Les paysages agricoles se caractérisent par leur complexité et le haut degré de fragmentation des habitats semi-naturels, ce qui entraîne un isolement des populations et des communautés. La dispersion des plantes joue un rôle clé dans les flux d’espèces entre communautés locales : c’est elle qui conditionne le fonctionnement en « métacommunauté » à l’échelle paysagère. La dispersion dépend des capacités intrinsèques à l’espèce considérée (e.g. vecteur de dispersion, masse des graines) et des caractéristiques du paysage (e.g. structure, composition). La présence d’une espèce au sein d’une communauté indique qu’elle s’y est dispersée sous forme de diaspore. En revanche, l’absence d’une espèce dans une communauté locale peut être liée à une absence de dispersion (soit parce que la communauté est trop éloignée des sources de diaspores = isolement spatial ; soit parce que les diaspores n’ont pas encore eu le temps d’atteindre la communauté locale = isolement spatio-temporel) ; ou à une absence de recrutement : les diaspores sont incapables de donner une plante adulte, en raison d’un défaut de qualité de l’habitat (e.g. pH trop faible, déficit en un nutriment clé, excès d’un élément toxique, absence d’un symbionte obligatoire). Mais distinguer ce qui est limitant entre la dispersion et le recrutement est loin d’être trivial et nécessite des approches expérimentales. Ces processus, pourtant à la base de la maintenance de la biodiversité en système fragmenté, sont encore très mal connus. Le présent sujet de thèse vise à accroître ces connaissances.

Objectifs et éléments de méthodes

La thèse s’appuiera sur différents jeux de données français et européens, ainsi que sur différentes expérimentations portant sur la biodiversité végétale (plantes vasculaires) des matrices paysagères agricoles. Les objectifs scientifiques sont les suivants :

(i) étudier le rôle des modes de dispersion non conventionnel dans la dynamique des métacommunautés

Deux modes de dispersion non conventionnels pourront être plus particulièrement étudiés : l’agestochorie (dispersion des diaspores par les engins agricoles et forestiers) et l’hydrochorie (dispersion des diaspores par l’eau), dans des métacommunautés d’adventices et de plantes herbacées forestières. L’approche reposera sur des relevés de végétation sur le terrain (diversité exprimée), une étude de la pluie de graines et des banques de graines du sol (diversité potentielle) par les techniques d’émergence en serre.

(ii) séparer l’effet de la dispersion limitée de l’effet du recrutement limité dans les communautés locales

Deux habitats pourront être plus particulièrement ciblés : les champs de tournesol et les haies. Il s’agira de conduire des semis en conditions contrôlées de mélanges de graines et de faire des suivis d’émergence, de croissance et de survie dans les parcelles expérimentales

(iii) étudier les conséquences de la dispersion limitée et du recrutement limité sur la structure des métacommunautés

Deux types de métacommunautés forestières pourront être envisagés : les communautés ripariennes à structure dendritique (dispersion unidirectionnelle majoritaire) et les communautés des fragments forestiers enclavés dans une matrice agricole (dispersion omnidirectionnelle). Les approches combineront des relevés sur le terrain et des approches expérimentales pour préciser les règles d’assemblage des communautés locales au sein de la métacommunauté.