Pour une approche intégrée du rôle des ongulés sauvages dans l’assemblage des communautés végétales et le fonctionnement des écosystèmes - INRAE - Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement
Hdr Année : 2016

(trad auto)For an integrated approach to the role of wild ungulates in assembling plant communities and ecosystem functioning

Pour une approche intégrée du rôle des ongulés sauvages dans l’assemblage des communautés végétales et le fonctionnement des écosystèmes

Christophe Baltzinger

Résumé

Successive ecological filtering processes including dispersal limitation (species ability to reach an environment), environmental filtering (local abiotic constraints to species settlement) and biotic interactions among plants (competition, facilitation) and across trophic levels act upon regional species pools to form dynamic and transient plant assemblages. Native herbivorous ungulates regularly disperse numerous diaspores (zoochory), create local chemical and physical heterogeneity through small scale soil disturbance (ecosystem engineering) and also selectively consume plants (herbivory), whereby they shape plant assemblages by intervening in the different ecological filtering processes. The ecological processes through which large ungulates locally affect both abiotic and biotic conditions make plant communities more susceptible to invasion by non‐resident species (both native colonizers and exotic invaders); I therefore discuss ungulates’ role in shaping plant assemblages within the framework of the theory of invasibility proposed by Davis et al. (2000). Here, I specifically highlight how complementary zoochorous processes in a guild of large ungulates affect the composition and spatial distribution patterns of plant assemblages. In this manuscript, I present different results addressing the different filtering effects. For instance, results from a trait‐based meta‐analysis show how endozoochory, hoof‐ and hair‐epizoochory differentially filter the regional species pool. Interactions among vectors, seeds and plant traits also intervene in the seed dispersal cycle (emigration, transfer and settlement) and seed dispersal effectiveness. I also highlight how closely ungulates may combine seed dispersal with abiotic filtering. My colleagues and I show that herbivorous ungulates, as selective and daily long‐distance seed dispersal vectors, play a role in determining the spatial and temporal dynamics of meta‐communities. These animals are likely to affect plant responses to global changes such as habitat fragmentation, land use changes and climate warming, and may have contributed to plant migration patterns since the last glaciation. As primary consumers they also occupy an in‐between position within the food web and may thus compete for feeding resources with other groups such as insects with potential trophic cascading effects on bird communities. Through the many interactions ungulates are involved in, we have to consider their global role as dynamic actors in ecosystem functioning and potential tools to rehabilitate degraded habitats via seed dispersal and associated engineering effects.
Les processus successifs de filtrage écologique dont le frein à la dispersion (la capacité des plantes à atteindre un environnement), le filtre environnemental (contraintes abiotiques locales à l’installation des plantes), et les interactions biotiques entre plantes (compétition, facilitation) et avec d’autres niveaux trophiques agissent sur le pool régional de plantes pour créer localement des assemblages de plantes dynamiques et transitoires. Les ongulés herbivores autochtones dispersent régulièrement de nombreuses diaspores (zoochorie), créent localement de l’hétérogénéité chimique et physique par des perturbations du sol de faible surface (effets d’ingénierie) et consomment sélectivement les plantes (herbivorie), façonnant ainsi les assemblages de plantes en intervenant à chaque niveau de filtrage écologique. Les processus écologiques par lesquels les grands ongulés affectent localement les conditions abiotiques et biotiques rendent les communautés de plantes plus sujettes à l’invasion par des espèces non résidentes (à la fois colonisatrices autochtones et invasives exotiques) ; je discute ainsi du rôle des ongulés sauvages dans la fluctuation des ressources disponibles pour l’assemblage des communautés végétales dans le cadre de la théorie de l’invasibilité proposée par Davis et al. (2000). En particulier, j’illustre comment les mécanismes complémentaires de dispersion zoochore par une guilde de grands ongulés modulent la composition et les patrons de distribution spatiale des assemblages de plantes. Je présente dans ce manuscrit différents résultats traitant des effets des ongulés sauvages comme filtre écologique. Par exemple, une méta‐analyse européenne basée sur les traits des plantes montre comment l’endozoochorie, l’épizoochorie sous les sabots et dans le pelage filtrent différentiellement le pool régional de plantes. Les interactions entre traits des vecteurs, des diaspores et des plantes interviennent dans les trois phases de la dispersion (émigration, transfert et immigration) et l’efficacité de la dispersion. Je mets aussi en évidence comment les ongulés combinent étroitement zoochorie et effets d’ingénierie physique et chimique. Ainsi, mes collègues et moi suggérons que les ongulés herbivores, en tant que vecteurs quotidiens, sélectifs et à longue distance des diaspores peuvent jouer un rôle déterminant dans les dynamiques spatiales et temporelles des méta‐communautés. Ces animaux sont susceptibles de moduler la réponse des plantes aux changements globaux contemporains : fragmentation des habitats, changement d’utilisation des terres et réchauffement climatique, et ont probablement contribué aux patrons passés de migration post‐glaciaire. En tant que consommateurs primaires, ils occupent une position clé au sein de la chaîne alimentaire et peuvent ainsi concurrencer d’autres groupes, comme l’entomofaune, dans l’accès aux ressources avec de potentiels effets de cascades trophiques sur les communautés d’oiseaux. Au travers des multiples interactions dans lesquelles sont impliqués les ongulés sauvages, nous avons à les considérer plus généralement comme des acteurs dynamiques dans les assemblages de plantes, le fonctionnement des écosystèmes et des agents potentiels de restauration d’habitats dégradés via la zoochorie et les effets associés d’ingénierie.
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Citer

Christophe Baltzinger. Pour une approche intégrée du rôle des ongulés sauvages dans l’assemblage des communautés végétales et le fonctionnement des écosystèmes. Sciences de l'environnement. HDR en Sciences de la Vie - Biologie des populations et écologie, Université d'Orléans, 2016. ⟨tel-02605441⟩
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