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Thèse d'habilitation - IMEP

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UNIVERSITE DE PROVENCE<br />

Institut Méditerranéen<br />

d'Ecologie et de Paléoécologie<br />

UMR 6116<br />

THESE D’HABILITATION A DIRIGER DES RECHERCHES<br />

Spécialité : Ecologie<br />

PERTURBATIONS ET GESTION CONSERVATOIRE DES<br />

ECOSYSTEMES SEMI-NATURELS TERRESTRES:<br />

LE CAS DES PELOUSES SECHES DE FRANCE<br />

Présentée par :<br />

Thierry DUTOIT<br />

Maître de Conférences<br />

Université de Provence<br />

Institut Méditerranéen d’Ecologie et de Paléoécologie<br />

Ecologie du Paysage et Biologie de la Conservation<br />

Faculté des Sciences et Techniques de Saint-Jérôme, case 461<br />

13397 Marseille Cedex 20, France<br />

Soutenue le 22 juin 2001 devant le jury composé de :<br />

Josette Viano Professeur, Université de Provence Présidente<br />

Didier Alard Professeur, Université de Rouen Rapporteur<br />

Thierry Tatoni Professeur, Université d’Aix-Marseille III Rapporteur<br />

Rémi Chappaz Professeur, Université de Provence Rapporteur<br />

Peter Poschlod Professeur, Université de Regensburg, Allemagne Examinateur<br />

Alain Peeters Professeur, Université de Louvain, Belgique Examinateur<br />

Philippe Cozic Directeur de Recherches, CEMAGREF Grenoble Examinateur<br />

Gilles Bonin Professeur, Université de Provence Examinateur


SOMMAIRE<br />

Remerciements 3<br />

Première partie : Présentation du candidat 4<br />

1.1 Curriculum vitae 5<br />

1.2 Publications 8<br />

1.3 Encadrement de la recherche 15<br />

1.4 Enseignements 17<br />

Deuxième partie : Présentation de l’activité de recherche 19<br />

2.1 Introduction 20<br />

2.11 Recherches initiales 1991-1995 21<br />

2.12 Recherches développées 1996-2001 21<br />

2.2 Cadre conceptuel 22<br />

2.21 Objectifs généraux 22<br />

2.22 L’écologie des perturbations 23<br />

2.23 La biologie de la conservation 24<br />

2.231 La diversité biologique 25<br />

2.232 La naturalité 26<br />

2.233 La fonctionnalité 26<br />

2.24 La gestion conservatoire et l’écologie de la restauration 27<br />

2.3 Sites d’études 29<br />

2.31 Les pelouses sèches calcicoles de Haute-Normandie 30<br />

2.32 Les pelouses sèches calcicoles du Vercors Méridional 31<br />

2.33 Les pelouses sèches calcicoles du Causse Méjean 31<br />

2.34 La steppe de Crau 32<br />

2.4 Matériels et Méthodes 33<br />

2.41 Ecologie historique ou géographie historique 33<br />

2.42 Phytocénoses et banques de graines 34<br />

2.43 Macrofaune du sol et orthoptères 34<br />

2.44 Durabilité des systèmes de gestion 35<br />

2.45 Analyses statistiques 35<br />

2.5 Principaux résultats 37<br />

2.51 Impacts des cultures et labours anciens sur les successions post-culturales 37<br />

2.52 Rémanence des banques de graines d’adventices 39<br />

2.53 Facteurs agro-écologiques et communautés d’adventices 40<br />

2.54 Facteurs agro-écologiques et pelouses sèches 42<br />

2.55 Perturbations et entomocénose 46<br />

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Troisième partie : Perspectives de recherches 48<br />

3.1 Prolongements des travaux antérieurs 49<br />

3.11 Rémanence des labours et conservation des espèces messicoles rares 49<br />

3.12 Biodiversité des communautés d’adventices et de pelouses sèches 50<br />

3.2 Autres perspectives 52<br />

3.21 Perspectives fondamentales : de l’écologie des perturbations<br />

à l’écologie fonctionnelle 52<br />

3.22 Perspectives de sites ateliers : des stades successionnels culturaux<br />

et herbacés aux stades forestiers 52<br />

3.23 Perspectives méthodologiques : de l’écologie de terrain à l’écologie<br />

expérimentale 53<br />

3.24 Perspectives appliquées : de la biologie de la conservation à l’écologie<br />

de la restauration 54<br />

3.3 Vers une autre approche… 55<br />

Bibliographie 57<br />

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Remerciements<br />

Avant de commencer ce mémoire, c’est avec beaucoup de plaisir que je compose cette traditionnelle page<br />

de remerciements qui montre combien le bilan d’un travail d’enseignant-chercheur ne peut être mené à bien<br />

sans intégration dans une équipe de collaborateurs, d’étudiants et de réseaux nationaux et internationaux de<br />

partenaires. Bien souvent, partageant les mêmes objectifs de recherches et passions pour la conservation des<br />

espaces naturels, ces collègues sont devenus des amis.<br />

En premier lieu, je voudrais remercier chaleureusement le Professeur Didier Alard, témoin de la<br />

continuité historique de mon activité de chercheur depuis ma thèse de Doctorat à l’Université de Rouen entre<br />

1991 et 1995. C’est à lui que revient l’origine de mes recherches car il avait perçu dès cette époque,<br />

l’importance des pelouses sèches comme sites ateliers et modèles expérimentaux. Evoluant aujourd’hui dans une<br />

autre unité de recherches, il m’arrive souvent de regretter les entretiens passionnés que nous avions en matière<br />

d’écologie et de gestion des écosystèmes semi-naturels.<br />

Je remercie aussi particulièrement le Professeur Thierry Tatoni pour son dynamisme et sa capacité à<br />

fédérer notre équipe d’Ecologie du Paysage et de Biologie de la Conservation au sein de l’UMR/CNRS, Institut<br />

Méditerranéen d’Ecologie et de Paléoécologie (<strong>IMEP</strong>). Grâce à lui, j’ai pu découvrir les spécificités des<br />

écosystèmes méditerranéens, avec une mention spéciale pour la Calanque de Callelongue.<br />

Philippe Cozic, directeur de recherches au CEMAGREF, a bien voulu être examinateur de ma thèse,<br />

suite à la collaboration mise en place sur la gestion conservatoire des pelouses calcicoles du Vercors. Messieurs<br />

les Professeurs Rémi Chappaz et Gilles Bonin ainsi que Madame le Professeur Josette Viano, de l’Université<br />

de Provence, ont accepté d’être respectivement rapporteur et examinateurs de ma thèse et je les en remercie<br />

vivement.<br />

Merci aussi au Professeur Peter Poschlod de l’Université de Regensburg en Allemagne pour la confiance<br />

qu’il a placée en moi pour l’encadrement de ses étudiants lors de leurs stages dans le sud de la France. Merci<br />

également au Professeur Alain Peeters pour son accueil au sein du Laboratoire d’Ecologie des Prairies de<br />

l’Université Catholique de Louvain en Belgique. Tous deux ont accepté d’être présents lors de ma soutenance et<br />

j’en suis très honoré.<br />

Une thèse d’habilitation ne pourrait être soutenue sans la confiance que place les étudiants en nous pour<br />

l’encadrement de leurs travaux, je voudrais donc particulièrement remercier Eric Gerbaud et Elise Trivelly qui<br />

depuis trois années poursuivent avec moi leur thèse de Doctorat. Laurent Tatin, Elise Buisson et encore Eric<br />

Gerbaud, dans le cadre du DEA « Biosciences de l’Environnement et Santé ». Christine Römermann et<br />

Mathias Jäger de l’Université de Marburg pour leurs « Master Thesis ». Luc Barbaro dans le cadre de ma<br />

participation au comité de pilotage de sa thèse de Doctorat au CEMAGREF de Grenoble et enfin Arne<br />

Saatkamp de l’Université de Freiburg en Allemagne pour son travail original sur la végétation des glacières du<br />

massif de la Sainte-Baume.<br />

Je n’oublierais pas de remercier tous mes collègues (chercheurs enseignants-chercheurs, IATOSS et<br />

étudiants) du Laboratoire de Biosystématique et Ecologie Méditerranéenne ainsi que les membres de l’équipe<br />

Ecologie du Paysage et Biologie de la Conservation pour les collaborations et contacts multiples. De même,<br />

tous mes remerciements aux collègues enseignants et étudiants de DEUG, Maîtrise et CAPES/AGREG de<br />

l’Université de Provence.<br />

Enfin, bien que la thèse d’habilitation soit surtout un état des travaux de recherches, je voudrais dédier<br />

ce travail à Jacques Zaffran, Maître de Conférences honoraire à l’Université de Provence, un rien provocateur<br />

mais pédagogue génial, je lui dois un renouveau de ma vision de la biologie végétale et surtout une envie sans<br />

cesse renouveler d’enseigner. Pour tout cela et malgré que l’écologie ne soit pas ta tasse de thé, merci<br />

beaucoup, Jacques…<br />

Une pensée émue pour mes parents et ma compagne Delphine Auvré, pour leurs confiances et leurs soutiens.<br />

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Première partie : Présentation du candidat<br />

Curriculum vitae, publications,<br />

encadrement de la recherche et<br />

enseignements<br />

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Etat Civil :<br />

1.1 CURRICULUM VITAE<br />

Né-le : 21.09.67 à Menin (Belgique)<br />

Nationalité française, vie maritale.<br />

Domicile : Les Hautes Bastides, 13720 Belcodène<br />

Tél. 04.42.70.61.88<br />

Adresse professionnelle :<br />

Université de Provence<br />

UMR/CNRS 6116, <strong>IMEP</strong>, Case 461, FST Saint-Jérôme<br />

Equipe : Ecologie du Paysage et Biologie de la Conservation<br />

13397 Marseille Cedex 20<br />

Tél. 04.91.28.87.32 Fax. 04.91.28.80.51<br />

e-mail : thierry.dutoit@bioeco.U-3mrs.fr<br />

Formation scolaire et universitaire :<br />

1985 : Brevet de Technicien Agricole, Horticulture Parcs et Jardins, mention AB<br />

(Institut Agricole et Horticole de Genech, Nord).<br />

1987 : Brevet de Technicien Supérieur Agricole, Protection de la Nature, mention AB<br />

(Lycée Agricole de Neuvic, Corrèze).<br />

1989 : Maîtrise de Sciences et Techniques, Sciences de l’Environnement, mention AB<br />

(Université de Rouen).<br />

1990 : Diplôme d’Etudes Approfondies, Ecologie Terrestre et Limnique, mention B<br />

(Université de Toulouse).<br />

1990 : Diplôme d’Université de Biologie Littorale, option écophysiologie, mention B<br />

(Université de Caen).<br />

1995 : Doctorat de l’Université de Rouen de Biologie, option écologie, label européen<br />

(Communitatis Europeae).<br />

Successions végétales secondaires des pelouses calcicoles de Haute-Normandie<br />

(France) : Approche multi-niveaux et gestion conservatoire.<br />

<strong>Thèse</strong> soutenue le 27.10.95, mention très Honorable avec les félicitations du Jury :<br />

Pierre-Noël Frileux (Professeur, Université de Rouen) Président<br />

Didier Alard (Professeur, Université de Rouen) Directeur<br />

Serge Muller (Professeur, Université de Metz) Rapporteur<br />

Jean Lambert (Professeur, Université Catholique de Louvain, Belgique) Rapporteur<br />

Terry Wells (Professeur, Université de Cambridge, Royaume-Uni) Rapporteur<br />

Jo Henk Willems (Professeur, Université d’Utrecht, Pays-Bas) Examinateur<br />

Philippe Maubert (Docteur en écologie, Blois) Examinateur<br />

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Formation dispensée par le Ministère de l’Intérieur :<br />

1987 : Brevet National de Secourisme et Mention Ranimation.<br />

1991 : Attestation de Spécialiste en Sauvetage Déblaiement.<br />

1991 : Initiation et Certificat d’Intervention face aux Risques Chimiques.<br />

1991 : Initiation et Certificat d’Intervention face aux Risques Radiologiques.<br />

1998 : Attestation de Formation aux Premiers Secours<br />

Expériences professionnelles :<br />

1991 : Service National Actif, instructeur NBC, Unité de Sécurité Civile 1, Chartres.<br />

1992 : Vacataire d’enseignements (50 heures), Travaux Pratiques de botanique, DEUG SNV,<br />

2 ème année, Université de Rouen.<br />

1994 : Coordinateur scientifique, Conservatoire des Sites de Haute-Normandie (9 mois).<br />

1994-96 : ATER, Attaché Temporaire d’Enseignements et de Recherches (192 heures),<br />

Travaux pratiques de Botanique, DEUG SNV 2 ème année, Université de Rouen.<br />

1996 : Maître de Conférences 2cl, Université de Provence, UFR SVTE.<br />

1999 : Maître de Conférences 1cl, Université de Provence, UFR SVTE.<br />

1999-2003 : Prime d’encadrement doctoral et de recherches.<br />

2000-2001 : Tuteur pour le monitorat de M. Eric Gerbaud, Doctorant 3 ème année.<br />

Responsabilités administratives :<br />

- 1998-2000 : Elu membre du Conseil Scientifique de l’UMR/ CNRS <strong>IMEP</strong>.<br />

- 1998-2000 : Nommé titulaire à la Commission de Spécialistes, section 67 de l’Université<br />

d’Aix-Marseille III.<br />

- 1998-2000 : Elu membre de la commission Enseignements de l’UFR « Sciences de la Vie,<br />

de la Terre et Environnement ».<br />

- 2000-2001 : Nommé au conseil de gestion du DEUG, Université de Provence.<br />

Activités associatives :<br />

- 1988-96 : Président (1993) du Cercle Naturaliste des Etudiants de Haute-Normandie.<br />

- 1990-01 : Membre de l’Association des Techniciens Supérieurs en Protection de la Nature.<br />

- 1991-97 : Membre de l’Association Française des Ingénieurs Ecologues.<br />

- 1995-01 : Membre de la Société Nationale de Protection de la Nature.<br />

- 1995-01 : Membre de la Société Française d’Ecologie.<br />

- 1996-01 : Membre de la Société Linéenne de Provence.<br />

- 1997-01 : Membre de la British Ecological Society.<br />

- 1998-01 : Président (depuis 2000) du Conseil Scientifique du Conservatoire des Sites<br />

Naturels de Provence (CEEP).<br />

- 1998-01 : Membre du Conseil Scientifique du Programme Life Faucon Crécerélette en Crau.<br />

- 1999-01 : Membre du Conseil Scientifique de Parc Naturel Régional du Luberon.<br />

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Divers :<br />

- Anglais, lu, écrit parlé.<br />

- Informatique, utilisateurs de logiciels : Word, Excel, Access, etc.<br />

- Permis VL.<br />

Loisirs :<br />

- Randonnées, courses de fond, semi-marathons.<br />

Titres honorifiques :<br />

1992 : Prix Salavin-Fournier de la vocation, Fondation de France.<br />

1992 : Bourse exceptionnelle du 25 ème anniversaire de l’Université de Rouen.<br />

1993 : Prix Jacques Liger de la vocation, Académie des Sciences de Rouen.<br />

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1.2 PUBLICATIONS 1<br />

Articles scientifiques parus dans des périodiques indexés à comité de lecture :<br />

[1] DUTOIT T. & ALARD D., 1995. Permanent seed banks in chalk grassland under various<br />

management regimes: their role in the restoration of species-rich plant communities.<br />

Biodiversity and Conservation, 4: 939-950.<br />

[2] DUTOIT T. & ALARD D., 1995. Mécanisme d'une succession végétale secondaire en<br />

pelouse calcicole: une approche historique. Comptes Rendus de l'Académie des<br />

Sciences, série III, Sciences de la vie, 318: 897-907.<br />

[3] DUTOIT T. & ALARD D., 1996. Biodiversité actuelle et potentielle des écosystèmes<br />

prairiaux calcicoles: influence de la gestion sur les phytocénoses et les banques de<br />

graines. Acta Botanica Gallica, 143 : 431-440.<br />

[4] DUTOIT T. & ALARD D., 1997. Mineral contents of chalk grasslands in relation with sheep<br />

grazing involved in conservation management systems. Revue d’Ecologie (Terre et<br />

Vie), 52 : 9-20.<br />

[5] DUTOIT T., DECAËNS T. & ALARD D., 1997. Successional changes and diversity of soil<br />

macrofaunal communities of chalk grasslands in Upper-Normandy (France). Acta<br />

Oecologica, 18 : 135-149.<br />

[6] DUTOIT T., ROCHE PH. & ALARD D. 1999. Influence de perturbations anthropiques sur la<br />

composition et la diversité botanique des pelouses calcicoles de la vallée de Seine en<br />

Haute-Normandie (France). Canadian Journal of Botany, 77 : 377-388.<br />

[7] DUTOIT T., GERBAUD E., OURCIVAL J.M., 1999. Field boundary effects on soil seed banks<br />

and weed vegetation distribution in an arable field without weed control (Vaucluse,<br />

France). Agronomie: Agriculture & Environnement, 19 : 579-590.<br />

[8] DUTOIT T., GERBAUD E., OURCIVAL J.M., ROUX M. & ALARD D., 2001. Recherche<br />

prospective sur la dualité entre caractéristiques morphologiques et capacités de<br />

compétition des végétaux : le cas des espèces adventices et du blé. Comptes Rendus de<br />

l'Académie des Sciences, série III, Sciences de la vie, 324 : 261-272.<br />

[9] BARBARO L., DUTOIT T., COZIC P. 2001. A six-year experimental restoration of<br />

biodiversity by shrub-clearing and grazing in calcareous grasslands of the French<br />

Prealps. Biodiversity and Conservation, 10 : 119-135<br />

[10] DECAËNS T., DUTOIT T. & ALARD D., 1997. Earthworm community characteristics<br />

during afforestation of abandoned chalk grasslands (Upper Normandy, France).<br />

European Journal of Soil Biology, 33 : 1-11.<br />

[11] DECAËNS T., DUTOIT T., ALARD D. & LAVELLE P., 1998. Factors influencing soil<br />

macrofaunal communities in post-pastoral successions of western France. Applied Soil<br />

Ecology, 9 : 361-368.<br />

[12] MULLER S., DUTOIT T., ALARD D. & GREVILLIOT F., 1998. Restoration and<br />

Rehabilitation of species-rich grassland ecosystems in France : a review. Restoration<br />

Ecology, 6 : 94-101.<br />

[13] TATIN L., DUTOIT T. & FEH C., 2000. Impact du pâturage par les chevaux de Przewalski<br />

(Equus Przewalski) sur les populations d’orthoptères du Causse Méjean (Lozère,<br />

Fance). Revue d’écologie (Terre et Vie), 55 : 241-261.<br />

1 Toutes les publications sont indexées par ordre de contribution de l’auteur (en caractères renforcés)<br />

puis par ordre alphabétique. Les étudiants co-encadrés par l’auteur apparaissent en caractères soulignés.<br />

Seules les 15 publications indexées au « Journal Citation Reports » de 1999 sont jointes en annexes et sont<br />

appelées dans le texte par leur numéro d’apparition. Toutes les autres publications sont appelées de manière<br />

classique dans le texte.<br />

! ! " #$% & '((' )" * + ,--(. 10


[14] ALARD D., POUDEVIGNE I., DUTOIT T. & DECAËNS T., 1998. Dynamique de la<br />

biodiversité dans un espace en mutation : le cas des pelouses calcicoles dans la basse<br />

vallée de Seine. Acta Oecologica, 19 : 275-284.<br />

[15] BARBARO L. CORCKET E., DUTOIT T. & PELTIER J.P. 2000. Réponses fonctionnelles des<br />

communautés de pelouses calcicoles aux facteurs agro-écologiques dans les Préalpes<br />

françaises. Canadian Journal of Botany , 78 : 1010-1020.<br />

Publications soumises :<br />

BARBARO L., DUTOIT T., ANTHELME F., CORCKET E., Respective and combined effects of<br />

habitat and management regimes on calcareous grasslands communities in<br />

submediterranean Frenchs Prealps. Biological Conservation (submitted).<br />

GERBAUD E., DUTOIT T., BARROIT A., TOUSSAINT B., Teneurs en minéraux des fourrages de<br />

chaume et de leurs adventices : le cas d’une exploitation agricole du sud-est de la<br />

France (Vaucluse). Animal Research (soumis).<br />

Articles scientifiques parus dans des périodiques à comité de lecture non indexés :<br />

DUTOIT T., CAPPELAERE M. & ALARD D., 1994. Pratiques agro-pastorales anciennes et évolution des paysages:<br />

l'exemple des pelouses calcicoles de Haute-Normandie. Actes du Muséum de Rouen, 1994(2) : 10-39.<br />

DUTOIT T., ALARD D., LAMBERT J. & FRILEUX P.N., 1995. Biodiversité et valeur agronomique des pelouses<br />

calcicoles de Haute-Normandie. Fourrages, 142 : 145-158.<br />

DUTOIT T. & ALARD D., 1995. Les coteaux calcaires de la Basse Seine: histoire de leurs utilisations agricoles.<br />

Etudes Normandes, 44 : 14- 27<br />

DUTOIT T. & ALARD D., 1996a. Les pelouses calcicoles du nord-ouest de L'Europe (Brometalia erecti Br. Bl.<br />

1936): analyse bibliographique. Ecologie, 27 : 5-34.<br />

DUTOIT T. & ALARD D., 1996b. Gestion des pelouses calcaires: conservation des habitats ou des insectes ?.<br />

Insectes, 101 : 11-14.<br />

DUTOIT T., ALARD D. & LEJEUNE M., 1997a. Van Zuid-Limburg naar de vallei van de Seine, een moderne<br />

transhumance. Natuurhistorisch Maanblad (revue néerlandaise), 86 : 2-6.<br />

DUTOIT T. & BONNETAUD D., 1997. La gestion de la réserve biologique domaniale des falaises d’Orival dans la<br />

forêt de La Londe-Rouvray (Seine-Maritime). Revue Forestière Française, XLIX : 204-214.<br />

DUTOIT T., 1997. Cultures anciennes et conservation des plantes ségétales : le cas des coteaux calcaires de<br />

Haute-Normandie. Lejeunia, 155 N.S., 44 p.<br />

DUTOIT T. & LEJEUNE M., 1999. Evolutie van het landbouwkundig gebruik van kalkhellingen in de vallei van de<br />

Seine (Haute-Normandie, Frankrijk). Natuurhistorisch Genootschap in Limburg (revue néerlandaise),<br />

88 : 15-18.<br />

DUTOIT T., 1999. Le pâturage itinérant dans la basse vallée de Seine (France) : une nécessité écologique et<br />

agronomique. Cahiers Agricultures, 8, 486-497.<br />

DUTOIT T., HILL B., MAHIEU P. & GERBAUD E., 1999a. Restauration et conservation de communautés d’espèces<br />

ségétales in situ : des coteaux de la basse vallée de Seine aux cultures extensives du Parc Naturel<br />

Régional du Luberon. Bull. Soc. Bot. Centre-Ouest, N.L., numéro spécial, 19 : 303-316.<br />

DECAËNS T., DUTOIT T. & ALARD D., 1995. Etude préliminaire de l’évolution de la macrofaune des sols dans<br />

différents successions végétales sur les coteaux calcaires de Haute-Normandie. Actes du Muséum de<br />

Rouen, 1995 (3) : 37-57.<br />

GERBAUD E & DUTOIT T. 2001. Rôles de la pluie de graines et du stock semencier dans la différentiation d’un<br />

écotone champ cultivé / prairie semi-naturel (Vaucluse, France). Ecologie. 32 : (sous presses).<br />

GERBAUD E., DUTOIT T., OURCIVAL J.M. & HILL B., 1998. Field margin effects on the composition of a speciesrich<br />

arable weeds community. Studies in Plant Ecology, 20 : p 66.<br />

GERBAUD E., DUTOIT T. & HILL B., 1999. Etude de la répartition des plantes messicoles dans un champ en<br />

liaison avec une mesure agri-environnementale. Courrier Scientifique du P.N.R. du Luberon, 3, 88-101.<br />

TATIN L. & DUTOIT T., 2000. Le cheval de Przewalski et les orthoptères du Causse Méjean (Lozère). Insectes,<br />

116, 7-9.<br />

TRIVELLY E, DUTOIT T. & DALIGAUX J. , 2000. Transformation des paysages de pelouses sèches des crêtes du<br />

Grand Luberon : Eléments historiques pour une aide à la décision de gestion. Courrier Scientifique du<br />

P.N.R. du Luberon, 4, 38-56.<br />

! ! " #$% & '((' )" * + ,--(. 11


TATONI T., VELA E., DUTOIT T. & ROCHE Ph., 1998. Pastoralisme et diversité.1. Présentation du suivi<br />

scientifique et des premiers résultats concernant l’organisation de la végétation dans le Luberon.<br />

Courrier Scientifique du P.N.R. du Luberon, 2, 33- 49.<br />

Ouvrages scientifiques à comité de lecture :<br />

DUTOIT T.,1996a. Dynamique et gestion des pelouses calcaires de Haute-Normandie. Presses Universitaires de<br />

Rouen : 220 p.<br />

MAUBERT PH. & DUTOIT T., 1995. Connaître et gérer les pelouses calcicoles. Cahier CDPNE/ATEN, Ministère<br />

de l'Environnement. 64 p.<br />

CHAÏB J. & DUTOIT T., 1997 (pas de comité de lecture). Connaître et gérer les coteaux crayeux. Conseil<br />

Régional de Haute-Normandie. 32 p.<br />

Chapitres d’ouvrages scientifiques à comité de lecture :<br />

DUTOIT T. & ALARD D., 1996. Mineral contents and plant diversity in chalk grassland under different<br />

management : a case study in Normandy, France. 122-123 pp. in West N.E. (ed.), Rangelands in a<br />

sustainable biosphere. Society for Range Management, Denver.<br />

DUTOIT T., ALARD D. & MAUBERT PH., 1997b. Les pelouses sèches in Ministère de l'Environnement (ed.), La<br />

diversité biologique en France. Programme d'action pour la faune et la flore sauvages. Ministère de<br />

l’Environnement, Paris : 156-157.<br />

DUTOIT T. & ALARD D., 1997. Gérer la nature pour sauvegarder les orchidées : des orchidées et ... des moutons.<br />

in Demares M. (ed.). Atlas des orchidées sauvages de Haute-Normandie. Société Française<br />

d’Orchidophilie., Paris : 198-201.<br />

DUTOIT T., DEHONDT F. & ROUX F., 1999b. Deux cents ans d’évolution des paysages de pelouses calcaires de la<br />

vallée de la Seine : l’exemple des coteaux de La Roche-Guyon. 139-149 pp. in Wicherek S. (ed.),<br />

Paysages Agraires et Environnement : Principes écologiques de gestion en Europe et au Canada.<br />

CNRS-Editions, Paris : 412 p.<br />

DUTOIT T., GERBAUD E., OURCIVAL J.M., HILL B. & ROCHE PH., 2000. Field boundary effects on the<br />

composition of a species-rich weed community in southeastern France. 270-273 pp. in Proceedings<br />

IAVS Symposium, Opulus Press, Uppsala, Suède : 500 p.<br />

ROBLES C., DUTOIT T., BONIN G., 1997. Inhibition mechanisms and successional processes : a case study of<br />

Cistus albidus L. in Provence. 437- 446 pp. in : Uso J.L., Brebbia C.A. & Power H. (ed.), Ecosystems<br />

and Sustainable Development. Advances in Ecological Sciences, 1, Computational Mechanics<br />

Publications, Southampton : 678 p.<br />

Conférences et communications à congrès scientifique :<br />

Conférences invitées<br />

DUTOIT T. & ALARD D., 1996. Restauration d'un système de parcours sur les pelouses calcicoles de la vallée de<br />

la Seine (Haute-Normandie, France). in Actes du colloque international « La Gestion des Pelouses<br />

Calcicoles », Cercle des Naturalistes de Belgique, Vierves-sur-Viroin, Belgique, 28-31 Mai 1996 : 47-<br />

54. (CONFERENCIER INVITE, PRESIDENT DE SEANCE).<br />

DUTOIT T. & LEJEUNE M., 1998. Een kudde Mergellandschapen in Frankrijk; de cultuur en natuurhistorische<br />

overeenkomsten tussen de weidegebieden langs de Seine bij Rouen en langs de Maas bij Maastricht. in<br />

De wijzen en verstandigen shaaps herder, Maastricht, Netherlands, 26-27 June 1998.<br />

(CONFERENCIER INVITE)<br />

DUTOIT T., 1999. Management of calcareous grasslands : two cases study in France : The chalk grasslands of<br />

Upper-Normandy and the steppic area of the Crau in Provence. in 2 nd CLIMB Worshop, Change in Landuse<br />

and Its iMpact on Biodiversity, (Atelier international), Münsingen, Germany, 8-14 October 1999.<br />

(CONFERENCIER INVITE).<br />

DUTOIT T., GERBAUD E., BARROIT A., TOUSSAINT B., 2000. Arables plant conservation in France : Patrimonial<br />

value in the North, functional roles in the South. in « Fields of Vision », Cambridge, UK, 10-11 July<br />

2000 (CONFERENCIER INVITE).<br />

! ! " #$% & '((' )" * + ,--(. 12


Conférences internationales<br />

DUTOIT T. & ALARD D., 1995. Mineral contents and plant diversity in chalk grassland under different<br />

management : a case study in Normandy, France. in Fifth International Rangeland Congress , Salt Lake<br />

City, Utah, USA, 23-28 July 1995 (Poster).<br />

DUTOIT T. & ALARD D., 1995. Historical ecology of chalk grassland landscapes: consequences for the<br />

realisation of new systems of conservation management. in Congress of the International Association<br />

for Landscape Ecology, Toulouse, 27-31 August 1995. (Poster)<br />

DUTOIT T. & TURQUIER M.J. 1997. Protection of karstlands in France. in Conservation and Protection of the<br />

Biota of Karst, Nashville, Tennesee, USA, 13-16 February 1997. (Communication orale)<br />

DUTOIT T. 1997. Historical studies of chalk grassland vegetation dynamics in Upper-Normandy (France) :<br />

consequences for the conservation of rare arable weeds. in Winter meeting of the British Ecological<br />

Society, Warwick, UK, 16-18 December 1997. (Communication orale)<br />

DUTOIT T., TATIN L. & FEH C., 1999. Impacts of the introduction of Przewalski’s horse Equus przewalski on the<br />

orthopteranean community of an abandoned dry grassland (Causse Méjean, France). in Winter meeting<br />

of the British Ecological Society, Leeds, UK, 20-22 December 1999. (Communication orale)<br />

DUTOIT T., GERBAUD E. & OURCIVAL J.M. & HILL B., 1998. Field margin effects on the composition of a<br />

species-rich arable weeds community. in 41st International Association of Vegetation Science,<br />

« Vegetation science in retrospective and perspective », Uppsala, Sweden, 26 July-1 August 1998.<br />

(Communication orale)<br />

DECAËNS T., DUTOIT T., ALARD D. & LAVELLE P., 1996. The factors affecting macrofaunal communities<br />

evolution in post-pastoral successions of western France. in XII International Colloquium on Soil<br />

Zoology, Dublin, Eire, 21-26 July 1996. (Poster)<br />

GERBAUD E, DUTOIT T. OURCIVAL J.M., ALARD D., 2000. Predicting arable weeds competitive abilities from<br />

plant traits. [3 présentations] « Fields of Vision », Cambridge, UK, 10-11 July 2000., « Symposium<br />

Groupes Fonctionnels », Montpellier, 25-26 Septembre 2000, « 3 èmes Journées d’Ecologie<br />

Fonctionnelle », La-Londe-les-Maures, 6-9 mars 2001 (Poster).<br />

ROBLES C., DUTOIT T. & BONIN G., 1997. Inhibition mechanisms and successional processes : a case study of<br />

Cistus albidus L. in Provence. in Ecosud 97, First International Conference on Ecosystems and<br />

Sustainable Development, Peniscola, Spain, 14-16 October 1997. (Communication orale du 1 er auteur)<br />

TATIN L., DUTOIT T. & FEH C., 1999. The impact of Przewalski’s horses grazing on density and diversity of<br />

orthoptera community in the Villaret (France). in VI International Symposium on the Preservation of<br />

Przewalski’s horses. Kiev, Ukrain, 4-6 October 1999. (Poster).<br />

TATIN L., DUTOIT T., FEH C., 2001. The impact of grazing by Przewalski’s horses on Orthoptera populations of<br />

the Causse Méjean (Le Villaret, France). in Student Conference on Conservation Science (SCCS), 28-<br />

31 March, Cambridge, UK. (Poster).<br />

Conférences nationales<br />

DUTOIT T. & ALARD D., 1994. Potentiel séminal et restauration des milieux: l'exemple des pelouses calcicoles<br />

de Haute-Normandie. in Colloque WWF/MAB-France, Ministère de l'Environnement «Recréer la<br />

Nature», Marais d'Orx; 17 au 19 Mai 1994 : p 62. (Poster).<br />

DUTOIT T. & ALARD D., 1995. Biodiversité actuelle et potentielle des écosystèmes prairiaux calcicoles:<br />

influence de la gestion sur les phytocénoses et les banques de graines. in Colloque international<br />

Biodiversité et Gestion des Ecosystèmes Prairiaux, ENF/Limagrain, Ministère de l'Environnement,<br />

Université de Metz, 8-10 Juin 1995. (Communication orale 1 er et 2 ème auteur)<br />

DUTOIT T. & ALARD D., 1995. Mineral contents and plant diversity in chalk grassland under different<br />

management : a case study in Normandy, France. in Rangelands in a sustainable biosphere. Fifth<br />

International Rangeland Congress, Salt Lake City, USA, 23-28 July 1995. (Poster)<br />

DUTOIT T., CELLIER M., 1995. Revenons à nos moutons. in 2 e Festival du Film «Pastoralisme et Grands<br />

Espace», Les 7 Laux, Dauphiné, 13-17 Septembre 1995: VHS 8 mm. (Communication orale)<br />

DUTOIT T. & HILL B., 1997. Restauration et conservation de communautés de plantes messicoles in situ : des<br />

coteaux de la basse vallée de Seine aux cultures extensives du parc naturel régional du Luberon. in Les<br />

Plantes Menacées de France, Brest, 15-17 Octobre 1997. (Communication orale 1 er et 2 ème auteur).<br />

DUTOIT T., DEHONDT F. & ROUX F., 1997. 200 ans d’évolution des paysages de pelouses calcaires da la vallée<br />

de Seine : conséquences sur la biodiversité et la gestion conservatoire au travers de l’exemple des<br />

coteaux de la Roche-Guyon. in Principes Ecologiques de Gestion des Paysages Agraires, Paris, 22-24<br />

Octobre 1997. (Communication orale)<br />

DUTOIT T., 1998. Rôle écologique et examen de différents types de gestion des landes et prairies sèches. in<br />

Réseau du patrimoine naturel de la Frapna Isère, Grenoble, 4-5 Juillet 1998. (Communication orale)<br />

! ! " #$% & '((' )" * + ,--(. 13


DUTOIT T. & GREAUME C. 1998. Etude préliminaire à la restauration des communautés de plantes ségétales des<br />

coteaux calcaires de la basse vallée de Seine. in Xe Congrès espaces naturels de France « L’homme et la<br />

nature : l’action conservatoire sur les pelouses calcaires », Rouen, 9-10 octobre 1998. (Poster)<br />

DUTOIT., 2001. Biodiversité et dynamique des paysages steppiques : le point de vue de l’écologue. in Journéesateliers<br />

de l’association Volubilis « Perceptions, connaissances et gestion des paysages steppiques »,<br />

Cruis, 16-17 juin 2001 (communication orale).<br />

DUTOIT., 2001. Relations entre production agricole et plantes messicoles : des herbes pas si mauvaises. in<br />

Journée d’information du Parc Naturel Régional du Luberon « Mythes et réalités sur les mauvaises<br />

herbes », Manosque, 21 juin 2001 (communication orale).<br />

DUTOIT T., LABAUNE C., THINON M. & MAGNIN F. 1998. Analyse pédoanthracologique et malacologique des<br />

pelouses calcaires de Saint-Adrien (Seine-Maritime) : Premiers résultats. in Xe Congrès espaces<br />

naturels de France « L’homme et la nature : l’action conservatoire sur les pelouses calcaires », Rouen,<br />

9-10 octobre 1998. (Poster)<br />

DUTOIT T., GERBAUD E., OURCIVAL J.M. & ALARD D., 2000. Predicting arable weeds competitive abilities from<br />

plant traits. in « Journées d’Ecologie Fonctionnelle », Montpellier, 25-26 Septembre 2000<br />

(Communication orale).<br />

DUTOIT T. BUISSON E. & GERBAUD E., 2001. Rôles de l’exozoochorie dans la connectivité des habitats<br />

fragmentés : étude prospective en Crau et dans le Luberon. in Séminaire « Flux de gènes ». INRA,<br />

Avignon, 15 février 2001. (communication orale).<br />

GERBAUD E. & DUTOIT T., 1999. Rôle d’une lisière herbeuse sur la distribution d’une comunauté d’adventices<br />

riche en espèces en culture extensive (Vaucluse, France). in VII èmes journées françaises de l’Association<br />

Internationale d’Ecologie (IALE) du paysage. Besançon, 21-23 avril 1999. (Poster).<br />

RICHARD P. & DUTOIT T., 1995. Pelouses sèches du Nord et de l'Est de la France: un programme inter-régional.<br />

in Forum des Gestionnaires «La Gestion des Milieux Herbacés». RNF/ENF, Ministère de<br />

l'Environnement, Paris, 31 Mars 1995 : 81-89. (Communication orale, 1 er et 2 ème auteur)<br />

TATIN L., DUTOIT T. & FEH C., 1998. Impact du pâturage des cheveaux de Przewalski sur une pelouse calcaire<br />

(Causse méjean- Lozère, France). in 22 ème Colloque francophone de mammalogie : La protection des<br />

mammifères. Vannes, 26-27 septembre 1998. (Poster)<br />

BARBARO L., CORCKET E., DUTOIT T. & PELTIER J.P., 1999. Réponses fonctionnelles des communautés de<br />

pelouses calcicoles aux facteurs agro-écologiques. in « 1 ères Journées d’Ecologie Fonctionnelle ».<br />

Montpellier, 15-17 mars 1999. (Poster).<br />

BONNET V., GIRARD S., TATONI T. & DUTOIT T., 2001. Importance relative de la banque et de la pluie de graines<br />

dans les processus de recolonisation de la végétation après incendie. in « 3 èmes Journées d’Ecologie<br />

Fonctionnelle ». La-Londe-Les-Maures, 06-09 mars 2001. (Poster).<br />

Articles dans des périodiques de vulgarisation (sans comité de lecture scientifique) :<br />

DUTOIT T., 1992. Rencontre avec Sarracenia purpurea L., Sanctuaire de Parke, Québec. Dionée, 25 : 3-6.<br />

DUTOIT T. & HAREL S., 1992. Les causses de Normandie. La Garance Voyageuse, 18 : 7-9.<br />

DUTOIT T., 1995. Un mammifère nouveau pour la Haute-Normandie : Le mergelland !. Le Petit Lérot, Bulletin<br />

de liaison du Groupe Mammalogique Normand, 50 : 11-12.<br />

DUTOIT T. & Alard D., 1995. Mesures agri-environnementales et conservation des pelouses sèches: premier<br />

bilan en Seine-Maritime. Le Courrier de l'Environnement de l'INRA, 25: 63-70.<br />

DUTOIT T. & ALARD D., 1995. Conservation des pelouses sèches du nord-ouest de l'Europe: vers des modèles de<br />

gestion où l'homme a sa place. Le Courrier de la Nature, 152: 16-22.<br />

DUTOIT T. & CHAÏB J., 1995. Quand la Haute-Normandie cultivait ses vignobles: analyse bibliographique et<br />

essai d'écologie historique. Le Viquet, 109: 2-24.<br />

DUTOIT T. & CHIFFAUT A., 1995. La gestion des pelouses calcaires en Bourgogne. Patrimoine Naturel de<br />

Bourgogne, 3: 22-27.<br />

DUTOIT T. & MAUBERT PH., 1995. Les pelouses calcicoles du nord-ouest de l'Europe: vers de nouveaux modes<br />

de gestion conservatoire. La Lettre des Réserves Naturelles, 35 (2): 12-14.<br />

DUTOIT T. & ALARD D., 1996. Bergers au secours des prairies sèches. Les Quatre Saisons du Jardinage, 98: 92-<br />

66.<br />

DUTOIT T., 1996b. Gestion des espaces naturels protégés : vers la définition de grands principes. La Lettre des<br />

Réserves Naturelles, 40 (3): 34-37<br />

DUTOIT T., 1998. Pratiques agricoles anciennes et histoire des paysages des coteaux calcaires de Haute-<br />

Normandie. Bull. Soc. Linn. Provence, 49 : 23-28.<br />

DUTOIT T., 1999. La gestion des espaces naturels ou la biologie de la conservation. Bulletin de liaison du<br />

Conservatoire Espaces Naturels du Limousin, 14 : 6-7.<br />

! ! " #$% & '((' )" * + ,--(. 14


DUTOIT T., AUVRE D. & ROSEN E., 1999. L’île d’Öland : un paysage méditerranéen en mer Baltique ! Le<br />

Courrier de la Nature, 178 : 29-33.<br />

DUTOIT T., 2000. Conservation des messicoles : de la valeur patrimoniale aux rôles fonctionnels. Garrigues,<br />

27 : p 2 (éditorial).<br />

DUTOIT T., 2000. A la découverte de l’île de Öland. Bull. Soc. Linn. Provence, 51 : 19-22.<br />

! ! " #$% & '((' )" * + ,--(. 15


Programmes de recherches :<br />

Coordination de programmes de recherches<br />

- Programme « De nouvelles natures à cultiver ensemble » (1998-2000). Fondation de France. Des friches pour<br />

la biodiversité dans un campus universitaire du centre-ville de Marseille, numéro de projet 97002894.<br />

(COORDINATEUR).<br />

- Contrat « Dynamique de la végétation des espaces verts en gestion extensive de la ville de Marseille » (1999-<br />

2000). Commande de la ville de Marseille pour prestation de services. (COORDINATEUR).<br />

- Programme de recherche du Bureau des Ressources Génétiques (2000-2002): Dynamique des populations des<br />

espèces messicoles au sein des agro-écosystèmes du Parc naturel régional du Luberon : implications<br />

pour la conservation des espèces menacées. (COORDINATEUR SCIENTIFIQUE avec Laurence Affre,<br />

MCF, Université d’Aix-Marseille III).<br />

- Programme « Espaces Protégés » (2000-2002). Ministère de l'aménagement du territoire et de l’environnement.<br />

Fragmentation, complémentarité et fonctionnalité des espaces protégés : conservation des espaces et des<br />

espèces en Crau. Contrat DGAD-SRAE. (COORDINATEUR SCIENTIFIQUE).<br />

Participation aux programmes de recherches<br />

- Programme « Dynamique de la biodiversité et gestion de l'espace » (1994-1997). Ministère de l'environnement.<br />

Facteurs de contrôle de la biodiversité des pelouses calcaires de Normandie au cours d'une dynamique<br />

successionnelle post-culturale. Application pour une gestion conservatoire. Contrat DGAD-SRAE n°<br />

94220. (Coordinateur : Pr. D. Alard, participation personnelle 50%)<br />

- Programme « Recréer la Nature: Réhabilitation, restauration et création d'écosystèmes » (1996-2000) Ministère<br />

de l'Environnement. Déterminisme et restauration de la biodiversité des écosystèmes calcicoles dans le<br />

nord de la France (Haute-Normandie, Lorraine). Convention DGAD/SRAE :95067/MNHN.<br />

(Coordinateur : Pr. D. Alard, participation personnelle 10 %)<br />

- Programme « Agriculture et biodiversité » (2000-2003) Ministère de l'aménagement du territoire et de<br />

l’environnement. Pastoralisme et biodiversité en région méditerranéenne : Impact du pâturage itinérant<br />

sur l’organisation de la biodiversité et les flux biologiques au niveau du paysage. Contrat DGAD-SRAE<br />

(Coordinateur : Pr. T. Tatoni, participation personnelle 30%)<br />

- Programme « Biodiversité » (2000-2002). Institut Français pour la Biodiversité. Dynamique de la biodiversité :<br />

formes de connaissances et impact des pratiques sociales. (Coordinateurs Pr. T.Tatoni et Dr. C. Aspe,<br />

participation personnelle 10 %)<br />

Rapports de recherches :<br />

DUTOIT T., 1994. Typologie et gestion conservatoire des pelouses calcicoles de Haute-Normandie. 2 tomes: (1)<br />

Diagnostic écologique et présentation générale de l’étude. (2) Les pelouses calcicoles du Pays de Bray.<br />

CSNHN, Rouen : 24 & 27p.<br />

DUTOIT T., 1994. Programme Pelouses pâturées/Pelouses sauvegardées: Haute-Normandie, bilan de l’état<br />

initial. CSNHN, Rouen : 23 p + Annexes.<br />

DUTOIT T., 1995. Programme Pelouses pâturées/Pelouses sauvegardées: Analyse des données de l’état initial<br />

1994. CSNHN, Rouen : 16 p + Annexes.<br />

DUTOIT T., 1998. Restauration de la biodiversité d’une friche urbaine dans un campus universitaire du centre<br />

ville de Marseille : Rapport intermédiaire. Médibio/Fondation de France : 10 p + Annexes.<br />

DUTOIT T. VELA E. & GARBOLINO E., 2000. Dynamique de la végétation des espaces verts en gestion extensive<br />

de la ville de Marseille : Etat initial et propositions d’espèces pour une gestion extensive. Rapport final<br />

Université de Provence/Ville de Marseille, Marseille : 27 p + 13 annexes.<br />

ALARD D., DUTOIT T., et coll., 1998. Déterminisme et restauration de la biodiversité des écosystèmes calcicoles<br />

dans la moitié nord de la France. Rapport intermédiaire. Université de Rouen/MNHN/MATE, Rouen :<br />

37 p.<br />

ALARD D., DUTOIT T, et coll., 2000. Déterminisme et restauration de la biodiversité des écosystèmes calcicoles<br />

dans la moitié nord de la France (Normandie et Lorraine). Rapport final. Université de<br />

Rouen/MNHN/MATE, Rouen, 44 p.<br />

Correction d’articles scientifiques :<br />

- Comptes-Rendus de l’Académie des Sciences, série III, sciences de la vie. (1 article).<br />

- Ecologie (2 articles).<br />

- Nature, Sciences, Societés (1 article).<br />

- Oecologia Mediterranea (1 article)<br />

! ! " #$% & '((' )" * + ,--(. 16


1.3 ENCADREMENT DE LA RECHERCHE<br />

Co-direction de thèses de Doctorat, école doctorale, Sciences de l’Environnement, Système<br />

Terre :<br />

GERBAUD E. 1998-2001. Dynamique et fonctionnement des populations végétales en milieu<br />

perturbé : le cas des adventices des écosystèmes de grandes cultures. Codirection Pr.<br />

Bonin G. et habilitation propre pour la direction de cette thèse obtenue auprès du<br />

Conseil Scientifique de l’Université de Provence (Séance du 02.12.98). Bourse<br />

Ministère de la Recherche et de la Technologie (soutenance décembre 2001, taux<br />

d’encadrement 100 %).<br />

TRIVELLY E., 1998-2001. Approche intégrée de la gestion conservatoire des espaces naturels<br />

de pelouses sèches en région PACA. Codirection Pr. Barbero M. Bourse Région<br />

Provence-Alpes-Côte-d’Azur.(soutenance décembre 2001, taux d’encadrement 100 %).<br />

Jury et comité de pilotage de thèses :<br />

JANSSENS F., 1998. Restauration des couverts herbacés riches en espèces. Mars 1998,<br />

Université Catholique de Louvain, Belgique. (Examinateur).<br />

BARBARO L. 1999. Dynamique agro-écologique et biodiversité des pelouses calcicoles<br />

préalpines. Juin 1999, CEMAGREF, Université de Grenoble. (Membre du comité de<br />

pilotage, taux d’encadrement 10 %).<br />

DEA Biosciences de l’Environnement et Santé (Universités de Marseille I, II, III) :<br />

GERBAUD E., 1998. Etude de l’effet lisière sur les populations d’adventices d’un champ de blé<br />

d’hiver. 26 p + Annexes.( taux d’encadrement : 100 %)<br />

TATIN L., 1998. Impacts du pâturage par le cheval de Przéwalski (Equus przewalsky,<br />

Poliakov) sur le peuplement d’orthoptères au travers de la structure de la végétation<br />

(Causse Méjean, France), 37 p + Annexes. (taux d’encadrement : 100 %)<br />

BUISSON E., 2001. Les friches post-culturales en Crau peuvent-elles se restaurer à partir de<br />

leurs bordures avec les pelouses sèches relictuelles ?. 36 p + Annexes (taux<br />

d’encadrement : 100 %).<br />

DESS Paysage et Aménagement en Région Méditerranéenne (Université de Provence) :<br />

TRIVELLY E., 1997. Les paysages de prairies sèches. Rapport de DESS PARME, Université<br />

de Provence, département de géographie, Aix-en-Provence. (soutenance septembre<br />

1997, taux d’encadrement 20%, chapitre Haute-Normandie, co-encadrement, Pierre<br />

Frapa, Agence Paysage, Avignon).<br />

! ! " #$% & '((' )" * + ,--(. 17


DESS Espace Rural et Environnement (Université de Bourgogne) :<br />

BARROIT A., 2000. Implications pour la conservation des espèces messicoles dans le Parc<br />

Naturel Régional du Luberon : de l’approche des populations (flux de gènes) à la<br />

fonctionnalité agronomique (valeur alimentaire). Université de Bourgogne, 59 p + 8<br />

annexes. (Codirection avec Laurence Affre, MCF, Université d’Aix-Marseille III,<br />

soutenance septembre 2000, taux d’encadrement 50 %).<br />

Diplôme de Biologie (équivalent Master Thesis) , Université de Marburg, Allemagne.<br />

RÖMERMANN C., 2000. The influence of historical cultivation on the actual vegetation of the<br />

Crau, Southern France. Final Year project 2000. Philipps Universitat, Marburg,<br />

Allemagne, 55 p. (Codirection avec Peter Poschlod, Professeur, Université de Marburg,<br />

taux d’encadrement 50%).<br />

JAËGER M., 2001. Roles of itinerant grazing for the transport of seeds of arable weeds in<br />

fragmented landscapes (Luberon, Southern France). (Co-direction avec Peter Poschlod,<br />

Professeur, Université de Marburg, soutenance décembre 2001, taux d’encadrement<br />

50%).<br />

Stage de recherches de Maîtrise de Biologie Cellulaire et Physiologie, mention, Biologie<br />

Générale (Université de Provence).<br />

DESHORS P., 2000. Dynamique d’une communauté de messicoles dans un champ cultivé<br />

traditionnellement. Mémoire de Maîtrise B.C.P., Université de Provence, 14 p + 4<br />

annexes. (Mai 2000, taux d’encadrement 100%).<br />

BERTRAND J., 2001. Evolution des paysages de pelouses sèches du plateau de Caussols<br />

(Alpes-Maritime) : conséquences sur la dynamique de la végétation. Mémoire de<br />

Maîtrise B.C.P., Université de Provence, (soutenance Mai 2001, taux d’encadrement<br />

100%)<br />

Stage de recherches de Maîtrise de Biologie des Populations et des Ecosystèmes (Université<br />

d’Aix-Marseille III)<br />

CERDAN N, LAURENT N, MEYLAN S., SCHAAL J., 2000. Etude de l’impact du mode de gestion<br />

sur la biodiversité de quelques prairies queyrassines. Mémoire de Maîtrise B.P.E.,<br />

Université d’Aix-Marseille III, 29 p + 4 annexes. (Mai 2000, taux d’encadrement 10%).<br />

Stage de recherches (équivalent Licence) Université de Freiburg (Allemagne) et DEUG<br />

SNV2, Université de Provence.<br />

SAATKAMP A., 2001. Influence des pratiques agricoles anciennes sur les sols et la végétation<br />

actuels : le cas des bassins de congélation des glacières de la Sainte-Baume (Provence,<br />

France). Mémoire de DEUG SNV2, Université de Provence/ Université de Freiburg,<br />

Allemagne, 18 p + 12 annexes. (taux d’encadrement 100%).<br />

! ! " #$% & '((' )" * + ,--(. 18


1.4 ENSEIGNEMENTS<br />

Liste des enseignements dispensés à l’Université de Provence :<br />

*1996-1997 (187,66 heures équivalent TD) :<br />

1 er cycle :<br />

80h TP et 5h TD DEUG « Sciences de la Vie » 1 ère année, T11V2-V11V2 : Initiation à l’anatomie et la<br />

morphologie végétale et florale.<br />

26h TP DEUG « Sciences de la Vie » 2 ème année, V3UE83-V82V6 : Initiation aux sciences du végétal,<br />

embryologie expérimentale, morphogénèse, notions de systématique.<br />

2 ème cycle :<br />

132h TP, Licence de biologie mention « Biologie Générale et Sciences de la Terre », module 5 et 8 : Anatomie<br />

et morphologie des spermaphytes.<br />

4h TD Agrégation « Sciences Naturelles », Cartographie de la végétation.<br />

20h TD CAPES « Sciences Naturelles », Morphologie des Fruits, écologie végétale, sortie de terrain de 3 jours<br />

en Auvergne, Monts du Forez (végétation des zones humides, hêtraie-sapinière, landes subalpines).<br />

*1997-1998 (201,99 heures équivalent TD) :<br />

1 er cycle :<br />

58h TD DEUG « Sciences de la Vie » 1 ère année, T31S1-V31S1, projet B42 : Connaissance et gestion des<br />

espaces naturels. Initiation au diagnostic phyto-écologique, lecture de paysages, études d’impacts, mise<br />

en places de mesures de gestions conservatoires.<br />

75h TP DEUG « Sciences de la Vie » 1 ère année, T11V2-V11V2 : Initiation à la biologie végétale. Montage,<br />

organisation et animation des séances de TP d’initiation à la biochimie, la physiologie, l’anatomie, la<br />

morphologie florale et l’écologie végétale.<br />

2 ème cycle :<br />

18h TD et 63h TP, Maîtrise de biologie cellulaire et physiologie mention « Biologie Générale », module 3,<br />

biologie des organismes : Ecologie végétale (cartographie, dynamique des populations végétales, groupes<br />

fonctionnels), sorties sur le terrain (steppe de Crau, forêt de Sainte-Baume, massif de Marseilleveyre).<br />

8h TD Agrégation « Sciences Naturelles », Cartographie de la végétation, dynamique de la végétation.<br />

26h TD CAPES « Sciences Naturelles », Organisation et animation d’une sortie de 4 jours en Auvergne pour<br />

illustrer les leçons de post-écrit en écologie (végétation des milieux montagnards et subalpins, tourbières,<br />

ripisylves, pelouses sèches, bocage, hêtraie-sapinière).<br />

*1998-1999 (199,99 heures équivalent TD) :<br />

1 er cycle :<br />

58h TD DEUG « Sciences de la Vie » 1 ère année, T31S1-V31S1, projet B42 : Connaissance et gestion des<br />

espaces naturels. Initiation au diagnostic phyto-écologique, lecture de paysages, études d’impacts, mise<br />

en places de mesures de gestions conservatoires.<br />

60h TP DEUG « Sciences de la Vie » 1 ère année, T11V2-V11V2 : Initiation à la biologie végétale. Montage,<br />

organisation et animation des séances de TP d’initiation à la biochimie, la physiologie, l’anatomie, la<br />

morphologie florale et l’écologie végétale.<br />

2 ème cycle :<br />

18h TD et 63h TP, Maîtrise de biologie cellulaire et physiologie mention « Biologie Générale », module 3,<br />

biologie des organismes : Ecologie végétale (cartographie, dynamique des populations végétales, groupes<br />

fonctionnels), sorties sur le terrain (steppe de Crau, forêt de Sainte-Baume, massif de Marseilleveyre).<br />

4h TD Agrégation « Sciences Naturelles », Cartographie de la végétation.<br />

30h TD CAPES « Sciences Naturelles », Organisation de sorties pour illustrer les leçons d’écologie de post-écrit<br />

en écologie (Luberon, forêt de Sainte-Baume, steppe de Crau, Camargue).<br />

! ! " #$% & '((' )" * + ,--(. 19


*1999-2000 (191,99 heures équivalent TD) :<br />

1 er cycle :<br />

58h TD DEUG « Sciences de la Vie » 1 ère année, T31S1-V31S1, projet B42 : Connaissance et gestion des<br />

espaces naturels. Initiation au diagnostic phyto-écologique, lecture de paysages, études d’impacts, mise<br />

en places de mesures de gestions conservatoires.<br />

60h TP DEUG « Sciences de la Vie » 1 ère année, T11V2-V11V2 : Initiation à la biologie végétale. Montage,<br />

organisation et animation des séances de TP d’initiation à la biochimie, la physiologie, l’anatomie, la<br />

morphologie florale et l’écologie végétale.<br />

8h TD, Maternage DEUG « Sciences de la Vie » 1 ère année : accueil d’un groupe d’étudiants lors de la<br />

prérentrée.<br />

2 ème cycle :<br />

18h TD et 63h TP, Maîtrise de biologie cellulaire et physiologie mention « Biologie Générale », module 3,<br />

biologie des organismes : Ecologie végétale (cartographie, dynamique des populations végétales, groupes<br />

fonctionnels), sorties sur le terrain (steppe de Crau, forêt de Sainte-Baume, massif de Marseilleveyre).<br />

4h TD Agrégation « Sciences Naturelles », Cartographie de la végétation.<br />

24h TD CAPES « Sciences Naturelles », Organisation de sorties pour illustrer les leçons d’écologie de post-écrit<br />

en écologie (Luberon, Rivière de la Durance).<br />

*2000-2001 (200 heures équivalent TD) :<br />

1 er cycle :<br />

52h TD DEUG « Sciences de la Vie » 1 ère année, 4DV31U1 Travaux d’Etudes et de Recherches V11 :<br />

Connaissance et gestion des espaces naturels. Initiation au diagnostic phyto-écologique, lecture de<br />

paysages, études d’impacts, mise en places de mesures de gestions conservatoires.<br />

3h TD DEUG « Sciences de la Vie » 1 ère année, 4DV61VC: « Initiation aux Sciences de l’Environnement »,<br />

Bases de l’écologie végétale, biogéographie, synécologie.<br />

1h TD DEUG « Sciences de la Vie » 1 ère année , Télé-enseignement 4DV61VC : « Initiation aux Sciences de<br />

l’Environnement », Bases de l’écologie végétale, biogéographie, synécologie.<br />

13h Cours, DEUG « Sciences de la Vie » 2 ème année 4DV82V6: « Initiation aux Sciences du Végétal »,<br />

Organisation générale de la plante, anatomie comparée.<br />

2 ème cycle :<br />

18h TD et 63h TP, Maîtrise de biologie cellulaire et physiologie mention « Biologie Générale », module 3,<br />

biologie des organismes : Ecologie végétale (cartographie, dynamique des populations végétales, groupes<br />

fonctionnels), sorties sur le terrain (Massif de Marseilleveyre, forêt de Sainte-Baume).<br />

24h TD Agrégation « Sciences Naturelles », : Cartographie de la végétation, utilisation des livres d’écologie,<br />

sortie de 3 jours dans les Alpes).<br />

28h TD CAPES « Sciences Naturelles », Organisation de sorties pour illustrer les leçons d’écologie de post-écrit<br />

en écologie (Luberon, Crau sèche et humide).<br />

3 ème cycle :<br />

8h TD DESS « Paysages et Aménagements en Région Méditerranéenne », Organisation d’un cours sur les<br />

concepts de base en écologie du paysage et d’une sortie d’illustration dans la région d’Auriol.<br />

Autres enseignements :<br />

16h TD : Lycée agricole de Neuvic, Brevet de Technicien Supérieur Agricole « Protection de la Nature » 2 ème<br />

année et formation permanente pour adultes. Interventions sur la gestion conservatoire des écosystèmes<br />

de pelouses sèches.<br />

! ! " #$% & '((' )" * + ,--(. 20


Deuxième partie : Présentation de l’activité<br />

de recherche<br />

Cadre conceptuel, sites d’études<br />

matériels et méthodes<br />

principaux résultats<br />

! ! " #$% & '((' )" * + ,--(. 21


2.1 INTRODUCTION 2<br />

La présentation d’une thèse d’habilitation permet de faire le bilan de 10 années de<br />

recherches dont cinq années ont été réalisées au laboratoire d’Ecologie de l’Université de<br />

Rouen (1991-1995) et cinq années à l’Institut Méditerranéen d’Ecologie et de Paléoécologie<br />

(<strong>IMEP</strong>) dans l’équipe d’Ecologie du Paysage et de Biologie de la Conservation (1996-2001).<br />

Malgré des contextes écologiques très différents (Haute-Normandie / Provence), les<br />

recherches développées suite à ma nomination à l’Université d’Aix-Marseille I m’ont permis<br />

de compléter et de renforcer les premiers résultats obtenus lors de mes recherches doctorales.<br />

En effet, les modèles d’études choisis en Haute-Normandie (pelouses calcicoles) sont<br />

abondamment présents dans le centre de la France (causses) et le sud-est, tant dans les Alpes<br />

(pelouses du Vercors) qu’en Provence (craux). De même, leurs trajectoires historiques<br />

(utilisations anciennes) demeurent comparables avec cependant un décalage marqué dans les<br />

processus d’abandons qui y sont plus récents dans le sud. Des différences importantes<br />

s’observent bien évidemment dans leurs compositions spécifiques (faune, flore) mais aussi<br />

dans la dynamique de la végétation qui apparaît plus lente dans le sud en liaison avec le<br />

déficit hydrique estival, typique du climat méditerranéen. Enfin, ce sont surtout les surfaces,<br />

les contextes paysagers et socio-économiques actuels qui diffèrent fortement.<br />

En Haute-Normandie, les pelouses calcicoles constituent un archipel d’îles<br />

continentales de petites tailles (10 - 500 ha) plus ou moins abandonnées de toutes utilisations<br />

agricoles et isolées dans des matrices paysagères intensivement cultivées (Pays de Caux),<br />

urbanisées (Vallée de Seine) ou en déprise agricole (Pays de Bray). A l’inverse, dans le sud,<br />

les causses et craux constituent des espaces de grandes tailles (1 000 ha – 10 000 ha), faisant<br />

encore l’objet d’utilisations agricoles (pâturage ovin de parcours, arboricultures, sylvicultures,<br />

etc.) avec une présence humaine dépendant directement de la pérennité de ces utilisations<br />

(éleveurs, bergers, etc.). Souvent ces espaces de grandes tailles apparaissent relativement<br />

homogène au niveau paysager et constituent en eux-mêmes des terroirs isolés tant<br />

écologiquement (peu de corridors entre eux) qu’humainement (relative autarcie des<br />

populations locales).<br />

Finalement, cette mobilité qui pouvait se présenter comme un handicap en liaison avec<br />

les spécificités écologiques des écosystèmes méditerranéens terrestres, s’avéra être un atout<br />

pour des recherches sur la gestion conservatoire des pelouses sèches. Elle permit d’avoir une<br />

gamme d’échantillons plus vaste de sites dans des contextes socio-économiques variés. De<br />

même, cette augmentation de l’espace échantillonné s’accompagna d’une augmentation de la<br />

fenêtre temporelle, permettant notamment d’étudier des écosystèmes (cultures en terrasses,<br />

vignobles, etc.) et des pratiques (pâturage de parcours, vaine pâture, etc.) disparues en Haute-<br />

Normandie depuis la fin du 19 e siècle.<br />

2 * Afin de faciliter la lecture du document, les points importants figurent en caractères renforcés et les<br />

applications en italiques. En petits caractères ont été présentés les publications non indexées, enseignements,<br />

sites d’études et matériels et méthodes. Seule la bibliographie majeure est indexée, de nombreuses références<br />

sont disponibles avec les articles présentés dans le second volume.<br />

! ! " #$% & '((' )" * + ,--(. 22


2.11 Recherches initiales 1991-1995<br />

Les objectifs initiaux des travaux menés dans le cadre de mes recherches doctorales<br />

étaient l’étude de l’impact des perturbations sur l’organisation des communautés<br />

végétales herbacées. Ces recherches s’inséraient dans la problématique globale du laboratoire<br />

d’écologie de l’Université de Rouen alors dirigé par le Professeur Pierre-Noël Frileux dont<br />

deux axes de recherches se sont développés sous l’impulsion du Professeur Didier Alard à<br />

partir de 1990 : (1) l’évolution des phytocénoses prairiales dans des référentiels écologiques<br />

et spatio-temporels variés et (2) les conséquences des mutations agricoles sur le patrimoine<br />

naturel au sein des écosystèmes prairiaux (Alard, 1998). Mes travaux se sont alors orientés<br />

selon ces deux axes pour un modèle écologique particulier : les pelouses calcicoles.<br />

Ces écosystèmes semi-naturels constituent en effet des points chauds de biodiversité<br />

dans des matrices paysagères pauci-spécifiques (zones urbaines, cultures intensives, etc.).<br />

Jadis, exploitées traditionnellement pour l’agriculture (cultures, pâturage), elles ont été<br />

abandonnées depuis le début du 20 e siècle avec pour conséquence une dynamique spontanée<br />

de boisement. Les recherches ont été effectuées avec des méthodes relevant de l’écologie du<br />

paysage (Burel & Baudry, 2000) pour suivre différents compartiments de l’écosystème<br />

(phytocénoses, entomocénoses) dans des référentiels spatiaux (de 1 m² à 500 ha) et temporels<br />

(quelques mois à plusieurs siècles) variés. Ces recherches ont été soutenues financièrement<br />

par deux appels d’offres du Ministère de l’Aménagement du Territoire et de l’Environnement<br />

(MATE) coordonnés par le Professeur Didier Alard (1) Dynamique de la Biodiversité et<br />

Gestion de l’Espace, avec un contrat sur les « Facteurs de contrôle de la biodiversité des<br />

pelouses calcaires de Normandie au cours d’une dynamique successionnelle post-culturale »<br />

(1994-1997) et (2) Recréer la Nature, avec un contrat sur le « Déterminisme et la<br />

restauration de la biodiversité des écosystèmes calcicoles dans le nord de la France (Haute-<br />

Normandie, Lorraine) » (1996-2000).<br />

2.12 Recherches développées 1996-2001<br />

Après ma nomination à l’Université de Provence dans le Laboratoire de<br />

Biosystématique et Ecologie Méditerranéenne (Pr. Gilles Bonin) puis au sein de l’équipe<br />

d’Ecologie du Paysage et de Biologie de la Conservation (Pr. Thierry Tatoni), dans la<br />

continuité des objectifs fixés lors des recherches doctorales, les travaux ont cependant été<br />

menés à partir de 1996 sur des pelouses sèches comprenant plus ou moins des éléments de<br />

la flore méditerranéenne. Parmi, ces sites, figurent un archipel de pelouses calcicoles de<br />

petites tailles à l’étage montagnard (pelouses du Vercors), deux grands ensembles dont un<br />

situé sur un plateau calcaire (Causse Méjean) et une steppe méditerranéenne (la Crau). Ces<br />

recherches ont pu être poursuivies grâce au soutien financier du Ministère de l’Aménagement<br />

du Territoire et de l’Environnement dans le cadre de trois programmes de recherches (1)<br />

Espaces Protégés, avec un contrat portant sur la « Fragmentation, la complémentarité et la<br />

fonctionnalité des espaces protégés : conservation des espaces et des espèces en Crau »<br />

(2000-2002) dont j’assure la coordination, (2) Agriculture et Biodiversité avec un contrat<br />

portant sur le « Pastoralisme et la biodiversité en région méditerranéenne : Impact du<br />

pâturage itinérant sur l’organisation de la biodiversité et les flux biologiques au niveau du<br />

paysage » (2000-2003) dont la coordination est assurée par le Professeur Thierry Tatoni et (3)<br />

Biodiversité avec un contrat portant sur « Dynamique de la biodiversité, formes de<br />

connaissances et impact des pratiques sociales » dont la coordination est assurée par le<br />

Professeur Thierry Tatoni et le docteur Chantal Aspe.<br />

! ! " #$% & '((' )" * + ,--(. 23


Les recherches menées dans un premier temps sur les pelouses calcicoles de Haute-<br />

Normandie avaient démontré l’importance des utilisations agricoles anciennes dans la<br />

composition floristique et l’évolution de la végétation actuelle notamment au niveau de la<br />

présence d’espèces adventices des anciennes cultures (messicoles calcaires). A ce niveau, le<br />

fait de travailler avec les mêmes objectifs mais sur des pelouses sèches du sud de la France,<br />

montre toute sa pertinence. En effet, si les cultures sur coteaux calcaires ont disparu en Haute-<br />

Normandie depuis le début du 20 e siècle (Dutoit, 1997), elles sont encore largement présentes<br />

et pratiquées traditionnellement dans le territoire du Parc naturel régional du Luberon (Dutoit<br />

et al., 1999). Ainsi, un certain nombre d’expérimentations visant à mieux comprendre la mise<br />

en place et la persistance de ces communautés ont pu être réalisées grâce au soutien du<br />

Bureau des Ressources Génétiques (BRG) dans le cadre du programme Recherches<br />

Méthodologiques pour l’Amélioration des Processus de Gestion et de Conservation des<br />

Ressources Génétiques Animales, Végétales et Microbiennes avec un contrat portant sur la<br />

« Dynamique des populations des espèces messicoles au sein des agro-écosystèmes du Parc<br />

naturel régional du Luberon : implications pour la conservation des espèces menacées. »<br />

(1999-2001) coordonné par le docteur Laurence Affre et moi-même.<br />

Au delà de la production scientifique qui en découle, ces deux programmes ont permis<br />

la constitution d'une petite équipe de recherches avec la collaboration de deux étudiants<br />

aujourd’hui en 3 ème année de thèse (Eric Gerbaud et Elise Trivelly), l’encadrement de trois<br />

étudiants en DEA « Biosciences de l’Environnement et Santé » (Elise Buisson, Eric Gerbaud,<br />

Laurent Tatin), et dans le cadre d’une collaboration internationale avec le département de<br />

conservation de la nature de l’Université de Regensburg en Allemagne (Pr. Peter Poschlod),<br />

l’encadrement de deux « Masters Thesis » (équivalent DEA de Mathias Jaëger et Christine<br />

Roëmermann).<br />

2.21 Objectifs généraux<br />

2.2 CADRE CONCEPTUEL<br />

L’écologie est un domaine de la biologie qui peut être distingué par la multiplicité de<br />

ses thématiques de recherches (Académie des Sciences, 2000). Mais, qui s’intéresse plus<br />

particulièrement à certains niveaux hiérarchiques de l’organisation des systèmes biologiques<br />

(populations, communautés). De même, en liaison avec la nature hétérogène de ces objets<br />

d’études, tant dans l’espace que dans le temps, elle apparaît plus comme une science de<br />

synthèse qu’une science analytique. Comme de nombreuses autres disciplines scientifiques, il<br />

existe une absence flagrante de modèles permettant de cadrer les travaux des écologues. Si<br />

quelques théories existent (biogéographie insulaire, niche dé régénération, loterie compétitive,<br />

etc.), celles-ci ne font pas l’unanimité et les résultats expérimentaux ne confirment pas<br />

toujours les modèles élaborés.<br />

S’il en est ainsi en écologie fondamentale, il en va de même en biologie de la<br />

conservation. Les gestionnaires d’espaces ou d’espèces sont en effet actuellement confrontés<br />

à l’absence de modèles applicables à leurs cas concrets de gestion d’espaces naturels et de<br />

populations d’espèces à forte valeur patrimoniale. De plus, cette absence de modèle théorique<br />

se retrouve non seulement au niveau des méthodologies à mettre en place mais aussi et surtout<br />

dans la définition de ces objectifs (Maizeret & Olivier, 1996).<br />

De nombreux écrits existent en matière de définition des objectifs de gestion<br />

conservatoire des espaces naturels avec l’apparition de courants de pensée opposant les<br />

! ! " #$% & '((' )" * + ,--(. 24


tenants du « laisser faire la nature » (Terrasson, 1988,94 ; Carbiener, 1995 ; Génot, 1998) aux<br />

tenants de la gestion conservatoire (Lecomte, 1995).<br />

En conséquence, les objectifs de ce bilan de 10 années de recherches seront de<br />

corréler nos résultats acquis en écologie des perturbations à la gestion conservatoire des<br />

écosystèmes semi-naturels de pelouses sèches en France. Ces travaux et leurs applications<br />

ne peuvent cependant être proposés sans rappeler dans un premier temps les principaux<br />

résultats obtenus en écologie fondamentale sur les perturbations, leurs impacts sur la<br />

biodiversité et le fonctionnement des écosystèmes mais aussi, sur les concepts, objectifs et<br />

méthodes en biologie de la conservation (Meffe & Carrol, 1994 ; Noss, 1999).<br />

Dans un second temps, après avoir expliqué les raisons du choix des sites de pelouses<br />

sèches comme modèle d’étude, nous présenterons les principales méthodologies mises en<br />

place, les principaux résultats obtenus et leurs applications en biologie de la conservation.<br />

Ensuite, dans une troisième partie, les perspectives de prolongation des recherches seront<br />

évoquées aux niveaux fondamentaux, méthodologiques et appliqués. La conclusion abordera<br />

enfin les résultats d’une recherche originale sur la perception de nos travaux par les<br />

populations humaines fréquentant les sites de pelouses sèches.<br />

2.22 Ecologie des perturbations<br />

Une perturbation peut être définie comme « tout événement, relativement discret<br />

dans le temps, désorganisant la structure de l’écosystème, de la communauté, ou de la<br />

population, modifiant les ressources, la disponibilité du substrat ou l’environnement<br />

physique » (White & Pickett, 1985). Les systèmes écologiques subissent tout un ensemble de<br />

perturbations à différentes échelles spatio-temporelles, cet ensemble est alors appelé « régime<br />

de perturbations ». Il est caractérisé par la nature des perturbations et leurs fréquences spatiotemporelles.<br />

Chacune de ces composantes agit de manière distincte sur les communautés et<br />

les populations. L’effet des perturbations peut aussi varier en fonction de leur date<br />

d’occurrence, de leur localisation, de leur prévisibilité et aussi de l’histoire locale et régionale<br />

des perturbations. Rykiel (1985) différencie ainsi les perturbations dites « endogènes » qui<br />

font partie du fonctionnement considéré comme habituel d’un écosystème (pâturage dans une<br />

prairie) de celles « exogènes » qui sont imposées depuis l’extérieur du système (labour d’une<br />

prairie). Des précisions restent cependant à apporter par rapport aux échelles de temps et<br />

d’espaces dans lesquelles, elles s’exercent (Lavorel, 2000).<br />

En effet, comprendre la dynamique de la coexistence des espèces demande d’analyser<br />

les effets des perturbations à plusieurs niveaux d’organisation emboîtés. Ces perturbations<br />

peuvent être naturelles ou anthropiques, mais leur nature est fondamentalement hiérarchique,<br />

en ce sens qu’une perturbation peut affecter un niveau d’organisation (population,<br />

communauté ou paysage) et ne pas affecter les autres (Tatoni, 2000). Il est donc difficile de<br />

considérer la perturbation comme une variable simple. Il convient de considérer sa nature, son<br />

intensité, sa fréquence, son étendue spatiale et temporelle, ainsi que le ou les niveaux<br />

d’organisation du vivant qu’elle est susceptible d’affecter, avant de vouloir définir des<br />

hypothèses et des modèles sur les relations entre perturbations et biodiversité.<br />

L’une des hypothèses les plus fréquemment citée sur les relations entre les perturbations<br />

et la richesse spécifique est celle de Connell & Slatyer (1977), l'hypothèse de la<br />

perturbation modérée ("intermediate disturbance hypothesis"). La diversité est maximisée<br />

par des régimes de perturbations permettant des compromis entre capacités de colonisation et<br />

! ! " #$% & '((' )" * + ,--(. 25


de compétition des espèces. Ce niveau de perturbation intermédiaire peut concerner n’importe<br />

quelle composante du régime : intensité, taille et fréquence. Ce niveau reste cependant<br />

difficile à déterminer pour une communauté particulière et Huston (1979) précise que cette<br />

hypothèse ne peut être dissociée de la disponibilité trophique au sein du biotope et propose un<br />

modèle intégrateur qu'il a nommé modèle de l'équilibre dynamique ("Dynamic equilibrium<br />

model"). Ce modèle intègre le modèle de Connell & Slatyer et le modèle de productivité<br />

intermédiaire de Grime (1979). Ce modèle est particulièrement adapté à la prise en compte<br />

simultanée des deux grandes catégories de facteurs écologiques structurant les communautés<br />

et les paysages : les ressources trophiques et les perturbations.<br />

D’autres théories, tenant compte des modalités du régime de perturbations (fréquence,<br />

nature, taille, date, etc.) ont été proposées comme la théorie de la niche de régénération<br />

(Grubb, 1977) où les perturbations maintiennent la diversité parce que différents types de<br />

perturbations, leur localisation et les conditions durant la régénération, favorisent les espèces<br />

ayant des caractéristiques biologiques différentes pour l’installation d’une nouvelle<br />

génération. Enfin, la théorie clé-serrure (Gigon & Leuterd, 1996) et la théorie de la loterie<br />

compétitive (Chesson & Warner, 1981) encore appelée théorie du carrousel (Van der<br />

Maarel & Sykes, 1993) considèrent les perturbations comme un facteur de variabilité spatiotemporelle<br />

de l’environnement. Elles démontrent comment l’alternance stochastique de<br />

conditions différentielles favorables aux espèces peut mener à une co-existence stable<br />

d’espèces ayant des niches de régénération différentes à condition, qu’il y ait un avantage<br />

démographique aux populations à faible densité.<br />

Dans nos travaux, nous n’avons pas chercher à étayer une théorie par rapport à une<br />

autre, celles-ci servent plutôt de cadre pour l’interprétation des résultats et leurs applications<br />

en biologie de la conservation. La validation expérimentale des théories présentées en matière<br />

de rôles de la biodiversité et de ses liens avec les régimes de perturbations, nécessiterait des<br />

protocoles expérimentaux spécifiques qui n’ont pas été mis en œuvre au cours de nos<br />

recherches passées.<br />

2.23 La biologie de la conservation<br />

La biologie de la conservation a émergé en tant que discipline scientifique vers la fin<br />

des années 1960. Elle se distingue de la protection de la nature traditionnelle dont les racines<br />

remontent au milieu du 18 e siècle. La protection de la nature consiste essentiellement en la<br />

mise en place de moyens réglementaires pour soustraire des espaces et espèces à l’emprise de<br />

l’homme tandis que la biologie de la conservation se fonde sur une base scientifique pour<br />

déterminer les actions de conservation à entreprendre et à appliquer dans des situations<br />

concrètes (Blondel, 1995a).<br />

Deux courants de recherches peuvent être distingués en biologie de la conservation (1)<br />

celui qui s’intéresse à la conservation d’espèces particulières, de populations locales, de<br />

communautés ou d’espaces, il s’appuie surtout sur leur biologie pour intervenir et (2) celui<br />

qui considère les organismes comme des acteurs des processus, voire comme des abstractions,<br />

et le raisonnement se fait en termes de fonctionnement global de l’écosystème (approche<br />

écosystémique).<br />

De même, au sein de la biologie de la conservation, deux niveaux doivent être<br />

distingués, celui qui s’intéresse à la conservation des gènes et espèces ex situ (jardins<br />

botaniques, zoos, etc.) et celui de la conservation des gènes, espèces, populations et<br />

! ! " #$% & '((' )" * + ,--(. 26


communautés au sein d’habitats fonctionnels in situ (écosystèmes, écocomplexes). Ce dernier<br />

aspect correspond aux objectifs de la gestion conservatoire et de la restauration écologique<br />

des écosystèmes (Spellerberg et al., 1991 ; Sutherland & Hill, 1995 ; Boyce & Haney, 1997 ;<br />

Grumbine, 1997).<br />

Si les méthodes de la biologie de la conservation sont du domaine des sciences dures<br />

avec une large place pour la biologie, il n’en va pas de même pour la définition des objectifs<br />

qui dépendent peut-être beaucoup plus largement des sciences de l’homme car les référentiels<br />

sont alors d’ordre sociologique (Larrère & Larrère,1997 a,b) . La biologie de la conservation<br />

est donc par nécessité interdisciplinaire et elle doit prendre en considération les multiples<br />

usages et perceptions de la diversité biologique par les sociétés humaines. La biologie de la<br />

conservation ne peut ainsi éluder la question des choix puisque les enjeux débordent la simple<br />

sphère scientifique. C’est pourquoi, nous nous sommes également intéressés dans nos travaux<br />

(Elise Trivelly in prep) aux perceptions et valeurs attribuées aux espaces de pelouses sèches.<br />

Trois grands objectifs de conservation peuvent actuellement être identifiés au sein de la<br />

gestion conservatoire des espaces naturels (Carbiener, 1998) :<br />

2.231 La diversité biologique<br />

Encore appelée biodiversité depuis la conférence de Rio en 1992, celle-ci doit être<br />

appréhendée à partir de sa définition plurielle (Wilson, 1988) qui est « la variété des espèces<br />

vivantes qui peuplent la biosphère ». Elle doit être considérée à différents niveaux de<br />

perception de l’organisation des êtres vivants, emboîtés les uns dans les autres, des gènes à la<br />

biosphère. Elle comprend donc, la diversité génétique, mesurée à l’échelle de l’espèce ; la<br />

diversité spécifique encore appelée richesse spécifique car elle somme la quantité d’espèces<br />

au sein d’une communauté ou plus usuellement par rapport à une surface donnée ; la<br />

diversité des communautés, qui représente la somme des communautés ou habitats qui les<br />

définissent au sein d’un écosystème et enfin la diversité des écosystèmes eux-mêmes qui<br />

permet d’identifier les structures d’organisation des écosystèmes au sein de paysages encore<br />

appelés écocomplexes.<br />

L’importance écologique de la diversité biologique est actuellement un objectif majeur<br />

de la recherche en écologie (Schwartz et al., 2000). Cependant, si certaines expérimentations<br />

ont démontré les avantages d’un haut niveau de biodiversité sur le fonctionnement des<br />

écosystèmes, d’autres travaux récents démontrent que les processus fonctionnels des<br />

écosystèmes (cycle des nutriments, flux énergétiques) sont plus déterminés par les<br />

caractéristiques morphologiques et physiologiques des organismes qui les composent plutôt<br />

que par leur nombre (Samson & Knopf, 1996). L’identification d’espèces clés de voûte des<br />

écosystèmes et d’espèces redondantes par rapport à la fonctionnalité montrent que la<br />

recherche d’un haut niveau de biodiversité (richesse spécifique forte) n’est plus une fin en soi<br />

(Grime, 1997). A la diversité ou richesse maximale des écosystèmes, doit donc venir se<br />

surimposer la notion d’espèces à forte valeur patrimoniale. Cette notion peut alors être<br />

traduite en terme d’espèce rare vis-à-vis de la distribution des taxons ou d’espèce clé vis-àvis<br />

du ou des rôles de l’espèce dans l’écosystème (Schutze & Mooney, 1994).<br />

! ! " #$% & '((' )" * + ,--(. 27


2.232 La naturalité<br />

La naturalité ou « Wilderness » des anglophones est une notion qui ne peut être<br />

appréhendée par des biologistes, elle demeure un objet d’études de la sociologie de<br />

l’environnement car elle fait appel à des référentiels culturels et socio-économiques (Larrère<br />

& Larrère, 1997 a,b). Une plus grande naturalité s’observerait dans les écosystèmes où<br />

l’intervention de l’homme est la plus réduite. Cependant, pour les écosystèmes semi-naturels<br />

d’Europe occidentale, cette notion paraît difficilement applicable car souvent, c’est à l’échelle<br />

des paysages et des siècles que s’inscrit l’action de l’homme (Rackham, 1986). Les espaces<br />

naturels ou plutôt semi-naturels (pelouses sèches, bocages, prairies de fauche, etc.) sont alors<br />

chargés de valeurs culturelles et ils constituent un véritable patrimoine historique qui<br />

témoigne d’une relation homme/nature particulière (Larrère, 1993). C’est cette relation que<br />

les gestionnaires cherchent à conserver plutôt que des écosystèmes dits primaires dont<br />

l’existence en Europe en ce début de 3 e millénaire est plus qu’hypothétique (Dutoit, 1996b).<br />

De même, la restauration de ces écosystèmes primaires dans leur échelle de fonctionnalité<br />

(biome) semble aujourd’hui utopique dans une Europe qui compte 375 millions d’habitants et<br />

où les écosystèmes ont subit plusieurs millénaires de perturbations anthropiques ou<br />

anthropozoogènes.<br />

2.233 La fonctionnalité<br />

Le respect du principe de fonctionnalité implique la conservation des caractéristiques<br />

physiques et chimiques influençant les paramètres des écosystèmes. De ces caractéristiques,<br />

dépendent les capacités de renouvellement des habitats, des communautés et populations<br />

qu’ils abritent. Le principe de fonctionnalité est d’une part indissociable de l’échelle spatiale,<br />

qui renvoie à la notion de surface minimum d’un espace protégé. Cette surface peut être<br />

définie comme la surface en dessous de laquelle il n’est pas possible d’assurer la<br />

fonctionnalité de l’écosystème que l’on souhaite conserver (Blondel, 1995a).<br />

D’autre part, ce principe doit être relié avec celui des rôles de la biodiversité. Pendant<br />

longtemps, il a été admis que la biodiversité contribuait de manière positive au<br />

fonctionnement des écosystèmes (Schultze & Mooney, 1994). Une diversité plus élevée<br />

permettrait ainsi une meilleure utilisation des ressources abiotiques en particulier grâce à la<br />

complémentarité entre les taxons ou génotypes dans la manière dont ils exploitent les<br />

ressources, ce qui impliquerait une productivité primaire plus élevée (Tilman, 1988, 1996).<br />

Une diversité élevée contribuerait aussi à garantir une plus grande stabilité face aux variations<br />

habituelles ou catastrophiques de l’écosystème (Pimm, 1991). A l’inverse, selon Grime<br />

(1974) la compétition est maximale dans les habitats fertiles où les espèces à forte croissance<br />

(aérienne et souterraine) et de grande taille ou à forte expansion latérale, sont capables de<br />

réduire la lumière et les ressources à un niveau permettant l’exclusion de nombreuses espèces.<br />

Quatre hypothèses ont été proposées pour résumer les relations entre biodiversité et<br />

fonctionnalité des écosytèmes (Lavorel, 2000 pour revue) :<br />

- L’hypothèse du rivet ou d’additivité où chaque taxon joue un rôle unique si bien<br />

que l’intensité de la fonction augmente linéairement avec le nombre d’espèces<br />

présentes.<br />

- L’hypothèse de redondance où à partir d’un certain nombre de taxons (seuil à<br />

définir), les taxons supplémentaires occupent une fonction déjà représentée dans la<br />

communauté. Il y a donc saturation de la réponse à l’intensité du processus.<br />

! ! " #$% & '((' )" * + ,--(. 28


- L’hypothèse d’assurance où il y aura des taxons capables d’assurer le<br />

fonctionnement de l’écosystème en cas de perturbations.<br />

- L’hypothèse idiosyncratique où les effets des taxons sont purement individuels<br />

avec pour conséquence une augmentation ou une diminution imprévisible du<br />

fonctionnement de l’écosystème en fonction de l’accumulation ou de la suppression de<br />

certains taxons.<br />

Enfin la notion de fonctionnalité de l’écosystème ne peut se départir d’une vision<br />

anthropocentrique très présente en matière d’aménagement du territoire. Cette recherche des<br />

fonctions positives des écosystèmes doit en effet être, tout comme la notion de naturalité,<br />

tempérée par les référentiels culturels et socio-économiques des acteurs de l’aménagement.<br />

Chaque groupe sociologique peut ainsi y voir la fonctionnalité qui l’intéresse (Wintz, 1992).<br />

2.24. La gestion conservatoire et l’écologie de la restauration<br />

Schématiquement, jusqu’au début des années 1960, conserver la nature revenait<br />

essentiellement à créer des parcs et réserves pour préserver des morceaux de nature<br />

aujourd’hui qualifiée d’extraordinaire. Cette stratégie s’est toutefois révélée insuffisante pour<br />

pallier les effets de la fragmentation, de l’isolement et de l’évolution spontanée des<br />

écosystèmes à préserver (voir l’exemple de l’île de Barro Colorado in Blondel, 1995b). En<br />

conséquence, à partir des années 1960, sont apparus de véritables opérations de restauration<br />

écologique des écosystèmes dont l’aboutissement est l’apparition d’une écologie de la<br />

restauration au sein de la biologie de la conservation (Barnaud, 1995).<br />

La gestion conservatoire des écosystèmes généralement mise en place dans les parcs,<br />

réserves et conservatoires fait intégralement partie de l’écologie de la restauration lorsqu’il<br />

s’agit d’opérations menées in situ quelles que soient leurs intensités (Young, 2000). Au<br />

contraire, les opérations menées par les muséums et conservatoires botaniques pour la<br />

conservation d’espèces ex situ (banque de gènes , index seminum, collections botaniques, etc.)<br />

relèvent plus de la biologie de la conservation jusqu’au moment où les espèces conservées<br />

sont introduites ou réintroduites dans leurs habitats (With, 1997).<br />

Depuis longtemps, l’homme s’est préoccupé de restauration écologique. Ainsi dès<br />

l’Empire Romain, certains empereurs ont pris des mesures actives de conservation et<br />

restauration de la forêt méditerranéenne. Plus proche de nous, à la fin du 19 e siècle, les<br />

montagnes ont fait l’objet de plantations à des fins de lutte contre l’érosion et inondations<br />

dans les vallées. Cette politique appelée « Restauration des Terrains en Montagne » a<br />

cependant créé un véritable traumatisme dans les populations locales car aucun travail de<br />

perception de ces espaces et de communication n’avait été fait préalablement.<br />

Aujourd’hui la terminologie en matière de restauration écologique est précisée<br />

(Aronson et al., 1993 ; Le Floc’h & Aronson, 1995), la restauration sensu stricto est la<br />

transformation intentionnelle d’un milieu pour y rétablir l’écosystème considéré comme<br />

indigène et historique. Le but de cette intervention est de revenir à la structure, la diversité et<br />

la dynamique de cet écosystème. Cette opération est donc relativement peu exigeante en<br />

moyens et en temps. Elle n’est cependant applicable que si l’écosystème a conservé une<br />

certaine capacité à se restaurer suite à une perturbation, autrement dit, s’il subsiste un niveau<br />

de résilience.<br />

! ! " #$% & '((' )" * + ,--(. 29


Au sein, des opérations de restauration peut être distingué l’ensemble des interventions<br />

qui consistent simplement en un rajeunissement de la trajectoire de la succession végétale<br />

qui se met en place après abandon des pratiques agricoles traditionnelles (ARTICLE 12).<br />

Lorsque la colonisation par des ligneux est trop importante (avec développement d’un sol à<br />

haut niveau de fertilité impropre à la conservation et à l’installation des espèces tolérantes aux<br />

stress), c’est une opération de réhabilitation qui est alors mise en place. La réhabilitation<br />

d’un écosystème consiste à lui permettre de retrouver ses fonctions essentielles grâce à une<br />

opération forte mais limitée dans le temps. Généralement cette opération doit permettre à<br />

l’écosystème de franchir un seuil d’irréversibilité quand la résilience est insuffisante pour<br />

qu’il puisse s’auto-restaurer. Enfin, lorsqu’un nouvel écosystème est créé sans relations<br />

particulières à un écosystème de référence existant au préalable, il s’agit d’une réaffectation.<br />

Nous ferons souvent appel à la terminologie utilisée en écologie de la restauration. De<br />

même, au delà des techniques mises en place et de leurs impacts sur les écosystèmes vis-à-vis<br />

des principes fondamentaux, nous n’oublierons pas d’intégrer ces opérations de génie<br />

écologique dans les contextes socio-économiques différents du nord-ouest et du sud-est de la<br />

France. En effet, si les techniques de restauration peuvent s’affranchir plus ou moins de la<br />

perception des autres acteurs dans un contexte général d’abandon dans le nord-ouest, il n’en<br />

va pas de même dans le sud-est où les opérations de restauration doivent intégrer les autres<br />

acteurs dans une démarche de développement durable (Pontanier et al., 1995 ; Urbanska et<br />

al., 1997).<br />

! ! " #$% & '((' )" * + ,--(. 30


2.3 SITES D’ETUDES<br />

Le choix des pelouses sèches pour tester des régimes de perturbations appliqués à la<br />

gestion conservatoire des écosystèmes semi-naturels est à relier avec (1) leurs valeurs<br />

patrimoniales à des niveaux multiples (flore, faune, habitats, etc.), (2) leur distribution sur<br />

l’ensemble de l’Europe, (3) leurs surfaces et leurs contextes socio-économiques variés, (4)<br />

leurs diverses utilisations humaines passées et leurs abandons progressifs, (5) l’abondance des<br />

recherches antérieures.<br />

Bien d’autres écosystèmes terrestres auraient pu être choisis pour tester ces<br />

perturbations car ils répondent aux critères précédents (tourbières, forêts, pelouses acidiphiles,<br />

etc.) cependant il est important de signaler que ces sites ateliers ont été choisis à une époque<br />

(1991) où peu de recherches étaient effectuées en France sur ce type d’écosystèmes hormis les<br />

recherches des phytosociologues et les travaux de précurseurs comme ceux de Philippe<br />

Maubert à la réserve naturelle de la Grand Pierre et de Vitain dans le Loir-et-Cher, depuis les<br />

années 1980 (Maubert & Dutoit, 1995 ; Maubert, 1998 ; Maubert, 2000).<br />

Cependant, à l’échelle du continent européen, de nombreux travaux, essentiellement en<br />

Grande Bretagne et aux Pays-Bas, ont été réalisés sous l'angle de l'étude des successions<br />

végétales, des niches écologiques, des compétitions interspécifiques, de la paléoécologie, de<br />

l'écologie historique et des stratégies autécologiques (Dutoit & Alard, 1996 pour revue). Les<br />

fondements de la biologie de la conservation ont également été construits en partie sur les<br />

problématiques conservatoires des pelouses calcicoles. En France, de nombreuses synthèses<br />

phytosociologiques ont été approfondies à l'échelle nationale. Au niveau paysager, beaucoup<br />

moins de travaux ont été réalisés à l’exception des recherches concernant les relations entre<br />

les pratiques agro-pastorales anciennes et l’évolution des paysages (Trivelly et al., 2000)<br />

Aujourd’hui, une nette évolution temporelle peut être constatée. Les recherches menées<br />

au début du siècle sont essentiellement descriptives (botanique, entomologie) et mettent<br />

l'accent sur l'importante richesse biologique de ces écosystèmes. A partir des années 1950, les<br />

recherches concernent de plus en plus le domaine de l'écologie fonctionnelle et de<br />

nombreuses études d'écophysiologie des espèces calcicoles font leur apparition (relation solplante,<br />

mycorhization, synthèse chlorophyllienne, etc.). Au niveau des communautés, si des<br />

suivis diachroniques de la végétation ont lieu depuis le début du siècle en Angleterre, la<br />

classification hiérarchique des communautés (typologie) est essentiellement le fait de travaux<br />

effectués sur le continent (phytosociologie). L’ensemble de ces travaux aboutira à la<br />

proposition de modèles pour expliquer la forte richesse spécifique en phanérogames de ces<br />

écosystèmes (niche de régénération, carrousel, etc.). De la fin des années 1960 au début des<br />

années 1980, des recherches de biologie de la conservation sont essentiellement menées en<br />

Angleterre. Les impacts des différentes opérations de gestion conservatoire (fauchage,<br />

pâturage, brûlis) sont testés sur divers compartiments de l'écosystème. Aujourd’hui, dans le<br />

cadre des recherches menées sur les changements globaux, de nombreux travaux présentent<br />

les résultats des conséquences de ces changements sur la richesse spécifique des écosystèmes<br />

de pelouses calcicoles (augmentation de la teneur en di-oxyde de carbone, ozone, etc.). Enfin,<br />

face à la réduction drastique des surfaces en pelouses calcicoles, des opérations de<br />

restauration et de réhabilitation sont en cours notamment à partir de carreaux de carrières en<br />

Angleterre, Pays-Bas et Allemagne (Dutoit & Alard, 1996 pour revue).<br />

! ! " #$% & '((' )" * + ,--(. 31


Dans notre cas, les pelouses calcicoles choisies comme sites ateliers pour les<br />

expérimentations ont été échantillonnées en France selon un gradient nord-ouest (Haute-<br />

Normandie), centre (Causse Méjean) et sud-est (Vercors, Crau) afin d’intégrer au mieux les<br />

changements dans les variables écologiques (climat, sol), les trajectoires historiques (type de<br />

pâturage, de culture, etc.) et les variables socioculturelles qui définissent aujourd’hui<br />

l’utilisation de ces écosystèmes en France (Tableau I).<br />

Sites d’études<br />

Pluviométrie (mm)<br />

Température<br />

moyenne annuelle<br />

(°C)<br />

Surfaces (ha)<br />

Type de site<br />

Altitude (m)<br />

Sols<br />

(A.F.E.S., 1995)<br />

Utilisations agricoles<br />

anciennes<br />

Utilisations agricoles<br />

actuelles<br />

Haute-Normandie<br />

800<br />

10<br />

1 – 400<br />

Archipel collinéen<br />

40 - 100<br />

Rendosols -<br />

Brunisols<br />

Cultures diverses<br />

(céréales, vignobles)<br />

Pâturage divers<br />

Abandon<br />

Vercors<br />

881- 1214<br />

7 - 11<br />

1 – 500<br />

Archipel<br />

montagnard<br />

300 - 1300<br />

Rendosols,<br />

Fersiallisols<br />

Calcosols<br />

Cultures diverses<br />

(céréales)<br />

Pâturage divers<br />

Abandon<br />

Pâturage divers<br />

TABLEAU I. Quelques caractéristiques des sites échantillonnés.<br />

Causse Méjean<br />

851<br />

8<br />

33 000<br />

Plateau montagnard<br />

1000 - 1100<br />

Lithosols<br />

Fersiallisols<br />

Brunisols<br />

Cultures diverses<br />

(céréales)<br />

Pâturage ovin<br />

Abandon<br />

Pâturage ovin<br />

Enrésinement<br />

2.31 Les pelouses sèches calcicoles de Haute-Normandie (Dutoit, 1996)<br />

Crau Sèche<br />

500<br />

! ! " #$% & '((' )" * + ,--(. 32<br />

14<br />

11 500<br />

Plaine collinéenne<br />

5 - 65<br />

Fersiallisols<br />

Cultures diverses<br />

(céréales, melons)<br />

Pâturage ovin<br />

Surpâturage<br />

Vergers intensifs<br />

Carrières, industries<br />

Les pelouses sèches calcicoles de Haute-Normandie sont principalement situées dans la vallée de Seine,<br />

ses affluents (Eure, Risle, etc.) et les rebords de la cuesta du Pays de Bray en Seine-Maritime. Toutes ces<br />

pelouses sont installées sur un substrat composé de craie d’âge Crétacé. Elles sont présentes sur les corniches et<br />

falaises calcaires provenant du creusement du fleuve de la Seine et de ses affluents.<br />

Le climat de la vallée de Seine est relativement tempéré avec des précipitations annuelles de 800 mm<br />

pour une température annuelle moyenne de 10°C. Cependant, ces conditions climatiques peuvent être fortement<br />

modifiées par l’orientation et la pente des versants où sont installées les pelouses calcicoles. Les sols abritant ces<br />

formations végétales font tous partie de la famille des rendosols (des lithosols des corniches aux brunisols<br />

saturés des vallons et thalwegs).<br />

Au niveau phytosociologique, les pelouses calcicoles de Haute-Normandie peuvent être rattachées à la<br />

classe des Festuco-Brometea, ordre des Brometalia erecti, alliances du Mesobromion et du Xerobromion. Les<br />

principales associations rencontrées sont le Pulsatillo-Seslerietum sur les falaises bien exposées de la vallée de<br />

Seine, le Festuco-Seslerietum, sur les falaises en aval de Rouen ou dans le pays de Bray. En amont de Rouen,<br />

dans le département de l’Eure, l’Astragalo-Seslerietum est décrit avec apparition d’espèces plus méridionales.


Les pelouses sèches de Haute-Normandie présentent aujourd’hui des surfaces variables de quelques à<br />

plusieurs centaines d’hectares. Elles constituent des reliques d’une végétation secondaire créée par l’homme et<br />

entretenue par ses troupeaux pendant des siècles. En dehors de l’activité pastorale, les coteaux calcaires ont<br />

également été cultivés pour la vigne, les céréales, les plantes tinctoriales et autres primeurs (petits pois).<br />

Cependant toutes ces utilisations ont été abandonnées durant la première partie du 20 e siècle avec pour<br />

conséquences une dynamique spontanée de la végétation vers le boisement. Depuis le début des années 1990,<br />

diverses opérations ont donc été mises en place (mesures agri-environnementales, programme Life, réserve<br />

naturelle volontaire, contrats territoriaux d’exploitation, etc.) pour conserver ces formations végétales et leurs<br />

richesses floristiques et faunistiques.<br />

2.32 Les pelouses sèches calcicoles du Vercors Méridional (Barbaro, 1999)<br />

Les pelouses sèches calcicoles échantillonnées sont présentes aux étages collinéen et submontagnard du<br />

Vercors (de 300 à 1300 m) qui est un massif préalpin calcaire occupant une position charnière entre les Préalpes<br />

du Nord et les Préalpes du Sud. La transition climatique vers le climat subméditerranéen est particulièrement<br />

rapide dans sa partie sud-ouest. Les précipitations moyennes annuelles sont donc très contrastées, variant de<br />

1214 mm et 7°C à Villard-de-Lans (1040 m), au nord du plateau, à 881 mm et 11°C à Die (400 m), au sud du<br />

massif, dans la vallée de la Drôme.<br />

Deux grands types de sol se rencontrent dans cette zone d’étude. Les sols de plateau en relief karstique<br />

sont des lithosols sur calcaire dur et des fersiallisols dans les dolines et fissures de la roche. Les sols de versants,<br />

en relief collinaire, sont des rendosols ou des calcosols sur grèze colluviale ou calcaires marneux.<br />

L’appartenance phytosociologique des pelouses sèches calcicoles du Vercors est complexe en raison de la<br />

transition bioclimatique. Les pelouses xérophiles et mésoxérophiles à affinités méditerranéennes se rattachent<br />

aux associations de l’Ononido-Carlinetum et de l’Argylobio-Aphyllantetum. Celles à affinités montagnardes aux<br />

alliances du Seslerio-Xerobromion et du Teucrio-Mesobromion, tandis que les pelouses mésophiles et mésoacidiphiles<br />

appartiennent aux alliances du Mesobromion, de l’Alchilleo-Cynosurion et du Thymo-Cynosurion.<br />

Dans le Vercors, les pelouses, landes et fruticées collinéennes sont utilisées pour l’élevage ovin et caprin<br />

depuis le Moyen Âge. La déprise agricole y a pris de l’ampleur dans les années 1950-1960 avec pour<br />

conséquence, la mise en place de mesures agri-environnementales de 1991 à 1996 dont les objectifs sont le<br />

maintien de la richesse floristique et faunistique des pelouses sèches calcicoles par des pratiques agro-pastorales<br />

extensives.<br />

2.33 Les pelouses sèches calcicoles du Causse Méjean (Tatin, 1998)<br />

Le Causse Méjean fait partie des grands causses de Lozère (300 000 ha) dans le sud du Massif Central.<br />

D’une surface de 33 000 hectares, il est constitué d’un plateau (1000 – 1200 m). Ce causse se rattache au Mont-<br />

Aigoual par le Col du Perjuret, partout ailleurs il est délimité par des falaises vertigineuses de 400 à 500 mètres<br />

de profondeur. A l’est, il est délimité par le Tarnon vis-à-vis des Cévennes. Au nord-ouest et à l’ouest, il finit<br />

brusquement sur le canyon du Tarn, en face des parois du Causse de Sauveterre. Au sud, les gorges de la Jonte le<br />

séparent du Causse Noir. Notre site d’étude, le hameau du Villaret, reçoit en moyenne 851 mm de précipitations<br />

annuelles et connaît 120 à 128 jours de gelées par an. Le climat peut y être caractérisé par un long hiver<br />

rigoureux avec 7 mois ou la température moyenne est inférieure à 10°C.<br />

A la surface du plateau, affleurent exclusivement les divers étages calcaires dolomitiques du Jurassique<br />

supérieur (Kimmeridgien, Portlandien). Les sols appartiennent tous à la famille des rendosols, des lithosols sur<br />

versants escarpés aux brunisols saturés des dolines. Les vastes pelouses pâturées du Causse Méjean peuvent<br />

toutes être rattachées à la classe phytosociologique des Ononido-rosmarinetea avec trois associations principales<br />

le Stipo-Ononidetum striatae, l’Astero-Anthylledetum montanae et le Sesleria-Phyteumetum .<br />

Le pâturage de la végétation des causses semble exister depuis le Chalcolithique avec la culture en<br />

céréales des dolines, pratique qui perdurent encore de nos jours. Les pelouses du Villaret (287 ha) ont été<br />

utilisées comme parcours transhumant par un troupeau de 800 brebis entre 1971 et 1991 entre mi-juin et finnovembre.<br />

En 1993, des chevaux de Przewalski ont été introduits sur 200 ha. Le reste (87 ha) constitue un enclos<br />

témoin pâturé sporadiquement en bordure par un troupeau d’ovins de 240 moutons lors des déplacements entre<br />

deux zones de parcours.<br />

! ! " #$% & '((' )" * + ,--(. 33


2.34 La steppe de Crau (Römermann, 2000)<br />

Dans le département des Bouches-du-Rhône, la Crau est une vaste plaine de plus de 60 km² délimitée par<br />

la chaîne des Alpilles au Nord, et située entre les villes de Salon-de-Provence à l’Est, Fos-sur-Mer au Sud et<br />

Arles à l’Ouest. Elle correspond à un ancien cône de déjection de la rivière Durance ayant fonctionné au cours<br />

du Pléistocène.<br />

Le climat en Crau est de type méditerranéen caractérisé par une période estivale chaude et sèche avec un<br />

ensoleillement important (3 000 heures ) et un hiver relativement doux. Les précipitations annuelles moyennes<br />

sont de l’ordre de 500 mm pour une température annuelle moyenne de 14°C. Les vents sont relativement<br />

importants avec une dominance du mistral qui souffle en moyenne 110 jours par an avec des vitesses comprises<br />

entre 50 et 150 km/h !<br />

Les sols appartiennent à la famille des fersiallisols, ils présentent en outre une forte charge en éléments<br />

grossiers (galets) dont le recouvrement peut atteindre 52% de la surface du sol. A 40 cm de profondeur, ces<br />

galets sont soudés par une matrice de carbonate de calcium (poudingue ou « Taparras » en provençal) dont le<br />

caractère imperméable empêche toutes pénétrations des racines jusqu’à la nappe phréatique pourtant seulement<br />

située à une dizaine de mètres de profondeur.<br />

La végétation de la plaine de Crau est unique, parfois qualifiée comme la seule steppe d’Europe<br />

occidentale, l’association végétale qui la caractérise est l’Asphodeletum-fistulosi qui doit être rattachée au Thero-<br />

Brachypodion. Ces pelouses sèches sont également appelées localement « coussous » ou « coussouls » dont<br />

l’étymologie est à rattacher avec le terme de parcours.<br />

Les formations végétales des coussous de la Crau ont été façonnées par le pâturage ovin itinérant depuis<br />

plus de trois millénaires et l’absence de colonisation arborée spontanée doit plus être reliée à cette exploitation<br />

qu’aux conditions climatiques locales. Jadis considérée comme un désert, la Crau a connu de multiples<br />

aménagements, de l’irrigation grâce aux eaux de la Durance (Canal de Craponne ) depuis le milieu du 16 e siècle<br />

aux vergers intensifs installés dans les années 1980, sans oublier les multiples installations militaro-industrielles<br />

(Aéroport de Miramas, stockage de munitions, décharge d’Entressens, raffinerie de Fos, etc.). En conséquence,<br />

seul 1/5 (11 500 ha) de la surface originelle des coussous persiste encore aujourd’hui. Bien que le nombre de<br />

troupeaux ait baissé depuis le début du 20 e siècle, la réduction plus rapide des surfaces de coussous entraîne<br />

cependant un surpâturage de ces formations herbacées.<br />

En conclusion, la description des différents sites fait bien évidemment apparaître<br />

un gradient climatique entre les sites du nord-ouest et du sud-est de la France. Mais des<br />

différences apparaissent également dans leurs formes et leurs tailles. Les sites de<br />

pelouses sèches peuvent se présenter sous la forme d’archipels d’îles continentales de<br />

petites tailles isolées dans des matrices paysagères peu favorables aux connexions<br />

fonctionnelles comme pour les pelouses calcicoles de Haute-Normandie (agriculture<br />

intensive, urbanisation) ou du Vercors (déprise rurale, boisement). Les autres sites se<br />

présentent au contraire sous la forme de grands ensembles en plaine (la Crau) ou en<br />

montagne (Causse Méjean). Si tous les sites ont fait l’objet d’exploitations agricoles<br />

traditionnelles (cultures, pâturage), celles-ci sont cependant abandonnées depuis plus<br />

longtemps dans les sites du nord-ouest de la France (Haute-Normandie).<br />

! ! " #$% & '((' )" * + ,--(. 34


2.4 MATERIELS ET METHODES<br />

Le principe de l’échantillonnage des écosystèmes de pelouses sèches a été de tester les<br />

impacts de différentes perturbations anthropiques (fauchage, pâturage, labours, etc.) sur<br />

différents compartiments de la biocénose (phytocénose, entomocénose épigée et hypogée).<br />

Comme les recherches en écologie du paysage ont clairement démontré une organisation<br />

hiérarchique des systèmes biologiques (population, communautés, écosystèmes,<br />

écocomplexes), les impacts des perturbations anthropiques ont été testés à différentes échelles<br />

de perception dans le temps comme dans l’espace. Les objectifs de cet échantillonnage à des<br />

niveaux et échelles différents ont été de dégager les propriétés émergentes qui apparaissent<br />

lors de changements de niveaux d’organisations pour les organismes et systèmes biologiques<br />

(Auger et al., 1992). Ci-dessous figurent les principales techniques employées, des échelles<br />

d’approches les plus grandes aux plus petites (TABLEAU II). De plus, comme la biologie de<br />

la conservation cherche à créer des systèmes de gestion durable, des recherches ont été<br />

menées sur la durabilité des systèmes de gestion mis en place par les gestionnaires d’espaces<br />

naturels (analyses minérales d’herbages).<br />

Sites d’études<br />

Phytocénoses<br />

Banque de graines<br />

Macrofaune<br />

Orthoptères<br />

Fenêtre temporelle<br />

Unité spatiale<br />

d’échantillonnage<br />

Surface échantillonnée<br />

par parcelle et par<br />

traitement<br />

Haute-Normandie<br />

Relevés<br />

phytosociologiques<br />

Points –contacts<br />

Volume unité<br />

327 cm 3<br />

Parcelle : 6540 cm 3<br />

Méthode TSBF<br />

Non<br />

200 ans<br />

3 ans<br />

1 an<br />

Parcelle agricole<br />

1 m (2 cm)<br />

0,0625 m²<br />

Variable<br />

2 m<br />

1,875 m²<br />

Vercors<br />

Points - contacts<br />

Quadrats<br />

Non<br />

Non<br />

Non<br />

6 ans<br />

10 m (20 cm)<br />

30 m<br />

TABLEAU II. Principales méthodes d’échantillonnage mises en œuvre.<br />

2.41 Ecologie historique ou géographie historique<br />

Causse Méjean<br />

Points - contacts<br />

Non<br />

Non<br />

Biocénomètre<br />

2 mois<br />

1 m (10 cm)<br />

10 m<br />

Crau sèche<br />

Quadrats<br />

Volume unité<br />

1250 cm 3<br />

Parcelle : 12500 cm 3<br />

Non<br />

Non<br />

50 ans<br />

4 m² (25 x 25 cm²)<br />

40 m²<br />

Afin d’appréhender la rémanence des perturbations anthropiques et la résilience des écosystèmes de<br />

pelouses calcicoles, des recherches en écologie historique ont été menées afin de corréler les pratiques agricoles<br />

anciennes à la richesse et à la diversité de la végétation actuelle.<br />

! ! " #$% & '((' )" * + ,--(. 35


Ces recherches consistent à retrouver des informations sur les pratiques agricoles anciennes par<br />

l’intermédiaire de documents écrits (archives, peintures, gravures, cartes postales, cartes d’états majors,<br />

photographies aériennes, etc.) renseignant au maximum sur les types d’utilisations anciennes. Dans le même<br />

temps, des investigations sont menées sur le terrain (relevés floristiques, analyses de sols, géomorphologie,<br />

ethnobotanique, etc.). Ces informations sont ensuite croisées afin de dégager des corrélations entre types et<br />

modalités de l’exploitation passée avec la composition, la structure et la dynamique de la végétation actuelle<br />

(Russel, 1997). Les limites de telles investigations sont inhérentes à l’existence de documents anciens<br />

suffisamment précis. Ainsi ces recherches sont en majorité fructueuses pour le nouveau régime (après 1789) et<br />

couvrent surtout le 19 e et 20 e siècle. Pour les siècles antérieurs, la documentation est trop fragmentaire et<br />

difficilement exploitable par un non spécialiste (ancien français, langue latine). Pour les périodes antiques et<br />

préhistoriques, les résultats des recherches en archéologie, palynologie et pédo-anthracologie peuvent apporter<br />

certains éléments. Ce type de recherche a était essentiellement mené sur les pelouses calcicoles de Haute-<br />

Normandie (Dutoit et al., 1994 ; Dutoit, 1997) et la Crau (Römermann, 2000)<br />

2.42 Phytocénoses et banques de graines<br />

Pour évaluer l’impact des différentes perturbations anthropiques sur la végétation, l’échantillonnage des<br />

phytocénoses a été réalisé selon plusieurs techniques en fonction des objectifs des expérimentations (Sutherland,<br />

1996).<br />

- La méthode des relevés phytosociologiques a été utilisée pour corréler le type de végétation rencontrée<br />

aux perturbations anciennes (- 200 ans) sur le site de Saint-Adrien en Seine-Maritime (ARTICLE 2).<br />

- La méthode des points-contacts a été utilisée pour suivre sur 3 années des changements fins dans la<br />

richesse et la structure des phytocénoses soumises à des perturbations différentes (fauchage, labours) sur<br />

quatre sites de pelouses calcicoles en Haute-Normandie (Saint-Samson-de-la-Roque, lieu-dit Bruyères et<br />

Phare ; Saint-Adrien & Orival) (ARTICLE 6) et dans 102 stations de pelouses calcicoles du Vercors pour<br />

discriminer les principaux facteurs responsables de leur diversité spécifique (ARTICLE 9 & 15). De<br />

même cette méthode a été adaptée (9 catégories de morphologie végétale) afin d’évaluer les changements<br />

de structure des pelouses du Causse Méjean par rapport à l’impact du pâturage équin pour une période<br />

d’échantillonnage (août 1998) impropre à la détermination de la plupart des espèces (ARTICLE 13).<br />

- Afin de pouvoir généraliser les résultats de travaux réalisés dans des sites fortement différenciés au<br />

niveau climatique et édaphologique avec une flore caractéristique, nous avons fait appel à l’utilisation de<br />

groupes fonctionnels à partir de la mesure de traits biologiques ou écophysiologiques des différentes<br />

espèces rencontrées (ARTICLE 15) (Lavorel et al., 1997 pour revue). Devant le peu d’information<br />

disponible dans la littérature pour certaines espèces à forte valeur patrimoniale (messicoles), une<br />

expérimentation de classification des traits biologiques les plus discriminants vis-à-vis de la compétition a<br />

été réalisée par des cultures en compétition interspécifique entre messicoles et une espèce domestique<br />

cultivée (ARTICLE 8).<br />

- En complément de l’échantillonnage de la végétation exprimée, la banque de graines du sol a été<br />

échantillonnée pour appréhender la mémoire séminale des communautés au cours de la succession<br />

(ARTICLES 1, 3 & 14) ou la répartition de la banque de graines par rapport à des effets de lisière<br />

(ARTICLE 7).<br />

Ces différences dans les techniques d’échantillonnage de la végétation sont à relier avec l’échelle de<br />

temps d’observation pour évaluer l’impact des perturbations. Dans le cas de la mise en évidence d’une réponse<br />

rapide, il importe de prendre en compte les changements de structures (points-contacts) au contraire pour des<br />

changements sur le long terme, une simple estimation de celle-ci peut suffire (relevés phytosociologiques,<br />

quadrats), les changements dans la composition de la flore étant recherchés en priorité.<br />

2.43 Macrofaune du sol et orthoptères<br />

La macrofaune du sol a été essentiellement échantillonnée dans les sols des pelouses calcicoles de Haute-<br />

Normandie. L’objectif était d’évaluer les impacts des perturbations anthropiques et de l’abandon agro-pastoral<br />

sur d’autres compartiments que celui de la phytocénose.<br />

! ! " #$% & '((' )" * + ,--(. 36


La méthode d’échantillonnage est inspirée de la méthode TSBF (Tropical Soil Biology and Fertility) où<br />

des monolithes de sol sont prélevés à la bêche (25 x 25 x 10 cm), séparés et triés selon différentes strates (0-5 et<br />

5-10 cm) avec 5 prélèvements par stade successionnel (ARTICLES 5, 10, 11 & 14).<br />

Les peuplements d’orthoptères ont été échantillonnés dans le même esprit car ces insectes sont<br />

particulièrement sensibles aux changements de structure de la végétation contrairement aux lépidoptères plus<br />

inféodés à sa composition floristique. Les orthoptères ont été essentiellement échantillonnés dans les pelouses du<br />

Causse Méjean pour tester l’impact du pâturage équin. La méthode choisie est celle du biocénomètre qui est une<br />

cage lancée de nombreuses fois au mois d’août, période ou la détermination des imagos est possible. Au même<br />

moment sont mesurés de nombreux paramètres climatiques, édaphiques et la structure de la végétation (pointscontacts)<br />

pour discriminer ensuite la part explicative de chacune de ces variables dans la composition et la<br />

structure du peuplement d’orthoptères (ARTICLE 9).<br />

2.44 Durabilité des systèmes de gestion<br />

En biologie de la conservation et écologie de la restauration, il importe non seulement de s’interroger sur<br />

l’efficacité des systèmes de gestion mis en place vis-à-vis des objectifs de conservation mais également de<br />

valider ces systèmes techniquement et économiquement. Si l’aspect économique est d’autant plus important dans<br />

le sud de la France (Causse Méjean, Vercors, Crau) en liaison avec la nécessité de maintenir les activités<br />

agricoles. Dans le nord-ouest de l’Europe, la quasi disparition des agriculteurs ou les changements structurels des<br />

exploitations obligent les gestionnaires d’espaces naturels à créer leurs propres systèmes d’exploitations. Dans ce<br />

cas, s’il n’y pas d’obligations de résultats économiques, les systèmes mis en place doivent cependant être<br />

techniquement durables et prendre en compte la pérennité des outils de gestion utilisés (animaux, machines,<br />

main-d’œuvre, etc.). Dans cette optique, nous nous sommes intéressés à la valeur alimentaire des fourrages de<br />

pelouses sèches (teneurs minérales) dans le cadre d’une gestion par le pâturage ovin et de la place de ce type de<br />

fourrage dans les circuits de pâturage itinérant en rapport avec les pratiques pastorales passées (Dutoit, 1999).<br />

Des analyses minérales d’herbages et d’espèces (feuilles et écorces des ligneux) ont donc été pratiquées dans des<br />

pelouses calcicoles abandonnées ou pâturées par des ovins en Haute-Normandie (ARTICLE 4).<br />

2.45 Analyses statistiques<br />

Les recherches sur les systèmes écologiques nécessitent de prendre en compte non seulement la forte<br />

hétérogénéité des objets étudiés mais aussi l’absence de définitions spatiales et temporelles de ces objets. En<br />

conséquence, pour valider les résultats, les généraliser, voir les modéliser, de nombreuses répliques des<br />

expérimentations doivent être pratiquées et il est nécessaire d’avoir recours à de nombreux tests statistiques pour<br />

discriminer, classifier et valider les résultats. Le traitement des données de toutes les expérimentations fait appel<br />

aux analyses multivariées qui permettent de discriminer, classifier et hiérarchiser des données présentées dans<br />

des matrices importantes :<br />

- Les Analyses en Composante Principale (ACP) sont utilisées pour identifier les facteurs discriminants<br />

parmi les variables mesurées pour définir les conditions d’habitats (climat, sol), des sites (ARTICLES 2,<br />

6, 5, 7, 10, 11 & 13) ou les teneurs minérales des espèces (ARTICLE 4).<br />

- Les Analyses Factorielles des Correspondances (AFC) sont utilisées pour identifier les gradients de<br />

composition et de structuration des communautés végétales ou des peuplements animaux. En<br />

complément, des Classifications Hiérarchiques (CH) sont effectuées pour regrouper les relevés selon leur<br />

degré de similitude (ARTICLES 2, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 13).<br />

- Pour relier les gradients identifiés par les AFC et leurs facteurs explicatifs, les matrices relevés/espèces<br />

sont analysées sous contraintes des matrices relevés/variables mésologiques par des Analyses Canoniques<br />

des Correspondances (ACC) (ARTICLE 6, 7 & 15). Enfin, lorsque des données sont disponibles sur les<br />

traits biologiques des espèces, ce sont trois matrices qui sont croisées : relevés/variables mésologiques,<br />

relevés/espèces et espèces/traits biologiques grâce à une analyse RLQ (ARTICLE 9).<br />

Afin de dégager les corrélations entre jeux de données et le degré de signification statistique des résultats,<br />

des tests statistiques classiques (régressions linéaires, t-tests, ANOVA, etc.) sont effectués sur différents indices<br />

calculés (richesse spécifique, diversité Shannon, équitabilité, etc.). Toutes ces analyses sont réalisées avec les<br />

logiciels Stat-Itcf, Statos, Biomeco, Statview, Statistica et ADE-4.<br />

! ! " #$% & '((' )" * + ,--(. 37


En conclusion, il ressort une grande hétérogénéité dans les méthodologies, surfaces<br />

et échelles temporelles d’échantillonnage. Cette diversité est à relier avec la multiplicité<br />

initiale des objectifs de recherches, des objets (phytocénoses, entomocénoses) et des sites<br />

d’études. Des complémentarités entre résultats pourront cependant être trouvées malgré<br />

les différences méthodologiques sans pour autant pouvoir proposer un modèle<br />

généralisable. A l’avenir, les compartiments, unités et surfaces échantillonnées devront<br />

être fixés pour permettre de meilleures comparaisons entre sites et des tentatives de<br />

modélisation des résultats.<br />

! ! " #$% & '((' )" * + ,--(. 38


2.5 PRINCIPAUX RESULTATS<br />

2.51 Les labours et cultures anciennes appliqués sur de grandes surfaces affectent<br />

durablement la richesse, la structure et les trajectoires des successions secondaires.<br />

Les labours apparaissent comme des facteurs clés dans le déterminisme des successions<br />

secondaires car ils ont un effet rémanent sur la composition, la richesse et la structure des<br />

communautés post-culturales. Appliqués sur de grandes surfaces, ils présentent des<br />

successions secondaires différentes de celles observées après abandon du pâturage.<br />

En Haute-Normandie, sur le site des coteaux de Saint-Adrien, la pratique du labour<br />

(vignes, céréales) et du pâturage itinérant ovin sur différentes parcelles est en grande partie à<br />

l’origine de la mosaïque de végétation observée actuellement (FIGURE 1). Les pelouses<br />

anciennement labourées (- 200 ans) présentent des faciès différents (dominés par Bromus<br />

erectus) de ceux des pelouses traditionnellement pâturées dans les siècles passés. La plupart<br />

des espèces adventices des cultures encore signalées au 19 e siècle ne sont plus signalées dans<br />

les pelouses depuis le milieu du 20 e siècle. Concernant la colonisation arborée, ces parcelles<br />

sont plus rapidement colonisées quel que soit le niveau de fertilité des sols. Ces résultats<br />

doivent cependant être tempérés en fonction de l’impact du pâturage actuel des lapins qui<br />

affecte quelques parcelles et de la distance des lisières forestières, sources de semences de<br />

ligneux (ARTICLE 2).<br />

FIGURE 1. Superposition du plan cadastral d’utilisation des sols (1822) avec une photo<br />

aérienne de 1994 (Cliché IGN) montrant un taux de colonisation arborée supérieur pour les<br />

anciens labours (chiffre entre parenthèses) par rapport aux anciens pâturages (parcelles 2 et 14<br />

notamment).<br />

! ! " #$% & '((' )" * + ,--(. 39


Au contraire, de petites perturbations mimant les labours, appliquées pour de petites<br />

surfaces (1 m²) sur des pelouses pauci-spécifiques (dominées par Brachypodium pinnatum ou<br />

Bromus erectus) de la vallée de la Seine n’affectent pas durablement la composition et la<br />

richesse spécifique des pelouses. L’année suivant l’application de la perturbation est toutefois<br />

marquée par l’apparition d’espèces annuelles et bisannuelles (Stachys recta, Echium vulgaris,<br />

Galium mollugo, etc.) et donc une augmentation relative de la richesse spécifique (qui<br />

disparaîtra au bout de trois années si les traitements (labours, fauchages) ne sont pas répétés<br />

(ARTICLE 6). Bien qu’il soit difficile de comparer notre binage expérimental aux labours<br />

anciens, cette expérimentation menée sur une petite surface permet de compléter les résultats<br />

du travail d’écologie historique en dégageant l’importance de la taille de la perturbation et de<br />

la matrice paysagère au moment où celle-ci est effectuée.<br />

Le même travail à l’échelle de la parcelle agricole sur des abandons de cultures plus<br />

récents (- 15 ans) dans la Crau permet d’affiner les résultats (Römerman, 2000). Les<br />

communautés de friches post-culturales (anciennes melonnières) présentent des cortèges<br />

totalement différents de ceux des pelouses traditionnellement pâturées (coussous). Les<br />

communautés de friches sont dominées par des espèces rudérales (Lobularia maritima,<br />

Bromus madritensis, B. rubens, B. integrifolius, Calamintha nepeta, etc.). et sont<br />

significativement plus pauvres en espèces (15,75 espèces / 4 m²) que les communautés<br />

végétales des coussous (32,1 espèces / 4 m²) plutôt dominées par des espèces tolérantes aux<br />

stress (Brachypodium retusum, Thymus vulgaris, Sideritis romana, Evax pygmea, Filago<br />

minima, Linum nodiflorum, etc.). Cette différence dans la richesse et la composition des<br />

communautés de friches est à relier avec les conditions trophiques du sol qui présentent des<br />

teneurs en P, Ca et un pH significativement plus forts que dans les coussous dont les C/N sont<br />

significativement supérieurs (FIGURE 2). Après 15 ans d’abandon, très peu d’espèces des<br />

coussous se sont installées dans les friches. Le même travail, effectué sur des friches<br />

céréalières (- 35 ans) tempèrent cependant ces résultats, car ce sont ces friches qui présentent<br />

la richesse spécifique la plus forte (36,5 espèces / 4 m²) en liaison avec la co-existence<br />

d’espèces post-culturales et de celles typiques des coussous pour un gradient trophique en<br />

situation intermédiaire. Dans tous les cas, aucune colonisation arborée n’est observée en<br />

liaison avec l’éloignement des sources de semences et le maintien de la pratique de pâturage<br />

ovin itinérant.<br />

C2<br />

C1<br />

Fc2<br />

Fc1<br />

C/N<br />

Axe 2<br />

FIGURE 2 : Analyse Canonique des Correspondances réalisée entre les relevés de<br />

végétation et analyses de sol pour 2 coussous (C1, C2), 2 friches céréalières (FC1, FC2) et 2<br />

friches melonnières (FM1, FM2) en Crau. (Römermann, 2000). Remarquer la liaison entre<br />

friches melonnières et teneurs en P, Ca et le pH.<br />

Ca<br />

P<br />

PH<br />

Fm2<br />

Axe 1<br />

Fm1<br />

! ! " #$% & '((' )" * + ,--(. 40


En conclusion, il semblerait que seuls les labours réalisés sur de grandes échelles<br />

affectent durablement la richesse, la structure et les trajectoires successionnelles des<br />

communautés végétales post-culturales. Ces modifications peuvent être reliées avec une<br />

augmentation du niveau trophique du sol. Si aucune différence significative dans la<br />

richesse spécifique n’apparaît sur le long terme, la composition spécifique est cependant<br />

affectée pour de nombreuses années (> 200 ans). Ces résultats ne sont cependant<br />

généralisables que pour des parcelles situées dans une même matrice paysagère et<br />

subissant de nos jours le même régime de perturbations. Dans le cas contraire, ce sont<br />

des différences dans les régimes de perturbations et la présence de sources de semences<br />

forestières au sein de la mosaïque de la végétation qui influenceront le plus sa<br />

dynamique.<br />

En matière de gestion conservatoire des écosystèmes, ces résultats montrent<br />

l’importance du type, de l’intensité et de la taille de la perturbation mais aussi du type de<br />

matrice paysagère existant au moment de son arrêt. Les successions secondaires postculturales<br />

présenteront ainsi des compositions et des trajectoires successionnelles différentes<br />

selon les utilisations anthropiques passées. Il appartient donc au gestionnaire d’espaces<br />

naturels d’identifier clairement ces anciennes pratiques afin de hiérarchiser les priorités de<br />

gestion et prédire l’évolution spontanée des communautés végétales qu’il doit conserver ou<br />

restaurer.<br />

2.52 La rémanence des effets des labours et cultures anciennes peut en grande partie<br />

être expliquée par la persistance d’une banque de graines composées d’adventices des<br />

cultures<br />

L’échantillonnage de la banque de graines au cours d’une succession post-culturale<br />

appréhendée de manière synchronique sur les coteaux calcaires de Haute-Normandie, montre<br />

que la majorité des espèces typiques des écosystèmes de pelouses calcicoles sèches ont des<br />

viabilités de type transitoire dans les sols (moins de 1 an). Au contraire les adventices des<br />

cultures et les espèces des friches post-culturales ont plutôt des graines à viabilité de type<br />

permanente qui peuvent perdurer plusieurs dizaines d’années dans le sol (Anagallis arvensis,<br />

Hypericum perforatum, Origanum vulgare, etc.). En conséquence, la composition de la<br />

banque de graines du sol est peu similaire à celle des communautés végétales exprimées sauf<br />

si celles-ci sont régulièrement perturbées comme dans le cas de l’existence d’un pâturage<br />

séculaire (TABLEAU III). De nombreuses annuelles y trouvent en effet régulièrement des<br />

espaces de sol nu pour y germer (ARTICLES 1 & 3). De même, au cours des successions, les<br />

sols s’enrichissent en espèces rudérales anémochores qui augmentent d’autant plus la<br />

différence entre banque de graines et végétation exprimée.<br />

! ! " #$% & '((' )" * + ,--(. 41


Stades<br />

successionnels<br />

Similarité de<br />

Sorensen<br />

Pelouse écorchée<br />

0,30<br />

Pelouse pâturée<br />

0,61<br />

Pelouse<br />

abandonnée<br />

Fourrés<br />

TABLEAU III. Coefficients de Sorensen entre végétation exprimée et banque de<br />

graines. Le coefficient le plus élevé est mesuré pour la pelouse pâturée en extensif par des<br />

ovins (ARTICLE 1 &3 ).<br />

Ces résultats sont confirmés pour le sud-est de la France en Crau où l’échantillonnage<br />

de la banque de graines dans des friches post-culturales abandonnées depuis 15 années<br />

montrent la persistance dans le sol d’adventices des cultures encore présentes aujourd’hui<br />

dans les cultures intensives de cucurbitacées sous tunnels (melons, courgettes, piments,<br />

aubergines) avec notamment la présence de Solanum nigrum, Chenopodium album, Kickxia<br />

elatine, Polygonum persicaria et Portulaca oleracea. Ces espèces ne sont toutefois pas<br />

présentes dans la végétation exprimée du fait de l’arrêt des pratiques agricoles (irrigation,<br />

engrais, modifications thermiques du tunnel, etc.) mais aussi de l’action du pâturage itinérant<br />

ovin après abandon cultural (Buisson in prep.).<br />

En conclusion, ces résultats montrent que les labours et cultures anciennes<br />

affectent durablement la composition des communautés végétales post-culturales par<br />

une augmentation du niveau trophique des sols en cas de culture intensive mais aussi<br />

parce que les communautés d’adventices qu’ils abritent peuvent perdurer de<br />

nombreuses années dans le sol, leur conférant une forte résilience en cas de répétition de<br />

cette perturbation. Au contraire les communautés de pelouses calcicoles sèches seront<br />

durablement affectées et peu résistantes face à cette perturbation exogène. La richesse<br />

en espèces végétales des pelouses sèches est donc plus à relier avec l’existence d’une<br />

certaine hétérogénéité (piétinement, broutage) qui permet l’existence d’espaces de sol nu<br />

où les graines à viabilité transitoire peuvent germer.<br />

En matière de gestion des écosystèmes, cette capacité de persistance dans le sol des<br />

graines d’adventices pourraient être utilisée pour restaurer des communautés d’adventices<br />

gravement menacées de disparition en France (messicoles calcaires). Ce type<br />

d’expérimentation aurait d’autant plus de succès avec un abandon de culture récent mais<br />

ayant également fait l’objet de pratiques agricoles traditionnelles extensives (pas d’engrais ni<br />

de désherbants), ce qui est difficilement compatible dans le nord de la France mais<br />

envisageable dans le sud-est (Vaucluse, Luberon).<br />

2.53 La restauration de communautés d’adventices des cultures nécessite de mieux<br />

appréhender les facteurs agro-écologiques qui définissent leur richesse et leur<br />

diversité floristique actuelle.<br />

La disparition de la majorité des cultures extensives sur les coteaux calcaires du nord de<br />

la France (Dutoit, 1997) et l’intensification des pratiques dans la majorité des autres champs<br />

(y compris les dolines du Causse Méjean) nous ont incité à choisir d’autres sites d’étude<br />

comme celui du territoire du Parc naturel régional du Luberon où perdurent encore une<br />

agriculture extensive de polyculture élevage alliant cultures de céréales et pâturage de<br />

0,42<br />

0,45<br />

! ! " #$% & '((' )" * + ,--(. 42


parcours ovin sur chaumes ou céréales à pâturer. En conséquence, les champs du Luberon<br />

présentent une très grande richesse en espèces messicoles dont de nombreuses espèces sont en<br />

voie de disparition sur le territoire national (Dutoit et al., 1999).<br />

Dans un premier temps, nous avons cherché à mieux comprendre les facteurs régissant<br />

la distribution des espèces adventices dans un champ de céréales (Rustrel, Vaucluse). Ce<br />

travail ciblé sur un seul champ fait suite aux résultats préliminaires du suivi de 15 parcelles<br />

sous contrats agri-environnementaux sur l’ensemble du territoire du Parc qui montrent que la<br />

richesse en adventices est plus sous la dépendance des facteurs d’exploitation (assolement,<br />

rotation, pratiques culturales, etc.) avec 48,04% de la variance expliquée par une ACC que<br />

des facteurs environnementaux liés aux sites avec seulement 11,79% de la variance expliquée<br />

(Dutoit et al., 1999).<br />

Dans cette étude, nous avons particulièrement suivi l’effet des bordures car les résultats<br />

pour les systèmes d’exploitation intensive du nord de l’Europe (Allemagne, Angleterre,<br />

Belgique, Danemark, Pays-Bas, etc.) montrent tous l’existence d’une plus forte richesse<br />

spécifique dans les premiers mètres en bordure des champs par rapport aux zones centrales.<br />

Cependant, dans notre cas, où le champ ne fait pas l’objet d’applications d’herbicides et de<br />

très peu d’apport d’azote (50 unités/ha ou rien selon les années), aucune différence<br />

significative n’a plus être observée au niveau de la richesse spécifique en bordure de champ<br />

par rapport à la zone centrale. Les deux premiers mètres présentent cependant une flore<br />

différente (FIGURE 3) avec un cortège d’espèces appartenant à la prairie voisine tant dans la<br />

végétation exprimée (Agrimonia officinalis, Geranium dissectum, Picris echioides, Lathyrus<br />

hirsutus, Medicago lupulina, Eringyum campestre, etc.) que dans la banque de graines<br />

(Hypericum perforatum, Dipsacus fullonum, Carex flacca, Phleum pratense, etc.). Cette<br />

différence peut être reliée à l’existence d’une zone plus ensoleillée en bordure, une<br />

compétition moindre avec l’espèce cultivée et donc une colonisation des espèces de la prairie<br />

adjacente (Gerbaud et al., 1998, 99 ; Gerbaud & Dutoit, 2001)..<br />

3<br />

2,5<br />

2<br />

1,5<br />

1<br />

0,5<br />

0<br />

-1 -0,5 0 1 2 3 4 5<br />

-1<br />

1 & 2<br />

Lathyrus hirsutus<br />

-1,5<br />

-2<br />

-2,5<br />

F2<br />

0<br />

Eryngium campestre<br />

Picris echioides<br />

Agrimonia eupatoria<br />

(a)<br />

F1<br />

0,5<br />

Hypericum perforatum<br />

F1<br />

0<br />

1<br />

-2 -1<br />

-0,5<br />

0 1 2 3 4<br />

Dipsacus fullonum<br />

5<br />

Phleum pratense<br />

-1<br />

Verbena officinalis Carex flacca<br />

FIGURE 3. Analyse Factorielle des Correspondances réalisée sur les relevés de<br />

végétation exprimée (a) et la banque de graines (b) d’un champ de céréales du Luberon. Noter<br />

la présence d’espèces spécifiques entre 0 et 2 m de la lisière (ARTICLE 7).<br />

La compétition entre adventices et espèce domestique cultivée, en l’absence de<br />

traitements herbicides et d’applications d’engrais, est un processus clé non seulement pour<br />

comprendre la composition et la structure des communautés d’adventices mais aussi pour<br />

rationaliser la notion de « nuisibilité » des adventices. En effet, si elles entrent en compétition<br />

pour l’eau, les éléments minéraux et la lumière avec l’espèce cultivée, elles n’ont pas toutes le<br />

3<br />

F2<br />

2,5<br />

2<br />

1,5<br />

1<br />

-1,5<br />

0<br />

Lotus hispidus<br />

Ornithogalum umbellatum<br />

Picris echioides<br />

(b)<br />

! ! " #$% & '((' )" * + ,--(. 43


même pouvoir de compétition en fonction de l’espèce domestique cultivée (ARTICLE 8).<br />

Ainsi, la mise en culture en compétition inter-spécifique de 14 espèces adventices présentes<br />

dans les cultures céréalières du territoire du Parc naturel régional du Luberon avec une variété<br />

de blé (Triticum aestivum var Darius) montrent que les espèces les plus compétitives vis-à-vis<br />

de la biomasse totale du blé mais aussi de ses caractéristiques morphologiques liées aux<br />

rendements agricoles (nombres de graines dans l’épi, poids des graines, hauteur de l’épi) sont<br />

les espèces adventices qui possèdent la morphologie la plus proche (contribution de biomasse<br />

aux tiges importante) comme Vaccaria hispanica, Agrostemma githago, Neslia paniculata,<br />

Turgenia latifolia, Bupleurum rotundifolium et Caucalis platycarpos. Au contraire, les<br />

adventices de petite taille avec des ports en touffe ou rampantes sont peu compétitives<br />

(Ranunculus arvensis, Scandix pecten-veneris, Anagallis arvensis, Vicia bythinica)<br />

En conclusion, les résultats obtenus sur la distribution des espèces adventices<br />

notamment les messicoles dans les cultures intensives du nord de l’Europe ne peuvent<br />

être transposables aux systèmes extensifs du sud-est de la France. En effet, l’absence de<br />

traitements herbicides ne permet pas de délimiter une zone refuge en bordure des<br />

champs ou encore dans les endroits où les tracteurs effectuent leurs manœuvres<br />

(fourrières). Au contraire, les bordures de champs sont caractérisées par un effet de<br />

lisière identifiable par la présence d’espèces des prairies adjacentes. Si la compétition est<br />

un facteur clé dans la composition et la structure des communautés d’adventices en<br />

l’absence de traitements herbicides, il importe de considérer l’espèce domestique<br />

cultivée pour évaluer les capacités de compétition des différentes espèces adventices<br />

rencontrées.<br />

En matière de gestion conservatoire, ces résultats préliminaires montrent la nécessité<br />

d’établir un référentiel pour le sud-est de l’Europe car les modèles élaborés au nord ne<br />

seront pas transposables notamment lors de l’élaboration des cahiers des charges des<br />

mesures agri-environnementales. En effet, celles-ci prévoient notamment un semis de blé en<br />

moindre densité en lisière avec le risque de favoriser la colonisation des espèces rudérales et<br />

compétitives des écosystèmes adjacents. De même, afin de rationaliser les traitements<br />

herbicides, il importe d’identifier les espèces adventices les plus compétitives vis-à-vis d’une<br />

espèce domestique donnée. Cette identification devrait ensuite permettre des traitements<br />

herbicides sélectifs permettant une infestation en adventices soutenable pour l’espèce<br />

domestique cultivée.<br />

2.54 La restauration des pelouses sèches calcicoles nécessite également de mieux<br />

appréhender les facteurs agro-écologiques qui définissent leur richesse et leur<br />

diversité floristique actuelle.<br />

L’échantillonnage de 102 stations de pelouses calcicoles sèches distribuées sur 24<br />

communes de la moitié méridionale du massif du Vercors montre que les différentes<br />

communautés végétales échantillonnées sont organisées selon 1) le niveau de stress édaphique<br />

(oligotrophie et xéricité) et 2) le mode et l’intensité de gestion agropastorale (pâturage et<br />

entretien mécanique). L’utilisation de traits biologiques (groupes fonctionnels) pour<br />

généraliser et modéliser les résultats pour des sites dont la composition botanique est<br />

! ! " #$% & '((' )" * + ,--(. 44


différente montre que les traits de vie liés à la dissémination et à la régénération sont plus<br />

discriminants que les traits morphologiques tandis que les stratégies adaptatives de Grime<br />

(CSR) sont les meilleurs pour prédire l’ordination des espèces sur les gradients de stress et de<br />

perturbations. Le rôle du pâturage est souligné par la relation existant entre la rareté ou la<br />

dominance d’une espèce et son niveau d’appétence et de dispersion par les ovins (Barbaro et<br />

al., submitted) . Dans les communautés de pelouses calcicoles sèches, les espèces dominantes<br />

sont les plus appétentes et les mieux dispersées par les ovins, tandis que les plus rares<br />

dépendent d’autres modes de dispersion, comme celle assurée par les machines agricoles<br />

(ARTICLE 15).<br />

En Haute-Normandie, nous nous sommes particulièrement intéressés au problème<br />

d’appétence des espèces non seulement dans une perspective de relation entre appétence et<br />

fréquence de l’espèce dans les communautés de pelouses sèches calcicoles, mais aussi dans<br />

une optique d’élaboration de systèmes de pâturage soutenable vis-à-vis des ressources<br />

herbagères proposées aux troupeaux. En effet, si l’impact du pâturage dépend avant tout des<br />

techniques mises au point par les éleveurs ou gestionnaires d’espaces naturels sous contraintes<br />

des facteurs économiques, la pérennité de l’outil de gestion (le troupeau) dépend également de<br />

la qualité des ressources herbagères offertes pour son alimentation. Des analyses de 9<br />

éléments minéraux (Ca, Mg, K, P, Na, Fe, Cu, Zn, Mn), des cendres solubles et insolubles,<br />

des matières azotées totales et de la cellulose ont été effectuées sur une trentaine d’espèces<br />

présentes dans les pelouses calcicoles sèches pâturées ou non au cours d’une saison de<br />

végétation (ARTICLE 4). Dans le même temps, les mêmes analyses ont été réalisées pour les<br />

feuilles et écorces de 11 espèces ligneuses colonisant spontanément les pelouses. Les<br />

principaux résultats sont une carence en Cu dans les pelouses sèches qu’elles soient pâturées<br />

ou non contrairement aux teneurs en Cu et Na plutôt fortes dans les écorces de certains<br />

ligneux pionniers (Corylus avellana, Fraxinus excelsior, Clematis vitalba, Ligustrum<br />

vulgare). De même, quelques espèces herbacées habituellement considérées comme des refus<br />

présentent de fortes teneurs en oligo-éléments (FIGURE 4) tandis que certaines feuilles de<br />

ligneux concentrent le Ca (Cornus sanguinea, Crataegus monogyna, Fraxinus excelsior).<br />

FIGURE 4. Analyse en Correspondance Principale réalisée sur les espèces de deux<br />

pelouses sèches sur la site de Saint-Adrien en Haute-Normandie. Noter à gauche de l’axe 1,<br />

l’importance des teneurs en Mn, Zn, Fe, Cu et P pour trois espèces habituellement considérées<br />

comme des refus : Ranunculus bulbosus (Rbu), Thymus praecox (Tpr) et Veronica teucrium<br />

(Vte) (ARTICLE 4).<br />

! ! " #$% & '((' )" * + ,--(. 45


S’il importe de prendre en compte les ressources herbagères offertes pour la pérennité<br />

du troupeau, c’est surtout son action sur la phytocénose qui intéressera en premier lieu le<br />

gestionnaire. Pendant six années, après débroussaillage, les impacts de systèmes de gestion<br />

conservatoire faisant appel à différents herbivores (ovins, bovins, chèvres) selon des pressions<br />

(180 à 400 unités/jours/ha) et modalités (pâturage de printemps, été et automne) de pâturage<br />

différentes ont été suivis sur quatre sites de pelouses calcicoles sèches du massif du Vercors<br />

(Choranche, Bouvante, La Bâtie, Combovin) (ARTICLE 9). Les principaux résultats montrent<br />

une forte augmentation de la richesse spécifique et de la fréquence des espèces de pelouses<br />

ouvertes 4 années après le débroussaillage (de 15,6 à 28, 2 espèces pour 10 m linéaire entre<br />

1992 (avant le débroussaillage) et 1997 avec notamment un recouvrement notable des espèces<br />

pérennes et annuelles rares (FIGURE 5) ou avec un intérêt patrimonial.<br />

Juniperus communis<br />

Rosa canina<br />

Viola hirta<br />

Genista cinerea<br />

Arrhenatherum elatius<br />

Origanum vulgare<br />

FIGURE 5. Plan ½ de l’Analyse Canonique des Correspondances indiquant la<br />

dynamique de la composition des pelouses sèches calcicoles échantillonnées entre 1992<br />

(avant débroussaillage) et 1997. Noter l’opposition entre arbustes et herbacées sur l’axe 1 qui<br />

permet de l’interpréter comme un gradient de restauration (ARTICLE 9).<br />

Contrairement aux résultats obtenus pour les communautés d’adventices, ce sont encore<br />

les variables d’habitats (effet site) qui expliquent le plus la distribution et la composition<br />

floristique des pelouses (29, 5%) pour seulement 10, 9% pour les modalités de pâturage (effet<br />

gestion). Ces résultats sont à comparer avec ceux obtenus lors de l’échantillonnage de 4 sites<br />

de pelouses calcaires sèches en Haute-Normandie (ARTICLE 6) où 36,86% de la variabilité<br />

1<br />

1992<br />

Chamaecytisus supinus<br />

1994<br />

1993<br />

Briza media<br />

Bombycilaena<br />

erecta<br />

Rhinanthus minor<br />

! ! " #$% & '((' )" * + ,--(. 46<br />

3<br />

Bupleurum baldense<br />

6<br />

Carex<br />

2 hallerana<br />

4<br />

1.1<br />

-2. 0.8<br />

-0.8<br />

5<br />

Petrorhagia prolifera<br />

1997<br />

1995<br />

1996


des résultats étaient expliquées par les variables d’habitats pour seulement 12,94% pour les<br />

modalités de gestion (fauchage, labour).<br />

En conclusion, la composition, la richesse et la diversité des communautés<br />

végétales de pelouses sèches sont plus sous la dépendance des variables d’habitats<br />

(climat, sol) que les communautés d’adventices. L’existence de gradients<br />

environnementaux dans la répartition géographique des sites dans le cas d’archipels en<br />

plaine (Haute-Normandie) ou en montagne (Vercors) sera donc à l’origine d’une forte<br />

variabilité dans la composition botanique des communautés et les résultats des impacts<br />

d’un type ou d’une modalité de gestion seront difficilement transposables d’un site à<br />

l’autre. Seule l’utilisation de groupes fonctionnels basés sur la mesure de traits de vie<br />

des espèces (morphologie, physiologie) peuvent alors permettre une généralisation des<br />

résultats. L’impact du pâturage dans la restauration de la richesse des pelouses<br />

calcicoles sèches est maintenant bien connu et nos résultats confirment l’action positive<br />

du pâturage sur la richesse et la présence d’espèces à fortes valeurs patrimoniales.<br />

Cependant, la mise en place de systèmes de pâturage dans des communautés herbacées<br />

carencées en certains éléments minéraux nécessiteront de maintenir quand même des<br />

îlots arbustifs et boisés pour permettre aux animaux une certaine complémentarité dans<br />

leur alimentation en l’absence d’apport sous forme de CMV (Compléments Minéraux et<br />

Vitaminiques).<br />

En matière de gestion conservatoire, l’interprétation des impacts de la gestion<br />

conservatoire en termes de groupes fonctionnels ou groupes de réponses est particulièrement<br />

importante pour les gestionnaires d’espaces naturels afin qu’ils puissent appliquer des<br />

résultats de sites présentant des compositions floristiques différentes. Si l’impact favorable de<br />

certaines modalités de pâturage est aujourd’hui bien connu sur la richesse spécifique et la<br />

présence d’espèces à forte valeur patrimoniale, le contexte paysager (matrice) dans lequel<br />

sont réalisées ces opérations de gestion reste cependant très important en rapport avec les<br />

stratégies de dissémination des espèces qui rencontrent des matrices peu favorables à leur<br />

dissémination (forêts, zones urbaines, zones d’agriculture intensive). Les rôles du pâturage<br />

ovin ou des machines agricoles comme corridors mobiles apparaissent alors ici de toute<br />

première importance. Enfin, si l’outil de gestion choisie est l’herbivore, il importe que celuici<br />

puisse survivre (sans objectifs de production d’élevage), dans les espaces parcourus selon<br />

les modalités fixées par le gestionnaire. La « frugalité » des pelouses calcicoles sèches doit<br />

alors orienter le gestionnaire vers des races d’animaux rustiques capables de trouver leurs<br />

ressources complémentaires en s’attaquant aux espèces ligneuses. Ce modèle ne reste<br />

cependant envisageable que pour des grandes surfaces permettant la coexistence d’une<br />

mosaïque de stades successionnels. Pour des surfaces de plus petite taille, ce sont des<br />

systèmes tournant entre plusieurs types d’écosystèmes (pelouses sèches, prairies humides,<br />

chaumes, friches, bois, etc.) qui doivent être mis en place pour assurer cette complémentarité<br />

à l’instar des systèmes de pâturage traditionnel existant au 19 e siècle dans le nord de la<br />

France (Dutoit, 1999) et perdurant encore dans le sud-est (transhumance en Crau). Ces<br />

déplacements pourront alors assurer en retour un transport des graines, œufs, pupes et<br />

imagos d’insectes entre des sites isolés (Haute-Normandie, Vercors).<br />

! ! " #$% & '((' )" * + ,--(. 47


2.55 Un même régime de perturbations affecte différemment la composition de la<br />

phytocénose, de l’entomocénose et leurs inerties après abandon.<br />

L’échantillonnage de la pédofaune au cours d’une succession post-pastorale multidirectionnelle<br />

(pelouse pâturée, pelouses abandonnées 2 ans - 44 ans, fourrés de feuillus, bois<br />

d’érables et bois de pins), dans plusieurs pelouses calcicoles sèches de Haute-Normandie<br />

(Amfreville-la-Mivoie, Saint-Adrien, Brosville) montre que chaque stade successionnel peut<br />

être caractérisé par des communautés originales. Au niveau de la richesse spécifique, c’est le<br />

stade post-pastoral (abandon depuis 2 ans) qui présente les plus fortes valeurs (1365 individus<br />

/ m²) à l’inverse du bois de pins (421 individus / m²) (ARTICLES 5 ).<br />

Cependant, si des changements dans la composition floristique apparaissent dans les<br />

pelouses dès leur envahissement par des poacées sociales compétitives (Arrhenatherum<br />

elatius, Brachypodium pinnatum, Bromus erectus), ces changements n’apparaissent pour les<br />

communautés de macrofaune du sol que lors de la colonisation des stades herbacés par des<br />

ligneux arbustifs (Crataegus monogyna, Cornus sanguinea, Rosa canina, etc.) ou arborés<br />

(Acer pseudoplatanus, Pinus sylvestris, etc.). Ce décalage dans la dynamique des deux<br />

compartiments est à relier avec l’évolution des facteurs mésologiques qui affectent la<br />

composition de la pédofaune du sol 1) le taux de colonisation par les ligneux qui détermine<br />

les conditions d’habitats de la macrofaune (microclimat, sol) et 2) la qualité de la matière<br />

organique (C/N) qui conditionne la nourriture disponible (FIGURE 6a,b), ces deux facteurs<br />

étant bien évidemment corrélés (ARTICLE 9). L’échantillonnage ciblé des lombriciens<br />

confirme cette dynamique avec une prédominance des vers endogés dans les stades herbacés<br />

pâturés ou non puis leur remplacement par des vers épigés pour les stades arbustifs et arborés<br />

(ARTICLE 10).<br />

(A)<br />

FIGURE 6. Analyse en Composante Principale (A) sur les variables mésologiques et<br />

Analyse Factorielle des Correspondances sur la macrofaune du sol (B) échantillonnée au<br />

cours d’une succession post-pastorale en Haute-Normandie (P, pelouse pâturée, 2-yr, pelouse<br />

abandonnée depuis 2 ans ; 44-yr, pelouse abandonnée depuis 40 ans ; S, fourrés ; MW,<br />

érablière ; PW, pinède). Les facteurs qui déterminent la répartition entre espèces endogées et<br />

épigées sont le taux de boisement (co) et la qualité de la matière organique apportée au sol<br />

(C/N) (ARTICLES 5, 9, 10).<br />

(B)<br />

! ! " #$% & '((' )" * + ,--(. 48


Si l’abandon d’un régime de perturbations (pâturage) présente des résultats clairs sur les<br />

changements de composition de la pédofaune des sols au cours des successions végétales, il<br />

n’en va pas de même dans le cas du suivi de l’impact de plusieurs modalités d’application de<br />

la même perturbation. Ainsi, les résultats de l’impact de plusieurs pressions de pâturage équin<br />

(Equus Prezwalski) sur les populations d’orthoptères du Causse Méjean ne permettent pas de<br />

dégager de façon significative le régime de pâturage le plus favorable (ARTICLE 13). Dans<br />

cette expérimentation, les orthoptères ont été choisis car ils dépendent fortement de la<br />

structure de la végétation elle-même étroitement corrélée avec les modalités de pâturage.<br />

Ainsi, même avec une pression de pâturage variant entre 0,11 et 7,5 chevaux/hectares, il<br />

demeure difficile de dégager ses impacts sur les populations d’orthoptères car ce pâturage est<br />

menée en extensif dans un enclos de 200 ha, permettant l’existence de zones de refus (murets<br />

de pierres sèches, tas de cailloux, etc.) et de zones non exploitées par les chevaux en liaison<br />

avec le comportement des manades. De même, les témoins sont constitués de pelouses très<br />

écorchées ou les mêmes faciès qui apparaissent sous pâturage extensif peuvent perdurer en<br />

liaison avec les conditions climatiques (sécheresse) et édaphiques (roche affleurante, pentes<br />

fortes, etc.). Ici encore, intervient la taille des surfaces perturbées (zones surpâturées des<br />

anciennes dolines) et le type de matrice paysagère (pelouse steppique) qui joue le rôle de zone<br />

refuge mais aussi de sources d’individus pour la reconquête des espaces perturbés après le<br />

déplacement du troupeau.<br />

En conclusion, l’entomocénose est affectée différemment de la phytocénose par<br />

rapport à un régime de perturbations (pâturage) ou après arrêt de ces perturbations<br />

(succession post-pastorale). Les communautés de macrofaune présentent plus d’inertie<br />

vis-à-vis des changements dans le régime des perturbations en liaison avec leurs<br />

capacités de déplacement horizontaux (lombriciens) mais aussi des changements qui<br />

affectent leur habitat et leur nourriture, ces différences apparaissant surtout au moment<br />

de la colonisation par les ligneux. De même, les changements de composition des<br />

communautés d’orthoptères vis-à-vis de la variation des modalités de pâturage sont plus<br />

difficiles à mettre en évidence même pour un groupe d’insectes étroitement corrélés à la<br />

structure de la végétation. Cette absence de résultats significatifs est à corréler une fois<br />

encore avec la capacité des insectes à se déplacer et à la persistance d'une mosaïque de<br />

communautés végétales pouvant servir de refuge et de sources d’individus.<br />

En matière de gestion conservatoire des écosystèmes, ces résultats sont<br />

particulièrement importants pour confirmer la nécessité de tenir compte de plusieurs<br />

compartiments (phytocénose, entomocénose) au sein de la biocénose des pelouses sèches<br />

calcicoles, d’une part, parce que ces compartiments réagissent différemment aux mêmes<br />

régimes de perturbations (pâturage), mais aussi parce qu’ils présentent des inerties<br />

différentes après abandon (ARTICLE 14) d’où l’importance des zones refuges aux interfaces<br />

des gradients dynamiques (lisières). Des intérêts patrimoniaux (espèces rares, richesse<br />

spécifique, fonctionnalité) spécifiques aux divers stades de successions secondaires peuvent<br />

alors être identifiés. Bien d’autres composantes de la biodiversité (champignons, lichens,<br />

araignées, etc.) devraient ainsi être prises en compte dans les objectifs de conservation des<br />

espaces naturels.<br />

! ! " #$% & '((' )" * + ,--(. 49


Troisième partie : Perspectives de<br />

recherches<br />

Fondamentales, méthodologiques,<br />

et appliquées<br />

! ! " #$% & '((' )" * + ,--(. 50


Les perspectives de recherches par rapport aux premiers résultats peuvent être<br />

envisagées à plusieurs niveaux. Ainsi chaque expérimentation réalisée apporte un ensemble<br />

de données qui posent de nouvelles questions d’où la nécessité de recherches<br />

complémentaires. Si la majorité des travaux a été effectué au niveau des communautés, les<br />

nouvelles questions posées nécessitent des expérimentations à d’autres niveaux de perception<br />

et donc de nouvelles perspectives méthodologiques. Les premiers travaux ont été<br />

essentiellement effectués à partir des écosystèmes de pelouses sèches et de leurs successions,<br />

des études sur des stades arborés pourraient apporter des éléments complémentaires. Enfin,<br />

les résultats de ces travaux menés sur 10 années, apportent de nouvelles perspectives sur les<br />

objectifs fondamentaux des recherches et leurs applications en matière de biologie de la<br />

conservation.<br />

3.1 PROLONGEMENT DES TRAVAUX ANTERIEURS<br />

3.11 Rémanence des labours et conservation des espèces messicoles rares<br />

Nos premiers résultats montrent une rémanence importante des labours sur la<br />

composition floristique des communautés végétales des successions post-culturales. Cet effet<br />

peut alors être utilisé pour conserver certaines espèces messicoles présentes lors des phases de<br />

cultures anciennes.<br />

- Pour préciser la rémanence des effets des labours grâce à l’existence d’une banque de<br />

graines permanentes d’espèces adventices dans le sol, des échantillonnages de ces<br />

stocks semenciers sont actuellement pratiqués dans des cultures actuelles (melonnières,<br />

cultures céréalières) et des friches d’âge différents ( entre 5 et 50 ans) dans la Crau pour<br />

évaluer la décroissance du stock semencier en fonction de la viabilité spécifique des<br />

graines dans le sol. La détermination des attributs biologiques de ces graines devrait<br />

ensuite pouvoir permettre de modéliser les résultats pour d’autres sites (Römermann in<br />

prep).<br />

- La rémanence des effets des labours peut être atténuée en fonction du régime de<br />

perturbations actuelles et de la fragmentation des espaces vis-à-vis de la présence de<br />

ligneux pionniers. Afin d’évaluer l’impact de la fragmentation de l’espace par<br />

l’existence de pratiques agricoles anciennes contrastées à l’échelle des parcelles<br />

(pâturage, culture), un suivi des écotones a été mis en place dans la steppe de Crau pour<br />

évaluer l’existence d’un effet lisière (« edge effect ») entre coussous pâturés<br />

traditionnellement depuis des siècles et friches post-culturales récentes (anciennes<br />

melonnières). Cet effet est évalué grâce à la mise en place de transects dans des<br />

situations parcellaires contrastées. Au niveau de ces transects, sont suivis la végétation<br />

exprimée mais également, la banque de graines, la pluie de graines, et le transport des<br />

graines par les fourmis pour évaluer les modalités de sa mise en place. Un travail<br />

d’analyses chimiques des sols complète cette approche pour identifier l’existence d’un<br />

éventuel écocline (ancienne fourrière entre deux parcelles), de même qu’un travail de<br />

dendrochronologie pour estimer l’âge de la population de thyms (Thymus vulgaris) qui<br />

envahissent les friches à partir des bordures avec les coussous. Le site de la Crau se<br />

prête particulièrement bien pour cette expérimentation car toutes les parcelles subissent<br />

le même type de pâturage selon les mêmes modalités (pâturage de parcours ovin<br />

itinérant entre mars et juin) (Buisson in prep).<br />

! ! " #$% & '((' )" * + ,--(. 51


- L’application pour la restauration de communautés d’adventices riches en espèces<br />

dont certaines possèdent une forte valeur patrimoniale est réalisée sur le site de Rustrel<br />

dans le territoire du Parc naturel régional du Luberon. Un suivi de la réinstallation de<br />

ces communautés après labour en 1997 d’une prairie âgée de 15 années est actuellement<br />

en cours. Durant ce suivi, sont échantillonnées la végétation exprimée et la banque de<br />

graines selon un système de quadrats couvrant l’ensemble du champ avec une maille de<br />

3 mètres. Des analyses faisant appel à la géostatistique devraient permettre<br />

d’appréhender les facteurs influençant la dynamique de colonisation des adventices<br />

(bordures, tâches, centre des parcelles, etc.). Au regard de nos premiers résultats ce<br />

suivi ne peut être effectué que pour des systèmes culturaux anciens extensifs comme<br />

dans le cas du Luberon où engrais et traitements herbicides n’ont pas détruit une grande<br />

partie des espèces adventices à forte valeur patrimoniale (Gerbaud in prep)<br />

3.12 Biodiversité des communautés végétales d’adventices et de pelouses sèches face<br />

aux facteurs agro-écologiques<br />

Les premiers résultats sur les relations entre biodiversité des communautés d’adventices<br />

et de pelouses sèches, ont montré l’importance des variables d’habitats mais également des<br />

modalités de régimes de perturbations (Firbank et al., 1991). Tous les résultats restent<br />

cependant influencés par le degré de fragmentation des espaces et notamment la nature de la<br />

matrice paysagère qui influence la dynamique des populations suite aux différentes<br />

perturbations. Dans un contexte de recul des pratiques agricoles et de colonisation arborée de<br />

la majorité des espaces naturels en France, il importe de mieux appréhender les rôles des<br />

corridors entre des sites de plus en plus fragmentés par une colonisation ligneuse spontanée<br />

(archipels de Haute-Normandie et du Vercors) où par des plantations (résineux le Causse<br />

Méjean, vergers dans la Crau).<br />

Suite aux faibles potentialités de dissémination de la majorité des espèces herbacées en<br />

l’absence de vecteurs (quelques mètres par le vent), il devient de plus en plus important<br />

d’évaluer le rôle des animaux dans le transport des graines, œufs et pupes d’insectes d’un site<br />

à l’autre par endozoochorie et exozoochorie. Ces expérimentations seront simultanément<br />

mises en place dans la plaine de Crau (Buisson in prep) et dans le Luberon (Jaëger in prep).<br />

Dans la Crau, les objectifs sont d’évaluer le transport des propagules par les troupeaux<br />

d’ovins itinérants entre coussous pâturés traditionnellement et friches post-culturales afin<br />

d’estimer les potentialités de restauration des coussous grâce à ce vecteur.<br />

Dans le Luberon, c’est le transport des graines d’espèces messicoles entre champs de<br />

céréales et pelouses sèches séparés géographiquement qui sera étudié. En effet, il existe dans<br />

cette région de bonnes corrélations entre richesse des céréales en adventices et pratique du<br />

pâturage de parcours ovin incluant des céréales à pâturer ou de la vaine pâture sur chaumes.<br />

Pour estimer la durabilité de ce système, des analyses minérales d’herbages ont été réalisées<br />

au cours d’une saison de végétation (mai - octobre 1998) dans différentes parcelles (pelouse<br />

sèche, prairie humide, friche post-culturale) d’un même quartier de pâturage incluant la<br />

pratique du pâturage sur chaumes entre mi-juillet et fin octobre. Les premiers résultats<br />

montrent des teneurs minérales significativement plus élevées dans les chaumes pour<br />

cependant des biomasses, teneurs en cendres insolubles et cellulose significativement plus<br />

faibles par rapport aux autres parcelles parcourues (FIGURE 7). Ces résultats confirment<br />

donc la nécessité écologique (rôle de corridor mobile du troupeau) et agronomique<br />

(complémentarité alimentaire) du maintien du pâturage itinérant dans cette région (Barroit,<br />

2000 ; Gerbaud et al., in prep).<br />

! ! " #$% & '((' )" * + ,--(. 52


Cell. MAT<br />

Na<br />

Zn<br />

SpFP JlFP<br />

CI<br />

JnFP SpPH<br />

MaFP AoPH<br />

OcPH<br />

JlPH<br />

JnPH<br />

P<br />

Cu<br />

Fe<br />

MaPH<br />

AoFP<br />

OcFP JlCH<br />

JnPS SpCH<br />

AoCH<br />

MaPS JlPS<br />

AoPS<br />

OcPS<br />

SpPS<br />

Axe 2 : 38 %<br />

Axe 2 : 38 %<br />

! ! " #$% & '((' )" * + ,--(. 53<br />

K<br />

Mn<br />

Ca<br />

Mg<br />

Axe 1 : 40 %<br />

OcCH<br />

FIGURE 7. Analyse en Composantes Principales réalisée sur les teneurs minérales de quatre<br />

parcelles d’une exploitation agricole du Luberon entre mai et octobre 1998. Remarquer à droite de<br />

l’axe 1, la richesse particulière des chaumes en Ca, Mn, Cu et Fe et son augmentation au cours du<br />

temps (Gerbaud et al., soumis). (Ma = mai ; Jn = juin ; Jl = juillet ;Ao = août ; Sp = septembre ; Oc =<br />

octobre ; PH = Prairie humide ; FP = Friche post-Culturale ; PS = Pelouse Sèche ; CH = fourrage de<br />

Chaume)<br />

Axe 1 : 40 %


3.2 AUTRES PERSPECTIVES<br />

3.21 Perspectives fondamentales : de l’écologie des perturbations à l’écologie<br />

fonctionnelle<br />

La majorité des travaux réalisés ont eu pour objectifs d’appréhender l’impact de<br />

différents types et régimes de perturbations sur la composition, la richesse, la structure et la<br />

dynamique des communautés végétales et animales (pédofaune) des écosystèmes seminaturels<br />

de pelouses sèches et des successions végétales qui se mettent en place après abandon<br />

cultural et/ou pastoral. Ces recherches ont notamment été menées pour répondre aux<br />

questions relatives aux liens existant entre dynamique de la biodiversité, stress et<br />

perturbations. Les premières réponses apportées mettent en évidence, l’importance des stress<br />

liés aux variables d’habitats mais également celles du type de perturbations et de ses<br />

modalités d’applications (intensité, fluctuations). De même, l’accent est mis sur la nécessité<br />

de tenir compte de plusieurs compartiments de la biocénose (faune, flore) pour évaluer<br />

l’impact des perturbations ainsi que l’existence d’une certaine rémanence difficilement<br />

compréhensible sans aborder l’étude de la végétation potentielle des sites (mémoire séminale<br />

de la banque de graines) et des traits de vie des espèces (groupes fonctionnels).<br />

Les travaux menés au niveau des communautés végétales ou des peuplements animaux<br />

ne permettent qu’une approche hiérarchisée des facteurs responsables de leur organisation. De<br />

même, les impacts des perturbations sur ces composantes ne sont interprétés qu’en termes<br />

d’unités qualitatives (espèces) et quantitatives (populations) qui ne permettent pas d’évaluer<br />

leurs impacts sur le fonctionnement de l’écosystème.<br />

A l’heure où la recherche des liens entre biodiversité et fonctionnalité des écosystèmes<br />

est une des composantes majeures des thématiques fondamentales en écologie, il nous paraît<br />

important de dégager les relations qui existent entre perturbations et fonctionnalité des<br />

écosystèmes par l’intermédiaire des variations de richesse spécifique. Les échelles d’approche<br />

(écologie des communautés, écologie du paysage) et les niveaux d’organisation du vivant<br />

étudiés jusqu’à présent (populations, communautés) devront cependant être précisés pour<br />

mettre en évidence ces relations avec la nécessité de changer les sites ateliers et les protocoles<br />

expérimentaux.<br />

3.22 Perspectives de sites ateliers : des stades successionnels culturaux et herbacés<br />

aux stades forestiers.<br />

Pendant 10 années, ce sont en majorité les stades successionnels de culture et de<br />

pelouses sèches à divers degrés d’envahissement par les ligneux qui ont été étudiés. Ces sites<br />

d’études et leurs dynamiques temporelles ont été particulièrement pertinents pour démonter la<br />

rémanence des pratiques agricoles traditionnelles au cours des successions végétales et la<br />

mise en évidence des stades les plus riches en espèces (flore, pédofaune) pour de petites<br />

surfaces perturbées. Les stades pré-forestiers (ourlets, pré-bois) et forestiers (hêtraies,<br />

chênaies) ont été peu investis car le temps écoulé depuis l’abandon des pratiques agricoles est<br />

souvent insuffisant pour permettre leur installation.<br />

! ! " #$% & '((' )" * + ,--(. 54


A l’avenir, il s’avèrerait cependant intéressant de poursuivre ces investigations pour les<br />

stades forestiers. En effet, l’installation des espèces ligneuses entraînent de profonds<br />

changements physiques, chimiques et organiques des sols qui peuvent être à l’origine d’une<br />

atténuation des effets des pratiques agricoles anciennes sans toutefois les effacer. De plus,<br />

l’étude des impacts des perturbations en forêt nécessite une approche sur des surfaces plus<br />

grandes en liaison avec des effets de lisières importants. Enfin, dans le cadre des mesures en<br />

faveur de l’agro-pastoralisme (mesures agri-environnementales, Défense de la Forêt Contre<br />

l’Incendie), il serait aussi particulièrement pertinent de comparer les mêmes régimes de<br />

perturbations (pâturage) dans les forêts claires et soumises aux incendies de la région<br />

méditerranéenne avec les forêts denses peu incendiées des successions secondaires sur<br />

substrat calcaire du nord de la France.<br />

3.23 Perspectives méthodologiques : de l’écologie de terrain à l’écologie<br />

expérimentale<br />

L’étude des systèmes écologiques au niveau des communautés nécessite une approche<br />

de terrain avec des difficultés d’identification de l’objet d’étude dans sa composition<br />

(biodiversité), sa définition spatiale (aire minimale) et temporelle (successions). En<br />

conséquence, le chercheur en écologie des communautés ne peut bien souvent que décrire où<br />

au mieux corréler les dynamiques observées en discriminant et hiérarchisant les facteurs<br />

incriminés grâce à l’arsenal des analyses multivariées et tests statistiques. Si des corrélations<br />

peuvent être mises en évidence, les causalités et leurs parts respectives de responsabilité dans<br />

les phénomènes observés sont beaucoup plus difficiles à identifier. L’écologie des<br />

communautés reste le niveau où s’étudient les relations interspécifiques, permettant certes de<br />

dégager les propriétés émergentes des systèmes écologiques dans leur dynamique mais<br />

difficilement modélisable en l’absence d’une connaissance plus poussée de toutes ces<br />

composantes.<br />

Si l’analyse cartésienne de toutes les composantes et interactions au sein d’un<br />

écosystème reste à ce jour encore une chimère pour des écosystèmes naturels complexes (et<br />

non des communautés simplifiées à quelques espèces en écotrons), l’approche expérimentale<br />

analytique doit cependant permettre de mieux appréhender la causalité de certains<br />

phénomènes comme la part des interactions biotiques (compétition, traits de vie des espèces)<br />

par rapport aux facteurs abiotiques (niveau trophique des sols, microclimat, etc.). Les<br />

inconvénients de ce type d’expérimentation ex situ étant alors de s’affranchir de la complexité<br />

des interactions au sein des écosystèmes naturels (Hendry & Grime, 1993). Cependant, des<br />

recherches croisées entre écologie des communautés et expérimentations ex situ permettraient<br />

notamment d’apporter des informations en rapport avec les concepts majeurs de la recherche<br />

en écologie actuelle à savoir les liens entre biodiversité et fonctionnalité des écosystèmes. Ce<br />

type de recherches actuellement incluse au sein de l’écologie dite « fonctionnelle » apparaît<br />

ainsi particulièrement importante par rapport aux applications en matière de biologie de la<br />

conservation. Au sein de cette discipline scientifique et appliquée, les problématiques qui<br />

permettent au mieux la mise en place de telles recherches sont celles qui mettent en œuvre des<br />

opérations de génie écologique notamment en écologie de la restauration (Brunner & Clark,<br />

1997).<br />

! ! " #$% & '((' )" * + ,--(. 55


3.24 Perspectives appliquées : de la biologie de la conservation à l’écologie de la<br />

restauration.<br />

Les travaux antérieurs ont tous été menés dans une optique d’application des résultats<br />

en matière de biologie de la conservation et notamment au niveau de la gestion conservatoire<br />

des écosystèmes semi-naturels terrestres. De plus en plus, face à la dégradation et à la<br />

destruction de ces écosystèmes, ce sont de véritables opérations de restauration et de<br />

réhabilitation qui doivent être mises en place. La réussite d’une opération d’écologie de la<br />

restauration nécessite cependant une identification claire des perturbations ayant entraînés des<br />

changements dans les composantes biotiques et abiotiques des écosystèmes, notamment si des<br />

seuils d’irréversibilité ou de résilience ont été franchis (Higgs, 1997).<br />

L’écologie de la restauration nécessite donc une bonne connaissance du ou des<br />

écosystèmes de référence (qu’il soit originel ou semi-naturel) tant au niveau de sa biodiversité<br />

que de son fonctionnement mais aussi de bonnes connaissances des perturbations<br />

responsables des transformations (paléoécologie, écologie historique). L’écologie de la<br />

restauration et les opérations de génie écologique qui en découlent doivent donc maîtriser à la<br />

fois des connaissances aux différents niveaux d’appréhension du vivant (gènes, espèces,<br />

populations, communautés, biocénose) mais aussi aux diverses échelles spatiales et<br />

temporelles d’appréhension des interactions. L’écologie de la restauration offre donc un cadre<br />

appliqué particulièrement pertinent pour la mise en place de protocoles expérimentaux alliant<br />

écologie de terrain et écologie expérimentale (Young, 2000).<br />

A titre d’exemple, pour expliquer la lenteur de colonisation des friches post-culturales<br />

par les espèces dominantes des coussous (Brachypodium retusum, Thymus vulgaris), une<br />

opération de génie écologique est actuellement mise en place. Ces deux espèces seront semées<br />

dans des placettes permanentes établies au sein d’une friche. Pour faire la part entre facteurs<br />

biotiques (absence de dissémination de ces espèces) par rapport aux facteurs abiotiques<br />

(physique et chimie du sol). Certaines de ces placettes ont donc été préalablement recouvertes<br />

de galets jadis enlevés par des épierrages mécaniques, dans la même proportion que les<br />

coussous pâturés traditionnellement. Des travaux antérieurs ont en effet démontré que les<br />

racines de brachypodes sont préférentiellement distribuées sous les galets en liaison avec<br />

l’existence d’une humidité résiduelle et d’une protection contre les plus fortes températures<br />

(30°C d’écart entre la face supérieure du galet et la face inférieure). Enfin, les galets<br />

pourraient également assurer une protection des jeunes plantules vis-à-vis du pâturage ovin<br />

lors de leur germination. Dans le même temps, le brachypode (graines, rhizomes) et le thym<br />

(graines) seront cultivés en serre aux conditions climatiques de la Crau, dans des substrats à<br />

niveau trophique différencié (azote, phosphore, potassium) pour évaluer la part du niveau de<br />

fertilité et du pH dans l’installation de ces deux espèces.<br />

! ! " #$% & '((' )" * + ,--(. 56


VERS UNE AUTRE APPROCHE…<br />

Tous les travaux présentés et les perspectives de recherches sont en majorité élaborés<br />

dans le cadre de la biologie. Cependant, si la biologie de la conservation se base sur les<br />

recherches fondamentales de cette discipline, elle doit aussi tenir compte de la perception des<br />

espaces naturels par l’homme et de ses savoirs vernaculaires en dehors des savoirs<br />

scientifiques présentés jusqu’à présent.<br />

De nombreuses opérations de gestion conservatoire et de restauration écologique des<br />

écosystèmes (ARTICLE 12) ont été réalisées en France depuis une vingtaine d’années. Elles<br />

ont connu des fortunes diverses dont les résultats ne doivent pas seulement être corrélés aux<br />

connaissances biologiques et techniques des gestionnaires. En effet, l’apparition de nouveaux<br />

acteurs (parcs naturels, réserves naturelles, conservatoire du littoral, conservatoires régionaux,<br />

etc.) dans l’aménagement du territoire ne va pas sans générer des conflits d’usage dont les<br />

origines peuvent aussi être une incompréhension entre objectifs et méthodes employées en<br />

gestion conservatoire vis-à-vis des perceptions et savoirs des autres acteurs (chasseurs,<br />

agriculteurs, randonneurs, naturalistes, sportifs, etc.). C’est pourquoi, en parallèle avec les<br />

recherches menées en écologie, nous nous sommes intéressés à la perception des<br />

problématiques de dynamique et de gestion des espaces naturels par l’ensemble des acteurs de<br />

l’aménagement afin de dégager les causes pouvant être sources de conflits d’usages (Trivelly<br />

in prep).<br />

Dans un premier temps, a été appréhendée la dynamique des paysages suite aux<br />

changements d’utilisations des espaces depuis le début du 19 e siècle. Ces travaux ont été<br />

menés sur deux sites de pelouses sèches particulièrement contrastés au niveau écologique et<br />

socio-économique. Les crêtes du grand Luberon sont un ensemble de pelouses sèches<br />

sommitales distribuées sur une étroite bande partagée par 11 communes entre les<br />

départements de Vaucluse et des Alpes-de-Haute-Provence. Au contraire le plateau de<br />

Caussols, est un causse du département des Alpes-Maritimes d’une surface de 3 000 ha<br />

principalement compris sur le territoire de la commune de Caussols. Les premiers résultats<br />

confirment la relation entre abandon des pratiques agropastorales passées (pâturage, cultures,<br />

cueillettes) et la colonisation ligneuse spontanée. De même, l’exploitation des archives<br />

montrent une évolution dans la perception de ces paysages qui passe successivement d’un<br />

parcours communal à un espace à reboiser pour lutter contre l’érosion au début du siècle puis<br />

contre l’incendie dans les années 1970 (Trivelly et al., 2000).<br />

Face à ce constat objectif, 216 personnes ont été interrogées par la technique des<br />

questionnaires sur les deux sites au cours de l’année 2000. Le questionnaire visait à identifier<br />

la perception de l’objet « pelouses sèches » et de la dynamique de colonisation arborée en<br />

corrélation avec les origines sociales des personnes interrogées et le type de fréquentation des<br />

sites. Les analyses multivariées réalisées sur les variables descriptives du paysage et<br />

explicatives par rapport aux personnes interrogées montrent que c’est la méconnaissance<br />

totale de l’objet, dans sa forme, sa composition, ses utilisations et son évolution qui<br />

discriminent le plus les personnes interrogées.<br />

! ! " #$% & '((' )" * + ,--(. 57


Si ces résultats doivent encore être affinés par des entretiens avec les acteurs de la<br />

gestion (forestiers, chasseurs, agriculteurs, gestionnaires d'espaces, etc.), il ressort cependant<br />

que la plupart des bases scientifiques (biodiversité, successions secondaires) et appliquées<br />

(gestion conservatoire) de notre travail ne sont même pas perçues par les personnes<br />

interrogées…<br />

Sans vouloir tomber dans un pessimisme exacerbé, ces résultats montrent qu’un<br />

important travail de communication doit encore être fait entre chercheurs, gestionnaires<br />

d’espaces et la population. Dans ce domaine, les travaux alliant écologie et sociologie<br />

environnementale devraient apporter des éléments de réponses très importants dont il ne<br />

pourra plus être fait abstraction dans les opérations de gestion et de restauration futures des<br />

espaces naturels.<br />

! ! " #$% & '((' )" * + ,--(. 58


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