Cette thèse se présente sous forme de quatre articles liés par un fil conducteur : l'interaction entre bilan hydrique et changement climatique dans la dynamique de la végétation méditerranéenne. La première partie présente la conception et la calibration d'un nouveau modèle bioclimatique dédié à l'évaluation du bilan hydrique en forêt méditerranéenne. Dans la deuxième partie, ce modèle sert à évaluer l'impact du changement climatique sur la composition de la flore forestière. Le pin d'Alep a servi de référence pour faire le lien entre le modèle bioclimatique, le changement climatique et la productivité de la forêt. Il fait l'objet dans la troisième partie d'une étude autécologique approfondie dans toute son aire française, incluant l'optimisation d'un modèle de croissance en hauteur. La quatrième partie aborde l'interaction entre bilan hydrique et changement climatique dans la croissance radiale du pin d'Alep, à l'aide d'un dispositif expérimental en conditions réelles forestières.