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Theses Year : 2006

A riverscape approach for the ecology and management of riverine fishes

Une approche «paysage aquatique» pour une meilleure connaissance du fonctionnement des ecosystemes fluviaux et l'amelioration de la conservation des peuplements de poissons

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Céline Le Pichon

Abstract

Effective management and restoration of habitat for stream fish should consider how the different resource habitats need to be arranged spatially and the location of source populations. As few operational methods are available to study these issues, we propose a riverscape approach based on landscape ecology and stream ecology concepts. It aims at studying the multi-scale relationships between the spatial pattern of fish habitat patches and processes depending on the fish movements. To quantify spatial patterns at nested levels (patch of resource habitat, area of daily activities and area of sub-population), we calculate their composition, configuration, complementation and connectivity with multiple spatial analysis methods: patch metrics, moving window analysis and least cost modelling. Two cyprinid species (Barbus barbus and Chondrostoma nasus) and two reaches of the Seine River (France) were used to test this riverscape approach. Relevance of some metrics and methods of landscape ecology to detect the effects of flow variability and human alterations on fish habitat composition and configuration is demonstrated. Using electrofishing data, we validate the functionality of the resource habitat maps for both species. The longitudinal pattern of their distribution in the natural reach is aggregated in the neighbouring patches of feeding habitat, which seems to match home range of local population of these species. The role of complementation and supplementation of resource habitat in the presence of species is demonstrated. This approach helps evaluating impacts of habitat alteration and isolation and prioritises preservation and restoration policies.
Des mesures efficaces de gestion et de restauration des habitats piscicoles devraient considérer l'arrangement spatial des différents habitats ressources et la localisation des populations sources. Comme peu de méthodes opérationnelles sont disponibles pour étudier ces questions, une approche « paysage aquatique » est proposée, couplant les concepts de l'écologie du paysage et de l'écologie des cours d'eau. Elle permet d'étudier l'influence de la structure spatiale et de la connectivité fonctionnelle des habitats aquatiques sur l'organisation des populations de poissons d'eau courante. Pour quantifier la structure spatiale des habitats à différents niveaux d'organisation (tache d'habitat ressource, aire d'activité journalière ou aire de population locale), diverses méthodes d'analyse spatiale ont été utilisées. Elles sont testées pour deux espèces de cyprinidés (Barbus Barbus et Chondrostoma nasus) sur des biefs naturel et aménagé de la Seine. La capacité des méthodes à détecter l'effet de la variabilité hydrologique et du degré d'aménagement sur la composition et la configuration des habitats ressources est étudiée. L'utilisation de données piscicoles issues de pêches électriques a permis de valider la fonctionnalité des cartes d'habitat ressource. La distribution longitudinale dans le bief naturel est agrégée dans des taches voisines d'habitat d'alimentation et semble correspondre aux domaines vitaux de populations locales de ces espèces. Leur présence est aussi expliquée par la complémentation entre les taches d'habitat d'alimentation et de repos. Cette approche peut permettre d'évaluer le degré d'altération et de fragmentation des taches d'habitats piscicoles et hiérarchiser les mesures de préservation et de restauration.
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  • HAL Id : tel-02588829 , version 1

Cite

Céline Le Pichon. A riverscape approach for the ecology and management of riverine fishes. Environmental Sciences. Université Pierre et Marie Curie, Paris VI, 2006. English. ⟨NNT : 2006PA066538⟩. ⟨tel-02588829⟩

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