Spatial patterns of Quercus humilis and Fagus sylvatica recruitment under pine in fragmented landscapes
Patrons spatiaux de recrutement de Quercus humilis et Fagus sylvatica sous pin dans un paysage fragmenté
Résumé
Downy oak (Quercus humilis M.) and European beech (Fagus sylvatica L.) are the two main late-successional broadleaf species that install under pioneer pine woodlands established on abandoned limestone plateaus of the French Causses. But they exhibit differentiated recruitment patterns and variable recruitment success. To investigate the long-term potential of these two species at landscape-scale, we assessed their spatial pattern using random sampling techniques, the distance of seedlings to the nearest mature tree and to another seedling, and microscale site variables such as cover by soil litter or herbaceous species. Our results indicate the existence of long-distance dispersal (up to 1500m from potential seed sources) probably due to jays (Garrulus glandarius). Both species exhibited aggregated seedlings at sampling scale (5m). Likewise, oak and beech seedlings were aggregated together, and closely related to dominant pines of the overstorey that are likely to provide safe sites in fragmented landscapes. Such spatial aggregation could be explained by the dispersal mode (i.e. by jay) since no differential seedling mortality was found in relation to microsite conditions. In the early recruitment process, oak is advantaged as compared with beech in relation to more abundant seed sources, higher dispersal distance, preference by jay, and the possibility to resprout. But beech may take an advantage in the mid-term in relation to higher survival rates under pine.
Le chêne pubescent (Quercus humilis M.) et le hêtre (Fagus sylvatica L.) sont les deux principales espèces de fin de succession qui s'installent sous des peuplements pionniers de pin sur les plateaux abandonnés des Causses (sud Massif central). Mais elles montrent des différences de recrutement importantes en fonction des sites. Afin de connaître leur potentiel à long terme à l'échelle du paysage, nous avons étudié leur patrons spatiaux par échantillonnage stratifié, en mesurant la distance au plus proche de semis et au plus proche pin dominant et en décrivant le milieu à proximité de chaque semis. Ces données sont comparées avec celles obtenues par un échantillonage aléatoire. Les résultats indiquent l'existence d'une dispersion à longue distance (> 1,5 km des semenciers potentiels) probablement par le geai (Garrulus glandarius). Les semis des deux espèces sont spatialement agrégés entre eux à l'échelle de l'échantillon (5 m), et agrégés autour des pins sylvestres dominants qui semblent jouer le rôle de 'safe sites' (= sites privilégiés pour l'installation). Ces processus d'agrégation spatiale semblent s'expliquer par le mode de dispersion par le geai et les petits rongeurs, car aucune relation significative n'a été trouvée avec les variations micro-stationnelles ('microsites'). Au début du processus de recrutement, le chêne pubescent semble avantagé par rapport au hêtre du fait d'une plus forte production locale de semis, une plus grande distance de dispersion, la préférence par le geai (par rapport aux faînes du hêtre), et sa possibilité de rejet. Mais le hêtre semble prendre l'avantage sur le long terme dans les pineraies du fait de taux de survie plus élevés.