Dynamique des communautés herbacées d'un coteau calcaire de Haute-Normandie (étude des mécanismes impliqués dans les processus de maintien et de remplacement des espèces végétales)

A la fin des années 50, l abandon progressif des pratiques agro-pastorales sur les coteaux calcaires a initié une dynamique de succession secondaire entrainant des changements importants de la végétation initiale et conduisant à la mise place d une mosaïque de communautés végétales constituée de formations herbacées (pelouses rases, pelouses hautes et pelouses piquetées) et de formations ligneuses (fourrés, forêts). L étude présentée ici a pour objectif d apporter une contribution à la connaissance des mécanismes impliqués dans la structuration et la dynamique des formations herbacées d un coteau calcaire. Pour identifier ces mécanismes, les approches taxonomique, comparative et fonctionnelle ont été utilisées au cours de suivis au champ et d expérimentations menées en conditions contrôlées. La première partie de la thèse est consacrée à la description de la végétation herbacée et à l analyse de la dynamique successionnelle. Les principaux résultats montrent des différences importantes de structure, de composition, de diversité et d abondance spécifique entre les communautés. Les deux mécanismes écologiques à l origine de ces changements sont l envahissement par les graminées sociales et la recolonisation ligneuse. La seconde partie de la thèse est consacrée à l étude des performances des plantes et à leur capacité à répondre aux variations écologiques de leur environnement local. Les mesures des traits biologiques des espèces structurantes ont permis d identifier la plasticité phénotypique comme une caractéristique essentielle pour leur maintien au cours de la dynamique. La dernière partie de la thèse est une caractérisation de la dynamique temporelle de l azote et de la disponibilité en eau des sols. Cette caractérisation a fait ressortir le rôle clé du facteur hydrique en tant que filtre abiotique agissant sur la structuration des communautés. L ensemble des résultats obtenus dans cette étude permet d expliciter les mécanismes impliqués dans les processus de maintien et de remplacement des espèces au sein des différentes formations herbacées et apporte des éléments nouveaux pour la gestion conservatoire des pelouses calcicoles.During the late 50s, the gradual abandonment of agro-pastoral practices in chalk hillsides initiated secondary succession dynamics which resulted in significant changes from the initial vegetation and led to structuring of a vegetation mosaic including herbaceous (short grasslands, tall grasslands and encroached grasslands) and woody communities (shrubs and forests). The present study aims at improving the knowledge of mechanisms responsible for the structuring and dynamics of herbaceous communities of a chalk hillside. To identify these mechanisms, taxonomic, comparative and functional approaches were used in field surveys and controlled conditions experiments. The first part of the thesis is devoted to the description of the herbaceous communities and analysis of successional dynamics. The main results reveal significant differences in structure, composition, diversity and species abundance between communities. The increase of social grasses and shrub encroachment are the two ecological mechanisms causing these changes. The second part of the thesis is devoted to the study of plant performance and their ability to respond to ecological changes in their local environment. The measurements of biological traits of dominant species identified phenotypic plasticity as an essential feature for their persistence during succession. Finally, the last part of this work proposes the characterization of nitrogen dynamics and water availability in different soils. These results highlighted the key role of water factor as an abiotic filter influencing the structuring of communities. Overall, the results obtained in this study clarify the mechanisms involved in the process of species persistence and replacement within the different communities, and provide new ground for the management and conservation of calcareous grasslands.ROUEN-BU Sciences (764512102) / SudocSudocFranceF