Tesi sul tema "Interactions entre espèces"

Les plantations d'espèces à croissance rapide (par exemple les peupliers, les saules, les eucalyptus) sont largement utilisées pour l'approvisionnement en biomasse. Cependant, ces plantations sont souvent des systèmes monospécifiques et sont généralement très consommatrices en ressources. C'est notamment le cas des plantations des espèces appartenant au genre Populus, pouvant être cultivées en conditions de culture intensive, qui utilisent des quantités importantes d'eau et d'azote pour produire de grands volumes de biomasse. Dans ce contexte, les plantations mélangées, forestières ou agroforestières, apparaissent comme une alternative intéressante aux monocultures. En effet, elles peuvent produire plus en utilisant plus efficacement les ressources indispensables à la croissance des différentes composantes du mélange en jouant sur la complémentarité entre les espèces. L'introduction d'espèces fixatrices d'azote dans ces mélanges peut également être un atout supplémentaire pour réduire les besoins en intrants azotés de synthèse.Dans toute plantation, forestière ou agroforestière, les interactions intraspécifiques (individus d'une même espèce) ou interspécifiques (entre individus de deux espèces différentes) peuvent être négatives, positives, ou neutres. À ce jour, les interactions entre espèces qui déterminent si un mélange donné sera plus productif que les monocultures correspondantes sont encore mal comprises et les études de leur impact sur l'efficacité d'utilisation des ressources sont rares. L'objectif général des travaux de thèse a consisté à évaluer l'impact de plusieurs mélanges d'espèces, forestiers et agroforestiers, sur les performances de croissance des arbres à travers les effets sur les déterminants fonctionnels (efficiences d'utilisation des ressources), structuraux (architecture des houppiers) et phénologiques (phénologie printanière et automnale des bourgeons et des feuilles). L'hypothèse principale était que grâce à la fixation symbiotique de l'azote et à une complémentarité entre espèces, les arbres dans les mélanges seraient plus productifs et utiliseraient plus efficacement les ressources qu'en monoculture.Cet objectif a été poursuivi sur une plantation instrumentée sur le site de La Bouzule (54), installée au printemps 2014, composée de mélanges d'espèces ligneuses (peupliers et aulnes) et herbacées (légumineuses, graminées), ainsi que les monocultures correspondantes. Le fonctionnement de trois types de mélanges comprenant des espèces fixatrices d'azote (peupliers/succession luzerne - trèfle ; peupliers/aulnes ; aulnes/succession céréales - prairie temporaire) a été comparé avec les monocultures des deux espèces ligneuses. L'originalité des travaux réside notamment dans l'alliance de l'étude de processus intervenant aux échelles de l'organe et de l'arbre pour décrire les processus d'interactions entre espèces et les performances globales des différents types de mélanges, par rapport aux monocultures correspondantes.Les interactions entre espèces dans une plantation ne sont pas statiques mais changent au fur et à mesure que le peuplement se développe. La nature des interactions entre le peuplier et les légumineuses dans la parcelle agroforestière a évolué d'une compétition prédominante, au début de la plantation, vers une facilitation grâce à un enrichissement du sol en azote. Les performances de croissance des peupliers étaient accrues, par rapport à la monoculture, associées à une efficience d'utilisation de l'eau plus élevée qu'en monoculture ainsi qu'à une réduction de compétition entre les houppiers permettant une meilleure interception de la lumière en agroforesterie. En revanche, une efficience d'utilisation de l'eau plus élevée des peupliers associés à l'aulne qu'en monoculture n'a pas été associée à de meilleures performances de croissance des deux espèces comparativement à leurs monocultures respectives. Globalement, l'aulne n'était que très peu affecté par les mélanges
Plantations of fast-growing species (e.g. poplars, willows, eucalyptus) are widely used for biomass supply. However, these plantations are often monospecific systems and are generally very resource demanding. This is particularly the case for plantations of species belonging to the Populus genus, which can be grown under intensive cultivation conditions, and which use large quantities of water and nitrogen to produce large volumes of biomass. In this context, mixed forest or agroforestry plantations appear as an interesting alternative to monocultures. Indeed, they can produce more by using more efficiently the resources necessary for the growth of the different components of the mixture by playing on the complementarity between the species. The introduction of nitrogen-fixing species in these mixtures can also be an additional asset to reduce the need for synthetic nitrogen inputs.In any plantation, forest or agroforestry, intraspecific interactions (individuals of the same species) or interspecific interactions (between individuals of two different species) can be negative, positive, or neutral. To date, the interactions between species that determine whether a given mixture will be more productive than the corresponding monocultures are still poorly understood and studies of their impact on resource-use efficiency are scarce. The overall objective of the PhD work was to evaluate the impact of several species mixtures, both forest and agroforestry, on tree growth performance through effects on functional (resource-use efficiencies), structural (crown architecture) and phenological (spring and fall bud and leaf phenology) determinants. The main hypothesis was that thanks to symbiotic nitrogen fixation and complementarity between species, trees in mixtures would be more productive and use resources more efficiently than in monoculture.This objective was pursued on an instrumented plantation on the La Bouzule site (54), installed in spring 2014, composed of mixtures of woody (poplars and alders) and herbaceous (legumes, graminoids) species, as well as their respective monocultures. The functioning of three types of mixtures including nitrogen-fixing species (poplars/alfalfa - clover succession; poplars/alders; alders/cereal - temporary grassland succession) was compared with monocultures of the two woody species. The originality of the work lies on the combination of the study of processes occurring at the organ and tree scales to describe the interaction processes between species and the overall performance of the different types of mixtures, compared to their respective monocultures.Species interactions in a plantation are not static but change as the stand develops. The nature of the interactions between poplars and legumes in the agroforestry plot evolved from a predominant competition at the beginning of the plantation to facilitation through soil nitrogen enrichment. The growth performances of the poplars were increased compared to the monoculture, associated with a higher water-use efficiency than in monoculture and a reduction of competition between the canopies allowing a better interception of light in agroforestry. In contrast, higher water-use efficiency of poplars associated with alder than in monoculture was not associated with better growth performances of both species compared to their respective monocultures. Overall, alder was only slightly affected by the mixtures

Pendant mon travail de thèse, j’ai caractérisé le développement d’un biofilm multi-espèces en canaux milli-fluidiques sous flux constant de milieu nutritif. J’ai tout d’abord mis au point l’utilisation d’un nouveau rapporteur fluorescent sur un biofilm d’Escherichia coli. J’ai montré les limites des rapporteurs classiques de type GFP sur le système et introduit la protéine FAST à fluorescence inductible pour les dépasser. Avec ce nouvel outil, j’ai ensuite étudié la formation d’un biofilm multi-espèces, issu d’un biofilm naturel adapté au laboratoire, constitué de Bacillus thuringiensis (Bt), Pseudomonas fluorescens (Pf), Kocuria salsicia (Ks) et Rhodocyclus sp. (R). J’ai caractérisé le développement de cette communauté par vidéo-microscopie de lumière transmise et de fluorescence, en mesurant en temps-réel les cinétiques de développement de la biomasse globale et des espèces fluorescentes au sein de la communauté. J’ai ainsi mis en évidence une succession de phases de croissance et de récession du biofilm, puis l’établissement d’état stationnaire après 30h de croissance. J’ai également trouvé que Pf, l’espèce dominante de cette communauté, opère après quelques heures un changement de niche lui donnant probablement un avantage important. Ces résultats m’ont amené à formuler l’hypothèse que le mécanisme de formation de cette communauté est gouvernée par l’équilibre de l’O2 dans le système. Enfin, j’ai étudié les 15 différentes combinaisons pouvant être formées par les membres de la communauté à la recherche d’interactions existantes entre les bactéries. J’ai pu ainsi montrer l’existence d’interactions de compétition entre Pf et Bt, la relation de parasitisme de Bt sur Ks, ainsi que celle d’amensalisme de Pf sur Ks. Nous avons aussi déterminé que R se développe de manière neutre vis-à-vis des autres espèces. Nos résultats suggèrent que ces interactions s’établissent principalement sur la base d’interactions physiques et de régulations physico-chimiques
During my PhD work, I characterized the development of a multi-species biofilm in milli-fluidic channels under constant flow of nutrient medium. I first developed the use of a new fluorescent reporter on a single-species Escherichia coli biofilm. I have shown the limitations of classical GFP type reporters on the system and introduced the inducible fluorescence protein FAST to overcome these limitations. With this new tool, I studied the formation of a multi-species biofilm, resulting from a natural biofilm adapted to the laboratory, consisting of Bacillus thuringiensis (Bt), Pseudomonas fluorescens (Pf), Kocuria salsicia (Ks) and Rhodocyclus sp. (R). I characterized the development of this adherent community by video-microscopy of transmitted light and fluorescence, by measuring in real time the kinetics of development of global biomass and fluorescent species within the community. I thus highlighted a succession of phases of growth and recession of the biofilm, then the establishment of stationary state after 30h of growth. I also found that Pf, numerically the dominant species of this community, operates after a few hours a change of niche probably giving him an important advantage. These results led me to formulate the hypothesis that the formation mechanism of this adherent community is largely governed by the equilibrium of O2 in the system. Finally, I have studied the different combinations that can be formed by members of the community in search of existing interactions between bacteria. I was able to show the existence of competitive interactions between Pf and Bt, the parasitism relation of Bt on Ks, as well as that of amensalism of Pf on Ks. We also determined that R develops in a neutral way towards the other species. Our results suggest that these interactions are mainly based on physical interactions and physicochemical regulation

Le séquençage haut débit révèle une nouvelle écologie des microorganismes. Ils sont présents partout et leurs fonctions sont primordiales pour leurs écosystèmes hôtes, organismes ou environnements. La métagénomique permet notamment d'estimer la composition et l'abondance des espèces microbiennes d'un ensemble d'échantillons de même type de communautés microbiennes. Lors d'études cherchant à comprendre la diversité et la structure de telles communautés, des approches réseaux permettent d'identifier des associations statistiques entre microbes, en faisant l'hypothèse que ces associations statistiques reflètent les interactions biologiques. Dans ce contexte, le sujet de ma thèse était de mieux cerner le potentiel des approches réseaux dans la détection d'associations entre OTUs au sein de données métagénomiques et de développer les outils nécessaires pour améliorer l'analyse des jeux de données. Dans un premier temps, j'ai étudié les pratiques et les outils d'analyse utilisables pour inférer des réseaux d'associations au sein de métagénomes. Compte-tenu des propriétés des données métagénomiques, j'ai déterminé leur efficacité et leurs limites. Ces travaux m'ont permis de déterminer des pistes pour améliorer l'étude des associations microbiennes. Sur la base des connaissances accumulées, j'ai développé un package d'analyse des associations entre OTUs (nommé MAGMA) visant à inférer les associations pertinentes au sein de métagénomes. MAGMA prend en compte les spécificités des données métagénomiques et offre la possibilité de prendre en compte l'effet d'un facteur structurant sur la distribution des OTUs avant de rechercher les associations entre microbes. Par le biais de participations dans différents projets de métagénomique, j'ai confirmé la pertinence de l'outil développé et identifié des pistes d'améliorations permettant de faire face aux problématiques biologiques actuelles
High throughput sequencing reveals a new ecology of microorganisms. They are everywhere and their functions are essential for their host ecosystems, organisms or environments. Metagenomics makes it possible to estimate the composition and abundance of microbial species from a set of samples of the same type of microbial communities. In the studies that seek to understand the diversity and structure of such communities, network approaches can identify statistical associations between microbes, assuming that these statistical associations reflect biological interactions. In this context, the subject of my thesis was to better understand the potential of network approaches in the detection of associations between OTUs within metagenomic data and to develop the necessary tools to improve the analysis of datasets. As a first step, I studied the practices and analysis tools that can be used to infer association networks within metagenomes. Given the properties of metagenomic data, I determined their effectiveness and their limits. This work allowed me to identify ways to improve the study of microbial associations. Based on the accumulated knowledge, I developed an association analysis package between OTUs (named MAGMA) to infer relevant associations within metagenomes. MAGMA takes into account the specificities of metagenomic data and offers the possibility to take into account the effect of a structuring factor on the distribution of OTUs before looking for associations between microbes. Through participations in different metagenomics projects, I confirmed the relevance of the tool developed and identified ways of improving the current biological issues

Le palmier à huile africain Elaeis guineensis Jacqu. (Arecales : Arecaceae) est une plante tropicale d’intérêt économique et la première source mondiale d’huile végétale. La production d’huile dépend de la pollinisation par des charançons du genre Elaeidobius (Coleoptera : Curculionidae). Ces insectes sont impliqués dans une relation mutualiste spécialisée avec leur plante-hôte : ils se développent au dépend des inflorescences mâles qu’ils détectent par le biais des odeurs émises durant l’anthèse, tandis que les inflorescences femelles sont pollinisées en mimant les odeurs mâles. Une maladie mortelle sévissant en Amérique du sud et qui touche l’E. guineensis a contribué au développement de variétés commerciales d’hybrides interspécifiques, résultat du croisement entre E. guineensis et le palmier à huile sud-américain Elaeis oleifera (Knuth) Cortés. Mais ces hybrides s’avèrent naturellement mal pollinisées et nécessitent l’intervention d’une pollinisation assistée couteuse et contraignante. Cette thèse part de l’hypothèse que la communication chimique qui permet la rencontre entre les deux espèces de palmiers et leurs pollinisateurs respectifs est déficiente chez les hybrides.L’objectif principal de cette thèse a été d’étudier le fonctionnement du système de pollinisation des deux espèces de palmiers afin de comprendre pourquoi les hybrides sont mal pollinisés. L’étude a été conduite dans une plantation commerciale en Equateur, dans laquelle coexistent les deux espèces E. guineensis et E. oleifera avec leur insecte pollinisateur respectif, le charançon africain Elaeidobius kamerunicus Faust. et le charançon sud-américain Grasidius hybridus O’Brien & Beserra (Coleoptera : Curculionidae) et des palmiers hybrides interspécifiques. En utilisant des techniques de piégeages et l’échantillonnages des odeurs florales, nos résultats ont montré le système de pollinisation des deux espèces de palmier est basé sur l’émission d’un signal chimique spécifique et une duperie olfactive, renforcée par un phénomène de thermogénèse. Les deux insectes sont attirés en faible proportion sur les hybrides, qui possèdent une composition chimique intermédiaire à celle des espèces parentales. Des tests physiologiques et comportementaux ont permis d’identifier les composés organiques volatils clés responsables de l’attraction des insectes pollinisateurs.Ce travail devrait contribuer à apporter des connaissances théoriques sur le système de pollinisation du palmier à huile, et permettre d’élaborer des méthodes pratiques de gestion des pollinisateurs afin de réduire les coûts en pollinisation assistée
The African oil palm Elaeis guineensis Jacqu. (Arecales: Arecaceae) is a tropical plant of economic interest and the world's leading source of vegetable oil. Oil production depends on pollination by weevils of the genus Elaeidobius (Coleoptera: Curculionidae). These insects are involved in a specialized mutualist relationship with the host plant: they develop at the expense of the male inflorescences they detect through the odors emitted during the anthesis, while the female inflorescences are pollinated by mimicking the male odors. E. guineensis is affected by a lethal disease in South America that leads to the development of commercial varieties of interspecific hybrids, resulting from artificial crossing between E. guineensis and the South American oil palm Elaeis oleifera (Knuth) Cortés. However, the natural pollination of these hybrids is inadequate and require the intervention of a costly assisted pollination. This thesis hypothesizes that the chemical communication underlying the successful encountering between each oil palm species and their respective pollinators is deficient in hybrid palms.The main objective of this work was to study the functioning of the pollination system for both oil palm species to understand why natural pollination in hybrids is inefficient. The study was conducted in a commercial plantation in Ecuador, including the two species E. guineensis and E. oleifera present with their respective pollinating insects, the African weevil Elaeidobius kamerunicus Faust. and the South American weevil Grasidius hybridus O'Brien & Beserra (Coleoptera: Curculionidae), as well as interspecific hybrid palms. Using techniques of trapping and sampling of floral odors, our results showed the pollination system of both species of palm is based on the emission of a specific chemical signal and an olfactory deception, reinforced by a phenomenon of thermogenesis. The two insects are attracted in a small proportion to hybrid palms, which have an intermediate chemical composition compare to parent species. Physiological and behavioral tests permit the identification of the key volatile organic compounds responsible for pollinator attraction.This work should contribute to theoretical knowledge about the oil palm pollination system and the development of practical methods for pollinator management to reduce costs in assisted pollination

Les effets des introductions d'espèces non natives sur le milieu restent mal connus et les poissons top-prédateurs, au sommet du réseau trophique (intégrateurs), sont des modèles d'étude intéressants pour observer ces impacts. Des changements de fonctionnement de communautés animales, en liaison avec ces introductions, ont été mis en évidence par les analyses des isotopes stables au sein des réseaux trophiques lentiques et lotiques, grâce à l'évaluation des positions trophiques et des régimes alimentaires des top-prédateurs. De plus, la chimie des otolithes a permis de reconstituer l'histoire de vie de poissons introduits (translocation). Ainsi, de nouvelles informations sur l'écologie trophique des poissons top-prédateurs ont été acquises et permettront la mise en place de plans de gestion.

Les effets des introductions d'espèces non natives sur le milieu restent mal connus et les poissons top-prédateurs, au sommet du réseau trophique (intégrateurs), sont des modèles d'étude intéressants pour observer ces impacts. Des changements de fonctionnement de communautés animales, en liaison avec ces introductions, ont été mis en évidence par les analyses des isotopes stables au sein des réseaux trophiques lentiques et lotiques, grâce à l'évaluation des positions trophiques et des régimes alimentaires des top-prédateurs. De plus, la chimie des otolithes a permis de reconstituer l'histoire de vie de poissons introduits (translocation). Ainsi, de nouvelles informations sur l'écologie trophique des poissons top-prédateurs ont été acquises et permettront la mise en place de plans de gestion
The impacts of exotic species on ecosystem functions are still poorly known. Top-predatory fish, which are at the top of the food-chain are relevant models to study the impacts on freshwater ecosystems. Introductions of exotic top-predator fish can induce changes in the functioning of freshwater communities, that could be inferred by stable isotope analyses in lentic and lotic food-webs, using trophic positions and diet compositions of top-predators. Moreover, the otolith chemical signatures can discriminate freshwater fish stocks and help to reconstruction of the introduced fish life history. Our results provide new information about trophic ecology of top-predator fish, and this knowledge will be useful to design regional conservation plans

La fusariose de l'épi est une des maladies les plus importantes du blé. Elle est causée par un complexe d'espèces dont les plus courantes sont F. graminearum, F. culmorum, F. poae, M. majus et M. nivale. Ces champignons infectent les épis de blé au moment de la floraison mais l'impact de contaminations tardives sur les grains est peu compris. De plus, deux ou trois espèces sont susceptibles de co-infecter un même épi, ce qui pourrait modifier leur développement et leur production de toxines dans l'épi. Pour étudier ces problématiques, plusieurs isolats appartenant aux espèces citées ont été caractérisés selon leurs traits de vie et leur agressivité sur épi. Nous avons ensuite étudié le développement de souches de Fusarium inoculées 3 jours avant ou 0, 8, 18 ou 28 jours après la sortie des premières anthères. Les niveaux de maladie et toxines se sont révélés maximum autour de la floraison. La date d'inoculation semble conditionner la sévérité de la maladie et influencer le développement des souches. Des contaminations précoces et tardives seraient malgré tout possibles avec des isolats agressifs, ce qui ouvre la possibilité de telles infections au champ. Dans une deuxième expérimentation, nous avons étudié la compétition entre F. graminearum et les autres espèces (F. culmorum, F. poae, M. majus et M. nivale). Les réponses se sont avérées variables ; néanmoins, les souches agressives ne sont pas influencées ou légèrement favorisées par la présence d'un compétiteur alors que les souches peu agressives sont défavorisées par la présence de souches agressives. La production de toxines est, dans la plupart des cas, restée stable ou a diminué en co-inoculations par rapport aux inoculations simples. Dans une dernière expérimentation nous avons étudié la compétition entre souches associée à leurs mouvements dans l'épi. Inoculés seuls, les champignons progressent dans la totalité de l'épi alors que la présence d'un second champignon empêche leur développement, ce qui suggère une interaction compétitive entre eux. Cette étude apporte de nouveaux éléments nécessaires à la compréhension de l'épidémiologie de ces agents pathogènes et des niveaux de contamination à l'échelle du champ.

Dans l'optique d'une meilleure prévision des performances des cultures associées à base de légumineuses, il est nécessaire d'accroître nos connaissances sur la mise en place de la compétition entre les espèces associées. Ainsi, la croissance précoce, de la levée jusqu'au début de la compétition, est une phase déterminante de la compétitivité initiale de chaque espèce. La croissance précoce serait fonction des traits de semence et de plantule, i. e. masse de la semence, type de levée (épigée ou hypogée) en relation avec les conditions de semis, i. e. durée de levée, disponibilité en éléments minéraux. Les objectifs de la thèse étaient (i) d'identifier et de modéliser les effets des facteurs déterminants de la croissance précoce en lien avec les traits de semence et plantule et les conditions de semis (ii) et d'évaluer les impacts de variations de la croissance précoce sur la suite du cycle. Les expérimentations réalisées ont permis de mettre en évidence et de modéliser les effets de la masse de la semence et du degré d'utilisation des réserves séminales (en fonction de la durée de levée) sur la croissance précoce. La nutrition minérale a eu un effet stimulant chez toutes les espèces étudiées. L'intégration de la croissance précoce dans un modèle de fonctionnement de l'association pois-blé (AZODYN-IC) a montré que des variations de la croissance précoce avaient des conséquences sur la biomasse et sur la proportion de chaque espèce en fin cycle. Ces impacts ont aussi été observés expérimentalement. Les résultats obtenus apportent des éléments pour prédire le fonctionnement des cultures associées et pour proposer des leviers afin d'orienter les performances de ces couverts.

Bromus erectus, Brachypodium rupestre et Arrhenatherum elatius sont trois graminées qui dominent respectivement les pelouses collinéennes xériques et pauvres en nutriments, mésiques et pauvres, et mésiques et riches en nutriments. Nous avons fait l'hypothèse que trois stratégies expliquent ces patrons et qu'elles sont associées au type de ressource du sol. La conservation de ressources serait associée aux milieux pauvres alors que l'exploitation de ressources serait associée aux milieux riches en nutriments. Les deux graminées dominantes des communautés mésiques auraient une forte aptitude compétitive contrairement à B. Erectus. Cette espèce dominerait grâce à une meilleure tolérance à la sécheresse. Pour tester ces hypothèses, nous avons manipulé la disponibilité en eau, en nutriments et les interactions biotiques sur les trois graminées, en pots et sur le terrain. Les traits et les réponses des espèces sans interactions biotiques confirment la meilleure tolérance au stress hydrique de B. Erectus et le caractère conservateur de B. Erectus et de B. Rupestre. Les expérimentations de compétition montrent qu'il y a une hiérarchie dans les réponses compétitives et que celle-ci est stable indépendamment du niveau de ressource. B. Erectus a été l'espèce la plus sensible à la compétition, B. Rupestre a eu une réponse compétitive intermédiaire et A. Elatius a été la moins sensible. Les espèces ont différé en terme d'effet compétitif B. Rupestre, l'espèce conservatrice de forte stature, un effet compétitif plus forte que la plus petite espèce conservatrice et tolérante au stress qu'est B. Erectus. Ces différences de stratégies expliqueraient la dominance de ces deux espèces dans leurs communautés respectives. Cependant, l'effet compétitif de B. Rupestre semble principalement associé à des mécanismes de type interférence comme de l'allélopathie, contrairement à A. Elatius qui dominerait sa communauté par compétition via l'exploitation rapide des ressources
The three grasses Bromus erectus, Brachypodium rupestre and Arrhenatherum elatius dominant xeric and nutrient poor, mesic and nutrient poor, and mesic and nutrient rich gras si and respectively. We hypothesized that three contrasting strategies may explain this pattern, depending on water and nutrient availability. Resource conservation strategy may be associated to nutrient poor communities whereas resource exploitation may be associated to nutrient rich community. On the other hand, the two dominant grasses of mesic communities Brachypodium rupestre and Arrhenatherum elatius may have a strong competitive ablhty but not Bromus erectus. This former species may rather dominate thanks to higher tolerance ability to abiotic constraint (i. E. Drought). Ln order to test these hypotheses, we manipulated water, nutrients and biotic interactions separately on the three grasses in a pots experiment and on the three dominant grasses and their communities on the field. Leaf traits and target response without any biotic interactions are consistent with our hypothesis as we confirmed the highest drought tolerance ability of Bromus erectus and the best conservative strategy ofboth B. Erectus and B. Rupestre. Competition experiment showed that there is a ranking in competitive response on the field, and this ranking is stable whatever the resource availability. B. Erectus was the most affected by competition, B. Rupestre was intermediate and A. Elatius was the least. Most importantly, the three asses showed. Contrasted competitive effect. The large conservative species B. Rupestre had a much higher competitive effect than the short conservative and drought tolerant B. Erectus, which may explain their dominance in mesic and xeric sites respectively. However, our results suggest that the competitive effect of B. Rupestre may involve primarily interference mechanisms and likely allelopathy, as compared to the resources competition processes of the exploitative A. Elatius

Les prédateurs introduits, tels que les chats (Felis silvestris catus) et les rats (Rattus spp), constituent la principale cause de raréfaction et d'extinction d'oiseaux insulaires. L'impact de la prédation sur les populations d'oiseaux est généralement quantifié grâce à l'identification morphologique des restes d'oiseaux dans les échantillons alimentaires de prédateurs. Une synthèse bibliographique réalisée dans cette thèse soulève les biais qualitatifs et quantitatifs liés à la difficulté d'identification des restes d'oiseaux. Les méthodes moléculaires permettent aujourd'hui de détecter et d'identifier avec précision l'ADN de proies cibles dans le régime alimentaire des prédateurs. Une part importante de cette thèse a consisté à optimiser le protocole moléculaire et en particulier les étapes de sélection des amorces taxon-spécifiques et de l'extraction de l'ADN des proies. La comparaison des performances des méthodes morphologique et moléculaire a mis en évidence la puissance de cette dernière dans la détection et l'identification des espèces d'oiseaux consommées par les chats et rats de l'île de Niau (Polynésie Française). L'étude des interactions trophiques directes (prédation) et indirectes (compétition alimentaire) entre trois prédateurs invasifs (R. exulans, R. rattus et F. s. catus) et un oiseau menacé d'extinction, le Martin-chasseur des Gambier (Todiramphus gambieiri) a montré un très faible impact sur cet oiseau par prédation, mais un fort potentiel de compétition alimentaire avec les 2 Rattus sp., en particulier pour les lézards Scincidae et certains arthropodes terrestres. Des perspectives de conservation du Martin-chasseur sont proposées et discutées
Introduced predators, particularly cats (Felis silvestris catus) and rats (Rattus spp) are recognized as a major factor of rarefaction and extinction of island bird species. The impact of predation on bird populations is usually assessed through the morphological identification of bird remains in predator diet samples. A review conducted in this thesis highlighted the qualitative and quantitative biases related to the difficulty of detecting and identifying the consumed bird species in predator diet samples. Molecular methods allow the accurate detection and identification of targeted prey DNA in the diet of predators. A large part of the work entailed here has been to optimize the molecular protocol and particularly the key steps of the selection of.taxon-specific primer pairs and the extraction of prey DNA. A comparative study of the performances of both morphological and molecular methods highlighted the strength of the latter in the detection and identification of the bird species preyed by cats and rats on Niau island (French Polynesia). The study of the direct (predation) and indirect (competition for food) trophic interactions between three invasive predators (R. exulans, R. rattus and F. s. catus) and a critically endangered bird, the Tuamotu Kingfisher (Todiramphus gambieiri), demonstrated a very low impact of cats and rats on the population of Tuamotu Kingfisher through predation, but a high potential for food competition between this bird and the two species of rats, particularly for lizards (Scincidae) and some terrestrial arthropods. Finally, management perspectives regarding the conservation of Kingfisher Gambier are proposed and discussed

Les méthodes traditionnelles de gestion des renouées asiatiques (Fallopia spp.), plantes invasives parmi les plus menaçantes au monde, ont des résultats mitigés et coûteux. Certains gestionnaires s'orientent donc vers des solutions alternatives comme le génie végétal. Ordinairement utilisé contre l'érosion des berges de cours d'eau, il permet également d'installer un couvert végétal rapidement et durablement. Un des enjeux pour le contrôle des renouées asiatiques est donc d'optimiser ces méthodes afin de reconstituer des communautés végétales capables de les réguler. Ce travail de thèse tente de répondre à cet enjeu en apportant une meilleure compréhension du rôle des interactions biotiques dans la régulation des renouées asiatiques.Dans ce projet, nous nous sommes intéressés aux populations déjà installées de renouées asiatiques et donc aux facteurs qui interviennent en tant que régulateur de leur performance. Les renouées asiatiques étant plus rares en forêts structurées et étant connues comme des espèces pionnières dans leur aire d'origine, l'hypothèse est que la compétition, en particulier pour la lumière, joue un rôle central dans la régulation de leur performance. L'objectif du travail de thèse a été de vérifier cette hypothèse, en évaluant le rôle de la lumière dans la performance des renouées asiatiques (chapitre 1), en étudiant le rôle des interactions biotiques de type compétition (chapitre 2) et en évaluant l'effet inhibiteur de la renouée du Japon sur des boutures de Salicaceae en fonction de la lumière disponible (chapitre 3). Le premier chapitre met en évidence, par des mesures in situ, l'importance de la quantité de lumière sur la production de biomasse aérienne des renouées asiatiques, comparativement à d'autres facteurs liés aux perturbations ou aux conditions édaphiques (partie 1). Une expérimentation en conditions semi-contrôlées dans laquelle des renouées asiatiques ont été cultivées et soumises à un gradient de lumière complète ces résultats (partie 2). Elle met en évidence leur plasticité phénotypique ainsi que l'existence de différents seuils de lumière pour la production de biomasse, l'allocation des ressources ou leurs effets compétitifs.Le deuxième chapitre s'intéresse plus spécifiquement aux interactions compétitives et en particulier à la compétition pour la lumière. La première partie démontre, par l'évaluation in situ de la performance des renouées asiatiques le long de gradients environnementaux, le rôle prépondérant de la structure fonctionnelle de la communauté végétale. La deuxième partie s'appuie sur une expérimentation en microcosme et montre les effets compétitifs respectifs du saule des vanniers (espèce prometteuse pour le contrôle des renouées asiatiques) et de la renouée du Japon. Enfin, le dernier chapitre de la thèse s'intéresse plus spécifiquement aux effets allélopathiques de la renouée du Japon sur des boutures de différentes espèces de Salicaceae. Une première analyse met en évidence des effets phytotoxiques différentiels entre les espèces de Salicaceae (partie 1). La deuxième analyse répète cette expérimentation mais dans des conditions de lumières limitées, mettant ainsi en évidence les compromis de ressources chez la renouée du Japon qui privilégie l'acquisition de la lumière au détriment de la production de composés inhibiteurs.Cette thèse, située à l'interface de l'écologie des invasions, de l'écologie des communautés et de l'écologie fonctionnelle, est centrée sur un complexe d'espèces hautement invasives, les renouées asiatiques. Elle propose des éclairages sur leur écologie permettant une meilleure compréhension de ses capacités invasives dans la perspective d'améliorer leur gestion
Traditional methods for the management of Asian knotweeds (Fallopia spp.), among the worst invasive plants worldwide, are fastidious and expensive. Managers try to develop alternative technics such as bioengineering. Habitually used for riverbank protection against erosion, bioengineering also promotes the rapid recovery of plant communities. One issue for the control of Asian knotweeds is to improve such methods in order to restore competitive plant communities able to regulate the invasive populations. In this context, this work aims at better understanding the role of biotic interactions in the regulation of Asian knotweed populations. In this PhD project, we focused on Asian knotweed populations already established, trying to highlight factors that control their performance. Asian knotweeds are rare in mature and structured forests and are known as pioneer species in their native range. Our hypothesis is that competition and particularly competition for light, has a central role in the control of their performance. The objective of this work was to test this hypothesis through i) the evaluation of the role of light in the performance of Asian knotweeds (chapter 1), ii) the study of the role of competitive interactions (chapter 2) and iii) the investigation on the inhibitory effect of Asian knotweed on Salicaceae cuttings in different light conditions (chapter 3). The first chapter highlights, through field measurements, the importance of light quantity filtered by plant canopy relatively to other factors like disturbance and soil resources on aerial biomass production (part 1). Another experiment in semi-controlled conditions, where Asian knotweeds were grown under a light gradient, shows their phenotypic plasticity and puts forward different light thresholds considering biomass production, resource allocation or capacity to filter light.The second chapter focuses more specifically on biotic interactions like competition for light. The first part demonstrates, through the field evaluation of knotweed performance along environmental gradients, the major role of the functional structure of plant community. The second part studies more precisely the respective competitive effects between Salix viminalis (a good candidate for the control of Asian knotweeds) and Asian knotweed. Finally, the last chapter deals with allelopathic effect of Asian knotweed on cuttings of different Salicaceae species. A first analysis shows differential inhibitory effects between Salicaceae species (part 1). A second analysis repeats the first one in different light conditions and highlights resource trade-offs in Asian knotweed which favors light acquisition to secondary compound production. This PhD thesis, at the crossing point of invasion ecology, community ecology and functional ecology, is focused on the highly invasive Asian knotweeds. This work proposes new insights on their ecology allowing a better understanding of their invasive capacities in order to improve their management

L’hyper-anthropisation, en particulier le long de nos côtes, a profondément modifié l’environnement. De plus en plus de structures, telles que les ports, forment des écosystèmes à part entière. Parmi la multitude d’espèces qui peuplent le port, un groupe semble particulièrement intéressant à étudier : les Filtreurs (bivalve set tuniciers). Ces organismes, par leurs modes de vie, ont une forte interaction avec l’environnement portuaire. En effet, en restant fixés sur les structures, ils subissent sans cesse les facteurs environnementaux qui caractérisent le port et leur mode d’alimentation, la filtration, les amène à être en contact avec une grande quantité d’eau et donc avec les éléments qui s’y trouvent. L’objectif de ce travail de thèse est d’étudier ce socio écosystème particulier qu’est l’environnement portuaire à travers ce groupe clé : les filtreurs. Ce travail par une approche pluridisciplinaire a permis :-d’étudier et de cartographier les communautés de filtreurs présents dans le port de plaisance de La Rochelle ; montrant ainsi la complexité de leur communauté et le fait qu’elles seraient impactées par des facteurs anthropiques et hydrosédimentaires .-d’analyser l’effet de deux contaminants très présents en milieu portuaire, le cuivre et le zinc, sur un organisme filtreur modèle : le pétoncle (Mimachlamys varia) ; et de montrer leur impact sur plusieurs voies métaboliques impliquées dans de nombreuses fonctions biologiques, telles que l'osmorégulation, le stress oxydatif, métabolisme énergétique, la reproduction et des phénomènes d’apoptose.- de mettre en évidence le fait que les filtreurs interviennent dans la composition des vases en remobilisant les sédiments présents dans la colonne d’eau et en modifiant leurs propriétés physico-chimiques ;que cela est espèce-dépendant et fortement modulé par les conditions environnementales telles que le taux de matière organique.-de développer plusieurs méthodes d’échantillonnage et d’analyse novatrice nécessaires pour appréhender cet environnement particulier
The hyper-anthropization, particularly along our coasts, has profoundly modified the environment. New structures, such as harbors, emerging, forming “true” ecosystems. Among the multitude of species inhabiting the port, one group seems particularly interesting to study: the filter feeders (bivalves and tunicat). These organisms have a strong interaction with the port environment due to their behaviour. Indeed, by remaining anchored to the structures, they are constantly subjected to the environmental factors that characterize the port and their feeding behavior, the filtration, leads them to be in contact with a large quantity of water and therefore with the elements that are in it. The objective of this thesis is to study this particular socio-ecosystem that is the port environment through this key group: the filter feeders. Through a multidisciplinary approach, this work, has allowed :-to study and map the communities of filter feeders present in the marina of La Rochelle; showing the complexity of their community and the fact that they are impacted by anthropogenic and hydrosedimentary factors.-to analyze the effect of two common contaminants in the port environment, copper and zinc, on the metabolism of a model filter-feeder organism : the scallop (Mimachlamys varia); and to show that they impacted several metabolic pathways involved in numerous biological functions, such as osmoregulation, oxidative stress, energetic metabolism, reproduction and apoptosis.- to highlight the fact that filter feeders are involved in the composition of the mud by remobilizing the sediments present in the water column and by modifying their physico-chemical properties; and that is species dependent and is strongly modulated by environmental conditions such as the level of organic matter.- to develop several innovative sampling and analysis methods needed to understand this particular environment

L’épuisement des gisements de phosphate riches en P2O5 et à gangue silicatée, faciles à traiter par broyage/classification et/ou par flottation conduit de plus en plus à exploiter des gisements de phosphates à gangue carbonatée, qui sont les plus abondants, mais les plus difficiles à valoriser par flottation. En effet, les similitudes entre leurs propriétés physico-chimiques superficielles entraînent des réponses similaires face aux collecteurs pendant la flottation, rendant ainsi leur séparation difficile. La flottation inverse en milieu acide est la méthode qui semble donner le meilleur contraste de séparation entre les carbonates de la gangue (e.g. calcite, dolomite) et l’apatite. Mais les mécanismes proposés régissant cette séparation sont hypothétiques, en raison des connaissances non approfondies sur les phénomènes déterminants qui les gouvernent. L’objectif de cette thèse est d’étudier la réactivité de la calcite et de l’apatite dans des solutions aqueuses d’acide phosphorique selon la concentration et le temps de réaction. Pour cela, diverses techniques analytiques (spectroscopies Raman, infrarouge et photoélectronique-X, diffraction des rayons-X et microscopie électronique à balayage) ont été utilisées pour déterminer la nature des espèces adsorbées ou formées à la surface de la calcite et de l’apatite. Grâce à la spectroscopie Raman, il a été possible de mesurer directement in-situ les changements qui s’opèrent à la surface du minéral en présence de l’acide phosphorique, ceci permet d’éviter l’artefact de formation de tous produits qui pourraient résulter du séchage des échantillons pour d’autres méthodes analytiques. Le premier résultat majeur obtenu sur la réactivité de deux minéraux après 15 minutes de contact avec la solution d’acide met en évidence le phénomène de passivation de la surface déduit à partir de la variation de la consommation des protons avec la concentration en acide. En effet, toutes les techniques analytiques (in-situ et ex-situ) utilisées ici ont montré la présence d’un phosphate de calcium (brushite) sur la calcite et de la calcite sur l’apatite après contact avec l’acide phosphorique, et une augmentation de leur proportion avec la concentration en acide. En outre, la concentration en acide au début de la détection du phosphate de calcium sur la calcite et le début de la passivation (diminution de la consommation en acide) coïncident, ce qui implique que la présence du phosphate de calcium est responsable de la passivation. Pour l'apatite, bien que la concentration en acide en début de la détection du carbonate de calcium sur l'apatite et le début de la passivation coïncident, le carbonate de calcium a été éliminé à des concentrations d'acide phosphorique plus élevées. Toutefois, les études cinétiques in-situ effectuées en utilisant la spectroscopie Raman à plusieurs concentrations d'acide phosphorique et à un pH fixe de 4,5 ont confirmé la présence de carbonate de calcium sur l'apatite mais ont également révélé qu'une nouvelle phase de phosphate de calcium était aussi présente après seulement 2 minutes de contact avec l'acide phosphorique et l’augmentation de sa concentration avec le temps de contact. De manière surprenante, la présence de phosphate de calcium et sa croissance sur l'apatite sont transitoires. Elles durent 5-6 minutes avant de disparaître rapidement et réapparaissent de nouveau pendant plusieurs cycles. Ces cycles de croissance et de disparition du phosphate de calcium sur l'apatite peuvent résulter de la précipitation de phosphate de calcium suivie de son élimination dans des conditions chimiques et/ou mécaniques. Des études cinétiques in-situ similaires pour la calcite, et utilisant la spectroscopie Raman dans les mêmes conditions qu'avec l'apatite ont confirmé la présence de phosphate de calcium (brushite) sur la calcite, mais seulement après 4 minutes de contact avec l'acide phosphorique, [...]
Because of the depletion of high grade phosphate deposits, usually associated with silicate gangue minerals, which are easy to treat by grinding/classification and/or by flotation, the industry has to rely more on carbonate gangue phosphate ores which are more abundant but more difficult to beneficiate by flotation. Most of the minerals contained in these phosphate ores are semi soluble, which results in a similar chemistry of their surface and a poor separation by flotation between the phosphate minerals such as apatite (calcium phosphate) and the gangue minerals such as calcite (calcium carbonate). The reverse flotation method in acid medium has been found to produce a better contrast of separation between calcite and apatite. This method relies on the addition of an acid such as phosphoric acid which acts as a selective depressant of apatite. However, the mechanisms governing this mineral separation and in particular the reactions occurring at the surface of these minerals are not very well understood. The objective of this thesis is to study the reactivity of calcite and apatite in aqueous solution as a function of phosphoric acid concentration and reaction time. For this, several analytical techniques (Raman, infrared and X-ray photoelectron spectroscopies, and X-ray diffraction and scanning electron microscopy) are used to measure the nature of the species adsorbed or formed at the surface of calcite and apatite. In particular, with Raman spectroscopy it was possible to measure directly in-situ the changes occurring in solution and at the mineral surface in the presence of phosphoric acid, which should eliminate any possible artefact caused by the drying of the samples when using the other analytical techniques. The first major result was on the reactivity of the two minerals measured after 15 min of contact with an acid solution reveals the phenomenon of passivation of the surface deduced from the variation of the consumption of the protons with the concentration of acid. Indeed, all the in-situ and ex-situ analytical techniques used in this study have shown the presence of calcium phosphate (brushite) on calcite and of calcium carbonate on apatite after contact with phosphoric acid, and with a concentration which increases with acid concentration. Moreover, the acid concentration for the onset of detection of calcium phosphate on calcite and for the start of passivation (decrease in acid consumption) coincides, which implies that the presence of calcium phosphate is responsible for the passivation. For apatite, although the acid concentration for the onset of detection of calcium carbonate on apatite and for the start of passivation coincides, calcium carbonate was removed at higher phosphoric acid concentrations. However, kinetic in-situ studies using Raman spectroscopy performed at several phosphoric acid concentrations and at a fixed pH of 4.5 all confirmed the presence of calcium carbonate on apatite but also revealed that a new phase of calcium phosphate was also present after only 2 min of contact with phosphoric acid and its concentration increased with contact time. Surprisingly, the presence of calcium phosphate and its growth on apatite were transient, lasting 5-6 min before quickly vanishing and then reappearing again for several cycles. These cycles of calcium phosphate growth and disappearance on apatite may be the result of precipitation of calcium phosphate followed by their removal in the chemical and / or mechanical conditions. Similar kinetic in-situ studies of calcite using Raman spectroscopy under the same conditions as with apatite confirmed the presence of calcium phosphate (brushite) on calcite but only after 4 minutes of contact with phosphoric acid, indicating a slower kinetic of calcium phosphate formation than on apatite [...]

Influence des interactions entre espèces végétales sur les relations plantes-pollinisateurs: cas de la compétition induite par la présence d'espèces anémophiles sur l'attractivité aux pollinisateurs d'espèces entomophiles Les traits d'attractivité aux pollinisateurs (fleurs et récompenses associées) d'espèces végétales entomophiles peuvent être sensibles aux variations de ressources dans le milieu (azote, phosphore). Puisque la compétition entre plantes peut modifier la disponibilité et la quantité de ces ressources, nous nous sommes intéressés à son effet sur les traits d'attractivité aux pollinisateurs, via la présence d'espèces végétales anémophiles. Nous avons démontré que la présence d'une espèce anémophile compétitive réduisait la production totale de fleurs, la vitrine florale et la quantité totale de sucre allouée au nectar chez une espèce entomophile. Cette diminution est d'autant plus forte que l'espèce anémophile est compétitive. En étudiant les visites de pollinisateurs sur une espèce entomophile en compétition avec une espèce anémophile, nous avons pu observer une diminution du nombre de visites, en relation avec une diminution de la production totale de fleurs et de la vitrine florale. Ainsi, bien que n'interagissant pas directement avec les pollinisateurs, les espèces anémophiles peuvent moduler les interactions plantes-pollinisateurs via des relations de compétition. Cette thèse soulève de nouvelles perspectives pour l'étude des réseaux plantes-pollinisateurs, qui se focalisent généralement sur les plantes entomophiles, en les ouvrants à l'ensemble de la communauté végétale
Attractiveness traits of insect-pollinated plants to pollinators (i.e. flowers and associated rewards) can be sensitive to variations of resources (e.g. nitrogen, phosphorous). As competition between plants can modify resource availability, we studied its effect on insect-pollinated plants and their floral traits involved in attractiveness to pollinators, especially in presence of wind-pollinated plants. We showed that the presence of a competitive wind-pollinated species could reduce total flower production, floral display size and total sucrose allocated to nectar of insect-pollinated species. Especially, the stronger the competitor, the stronger is the effect on floral traits. The study of wild pollinators’ visits on an insect-pollinated plant in competition with a wind-pollinated plant revealed a decrease in the number of visits associated to the decrease of floral display size and total flower production. Therefore, even though they do not interact directly with pollinators, wind-pollinated plant species can modulate plant-pollinator interactions through competitive interactions. This thesis raises new perspectives for the study of plant-pollinator networks, which are generally focused on insect-pollinated plants, by opening them up to the whole plant community

Ce memoire aborde le probleme de l'impact de l'exploitation par la peche sur la dynamique de diversite des peuplements de poissons demersaux. Les donnees utilisees proviennent de campagnes annuelles de chalutage de fond menees par l'ifremer depuis 1983 pour evaluer les ressources halieutiques dans le golfe de gascogne et dans le golfe du lion. Des descripteurs multispecifiques sont utilises pour caracteriser la dynamique de ces peuplements (indices de diversite, variabilite temporelle de la biomasse totale et de la pente multispecifique du spectre de poids, pente des droites d'accumulation d'especes mesurant la segregation spatiale). Les differences sont mises en relation avec un indice d'exploitation (debarquements annuels, divisee par la surface de la region concernee). D'autres regions ont ete integrees dans cette analyse lorsque les valeurs des indicateurs etaient disponibles dans la litterature (mer du nord, plateau de nouvelle-ecosse, kenya et guyane francaise). Le peuplement du golfe du lion est plus diversifie que celui du golfe de gascogne. Ces caracteristiques sont dues a la biogeographie plutot qu'a un effet de la peche. La variabilite de la biomasse totale et celle de la pente du spectre multispecifique augmentent depuis les regions les moins exploitees vers les plus exploitees. A l'inverse, la segregation spatiale diminue. En prelevant de la biomasse, l'exploitation augmente la disponibilite des ressources pour les individus non peches. Les interactions (compensations) entre especes diminuent (augmentant la variabilite de biomasse totale et de la pente du spectre de poids). En consequence, l'exclusion competitive diminue et la coexistence locale des individus est facilitee (diminution de segregation spatiale). A long terme, la diversite est donc menacee par rarefaction des especes prelevees par l'exploitation mais aussi par alteration des interactions dont le maintien de la diversite depend pour partie.

L'analyse archéologique et historique des dynamiques d'évolution des relations socioéconorniques et écologiques entre les sociétés humaines et les autres espèces animales permet de questionner les plans d'action de l'écologie politique, les définitions de la faune et la place attribuée à l'homme qui les soutiennent, ainsi que les méthodes et problématiques récentes des disciplines (Sciences de la Vie/Terre) liées à l'entretien écologique et à la conservation de la « biodiversité ». La très longue durée permet d'envisager la complexité systémique des interactions matérielles entre les espèces et leurs implications sur la physionomie des « paysages », des populations animales, des pratiques et conceptions des sociétés humaines. Ce travail amorce une mise en perspective des conditions d'émergence du dualisme épistémologique entre nature et culture en Occident; il en questionne l'objectivité par le décalage introduit avec les représentations et comportements des sociétés passées ; il en questionne le degré de validité au regard de la crise actuellement manifestée dans nos sociétés sous l'angle de la contradiction entre « environnement» et systèmes économiques, que le modèle de développement durable ne parvient pas à résorber. Notre approche transversale, à l'interface de champs disciplinaires appartenant aux sciences humaines et de l'univers, opère une réflexion sur les représentations et pratiques sociales de la « nature », tout en favorisant une recherche à caractère opérationnel s'intégrant dans des «stratégies de gestion des ressources» plus adéquates car moins partielles.

Le monde change à un rythme sans précédent sous de nombreux aspects interconnectés les uns aux autres, et les écosystèmes sont parmi les premiers systèmes concernés. L'évolution actuelle des conditions environnementales – en partie induite par les activités anthropiques – s'accompagne d'une augmentation de la variabilité temporelle des processus environnementaux, qui vient s’ajouter à la variabilité naturelle existante. Ce travail de thèse fait partie des études qui cherchent à comprendre comment la variabilité de certains processus environnementaux clés va impacter la composition et les propriétés écologiques et évolutives des écosystèmes à différentes échelles. L'accent est mis en particulier sur l'interaction entre cette variabilité et le processus d'adaptation par évolution, qui est un aspect fondamental de la dynamique des écosystèmes. L'adaptation fait partie intégrante du fonctionnement des écosystèmes, mais elle est encore relativement peu considérée. Dans cette thèse, trois échelles biologiques sont considérées : l'échelle de la communauté, l'échelle de l'espèce et l'échelle des populations. Une approche de modélisation théorique est utilisée pour introduire certains aspects de la variabilité et étudier la façon dont les dynamiques écologiques et évolutives sont impactées.A l'échelle de la communauté, nous questionnons l'impact que des changements dans le niveau de co-adaptation des espèces peuvent avoir sur certaines relations biodiversité-fonctionnement des écosystèmes (BEF ; relations diversité-productivité, diversité-stabilité et diversité-réponse aux invasions). Des communautés aléatoires et co-adaptées sont comparées à l'aide de méthodes de dynamiques adaptatives. Les résultats montrent que la co-adaptation des espèces a un impact sur la plupart des relations BEF, inversant parfois la pente de la relation. À l'échelle de l'espèce, l'évolution de la tolérance au stress, dans le cadre d'un modèle de compromis entre la tolérance et la fécondité, est également explorée via des méthodes de dynamiques adaptatives. Les comportements évolutifs de ce modèle sont déterminés pour différentes intensités de trade-off et différentes distributions de stress. L'hétérogénéité du niveau de stress a un rôle plus important que le niveau de stress moyen dans la détermination de la stabilité de l’équilibre évolutif (contrôlant le branching). L’inverse est observé quant à la détermination de la valeur de la tolérance au stress à l’équilibre évolutif. Enfin, à l'échelle de la population, nous nous intéressons au flux génétique entre des sous-populations d'une même espèce, qui est un déterminant important de la dynamique évolutive. L'impact que des schémas de migrations variables dans le temps peuvent avoir sur le flux de gènes et sur l'adaptation locale est questionné en utilisant à la fois des analyses mathématiques et des simulations stochastiques d'un modèle île-continent. Dans ce modèle, la migration se produit sous forme de ``pulses'' récurrents. On constate que cette migratoire pulsée peut diminuer ou augmenter le taux de migration effectif selon le type de sélection appliquée. Globalement, la migration pulsée favorise la fixation d'allèles délétères et augmente la maladaptation. Les résultats suggèrent également que la migration pulsée peut laisser une signature détectable dans les génomes. Pour conclure, ces résultats sont mis en perspective, et des éléments sont proposés pour tester ces prédictions avec des données d’observations. Certaines conséquences pratiques que ces résultats peuvent avoir pour la gestion des écosystèmes et la conservation biologique sont également discutées
The world is changing at an unprecedented rate in many interconnected aspects, and ecosystems are primarily concerned. The current shift in environmental conditions is accompanied by an increase in the temporal variability of environmental processes, which is also driven by anthropogenic activities. This work is part of the effort to understand how variability in key environmental processes impacts ecosystem composition and ecological and evolutionary functioning at different scales. The focus is made in particular on the interplay between such variability and the process of adaptation, which is a key aspect of ecosystem dynamics. Adaptation is integral to the functioning of ecosystems, yet it is still relatively little considered. In this thesis, three biological scales are considered – the scale of the community, the scale of the species, and the scale of populations. A theoretical modeling approach is used to introduce some aspects of variability and investigate how ecological and evolutionary dynamics are impacted.At the community scale, the impact that changes in the species co-adaptation level may have on some biodiversity-ecosystem functioning (BEF) relationships (diversity-productivity, diversity-stability and diversity-response to invasion relationships) is questioned. Random and co-adapted communities are compared using adaptive dynamics methods. Results show that species co-adaptation impacts most BEF relationships, sometimes inverting the slope of the relationship. At the species scale, the evolution of stress tolerance under a tolerance-fecundity trade-off model is explored using adaptive dynamics as well. The evolutionary outcomes are determined under different trade-offs and different stress distributions. The most critical parameters in determining the evolutionary outcomes (ESS trait value, branching) are highlighted, and they evidence that stress level heterogeneity is more critical than average stress level. At the population scale, gene flow between sub-populations of the same species is an important determinant of evolutionary dynamics. The impact that temporally variable migration patterns have on gene flow and local adaptation is questioned using both mathematical analyses and stochastic simulations of a mainland-island model. In this model, migration occurs as recurrent “pulses”. This migration pulsedness is found to not only decrease, but also increase, the effective migration rate, depending on the type of selection. Overall, migration pulsedness favors the fixation of deleterious alleles and increases maladaptation. Results also suggest that pulsed migration may leave a detectable signature across genomes. To conclude, these results are put into perspective, and elements are proposed for possible tests of the predictions with observational data. Some practical consequences they may have for ecosystem management and biological conservation are also discussed

Les lentivirus de petits ruminants (SRLV) présentent une grande diversité génétique et sont classés en plusieurs groupes et sous-types. En France, la prévalence des infections à SRLV est élevée, mais peu de données sont disponibles sur la nature des souches virales qui y circulent. Dans ce travail, une méthode de génotypage (HMA) à grande échelle et basée sur les séquences des gènes gag et env a été adaptée à l’étude des SRLV. Les enquêtes d’épidémiologie moléculaire réalisées dans des élevages caprins et ovins du sud de la France ont révélé une forte prévalence des sous-types B1 et B2. Des transmissions inter-espèces des deux sous-types, ainsi que des phénomènes de co-infection et de recombinaison, ont été décrits dans des élevages mixtes. Cependant, la distribution inégale de ces sous-types viraux dans les deux espèces animales suggère des interactions virus/hôte spécifiques. Une analyse comparative des propriétés biologiques de deux virus appartenant à chaque sous-type a été réalisée in vitro sur différents types cellulaires et in vivo chez la chèvre et le mouton après inoculation par voie intra-trachéale. Les deux virus testés partagent le même phénotype mais diffèrent pour leur pouvoir. Le virus du sous-type B1 présente un pouvoir infectant plus élevé chez les chèvres que chez les moutons. Bien que la sensibilité des chèvres et des moutons à l’infection par le virus du sous-type B2 soit identique, l’expression virale est plus constante chez les moutons. Ces résultats expérimentaux corroborent les observations de terrain en démontrant une interaction spécifique entre sous-type viral et espèce animale
The small ruminant lentiviruses (SRLV) display a high genetic diversity and are currently classified into several groups, and an increasing number of subtypes. While a high prevalence of SRLV infection has been reported in sheep and goats from France, the prevalent SRLV strains circulating in this country are still poorly known. In this study, a large-scale screening method (HMA) based on the sequences of gag and env genes has been developed for monitoring the genetic evolution of SRLV. Molecular epidemiological surveys in sheep and goats flocks from southern of France revealed a high prevalence of subtypes B1 and B2. Interspecies transmission of both subtypes was reported in mixed flocks, as well as co-infection and recombination. However, subtypes B1 and B2 were found with different frequencies in sheep and goats, suggesting a differential adaptation of SRLV subtypes in these hosts. The biological properties of two field SRLV isolates belonging to subtypes B1 and B2 were compared in vitro using different cell types, and in vivo in sheep and goats experimentally infected by intratracheal inoculation. These strains share similar phenotype but exhibit different replicative properties in macrophages and synovial membrane cells. The subtype B1 virus has been shown to be particularly prone to infect goats, compared to sheep. While the subtype B2 virus infects sheep and goats with the same efficiency, viral expression is more frequently detected in sheep than in goats. These results confirm those obtained from field investigations showing specific interaction between SRLV subtypes and their natural hosts

Ce travail de thèse s'intéresse à deux problématiques mettant en jeu des interactions entre fluide et ondes acoustique. Dans la première partie, on présente la modélisation numérique d'un réfrigérateur thermoacoustique, dispositif dans lequel une acoustique permet d'engendrer une différence de température de part et d'autre d'une paroi solide. On s'intéresse particulièrement à l'influence de la loi d'état du gaz sur l'effet thermoacoustique. Dans la deuxième partie, on présente une nouvelle configuration pour la séparation des espèces d'un mélange binaire. Il s'agit de générer un écoulement monocellaire dans une cavité rectangulaire en microgravité, à l'aide d'ondes ultrasonores. Nous y exposons l'étude analytique, numérique ainsi que l'étude de stabilité de cette configuration
In the present work, we study the interaction between an acoustic wave and a compressible and incompressible fluid. In the first part, we present the numerical study of a thermoacoustic refrigerator and more particularly the influence of the gas state equation on the thermoacoustic effect. Thermoacoustic heat pumping is a complex phenomenon which leads to a hydrodynamic heat flux in the thermal boundary layer near a porous medium, due to acoustic waves. The second part deals with the influence of acoustic streaming on species separation of a binary mixture in a shallow cavity cell subjected to temperature gradient and under microgravity. The unicellular flow inducted by the streaming may lead to significant species separation. Analytical results are corroborated by direct numerical simulations. Then, a linear stability analysis of the unicellular flow is performed

Le lac de Tonlé Sap (TSL), Cambodge, est un écosystème lac-rivière de forêt alluviale au régime d'écoulement alternatif. Le lac est un déversoir lors de l'inondation saisonnière du Mékong et sert de réservoir en période de basses eaux. La superficie du lac pendant la saison sèche (février à mai), est d'environ 2 700 km2 pour une profondeur d'environ 1 mètre. Cette superficie est pratiquement multipliée par six quand arrive la saison des pluies, pour atteindre près de 16 000 km2 et une profondeur de 9 mètres, noyant rizières et forêts. C'est le plus grand lac d'eau douce d'Asie du Sud-Est. C'est aussi l'une des zones de pêche d'eau douce les plus importantes et productives du monde avec près de 75% du volume annuel de pêche en eau douce du Cambodge, ce qui permet la survie de près de 2,5 millions de personnes. Les changements saisonniers du cycle hydrologique ont une influence sur la structuration des communautés de poissons à l'échelle temporelle et spatiale, mais aussi sur les comportements trophiques des principales espèces qui n'exploitent alors pas les mêmes habitats. Toutefois, le bassin versant du Mékong est en changement constant avec un développement important des infrastructures en lien avec l'eau : production d'hydro-électricité, besoins important en irrigation, maitrise des inondations, eau potable, ... Les changements climatiques accélèrent les modifications du cycle hydrologique annuel. Il est alors supposé que ces modifications ont des effets forts sur les habitats et les proies disponibles et finalement sur la biodiversité, notamment de l'ichtyofaune et sur l'abondance des poissons disponibles pour les pêcheries.Dans un premier temps, nous avons caractérisé les variations spatio-temporelles de la composition taxonomique des poissons et mis en lumière quels sont les déterminants de ces variations. À cette fin, nous avons estimé la diversité bêta comme la variance totale de la matrice site par communauté d'espèce et l'avons divisée en contribution locale à la diversité bêta (LCBD) et contribution des espèces à la diversité bêta (SCBD). Nous avons ensuite effectué plusieurs régressions linéaires pour déterminer si la richesse taxonomique, l'abondance des espèces et le niveau de l'eau expliquaient la variation temporelle de la contribution du site et de l'espèce à la diversité bêta. Nos résultats indiquent une forte variation temporelle de la diversité bêta due aux contributions différentielles des sites et des espèces à la variation spatiale de la composition taxonomique des poissons. Nous avons également constaté que la direction, la forme et l'effet relatif de la richesse spécifique, de l'abondance et du niveau de l'eau sur la variation temporelle des valeurs LCBD et SCBD varient grandement selon les sites. Ces résultats suggèrent ainsi une variation spatiale des processus conduisant à une variation temporelle de la composition de la communauté. Dans l'ensemble, nos résultats suggèrent que la composition taxonomique des poissons n'est pas distribuée de manière homogène dans l'espace et dans le temps et risque d'être affectée à l'avenir si la dynamique saisonnière d'écoulement du système est altérée par les activités humaines et/ou les changements climatiques. Dans un second temps, nous avons cherché à étudier le modèle d'évolution temporel des principales espèces en terme d'occurrence et d'abondance à travers le cycle saisonnier hydrologique
The Tonle Sap Lake (TSL), Cambodia, is a flood-pulse system. It is the largest natural lake in South- East Asia and constitutes one of the largest fisheries over the world, supporting the livelihood 2.5 million peoples. Seasonal change in annual hydrological cycle appears to have influence on fish community structure, both spatial and temporal variation, particularly on feeding behavior of TSL's fishes. Nonetheless, the Mekong River Basin is changing rapidly due to accelerating water infrastructure development (hydropower, irrigation, flood control, and water supply) and climate change, bringing considerable modifications to the annual flood-pulse of the TSL. Such modifications are expected to have strong impacts on fish biodiversity, abundance, reduced habitat and food availability within the lake. To invest how TSL's fish community structure responds to the seasonal change, how they shift their diet across hydrological cycles and feeding competing for food resource: First, we aim to characterize the spatio-temporal variations of fish taxonomic composition and to highlights the underlying determinants of these variations. For this purpose, we estimated beta diversity as the total variance of the site-by-species community matrix and partitioned it into Local Contribution to Beta Diversity (LCBD) and Species Contribution to Beta Diversity (SCBD). We then performed multiple linear regressions to determine whether species richness, species abundances and water level explained the temporal variation in the contribution of site and species to beta diversity. Our results indicate strong temporal variation of beta diversity due to differential contributions of sites and species to the spatial variation of fish taxonomic composition. We further found that the direction, the shape and the relative effect of species richness, abundances and water level on temporal variation in LCBD and SCBD values greatly varied among sites, thus suggesting spatial variation in the processes leading to temporal variation in community composition. Overall, our results suggest that fish taxonomic composition is not homogeneously distributed over space and time and is likely to be impacted in the future if the flood-pulse dynamic of the system is altered by human activities. Second, we aim to investigate the temporal pattern of the most occurrence and abundance species and how their co-occurrence pattern across hydrological cycles. We found that occurrence and abundance patterns were temporally varied at all water level seasons. Strong temporal variation in species occurrence was occurred with visiting species such as Labiobarbus leptocheilus and Poropuntius deauratus while water level starts to fill into the TSL. We further observed that the abundance of 17 species was strongly varied while other 22 species (mainly TSL's residential species) were stable within the year. Positive species co-occurrence pattern was generally higher than negative species co-occurrence at all water level seasons. Highest positive co-occurrence patterns were found during the period of decrease and low water level seasons while fishes are migrating from flooded areas, competing for resource and habitats during low water season. Study on temporal distribution and species co-occurrence of fish and how community responds to the seasonal change in hydrological cycles provides critical information for fisheries management and conservation in the Tonle Sap Lake (TSL) as well as maintaining fish biodiversity in the Mekong system. Third, the implications of seasonality on food web structure have been notoriously understudied in empirical ecology, particularly in TSL's system. The current study, we focus on seasonal changes in one key attribute of a food web, vertical trophic position of consumers

La communication chimique (ou olfactive) est la forme de communication la plus répandue dans le règne animal et joue un rôle essentiel dans la médiation des comportements sociaux et reproductifs. Mon travail de thèse a consisté à étudier le rôle que pouvait avoir la communication chimique chez une espèce sociale, la marmotte Alpine (Marmota marmota). Je me suis d'abord intéressée au rôle de l'olfaction dans un contexte de sélection sexuelle. La marmotte Alpine est une espèce à reproduction coopérative et seuls les dominants peuvent se reproduire ce qui génère une compétition intrasexuelle très forte pour l'accès à la reproduction. En analysant les sécrétions de glandes anales de 154 individus par chromatographie en phase gazeuse et spectrométrie de masse, j'ai pu mettre en évidence que les sécrétions chimiques informaient sur le statut de maturité sexuelle, le statut social ainsi que sur le sexe des individus. Ces informations pourraient être impliquées dans la compétition intrasexuelle chez cette espèce. De plus, bien qu'étant socialement monogame, la marmotte Alpine cocufie parfois son partenaire social avec des mâles présentant une meilleure compatibilité génétique (apparentement et génotype au Complexe Majeur d'Histocompatibilité). En analysant les sécrétions de glandes anales de 63 marmottes sexuellement matures, j'ai pu mettre en évidence une concordance entre les distances chimiques et l'apparentement ce qui pourrait permettre aux femelles d'évaluer la compatibilité génétique des partenaires potentiels. Pour finir, la marmotte Alpine étant une espèce territoriale je me suis intéressée au rôle de l'olfaction dans les relations intergroupes. Pour cela, j'ai testé l'hypothèse du « dear enemy phenomenon » et mis en évidence que n'importe quel étranger au groupe social est considéré comme un ennemi du groupe. Pour conclure, mes résultats montrent que la communication chimique semble jouer un rôle essentiel dans les interactions sociales et reproductives chez la marmotte Alpine
Chemical communication (or olfaction) is the most common form of communication in the animal kingdom and plays an essential role in mediating social and reproductive behaviour. During my Ph.D. thesis, I study the role of chemical communication in a social species, the Alpine marmot (Marmota marmota). I was first interested in the role of olfaction in sexual selection context. The Alpine marmot is a cooperative breeder and only the dominant pair access to the reproduction, generating an intense intra-sexual competition for access to reproduction. By analysing anal gland secretions of 154 individuals with gas chromatography and mass spectrometry, I found that anal gland secretions could inform on sexual maturity, social status and sex. This information may be involved in intra-sexual competition in this species. Furthermore, although being a socially monogamous species, extra-pair paternity occurs in the Alpine marmot. Females choose males with an optimal genetic compatibility (relatedness and genotype to the Major Histocompatibility Complex). By analysing anal gland secretions of 63 sexually mature marmots, I found a significant concordance between chemical distance and relatedness, allowing females to assess the genetic compatibility of the potential partners. Finally, the Alpine marmot as being a territorial species, I was interested in the role of olfaction in relations between groups. For this, I tested the "dear enemy" hypothesis and I highlighted that any stranger to the social group is considered as an enemy of the group. To conclude, chemical communication plays an essential role in social and reproductive interactions in social species

La biodiversité favorise un grand nombre de fonctions et services écosystémiques des écosystèmes forestiers tels que la production de bois ou la résistance aux attaques d’insectes et aux maladies. Cependant l’impact de la diversité sur l’acquisition et l’utilisation de l’eau et du carbone reste largement méconnu dans ces écosystèmes. De plus, dans le contexte actuel de changement climatique, l’influence de la diversité sur la réponse des écosystèmes forestiers à des événements climatiques extrêmes tels que la sécheresse reste à étudier. L’objectif de ce travail est donc de déterminer l’impact de la diversité en espèces d’arbre sur d’importantes fonctions du cycle de l’eau et du carbone telles que la transpiration, la composition isotopique du carbone ou la profondeur d’extraction de l’eau à l’échelle de l’arbre et de l’écosystème sous des conditions contrastées dedisponibilité en eau du sol. Ce travail a été réalisé dans le cadre du projet FunDivEUROPE sur un réseau de parcelles forestières ainsi que dans des plantations expérimentales le long d’un gradient Nord-Sud en Europe afin de couvrir une importante gamme de conditions climatiques. Nos travaux ont montré une importante variabilité de la réponse à la diversité à l’échelle de l’arbre et de l’écosystème en termes de relations hydriques et carbonées à travers l’Europe. La diversité en espèces ne semble pas influencer les relations hydriques et carbonées des espèces et des écosystèmes forestiers dans des conditions non limitantes de disponibilité en eau. Cependant, un fort effet de la diversité a été observé en conditions de sécheresse pour certains types forestiers. A partir de ces résultats, je discute des mécanismes d’interaction entre espèces qui peuvent expliquer les effets observés. Nos données ont montré que l’influence de la diversité en espèces est fortement dépendante du contexte et peut êtremodifiée par les conditions environnementales locales et les conditions climatiques. En terme de gestion forestière, je suggère que pour certaines régions en Europe, promouvoir la diversité en espèces ainsi que contrôler la densité des parcelles doit être recommandé afin d’adapter les écosystèmes forestiers aux futures conditions climatiques
Biodiversity is known to support and boost a wide range of forest ecosystem functions and services like productivity and resistance against insect pests and diseases. However, whether tree species diversity also promotes water and carbon acquisition and use in forest ecosystems is still unclear. Furthermore, in the current context of global warming, information on how tree species diversity can influence the response of forest ecosystems to extreme climatic events such as drought are urgently needed. In this framework, the objective of my PhD thesis was to determine how tree species diversity influences important functions of the water and carbon cycle including transpiration, carbon isotope composition and water extraction depth at the tree- and ecosystem-Scale under contrasting soil water conditions. My work was conducted within the FunDivEUROPE project in a network of permanent forest stands and tree plantations across a North-South gradient in Europecovering a wide range of climatic conditions. I found considerable variability among species or forest types in the response of transpiration and carbon isotope composition at the tree- and ecosystem-Scale across Europe. Species diversity did not affect the water and carbon relations of tree species and forest ecosystems under non-Limiting soil water conditions. However, a strong effect of species diversity was observed under drought conditions in some forest types. Based on these data, I discuss the potential mechanisms of species interactions that may explain the observed patterns. I also point out that the influence of species diversity is highly context-Dependent, and changes with local environmental and climatic conditions. In terms of forest management applications, I suggest that, at least in some regions, controlling for tree species diversity along with stand density and total basal area could be recommended to help forests adapt to drier conditions

Face à l'intérêt grandissant pour les forêts mélangées, des d'outils et des modèles adaptés à leur gestion sont nécessaires. L'objectif de cette thèse est de montrer comment la construction et la comparaison de modèles ayant différents niveaux de détail peuvent nous aider à choisir le niveau le plus approprié pour modéliser la croissance d'un peuplement mélangé dans un contexte d'application donné. A partir de données récoltées dans des peuplements mélangés chêne sessile (Quercus petraea L.) pin sylvestre (Pinus sylvestris L.), nous avons construit une famille de modèles à différents niveaux de détail : un modèle arbre indépendant des distances (MAID), un modèle arbre dépendant des distances (MADD), trois modèles peuplement et un modèle intermédiaire entre le MAID et le MADD utilisant des distributions de voisinage. Pour que la comparaison de ces modèles soit pertinente, nous avons assuré une cohérence entre les modèles en utilisant plusieurs approches. Ces modèles nous ont permis d'acquérir des connaissances sur la croissance et la dynamique de ces forêts en particulier sur les interactions spatiales et temporelles entre le chêne et le pin. Ainsi le MAID a permis de montrer qu'il peut y avoir des phénomènes de compensation de croissance entre les deux espèces. Le MADD a permis de montrer que dans ces peuplements la compétition intraspécifique est supérieure à la compétition interspécifique. Un modèle peuplement obtenu à partir du MADD a permis d'étudier l'influence du taux de mélange sur la production. Pour évaluer la qualité prédictive des modèles, nous avons utilisé un jeu de données indépendant obtenu en partageant nos données avant la construction des modèles. Nous avons ainsi montré que le MAID était plus performant que le MADD pour prédire les accroissements individuels. Les modèles ont aussi été comparés sur des exemples d'applications mettant en œuvre des simulations à court ou moyen terme. La démarche proposée présente un intérêt aussi bien pour la compréhension du phénomène étudié que pour sa modélisation dans un but prédictif. En regroupant l'ensemble des résultats acquis, ce travail nous a permis d'apprécier la pertinence d'un type de modèle en fonction du contexte d'utilisation. Cette démarche très générale pourrait être appliquée à la modélisation d'autres processus comme la mortalité ou la régénération.

En forêt boréale de l'est du Canada, les pessières à mousses sont souvent pourvues de peupliers faux-trembles qui s'y retrouvent parsemés en petits îlots. Ces pessières sont alors aménagées de manière à confirmer leur vocation principale, en tentant de réduire du mieux possible la présence de tremble lors des pratiques d'éclaircies précommerciales. Bien que des études suggèrent qu'à long terme, le peuplier faux-tremble pourrait augmenter le rendement de ces pessières en limitant l'accumulation de matière organique au sol, des inquiétudes persistent quant à son effet compétitif sur la croissance des épinettes à court et moyen termes. Cette étude cherche donc à quantifier et préciser les interactions compétitives entre le peuplier faux-tremble et l'épinette noire en mesurant leurs effets sur la croissance radiale. Ces interactions sont étudiées à l'échelle de l'arbre, de manière à évaluer plus spécifiquement l'importance de l'espèce, la taille, la distance, la position et l'abondance des voisins sur la croissance. Plus précisément on cherche à déterminer si (1) la croissance radiale d'une épinette noire mature serait meilleure en présence d'un peuplier faux-tremble que d'une épinette noire voisine, (2) la croissance radiale d'un peuplier faux-tremble mature serait meilleure en présence d'un peuplier faux-tremble que d'une épinette noire voisine, (3) la présence de peupliers faux-tremble en pessière dite « pure » ne diminuerait pas le volume total d'épinette noire dans un voisinage et (4) ni la distance, ni la position des voisins n'influenceraient la croissance radiale des arbres matures dans ces forêts. Une analyse de compétition est effectuée à partir de la croissance radiale de 373 arbres témoins, répartis sur 122 placettes. Le modèle estime la croissance radiale potentielle maximale et distingue les effets de la compétition pour la lumière de ceux découlant de situations de surnombre. Les hypothèses sont représentées sous forme de modèles alternatifs, créés en retirant certains paramètres du modèle complet. La sélection de modèle, qui utilise les techniques de vraisemblance maximale combinées à la théorie de l'information permet de tester plusieurs hypothèses simultanément et de les comparer entre-elles. Le meilleur modèle pour l'épinette noire inclut un effet d'ombrage spatialement explicite, mais également un effet de densité indépendant des distances. Celui du tremble exclut quant à lui toutes composantes spatiales mis à part le rayon de voisinage. Les résultats montrent qu'une épinette noire est jusqu'à 4 fois moins affectée par le voisinage d'un tremble que celui d'un congénère de même taille. La dominance des trembles sur les épinettes entraîne cependant certains effets négatifs sur la croissance de ces dernières, particulièrement en tremblaie dite pure. Donc la croissance radiale optimale de l'épinette noire est atteinte en milieu mixte, où les proportions de tremble et d'épinette noire sont équivalentes et où la dominance des trembles est réduite. La croissance des trembles est quant à elle favorisée en tremblaie pure, où les faibles densités lui sont favorables. Les analyses laissent présager la présence d'un certain effet améliorant du tremble sur la croissance des arbres en pessière. En termes de rendement, on observe un effet additif de ces deux essences; c'est-à-dire qu'on peut ajouter jusqu'à 30 % de tremble dans le peuplement sans diminuer le volume total d'épinette noire. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Compétition, Épinette noire, Peuplier faux-tremble, Forêt boréale, Analyse de voisinage.

Les espèces envahissantes constituent une menace de plus en plus importante pour la biodiversité et le fonctionnement des écosystèmes. Plusieurs milieux peuvent être sujets à de multiples introductions et prédire les impacts de celles-ci lorsqu'elles se retrouvent ensemble est donc devenu un des plus importants défis pour les écologistes. Le but de cette étude est de déterminer si les impacts individuels de deux espèces envahissantes, le myriophylle à épis (Myriophyllum spicatum) et l'écrevisse à taches rouges (Orconectes rusticus), peuvent être affectés par leur interaction. A priori, O. rusticus pourrait diminuer les impacts du myriophylle en réduisant son abondance, cependant il pourrait aussi favoriser sa dispersion en coupant des fragments. Deux approches ont été utilisées pour évaluer l'importance de ces interactions. Premièrement, une expérience in situ a été réalisée pour quantifier la production de fragments et la réduction de la biomasse des myriophylles par les écrevisses. Différentes densités d'écrevisses ont été ajoutées à seize cages installées dans un même lit de myriophylle. Les fragments produits ont été comptés chaque semaine et la biomasse restante a été mesurée à la fin de l'expérience. Les résultats ont démontré que des densités d'écrevisses moyennes et élevées augmentaient la production de fragments alors que seules des densités d'écrevisses élevées réduisaient significativement la biomasse. L'effet de faibles densités d'écrevisses sur les myriophylles était négligeable. Un échantillonnage de 132 sites au lac Pemichangan, Québec, a ensuite été mené pour évaluer les caractéristiques et la superposition des habitats des deux espèces. Une analyse de redondance a démontré qu'il y avait peu de chevauchement dans leur distribution, l'interaction devrait donc être négligeable. Les expériences indiquent que les écrevisses pourraient avoir un impact sur les myriophylles dépendamment de leur densité, cependant, au lac Pemichangan, l'impact des deux espèces ne sera pas affecté par leur interaction. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Espèces envahissantes, Macrophytes, Écrevisses, Myriophyllum spicatum, Orconectes rusticus, Zone littorale.