The unreserved matrix facing human threats: a case study on common wild flora. Monitoring methods and assessment of human impacts.
La nature ordinaire face aux pressions humaines : le cas des plantes communes. Méthodes de suivis et évaluation de l'impact des activités humaines
Résumé
Due to their high abundance, common species form much of ecosystem biomass and service provision. Despite this, only few studies have been specifically dedicated to common plant species, partly due to a lack of data. Here we describe the variation in abundance of common plant species and investigate the mechanisms involved, in a highly human impacted area: the Parisian region. Data collection is a crucial step of all biodiversity studies; the first part of this thesis describes protocols that could be implemented to collect data at large scales, and discuss sampling bias and variability sources that can affect biodiversity inventory and monitoring. We particularly focus on the efficiency of rapid biodiversity assessment methods. Some of these methods, also known as parataxonomy, are designed to overcome the taxonomic impediment, using morphotypes as a surrogate for species to evaluate biodiversity. We implemented fieldwork experiments, which allowed us to demonstrate the weakness of such method in biodiversity monitoring due to a chronic lack of robustness and inability to detect changes in species composition among communities. In a second part, we used monitoring data to investigate the relationship between human threats and the variation in abundance of common plant species. We first demonstrate a taxonomic biotic homogenization of common plant species assemblage in response to the landscape fragmentation induced by human occupancy and artificialization in the study area. We also show that the most fragmented landscapes support the most generalist species assemblages, which can be interpreted as a functional biotic homogenization phenomenon. Finally, we study the impact of farming practices on common plant diversity at the field scale. We observe a positive effect of some practices, such as organic farming. Our results show that, using an appropriate sampling scheme, it is possible to detect an effect of human threats on common plant species. This leads us to discuss the use of common plant species as biodiversity indicators.
En raison de leur forte abondance, les espèces communes constituent la majeure partie de la biomasse des écosystèmes, et sont responsables de la plupart des services rendus par ces derniers. En dépit de cette importance, peu d'études ont pourtant été consacrées spécifiquement aux espèces de plantes communes, notamment du fait du manque de données. Au cours de cette thèse, nous avons cherché d'une part à quantifier les variations d'abondance de ces espèces et d'autre part à comprendre quels étaient les mécanismes responsables de ces variations. Pour cela nous nous sommes intéressés aux espèces de plantes les plus communes d'un territoire fortement marqué par l'occupation humaine : la région parisienne. La collecte des données est une étape cruciale de toute étude sur la biodiversité ; la première partie du manuscrit aborde donc des protocoles qui pourraient être mis en œuvre pour récolter des informations à large échelle, en discutant les biais et les sources de variabilité auxquels sont exposés la plupart des inventaires et suivis de biodiversité. Nous nous sommes notamment interrogés sur la pertinence des méthodes d'évaluation rapide de la biodiversité. Certaines de ces méthodes, connues sous le nom de parataxonomie, se proposent de contourner la pénurie de savoirs naturalistes en dressant des inventaires à l'aide de morphotypes. Au cours de tests de terrain, nous montrons que ce type de méthodes — d'ores et déjà employées pour évaluer la biodiversité dans nombre d'études — ne peuvent êtres considérés comme un outil de suivi satisfaisant, en raison de leur manque de robustesse, ainsi que de leur faible efficacité à détecter des changements de composition spécifique au sein des communautés. À partir de données récoltées selon un protocole standardisé, nous nous intéressons ensuite dans une seconde partie à l'influence des différentes pressions humaines sur les variations d'abondance de la flore commune. Nous montrons qu'il se produit une homogénéisation taxonomique des communautés de plantes communes en réponse à la fragmentation induite par l'occupation humaine et l'artificialisation du territoire d'étude. Ce phénomène est également abordé sous son aspect fonctionnel, ce qui permet de constater que les paysages les plus fragmentés semblent favoriser les communautés d'espèces les plus généralistes. Enfin, en nous intéressant à l'impact de différentes pratiques culturales sur la diversité des espèces de plantes communes à l'échelle de parcelles agricoles, nous montrons l'effet bénéfique de certaines pratiques, telle que l'agriculture biologique, sur ces communautés. L'ensemble de ces résultats nous montre que, lorsque l'on dispose des méthodes de suivi appropriées, il est possible de mettre en évidence un effet des actions humaines sur la flore commune. Dans un contexte de crise de la biodiversité, les plantes communes apparaissent ainsi comme un indicateur de biodiversité prometteur, aux côtés d'autres groupes taxonomiques et d'espèces plus rares.