ulva species. The decreasing inorganic nitrogen concentrations due to uptake by Ulva spp. in the water column appears to facilitate the development of Gracillaria spp. (red algae) and Chaetomorpha spp. (green filamentous algae). While the appearance of these macroalgal species is the result of the ecological restoration, these species also play a central role in this process by regulating the biogeochemical element fluxes. This way these species create more favourable conditions for perennial species. Although for re-oligotrophication trajectories in coastal lagoons our theory describes a tendency towards the return of perennial species, so far, we have not been able to document their return after a long period of absence. This shows, that among other factors, the internal nutrient loading and ecological connectivity are important factors to take into account for the recolonization of angiosperms in coastal lagoons

Suite a l'explosion demegraphique des annees 60, le Liban a connu un developpement massif de carrieres calcaires exploitees pour le gravier et les pierres de taille. Ce travail s'inscrit, avec une perspective appliquee dans le domaine scientifique de l'ecologie de la restauration. Il vise a caracteriser et comprendre les dynamiques vegetales spontanees qui s'operent sur ces ecosystemes neoformes en comparaison a des ecosystemes de reference. Les resultats des analyses phyto ecologiques montrent que l'organisation des communautes vegetales colonisant les carrieres est regie a la fois par des facteurs regionnaux (pluviometrie/etage de vegetation) et locaux (site d'echantillonnage, situation, substrat et pente). Sur chacun des biotopes caracterises, falaises, remblais et plateforme, les dynamiques de succession s'observent au niveau des groupements specifiques mais egalement au niveau des traits de vie (type biologique, mode de dissemination, strategies adaptatives). Elles permettent de mettre en evidence differentes categories d'especes (majeures et rares) (generalistes et indicatrices) qui serviront de base en ecologie de la restauration. Sur les remblais, la succession caraterisee est un modele de tolerance initial suivi de processus de facilitation le long de la chrono sequence. Sur les falaises, le taux de remplacement des especes laisse suggerer un turn over rapide du aux conditions stressantes et sur les plateformes les dynamiques sont celles de modele de facilitation sur des pas de temps tres longs. En terme de strategie de restoration, sur les falaises, qui abritent des especes endemiques ou rares, la restauration doit etre orientee et moderre. La remise en etat de plateforme est couteuse et releve du domaine de l ingenieurie avec des interventions sur le substrat (decompactage ou apport de sol). Enfin sur les remblais, la strategie consiste a court circuiter les phases dominees par des annuelles et assurer un couvert vegetal permanent par des herbacees perennes et des chamephytes. Des especes telles que Salvia triloba, Ptilostemon chamaepeuce, Putoria calabrica, Stachys distans, Phagnalon rupestre, ou Hypparhenia hirta semblent particulierement adaptees a de telles fins.

L’objectif de ce travail est d’améliorer notre compréhension des mécanismes et d’évaluer les facteurs agro-écologiques impliqués dans la dynamique spatio-temporelle des populations naturelles de Sahlbergella singularis. Le calcul des tables de vie sur une population d’élevage a révélé que S. Singularis est une espèce à croissance lente. Ceci expliquerait le fait que le ravageur est généralement présent à de faibles densités dans les plantations. L’étude des paramètres démographiques de la population d’élevage a montré que la fécondité est un paramètre-clé des fluctuations saisonnières des populations naturelles. Leur croissance serait liée à la présence de jeunes cabosses sur les cacaoyers fournissant aux femelles une ressource alimentaire favorable à la reproduction. L’étude de l’influence des facteurs agro-écologiques sur les densités de populations de S. Singularis en plantation a révélé que les densités dépendent des conditions parcellaires de culture du cacaoyer. Parmi les pratiques culturales, les traitements insecticides, l’ombrage et le recours aux variétés hybrides sont des facteurs déterminants. En outre, les populations du ravageur sont fortement agrégées dans les zones des plantations bénéficiant d’un ensoleillement maximal. Enfin, l’ombrage fourni par les arbres forestiers s’est avéré plus homogène que l’ombrage d’arbres fruitiers et par conséquent moins propice au développement des poches à mirides. Les recommandations de lutte préconisées par la recherche agronomique sont rarement appliquées par les planteurs. Aussi, nos résultats ont-ils été discutés dans l’optique d’adapter ces recommandations au contexte de culture du cacaoyer qui prévaut actuellement au Cameroun
This work aims at better understanding the mecanisms and agro-ecological factors involved in the Sahlbergella singularis population dynamics in farm. Life table analysis conducted on a rearing population showed that S. Singularis is a slow growing species. This result could explain the low densities of S. Singularis populations in cocoa farms. The study of S. Singularis demographic parameters showed that fecundity is a key-parameter of the seasonal variations of natural populations. Indeed, the high reproductive potential of females, due to optimal food supply and climatic conditions, may largely explain the growth of natural populations. Our work revealed that the density of S. Singularis populations in farms depends on agro-ecological conditions of cocoa production. Among cultural practices, spraying of insecticides, shade management and resort to hybrid varieties were the main factors influencing mirid density. The study of the impact of shade on mirid spatial distribution showed that mirids were aggregated in those areas where sunlight was highest. The infested areas, identified as mirid pockets, could be an infestation source for the surrounding farms. Our results also showed that large forest trees had a tendency to homogenize exposure to sunlight in plots and then to limit the development of mirid pockets. Overall, our study revealed that chemical control and shade management recommendations for cocoa mirids were seldom applied by farmers. Therefore, we discussed our results to fit recommendations to current cocoa production context in Cameroon

L'objectif de ce travail est d'améliorer notre compréhension des mécanismes et d'évaluer les facteurs agro-écologiques impliqués dans la dynamique spatio-temporelle des populations naturelles de Sahlbergella singularis. Le calcul des tables de vie sur une population d'élevage a révélé que S. singularis est une espèce à croissance lente. Ceci expliquerait le fait que le ravageur est généralement présent à de faibles densités dans les plantations. L'étude des paramètres démographiques de la population d'élevage a montré que la fécondité est un paramètre-clé des fluctuations saisonnières des populations naturelles. Leur croissance serait liée à la présence de jeunes cabosses sur les cacaoyers fournissant aux femelles une ressource alimentaire favorable à la reproduction. L'étude de l'influence des facteurs agro-écologiques sur les densités de populations de S. singularis en plantation a révélé que les densités dépendent des conditions parcellaires de culture du cacaoyer. Parmi les pratiques culturales, les traitements insecticides, l'ombrage et le recours aux variétés hybrides sont des facteurs déterminants. En outre, les populations du ravageur sont fortement agrégées dans les zones des plantations bénéficiant d'un ensoleillement maximal. Enfin, l'ombrage fourni par les arbres forestiers s'est avéré plus homogène que l'ombrage d'arbres fruitiers et par conséquent moins propice au développement des poches à mirides. Les recommandations de lutte préconisées par la recherche agronomique sont rarement appliquées par les planteurs. Aussi, nos résultats ont-ils été discutés dans l'optique d'adapter ces recommandations au contexte de culture du cacaoyer qui prévaut actuellement au Cameroun

Les écosystèmes herbacés méditerranéens, caractérisés par une importante biodiversité, ont subi de considérables changements d‟usage. Désormais, leur conservation est devenue insuffisante au regard de l‟augmentation des dommages causés par les activités humaines. La restauration écologique apparaît donc comme un outil approprié pour participer à leur préservation. Des recherches préalables sur les différents compartiments de l‟écosystème ainsi que sur les facteurs responsables de l‟assemblage de leurs communautés avant et après dégradations sont donc nécessaires afin de mettre en place des méthodes de restauration adaptées à ces écosystèmes. Ainsi, en utilisant comme modèle biologique les Coussouls de Crau et leurs friches post-culturales (Bouches-du-Rhône, France), représentatif de nombreux écosystèmes steppiques méditerranéens, nous avons choisi de déterminer et d‟étudier les principaux filtres potentiellement responsables de l‟organisation de cette communauté végétale. Le pâturage ovin, les changements trophiques du sol, les phénomènes de compétition et la capacité de reproduction et/ou de dispersion des espèces, identifiés lors d‟une première étude sur la régénération de la steppe, ont ainsi été étudiés dans trois expérimentations différentes. Deux protocoles de restauration écologique in situ (transfert de foins et semis d‟espèces structurantes) et un protocole d‟expérimentation ex-situ testant les interactions d‟une sélection d‟espèces de la steppe ont permis de réaliser ces recherches. Nos principaux résultats montrent que les filtres de reproduction/dispersion, le niveau trophique du sol, la compétition et le régime de perturbations récurrentes lié au pâturage ovin ont un rôle déterminant dans les changements de la composition et de la structure de la communauté et ils expliquent ainsi en partie le ralentissement de sa dynamique successionnelle vers la steppe de référence. Nous avons également pu démontrer que ces filtres interagissaient entre eux. Au niveau de la recherche appliquée, les protocoles testés favorisent le retour de la végétation steppique, néanmoins la composition des parcelles restaurées reste toujours très différente de l‟écosystème de référence à très court terme (deux à trois années après la restauration). Cela démontre que même si nous comprenons mieux aujourd‟hui les facteurs expliquant l‟organisation de cette communauté, il est cependant toujours difficile de la restaurer dans son intégralité car il n‟est pas aisé de manipuler et de trouver un équilibre entre l‟action de ces différents facteurs. Il est donc désormais plus que nécessaire de poursuivre ces recherches fondamentales et appliquées notamment au niveau des processus de maturation et de structuration des vieilles communautés végétales herbacées
Mediterranean herbaceous ecosystems which are characterized by a high biodiversity have been submitted to a lot of changes in use. Their conservation is not sufficient enough and ecological restoration seems to be an adapted solution to improve conservation efforts as it can mitigate damages induced by human activities. To develop restoration methods adapted to these ecosystems, preliminary researches on the different communities composing an ecosystem and the filters which are responsible for community assemblage before and after disturbance are necessary. Representative of numerous Mediterranean steppe ecosystems, the “Coussouls de Crau” and their ex-arable-fields (Bouches-du-Rhône, France) are the biological models used to identify and study the principal filters potentially responsible for organizing the plant communities. Sheep grazing, trophic changes, competition and reproduction and /or species dispersal, were identified in a first study on steppe regeneration; these filters were then the core of the following three research experiments. We carried out two in-situ restoration protocols (hay transfer and sowing foundation species) and one ex-situ experiment testing interactions between a selection of steppe species. The main results show that reproduction, seed dispersal, soil trophic level, competition, extensive sheep grazing are filters which have a determinant role in structuring the communities, in determining plant composition and partly in explaining the slow dynamics towards the reference steppe. Also, we show that filters interact between them. For applied restoration, the tested methods promote steppe vegetation come back, but in the short term (two or three years after restoration), the composition of restored areas remains different to the reference ecosystem. Even if we understand better the different factors which explain community organization, these results demonstrate that it is difficult to restore it integrally because it is not easy to manipulate and find an equilibrium between the different filters actions. Now it is necessary to continue these fundamental and applied researches, in particular on the maturation and structure of the old herbaceous plant communities

L'objectif de la thèse était de développer un système de phytoépuration par marais artificiels permettant le traitement simultané de micropolluants organiques (MPO) et d'éléments traces métalliques et métalloïdes (ETMM) en milieu méditerranéen, en vue de traiter les rejets émis par un bassin versant industrialisé, et favoriser la résilience d'une zone humide protégée. Une étude en microcosmes a été conduite sur cinq hélophytes (Alisma lanceolatum, Carex cuprina, Epilobium hirsutum, Iris pseudacorus, et Juncus inflexus) natives du marais des Paluns (Marignane, 13). La croissance et le développement des plantes ont été suivis pendant 113 jours d'exposition à des mélanges de MPO et/ou d'ETMM, à des concentrations maximales dix fois plus élevées que les seuils de rejets réglementaires. Les concentrations en ETMM dans les parties souterraines et aériennes des plantes ainsi que les communautés bactériennes de la rhizosphère ont été analysées à la fin de l'étude. Les résultats ont confirmé l'efficacité épuratoire du système et ont permis de mieux comprendre les interactions entre plantes, substrat, polluants et microorganismes. Les résultats encouragent l'utilisation de C. cuprina pour la phytoaccumulation et la phytostimulation, et d'E. hirsutum pour la bioindication. Afin de faciliter l'intégration du marais artificiel au sein du territoire industrialisé, un outil de bioindication a été développé, en complément d'une approche sociologique. La thèse a abouti à la mise en place de trois éco-filtres expérimentaux, en amont du marais des Paluns, permettant de tester en conditions réelles les outils développés et de constituer un site pilote pour le bassin méditerranéen
The thesis aimed at developing a constructed wetland for simultaneous phytoremediation of organic micropollutants (OPM) and trace metals and metalloids (MM) in Mediterranean environment, for treating chronical and accidental releases from an industrialized catchment, and enhancing the resilience of a protected wetland. A greenhouse study was conducted in microcosms with pozzolan substrate, with five native helophytes (Alisma lanceolatum, Carex cuprina, Epilobium hirsutum, Iris pseudacorus, and Juncus inflexus) from the "Les Paluns" wetland (Marignane, 13). Plant growth and development parameters were monitored during 113 days of exposure to mixtures of OPM and/or MM, with the maximum concentrations ten times over the limits of European quality standards. MM concentrations in belowground and aboveground plant parts and rhizosphere bacterial communities were analyzed at the end of the study. Results confirmed the system depurative efficiency and provided an insight into the interactions between plants, substrate, pollutants and microorganisms, and an assessment of their effects on phytoremediation processes. Results encourage the use of C. cuprina for MM phytoaccumulation and for phytostimulation, and of E. hirsutum as a bioindicator in constructed wetlands. Finally, a bioindication tool was created to assist the constructed wetland integration in the industrialized territory, as a complement of a sociological approach. The thesis led to the implementation of three experimental eco-filters upstream from the Les Paluns wetland, in order to test in naturae the tools developed and to have a pilote site for the Mediterranean basin

La restauration écologique a été identifiée comme une approche permettant notamment de ralentir la perte de biodiversité et de maintenir tous les biens et services issus de cette biodiversité desquels dépend le bien être de notre civilisation actuelle. Cette restauration des écosystèmes se base sur des connaissances provenant à la fois de l'écologie des communautés et de l’écologie de la restauration. Les objectifs de la thèse sont donc de comprendre la dynamique d’une steppe méditerranéenne après changements d’usage ainsi que la mise en oeuvre de techniques qui pourraient être appliquées à la restauration de cet écosystème après une perturbation anthropique sévère. La thèse a pour objet d'étude la steppe méditerranéenne de la plaine de Crau, et notamment d’anciennes cultures pour étudier la recolonisation spontanée après perturbation et le projet de réhabilitation à grande échelle de Cossure pour les expérimentations sur les techniques de restauration. En ce qui concerne la dynamique après une perturbation anthropique exogène sévère, nous avons confirmé la faible résilience de la communauté végétale steppique à la fois à moyen (30-40 ans) et long terme (150 ans), tandis que les paramètres du sol et le taux d'infestation des mycorhizes sont résilients sur le long terme. En outre, nous avons confirmé le rôle joué par les trois filtres dans la recolonisation des communautés végétales. En ce qui concerne la steppe de la Crau, la recolonisation est déterminée en premier par le filtre abiotique, puis par le filtre de dispersion et enfin par le filtre biotique. Compte tenu de la faible résilience de la communauté, nous avons testé plusieurs techniques de restauration appliquées à grande échelle au sein du projet de réhabilitation de Cossure: le semis d’espèces nurses, l'étrépage de sol, le transfert de foin et le transfert de sol. Afin d'évaluer l'efficacité des techniques de restauration, nous avons développé des indices pour mesurer « l 'intégrité » de la structure de la communauté permettant de distinguer les abondances inférieures des abondances supérieures par rapport à la communauté de référence. Les meilleurs résultats ont été obtenus avec le transfert du sol, suivi par l’étrépage de sol, puis le semis d’espèces nurses et enfin le transfert de foin. Ces résultats ont toutefois confirmé la difficulté de restaurer totalement la communauté végétale steppique. Les recherches menées au sein de cette thèse montrent que les connaissances actuelles en matière de restauration écologique permettent de restaurer au moins partiellement certaines composantes de cet écosystème, mais suggèrent de mettre un maximum de moyens pour la conservation in situ des habitats naturels plutôt que de devoir les restaurer après qu'ils aient été détruits
Ecosystem restoration has been identified as one approach to slow down the loss of biodiversity and to protect all the biodiversity-based goods and services from which humankind benefits. Restoration feeds from knowledge coming from both community ecology and restoration ecology. The objectives of the thesis are to provide insights on both the dynamics of a mediterranean steppe after changes in land-use and the implementation of techniques which could be applied to restore this ecosystem after severe anthropogenic disturbances. The thesis takes as a study object the La Crau Mediterranean steppe, and especially former cultivated fields to study the recovery after cultivation and the Cossure large scale rehabilitation project to experiment rehabilitation and restoration techniques. Concerning dynamics after severe exogenous anthropogenic disturbances, we confirmed the low resilience of the steppe plant community both at mid- (30-40 years) and long-term (150 years) while the resilience of soil parameters and mycorrhizal infestation rate are effective on the long-term. Moreover we confirmed the role played by the three filters in the plant community recovery and found that for the La Crau steppe, this is firstly driven by the abiotic filter, then by the dispersion filter and finally by the biotic filter. Given this low resilience, we tested several restoration techniques applied at large-scale within the Cossure rehabilitation project: nurse species seeding, topsoil removal, hay transfer and soil transfer. In order to assess the efficiency of restoration techniques we developed indices to measure the community structure integrity, disentangling lower and higher abundances compared to the reference. The best results were obtained with soil transfer, followed by topsoil removal, then nurse species seeding and finally hay transfer. The research conducted for this thesis shows that current knowledge in ecological restoration makes it possible to restore at least partially some La Crau ecosystem components, but ought to lead us to understand the importance of in situ conservation of natural habitats as a better alternative to restore them after they were destroyed

La restauration écologique est considérée comme un des moyens susceptibles d’enrayer la perte de la biodiversité. Les changements d’occupation du sol peuvent être des opportunités pour restaurer des écosystèmes dégradés par les activités agricoles. C’est notamment le cas du projet participatif du domaine du Cassaïre, situé dans le delta du Rhône, qui vise à recréer sur d’anciennes rizières des écosystèmes méditerranéens favorables à l’activité cynégétique. Deux écosystèmes sont plus particulièrement visés, les marais temporaires et les pelouses méso-xériques. Les objectifs de la thèse sont de mettre en évidence les principaux mécanismes concourant à l’installation d’une communauté végétale, de tester des techniques de restauration et d'en évaluer les conséquences pour les communautés végétales mais aussi pour d'autres compartiments de l'écosystème. En l’absence d’espèces cibles dans le pool régional d’espèces, l’introduction de ces espèces est nécessaire en addition de la restauration des conditions abiotiques. L’étrépage et le transfert de sol pour la communauté des marais permettent une augmentation des espèces cibles et de la similarité avec la communauté de référence. Cette technique apparaît moins pertinente pour la communauté d’invertébrés aquatiques. Le succès contrasté du transfert de sol souligne les risques à ne pas privilégier qu’un nombre restreint d’indicateurs de restauration, ne reflétant pas l’ensemble de l’écosystème. L’étrépage de sol suivi d’un transfert de foin semble être une combinaison pertinente pour recréer la communauté végétale de pelouses, même si les résultats obtenus, probablement en raison d’une compétition élevée, sont moins convaincants que pour les marais temporaires. Nos résultats obtenus pour la grande majorité en mésocosmes, s’ils ne concernent que les premières étapes de la restauration, mettent cependant en évidence des techniques de restauration qui paraissent pertinentes pour installer certaines composantes des deux écosystèmes de référence. Ces résultats, par leurs limites, suggèrent néanmoins de privilégier la conservation in situ des habitats naturels plutôt que de chercher à les restaurer après qu’ils aient été détruits
Ecological restoration is considered as one approach to slow down the loss of biodiversity. Changes in land-uses may be an opportunity to restore ecosystems degraded by agricultural activities. This is the case of the participatory project of the Cassaïre site, located in the Rhône delta, which aims at recreating Mediterranean ecosystems favorable to hunting on former ricefields. Two ecosystems are targeted, temporary wetlands and meso-xeric grasslands. The aims of the thesis are to highlight the main drivers of plant community establishment, to test restoration techniques and to evaluate their effects on plant communities but also on other compartments of the ecosystem. In the absence of target species in the regional species pool, the introduction of these species is necessary in addition to the restoration of abiotic conditions. Topsoil removal and soil transfer for wetland communities allow an increase of target species and of similarity with the reference community. This technique appears to be less relevant for aquatic invertebrate community. The contrasted successful of soil transfer highlights the risks of favoring some indicators of restoration success, as they may not reflect the entire ecosystem. Topsoil removal and hay transfer seem to be a relevant combination to recreate grassland plant community, although the results obtained are less convincing than for temporary wetland, probably due to high competition. Our results, obtained in mesocosms, even if they relate only to the early stages of recovery, provide restoration techniques that seem relevant to establish some components of the two reference ecosystems. These results, by their limitations, however, suggest focusing on in situ conservation of natural habitats rather than trying to restore them after they were destroyed.Keywords: Biodiversity, Community ecology, Restoration