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International audience; This study aims at reconstructing the late Holocene vegetation dynamics and the maximum altitudinal limit of forest trees on northern slopes of Mont Ventoux before the intense deforestation of the 12th century, in relation to natural environmental changes and anthropogenic disturbances including fire history and sylvo-pastoral practices. Six soil pits were studied out along an altitudinal transect from 925m to 1,860m a.s.l.This transect crosses the beech-fir forests in the lower elevations to open woodlands containing the prostrate hooked pine (Pinus uncinata) near the summit. The study was performed within the framework of the ecological monitoring program ORCHAMP. Pedoanthracological data (identified charcoals and their 14C ages) were further explored by numerical analyses. Charcoal was found in all pits with concentrations significantly decreasing with altitude, as does the proportion of charcoal of deciduous trees over conifers. Some woody species were found at altitudes where they are absent today, notably fir (Abies alba) at high elevations, (up to 1,860m). In contrast to fir, the beech (Fagus sylvatica) charcoals were not found beyond 1,340m, although the species currently reaches elevations as high as 1,700m a.s.l. Radiocarbon dating results suggest that the soils on northernslopes of Mont Ventoux have not been significantly eroded since at least 4,000 years ago. The period covered by the six obtained AMS 14C dates extends from the Bronze Age (oldest 14C age: 3576-3729 cal BP / 1779-1626 BCE) to the Modern Era (youngest 14C age: 346-460 cal BP / 1490-1604 CE), all pre-dating the 1860’s reforestation projects (RTM, Restoration of Mountain Land). This preliminary pedoanthracological study proved to be promising and complementary to other palaeoecological approaches but is still insufficient to provide a complete picture of the past vegetation history of Mont Ventoux.; Cette étude vise à reconstituer la composition de la végétation ligneuse passée du versant nord du mont Ventoux en fonction du gradient altitudinal ainsi que l’altitude maximale atteinte par les arbres avant la déforestation des versants, qui fut intense à partir du xiie siècle, en lien avec des perturbations passées telles que le surpâturage et les feux de gestion sylvo-pastorale. Profitant de la mise en place d’un transect du suivi écologique ORCHAMP en 2019, six fosses pédologiques réparties depuis 925 m (hêtraie sapinière) jusqu’à 1 860 m d’altitude (pins à crochets prostrés) ont fait l’objet de prélèvements pédoanthracologiques (identification et datation des charbons de bois du sol). Toutes les fosses contenaient des charbons de bois. La richesse taxonomique diminue significativement à mesure que l’on s’élève le long du gradient altitudinal. Certains taxons ont été trouvés à des altitudes auxquelles ils sont aujourd’hui absents, comme le sapin (Abies alba) qui s’élevait jusqu’au sommet et formait avec les pins la limite supérieure des arbres. Le hêtre (Fagus sylvatica) est bien représenté à basse altitude mais aucun charbon de cette essence n’a pu être trouvé au-delà de 1 340 m, alors que l’espèce atteint aujourd’hui 1 700 m d’altitude.Les datations montrent que les sols du versant nord du mont Ventoux ont conservé, malgré l’érosion des versants, plus de 4 000 ans d’histoire. La période couverte par les 6 datations 14C AMS obtenues s’étend de l’âge du bronze (3576-3729 cal BP) à la période moderne (346-460 cal BP), soit avant les reboisements de 1860 (RTM, restauration des terrains en montagne). Cette première étude pédoanthracologique se révèle novatrice et parfaitement complémentaire des études paléoenvironnementales préexistantes mais encore insuffisante pour reconstruire l’histoire de la végétation passée du mont Ventoux et anticiper son avenir.

Phenotypic plasticity is the ability of individual genotypes to adjust to environmental variation. In this thesis we used larch annual ring traits to estimate phenotypic plasticity at two-time scales: between years (chap. 1, inter-annual phenotypic plasticity) and within years (chap. 2, intra-annual phenotypic plasticity). In chap. 1 we analyzed annual rings of European larches distributed in four plots along a natural elevational gradient near Briançon, in the French Alps. The phenotypic plasticity of radial growth and latewood density as a function of maximum temperature tends to be negative at low elevation (1350 m) and distinctly positive at high elevations (2300 m), where European larch seems to react favorably to temperature increase. No elevation trend emerges for earlywood density, which mostly exhibits negative or null phenotypic plasticity. The phenotypic plasticity of mean ring density is intermediate between that of earlywood and of latewood density. In chap. 2 we used intra-annual radial growth curves recorded with automatic point dendrometers during four successive growing seasons in an experimental trial combiningseveral water regimes and three species of larch. From such curves we obtainedphenotypic plasticity variables for radial growth and the dynamics of water in the trunk as a function of several climatic variables. All phenotypic plasticity variables and all environmental conditions combined, hybrid larch is a little more plastic than Japanese larchand much more than European larch, which reflects its ability to quickly and efficiently replenish and use his water reserve. We hypothesize that this contributes to its greater vigor.In general, there are as many types of plasticity as there are combinations of phenotypic traits and environmental variable. Phenotypic plasticity summarizes in a single value all the dynamics of a particular response. While in natural selection a high plasticity seems to be an advantage, it is not so evident in artificial selection., La plasticité phénotypique permet aux génotypes de s’ajuster à des variations environnementales. Dans cette thèse nous avons utilisé des caractères de cernes annuels de mélèzes pour estimer la plasticité phénotypique à deux échelles de temps: entre années (chap. 1, plasticité interannuelle) et dans l’année (chap. 2, plasticité intra-annuelle). Dans le chap. 1 nous avons analysé des cernes annuels de mélèzes d’Europe distribués dans quatre placettes le long d’un gradient altitudinal naturel de la région de Briançon, dans les Alpes françaises. La plasticité phénotypique de la croissance radiale et de la densité du bois final en fonction de la température maximale tend à être négative à basse altitude (1350 m) et surtout positive à haute altitude (2300 m), où le mélèze d’Europe semble réagir favorablement à l’augmentation de la température. Aucune tendance altitudinale ne se dégage pour la densité du bois initial, qui présente en majorité une plasticité négative ou nulle. La plasticité phénotypique de la densité moyenne du cerne est intermédiaire entre celle du bois initial et celle du bois final. Dans le chap. 2 nous avons utilisé des courbes de croissance radiale intra-annuelle enregistrées à l’aide de dendromètres automatiques pendant quatre années dans un dispositif combinant plusieurs régimes hydriques et trois espèces de mélèze. Nous en avons extrait des variables de plasticité phénotypique pour la croissance radiale et la dynamique de l’eau dans le tronc en fonction de plusieurs variables climatiques. Toutes variables de plasticité phénotypique et toutes conditions environnementales confondues, l’hybride est un peu plus plastique que le mélèze du Japon et beaucoup plus que le mélèze d’Europe, ce qui traduit sa capacité à reconstituer et à utiliser rapidement et efficacement cette réserve en eau. Nous faisons l’hypothèse que cela contribue à sa plus grande vigueur. De façon générale, il y a autant de plasticités phénotypiques que d’associations caractère phénotypique/variable environnementale. La plasticité phénotypique résume en une seule valeur toute la dynamique d’une réponse particulière. Si en sélection naturelle une plasticité élevée parait constituer un avantage, ce n’est pas aussi évident en sélection artificielle.

Les sols d'altitude du sud de la Basse-Terre (andosols) sont caractérisés par des stocks de matière organique très élevés qui peuvent être particulièrement sensibles à l'intensification du travail du sol et au réchauffement climatique. Cette sensibilité est déterminée par la vitesse de décomposition de la matière organique. Dans cette étude nous avons estimé pour la première fois le gradient altitudinal du taux de décomposition in-situ de la matière organique du sol, et observé qu'il diminue dans les sols de haute altitude, ce qui explique leurs plus grands stocks en matière organique.Le rendement de la banane, la quantité de résidus de récolte et le carbone apporté au sol par ces résidus diminuent avec l'altitude, mais ils ne déterminent pas le gradient de matière organique. D'ailleurs, les gradients altitudinaux de température et de pluviométrie, ainsi que la disponibilité de nutriments, ne peuvent pas expliquer la forte réduction du taux de décomposition en altitude. Ce dernier est surtout contrôlé par la minéralogie des sols, laquelle détermine l'accroissement en altitude de la protection physique de la matière organique vis-à-vis de la dégradation provoquée par l'activité microbienne du sol.Ce phénomène a d'importantes conséquences sur la résilience des sols aux impacts agro-environnementaux, laquelle augmente fortement dans les sols de haute altitude. Les résultats obtenus apportent des pistes intéressantes aussi bien pour la recherche agronomique que pour la gestion de pratiques culturales dans le gradient altitudinal du sud de la Basse-Terre.

International audience; center dot Key message Spring temperature increase is the main driver of larch tree wood formation onset along a 1000-m elevation gradient in the Southern Alps, while its cessation is more probably controlled by water stress at the lowest elevation and photoperiod at higher ones. center dot Context The survival of perennial plants depends on their adaptation to changing environment and specially temperature, which in trees is notably implemented through wood formation process. center dot Aims Our main objective is to understand how the phenology of wood formation is related to environmental factors and to temperature in particular. center dot Methods We monitored the xylogenesis of 60 larch trees, distributed in four stands along an elevation gradient of 1000 m in the French Southern Alps. center dot Results Cambial activity started around mid-May at the lowest site (1350 m) and around mid-June at the highest one (2300 m), showing a delay of 5.4 days per degrees C. The onset of wall-thickening and mature phenophases followed the same linear trend with a delay of 5.2 and 3 days per degrees C, respectively. Phenophase cessations followed a parabolic trend with trees from the lowest site finishing their growth the first, while those from 1700 m finished the last. Our results show that the onset of xylem formation is mainly driven by spring temperature increase, while its cessation is more related to photoperiod, with water shortage being able to hasten it. center dot Conclusion Future climatic changes will most probably increase growing season length (but not necessarily wood production) and shift upwards the optimal elevation for larch growth in the Southern Alps.

For at least the past two centuries, human activities have caused strong environmental changes in the biosphere. Many studies have shown responses of vegetation to global changes. However, many unknowns remain. First, most explicitly temporal studies have been conducted at a single site with a common intensity of environmental changes and historical land-use legacies. Results are highly variable among studies, and we have a very limited understanding of mechanisms underlying this variation. Second, despite the major contribution of bryophytes to ecosystem functioning, very few temporal studies have focused on bryophytes.This Ph.D. contributes to filling these two knowledge gaps. The overarching question for the three research projects presented here is: what is the impact of environmental change on biodiversity? We built a set of hypotheses around two main questions: (i) What is the effect of environmental changes on forest vegetation? (ii) Which taxon, bryophytes or vascular plants, is most sensitive to global changes? Chapter 2 tests the hypothesis that bryophytes are more sensitive than vascular plants to the combination of atmospheric deposition and warming in an industrial region in north-eastern France. Chapter 3 tests the hypothesis that forest vegetation changes have been greatest in regions with the strongest warming trends along a continental gradient in eastern Canada. The last chapter combines the two first approaches, quantifying temporal changes in bryophyte and vascular plant communities in sites with different warming intensities along elevational gradients in eastern Canada. To answer to these questions, I used an historical ecological approach by resurveying botanical plots initially surveyed in the 1970s. Plot selection followed a reproducible and detailed procedure to minimize confounding factors. Our results show a direct effect of global changes on forest vegetation. First, bryophytes appear more sensitive to atmospheric deposition than vascular plants (Chapter 2). Second, temporal changes in vascular plant communities were stronger in areas where warming has been greatest (Chapter 3). Third, in response to warming, changes in bryophyte and vascular plant communities show idiosyncratic differences, depending on the community property under study (Chapter 4). Results of the three chapters clearly show systematic changes in community composition, that are not necessarily accompanied by changes in local diversity. In sum, we provide empirical evidence that historical ecology is a powerful method to disentangling mechanisms of vegetation response to global changes. Only a holistic approach based on different biodiversity components, different spatial scales and wide variety of community properties permit an understanding of the complexity of temporal dynamics of vegetation., Depuis environ deux siècles les activités humaines modernes ont profondément modifié les conditions environnementales sur la surface de la Terre. De nombreuses études ont mis en évidence une réponse de la végétation face à ces changements. Cependant, il persiste plusieurs incompréhensions. Premièrement, les réponses des communautés varient fortement entre les études, et les mécanismes responsables de cette variation sont encore mal connus. Deuxièmement, malgré leur importance écologique, les bryophytes restent largement sous étudiées dans les études temporelles, limitant notre compréhension de leur dynamique temporelle. Ce doctorat a pour objectif d’apporter des éléments de réponses à ces deux points. Les trois projets de recherche gravitent autour de la grande question : quels sont les effets des changements environnementaux sur la biodiversité? Les hypothèses que j’ai développées se construisent autour de ces deux grandes questions (i) Quels sont les effets des dépositions et du réchauffement de la température sur la végétation forestière? (ii) Il y a-t-il une différence de sensibilité entre bryophytes et trachéophytes face aux changements environnementaux? Le chapitre 2 teste l’hypothèse que les bryophytes sont plus sensibles que les plantes vasculaires face aux dépositions atmosphériques et au réchauffement de la température dans une région industrielle du nord-ouest de la France. Le chapitre 3 teste les mécanismes de réponse de la végétation forestière le long d’un gradient de réchauffement climatique dans l’est du Canada. Enfin, le chapitre 4 est une approche mixe entre les deux premiers chapitres, il teste la réponse des plantes vasculaires et des bryophytes face à différentes intensités de réchauffement de la température sur des gradients altitudinaux dans l’est de la province de Québec. Dans les trois chapitres, j’ai utilisé les méthodes de l’écologie historique. Après un long travail d’archive, j’ai rééchantillonné des relevés botaniques faits dans les années 1970. La sélection des sites à rééchantillonner suit un protocole finement détaillé afin de minimiser tous effets confondants. Les résultats des trois chapitres mettent en évidence le lien direct entre réponse de végétation et changements environnementaux. Premièrement, les bryophytes sont plus sensibles aux dépositions atmosphériques que les plantes vasculaires (chapitre 2). Secondement, les changements temporels de la végétation vasculaire sont plus grands dans les zones ou le réchauffement climatique fut le plus fort (chapitre 3). Dernièrement, face au réchauffement climatique, les réponses des bryophytes et plantes vasculaires diffèrent selon la propriété de la communauté qui est étudiée (chapitre 4). Les trois chapitres, montrent un changement systématique de la composition des communautés, sans pour autant de changement de la richesse spécifique. Ce doctorat fournit trois exemples de la force des méthodes historiques dans la compréhension des mécanismes de réponse de la végétation face aux changements globaux. Mes travaux supportent l’importance d’analyser la dynamique de la végétation avec une vision holistique. La compréhension des mécanismes liés à la dynamique temporelle de la végétation doit passer par l’étude de plusieurs groupes taxonomiques, avec différentes propriétés des communautés sur plusieurs échelles spatiales.

In this thesis, I examine parental investment and fitness in the Eurasian blue tit (Cyanistes caeruleus) in the French Pyrenees and assess potential differences due to an altitudinal gradient that creates variation in environmental "harshness". I used observational and experimental data, collected from over 500 blue tit nests. Breeding conditions are "harsher" due to colder temperatures with increasing elevation. I found that increasing altitude leads to decreased hatching success. Nevertheless, clutch size and brood mortality is comparable across the gradient. I suggest that initial reproductive decisions such as timing and amount of offspring produced heavily shape the success of a reproductive attempt. These results have implications for understanding reproductive success.; Dans cette thèse, j'examine la dynamique de l'investissement parental et la fitness chez la mésange bleue eurasienne (Cyanistes caeruleus) dans les Pyrénées françaises, et j'évalue les différences potentielles dues à un gradient altitudinal qui crée une variation de "dureté" environnementale. J'ai utilisé de données observationnelles et expérimentales, recueillies de plus de 500 nids de mésanges bleues. Les conditions de reproduction sont " plus dures " en cas de températures plus froides et d'une élévation croissante. J'ai trouvé que l'altitude croissante conduit à une diminution du succès de l'éclosion. Néanmoins, la taille des couvées et la mortalité des couvées sont comparables à travers le gradient. Je suggère que les décisions initiales en matière de procréation, telles que le moment et la quantité de progéniture, déterminent fortement le succès d'une tentative de reproduction. Ces résultats ont des implications pour notre compréhension du succès de reproduction.

In this thesis, I examine parental investment and fitness in the Eurasian blue tit (Cyanistes caeruleus) in the French Pyrenees and assess potential differences due to an altitudinal gradient that creates variation in environmental "harshness". I used observational and experimental data, collected from over 500 blue tit nests. Breeding conditions are "harsher" due to colder temperatures with increasing elevation. I found that increasing altitude leads to decreased hatching success. Nevertheless, clutch size and brood mortality is comparable across the gradient. I suggest that initial reproductive decisions such as timing and amount of offspring produced heavily shape the success of a reproductive attempt. These results have implications for understanding reproductive success.; Dans cette thèse, j'examine la dynamique de l'investissement parental et la fitness chez la mésange bleue eurasienne (Cyanistes caeruleus) dans les Pyrénées françaises, et j'évalue les différences potentielles dues à un gradient altitudinal qui crée une variation de "dureté" environnementale. J'ai utilisé de données observationnelles et expérimentales, recueillies de plus de 500 nids de mésanges bleues. Les conditions de reproduction sont " plus dures " en cas de températures plus froides et d'une élévation croissante. J'ai trouvé que l'altitude croissante conduit à une diminution du succès de l'éclosion. Néanmoins, la taille des couvées et la mortalité des couvées sont comparables à travers le gradient. Je suggère que les décisions initiales en matière de procréation, telles que le moment et la quantité de progéniture, déterminent fortement le succès d'une tentative de reproduction. Ces résultats ont des implications pour notre compréhension du succès de reproduction.

La position géographique et la diversité climatique de l’Algérie lui confère une des flores les plus diversifiée et les plus originales du bassin méditerranéen. La connaissance de la composition floristique et la répartition des communautés d’adventices permet une bonne gestion de la parcelle.À travers cette étude, la flore adventice s’avère très diversifiée dans la région de Tessala. Selon un gradient altitudinal, 83 espèces adventices sont recensées au niveau des 17 parcelles retenues. Leur classification met en évidence une dominance des monocotylédones (86,75 %) et particulièrement la famille des Asteraceae (15,67 %). Du point de vu biologique et biogéographique, ce sont respectivement les thérophytes (75,90 %) et l’élément méditerranéen (40,97 %) qui s’imposent. La caractérisation phytoécologique montre que la plupart des espèces ont une amplitude écologique importante ce qui leur confère une large plasticité écologique vis-à-vis de l’altitude qui pourrait s\'expliquer par des variations génétiques et des adaptations locales des diverses populations. Quatre groupes écologiques ressortent et révèlent une répartition des espèces adventices obéissant au facteur altitude., The geographical position and the climate diversity of Algeria give it one of the most diverse and original flora of the Mediterranean basin. Knowledge of the floristic composition and the distribution of the weed communities allow good management of the plot.Through this study, the adventitious flora is very diverse in the region of Tessala. According to an altitudinal gradient, 83 weed species are identified in the 17 selected plots. Their classification shows a dominance of monocotyledons (86.75%) and particularly the family Asteraceae (15.67%). From a biological and biogeographic point of view, therophytes (75.90%) and the Mediterranean element (40.97%) are the most important. Phytoecological characterization shows that most species have an important ecological amplitude, which gives them a large ecological plasticity with respect to altitude, which could be explained by genetic variations and local adaptations of the various populations. Four ecological groups emerged and revealed a distribution of adventitious species obeying the altitude factor.

Background and aims: In temperate conifer forests, soil temperature is an important driver of fine root growth and winter root growth can occur during aerial dormancy. We hypothesize that in conifers, stocks of non-structural carbohydrates (NSC) in fine roots are high enough to provide energy for root growth and production throughout the year, even when photosynthesis is reduced. Methods: We measured monthly root production (i.e. the number of roots undergoing elongation) and their elongation rate (RER) in mature Picea abies for one year, along a soil temperature gradient (three altitudes of 1400, 1700 and 2000 m). Every two months we harvested needles, branches, stem, large, medium and fine roots, and quantified starch and soluble sugars in each organ using analytical methods and near infra-red spectroscopy (NIRS). Soil water potential was monitored continuously. We analysed RER data with regard to climate variables and NSC levels of the current and preceding month. Results: NIRS was a reliable method for measuring starch and soluble sugars. NSC was high in the crown and roots but very low in the trunk all year round. Soil temperature was positively correlated to RER (of the current month) between 0 and 8 °C, above which RER stabilised and was not explained by NSC levels or soil water potential. However, mean RER of fine roots in the month following the measurement of NSC was significantly and negatively correlated to soluble sugar and positively correlated with starch content. Very fine root starch content was also positively correlated with root production in the month following the starch measurement. Conclusion: Soil temperature was a major driver of fine root elongation, but at low temperatures only. At soil temperatures >8 °C, no particular driver was dominant. NSC levels were negligible in the stem and root-bases, suggesting that wood production is a major sink that depletes carbohydrates. A large pool of NSC, principally in the form of starch, existed in fine roots of P. abies, and acted as an energy supply for root production throughout the year, even when photosynthesis was limited. Soluble sugars were depleted in fine roots during the growing season, but no relationship was found between fine root production and soluble sugars. The physiological mechanism by which NSC accumulation actively or passively occurs in fine roots is not known but could be due to the symplastic pathway of phloem unloading in conifer root tips, which suggests a passive mechanism.

Key message[br/] Despite variable dynamics of genetic diversification at the different altitudinal levels, strong gene flow tends to standardize larch genetic diversity: the larch forest distributed along the altitudinal gradient can be regarded as a single population.[br/] [br/] Context[br/] While in forest tree species many studies focus on the structure of the genetic diversity at the natural range and at the forest stand levels, few studies have worked at intermediate levels like the landscape level.[br/] [br/] Aims[br/] We tried to determine to what degree altitude variation can affect the genetic diversity and the local structure of the genetic diversity of European larch (Larix decidua Miller) at the landscape level.[br/] [br/] Methods[br/] Using microsatellite markers, we determined the between- and within-plot genetic structure and the spatial genetic structure (SGS) of four altitudinal plots distributed between 1,350 and 2,300 m a.s.l. in a European larch forest located in the French Alps.[br/] [br/] Results[br/] A homogenous neutral genetic structure was detected along this gradient. The intensity of the SGS was found to be stronger at 2,300 m and decreased at the 2,000-m plot. It was low or non-existent at the 1,700- and 1,350-m altitudinal levels.[br/] [br/] Conclusion[br/] Our results suggest that the genetic structure observed at the landscape level in this European larch forest was only slightly affected by climatic variation, human activities, or historical events. However, the variation of intensity of the SGS within the altitudinal plots indicates the existence of variable genetic dynamics, despite the globally uniform genetic structure along the altitudinal gradient.

Evaluation of genetic variability and local adaptation of silver fir (Abies alba Mill.) from reciprocal transplant experiments along altitudinal gradients. Functional Ecology Conference - JEF AnaEE France

Highlights:• The climate-radial growth relationship of fir is studied along altitudinal gradients.• Summer drought of current and previous years is the main factor limiting fir growth.• Spring drought of the previous year is correlated with higher growth.• The climate-growth relationship varies among fir stands but not among trees.• The recent climate change has not altered the fir growth response to climate.Abstract:Tree ring widths provide very useful information to assess factors controlling tree radial growth and to estimate future growth trajectories under climate change. Radial growth variability has already been largely studied among tree populations that experience different environmental conditions and was most recently analyzed among individuals within populations. In the present study we assessed, over the 1960–2011 period, the growth response of silver fir (Abies alba Mill.) individuals originating from ten populations located along two altitudinal gradients (1000–1600 m a.s.l.) in the south east of France. Tree ring increments were estimated from wood cores collected from 129 adult trees. Results showed that (i) 30% of the growth variance among individuals was explained by competition; (ii) the climates of both the current and previous years were correlated with growth. Most of the climatic variables affecting growth were consistent with those identified in previous studies and with the known physiology of the species: negative effects of summer drought of the current and past years as well as a positive effect of the spring temperature of the current year. However in our study, fir growth was also enhanced by previous year spring droughts. The growth responses to precipitation, temperature, and, relative humidity of the current and previous years varied between sites and/or altitudinal levels, reflecting population acclimation by plasticity or genetic adaptation to local conditions. By contrast, only summer rainfall induced variable responses between individual trees, result attributed to the edaphic micro local heterogeneity. The recent climate change did not significantly alter the fir growth response to climate.

International audience; Key message Silver fir transplantations along elevational gradients revealed a high diversity but no local adaptation. Populations displayed similar abilities to adapt to new environments including those due to climate change. Context The sustainability of forest stands depends on the ability of species and communities to adapt by combining plasticity and genetic evolution. Although well-documented at the scale of species distributions, the variability and adaptation of forest tree genetic resources are less understood at the short-distance scale. Aims We analysed the effects of genetic and environmental factors on the local-scale phenotypic diversity of traits related to adaptation in Abies alba. We also sought to highlight local adaptation, revealing past selection. Methods Six adaptive traits related to growth, phenology and survival were measured on seedlings from 57 half-sib families collected from 15 provenances and planted in a nine-site reciprocal transplant experiment distributed along three elevational gradients. Results Most part of the phenotypic variability was attributed to the environmental factors. Provenances and families had also significant effects on seedling performances, but the genetic variability was mostly attributed to the families. No pattern of local adaptation was observed, except in the presence of lateral branches in the driest garden. Conclusion The absence of local adaptation suggests a similar ability of all silver fir populations to develop in the various environments. This result provides favourable conditions for coping with the ongoing climate change without exotic resources enrichment.

Summary The Schmallenberg virus (SBV) has recently emerged in Europe, causing losses to the domestic livestock. A retrospective analysis of serodata was conducted in France for estimating seroprevalence of SBV among six wildlife species from 2011–2012 to 2013–2014, that is during the three vector seasons after the emergence of the SBV in France. Our objective was to quantify the exposure of wildlife to SBV and the potential protective effect of elevation such as previously observed for bluetongue. We also compared the spatiotemporal trends between domestic and wild animals at the level of the departments. We tested 2050 sera using competitive ELISA tests. Individual and population risk factors were further tested using general linear models among 1934 individuals. All populations but one exhibited positive results, seroprevalence up to 30% being observed for all species. The average seroprevalence did not differ between species but ranged from 0 to 90% according to the area and period, due to the dynamic pattern of infection. Seroprevalence was on average higher in the lowlands compared to areas located up to 800 m. Nevertheless, seroprevalence above 50% occurred in areas located up to 1500 m. Thus, contrary to what had been observed for bluetongue during the late 2000s in the same areas, SBV could spread to high altitudes and infect all the studied species. The spatial spread of SBV in wildlife did not fully match with SBV outbreaks reported in the domestic livestock. The mismatch was most obvious in mountainous areas where outbreaks in wildlife occurred on average one year after the peak of congenital cases in livestock. These results suggest a much larger spread and vector capacity for SBV than for bluetongue virus in natural areas. Potential consequences for wildlife dynamics are discussed.

En el Parque Natural de la Font Roja se han elaborado muy pocos estudios que se centren en el análisis y descripción de sus suelos forestales. Este trabajo analiza las características generales de los suelos desarrollados sobre materiales calizos en la vertiente norte del Carrascal de la Font Roja. Para ello, se ha realizado una caracterización morfológica y físico-química del suelo superficial (20 cm) en 4 parcelas de estudio distribuidas en un gradiente altitudinal (1.300-1.000 msnm). Dichas parcelas se enclavan en dos unidades ambientales de gran valor y riqueza ecológica dentro del bosque mediterráneo, como son el bosque de caducifolios y el carrascal cerrado de umbría. Las características edáficas que muestran mayor relación con la altitud son el contenido de carbonatos (CaCO3) y el tamaño de los fragmentos rocosos superficiales. La información generada en este estudio se integrará en una base de datos que puede contribuir a la gestión y toma de decisiones de los gestores del Parque. Al Parc Natural de la Font Roja s’han elaborat molt pocs estudis que se centren en l’anàlisi i descripció dels sòls forestals. Aquest treball analitza les característiques generals dels sòls desenvolupats sobre materials calcaris al vessant nord del Carrascal de la Font Roja. Per això, s’ha realitzat una caracterització morfològica i fisicoquímica del sòl superficial (20 cm) en 4 parcel·les d’estudi distribuïdes en un gradient altitudinal (1.300-1.000 msnm). Aquestes parcel·les s’enclaven en dues unitats ambientals de gran valor i riquesa ecològica dins del bosc mediterrani, com són el bosc de caducifolis i el Carrascal tancat d’ombria. Les característiques edàfiques que mostren major relació amb l’altitud són el contingut de carbonats (CaCO3) i la dimensió dels fragments rocosos superficials. La informació generada en aquest estudi s’integrarà en una base de dades que pot contribuir en la gestió i presa de decisions dels gestors del Parc. In the Natural Park of the Font Roja few studies have been elaborated that focus on the analysis and description of its forest soils. This work analyzes the main characteristics of soils developed on limestone materials in the northern slope in the Carrascal de la Font Roja. For this purpose, a morphological and physicochemical characterization of the surface soil (20 cm) was carried out in 4 study plots distributed in an altitudinal gradient (.1300-1.000 msnm). These plots are located in two environmental units of great value and ecological richness within the Mediterranean forest, such as the deciduous forest and the holm oaks. The edaphic characteristics that show greater relation with the altitude are the carbonate content (CaCO3) and the size of the surface rock fragments. The information generated in this study will be integrated in a database that can contribute to the management and decision-making of Park managers. Ministerio de Ciencia y Tecnologia (MINECO/FEDER), proyecto Alteraclim (CGL2015-69773-C2-1-P) y Survive-2 (CGL2015-69773-C2-2-P).

The analysis of fine-scale spatial genetic structure (FSGS) within populations can provide insights into eco-evolutionary processes. Restricted dispersal and locally occurring genetic drift are the primary causes for FSGS at equilibrium, as described in the isolation by distance (IBD) model. Beyond IBD expectations, spatial, environmental or historical factors can affect FSGS. We examined FSGS in seven African and Neotropical populations of the late-successional rain forest tree Symphonia globulifera L. f. (Clusiaceae) to discriminate the influence of drift-dispersal vs. landscape/ecological features and historical processes on FSGS. We used spatial principal component analysis and Bayesian clustering to assess spatial genetic heterogeneity at SSRs and examined its association with plastid DNA and habitat features. African populations (from Cameroon and São Tomé) displayed a stronger FSGS than Neotropical populations at both marker types (mean Sp = 0.025 vs. Sp = 0.008 at SSRs) and had a stronger spatial genetic heterogeneity. All three African populations occurred in pronounced altitudinal gradients, possibly restricting animal-mediated seed dispersal. Cyto-nuclear disequilibria in Cameroonian populations also suggested a legacy of biogeographic history to explain these genetic patterns. Conversely, Neotropical populations exhibited a weaker FSGS, which may reflect more efficient wide-ranging seed dispersal by Neotropical bats and other dispersers. The population from French Guiana displayed an association of plastid haplotypes with two morphotypes characterized by differential habitat preferences. Our results highlight the importance of the microenvironment for eco-evolutionary processes within persistent tropical tree populations., SCOPUS: ar.j, info:eu-repo/semantics/published

Context: In the Mediterranean area, numerous decline and mortality processes have been reported during recent decades, affecting forest dynamics. They are likely due to increases in summer drought severity and therefore especially affect drought-sensitive species, such as silver fir (Abies alba Mill.). [br/] [br/] Aims and methods: To understand the relationships between tree growth, crown condition and mortality probability, radial growth trends of healthy, declining (showing crown damages) and dead trees were compared using tree-ring analysis. Factors involved in determining this mortality were also examined at the plot and tree level using altitudinal gradients on three contrasted sites in southeastern France. [br/][br/] Results: Individuals with higher inter-annual variability in growth were more prone to dieback. At two sites, dead trees displayed lower growth rates over their entire lifetime, while, on the last site, their juvenile growth rate was higher. Trees with crown damage had higher growth rates than healthy trees on one site, and their radial growth trends over time always differed from those of dead trees.Mortality and crown damage were little related to altitude, but strongly differed between sites and among plots underlining the importance of local edaphic and topographic conditions.[br/] [br/] Conclusion: These results suggest that the relationships among mortality probability, crown condition and growth can differ among sites, and highlight the impact of soil conditions and the need to assess them in tree mortality studies.

International audience; • Context The knowledge of how shrub–seedling interactions vary with summer drought, canopy opening, and tree species is crucial for adapting forest management to climate change. • Aims The aim of this study was to assess variation in shrub–oak recruitment associations along a south–north drought climate gradient and between two levels of canopy cover in coastal dune forest communities in a climate change-adapted forest management perspective. • Material and methods Mapped data of associational patterns of seedlings of three oak species with interspecific pooled shrubs were analyzed using a bivariate pair correlation function in 10 (0.315 ha) regeneration plots located in forest and recent gap sites along the climate gradient. An index of association strength was calculated in each plot and plotted against a summer moisture index. • Results The association strength increased with increasing summer drought from wet south to dry north and from closed forests to gaps. • Conclusion Consistent with facilitation theory, our results suggest that climate change may shift associational patterns in coastal dune forest communities towards more positive associations, in particular in canopy gaps. In a perspective of climate change, foresters may need to conserve understory shrubs in gaps in order to promote oak species regeneration.

Annual-ring width plasticity to climate of individual Abies alba trees along three altitudinal gradients. Sfécologie-2016, International Conference of Ecological Sciences

Genetic variability and local adaptation of silver fir (Abies alba) from reciprocal transplant experiments over 3 altitudinal gradients. International conference on Ecological Sciences (SFE Ecologie 2016)

Plant species aboveground allometry can be viewed as a functional trait thatreflects the evolutionary trade-off between above- and belowground resources.In forest trees, allometry is related to productivity and resilience in differentenvironments, and it is tightly connected with a compromise between efficiency-safety and competitive ability. A better understanding on how this traitvaries within and across species is critical to determine the potential of a species/population to perform along environmental gradients. We followed a hierarchicalframework to assess tree height-diameter allometry variation withinand across four common European Pinus species. Tree height-diameter allometryvariation was a function of solely genetic components &-approximated byeither population effects or clinal geographic responses of the population&;39;s siteof origin&- and differential genetic plastic responses &-approximated by the interactionbetween populations and two climatic variables of the growing sites(temperature and precipitation)&-. Our results suggest that, at the species level,climate of the growing sites set the tree height-diameter allometry of xeric andmesic species (Pinus halepensis, P. pinaster and P. nigra) apart from the borealspecies (P. sylvestris), suggesting a weak signal of their phylogenies in the treeheight-diameter allometry variation. Moreover, accounting for interpopulationvariability within species for the four pine species aided to: (1) detect geneticdifferences among populations in allometry variation, which in P. nigra andP. pinaster were linked to gene pools &-genetic diversity measurements&-# (2)reveal the presence of differential genetic variation in plastic responses alongtwo climatic gradients in tree allometry variation, Ministerio de Ciencia e Innovación, Comunidad de Madrid

Une discussion entre les reviewers a donné lieu à une publication (The requested discussion paper has a corresponding peer-reviewed final revised paper.) :Yiou, P. (Auteur de correspondance), Garcia De Cortazar Atauri, I., Chuine, I., Daux, V., Garnier, E., Viovy, N., Van Leeuwen, C., Parker, A., Boursiquot, J.-M. (2011). Continental atmospheric circulation over Europe during Little Ice Age inferred from grape harvest dates. Discussions. Climate of the past, 7 (5), 3023-3048. DOI : 10.5194/cpd-7-3023-2011; Estimates of climate conditions before the 19th century are based on proxy data reconstructions or sparse meteorological measurements. The reconstruction of the atmospheric circulation that prevailed during the European Little Ice Age (∼1500–1850) has fostered many efforts. This study illustrates a methodology, combining historical proxies and modern datasets to obtain detailed information on the atmospheric circulation that prevailed over the North Atlantic region during the Little Ice Age. We used reconstructions of temperature gradients over France based on grape harvest dates to infer the atmospheric circulation. We found that blocking situations were more likely in summer, inducing a continental atmospheric flow. This study advocates that the reconstructions of the past atmospheric circulation should take this regime into account.

Several vegetation communities present in different wadi types are described from newly sampled regions in the Ahaggar region around Tamanrasset. The wadi types ranged from rocky substrates to more gravelly types through to deep sandy soils. An ordination applying correspondence analysis suggested altitude and soil substrate as the major ecological gradients at work. The results of this analysis enabled the identification of six associations. These are all described in detail focusing on the floristic list, their relation to the phytosociological framework proposed by Quézel (1965) and their ecological characteristics. Among the six associations, two are new : Rhus tripartita-Olea europaea subsp. laperrinei and Acacia raddiana-Salvadora persica communities. The former association is found in rocky wadis while the latter is typical of much larger wadi beds with a compact sandy ground. The four other associations were confirmed and described in regions not sampled before. These are Cassia aschrek-Panicum turgidum community – found generally on sandy-gravelly substrates, Leptadenia pyrotechnica-Chrozophora brocchiana community ranging from sandy-silty, sandy to sandy gravelly ground, the Tamarix aphylla-Farsetia ramosissima community found on wide sandy wadis and the Tamarix gallica-Desmostachya bipinnata typical of wadis where the water is close to the surface. The described plant communities are discussed in a wider geographical context., Plusieurs communautés végétales présentes dans différents types d’oueds sont décrites à partir de régions nouvellement échantillonnées dans la région de l’Ahaggar autour de Tamanrasset. Ces oueds présentent des substrats qui varient de rocheux à graveleux et sols sableux profonds. Une ordination appliquant l’analyse des correspondances suggère l’altitude et le sol comme gradients écologiques dominants. Les résultats de cette analyse ont permis l’identification de six associations. Celles-ci sont toutes décrites en détail en se basant sur la liste floristique, leur relation avec le cadre phytosociologique proposée par Quézel (1965) et leurs caractéristiques écologiques. Parmi les six associations, deux sont nouvelles : Rhus tripartita-Olea europaea subsp. laperrinei et Acacia raddiana-Salvadora persica. La première association se trouve dans les oueds rocheux, alors que la seconde est typique des grands lits d’oueds avec un terrain de sable compact. Les quatre autres associations ont été confirmées et décrites dans des régions non échantillonnées auparavant. Il s’agit de l’association Cassia aschrek-Panicum turgidum qui se développe généralement sur des substrats sablo-graveleux, l’association Leptadenia pyrotechnica-Chrozophora brocchiana allant du sablo-limoneux, sableux à sablo-graveleux, l’association Tamarix aphylla-Farsetia ramosissima rencontrée dans les grands oueds sablonneux et l’association Tamarix gallica-Desmostachya bipinnata caractéristique des oueds où la nappe phréatique est proche de la surface. Les communautés végétales décrites sont analysées dans un contexte géographique plus large., Boucheneb Nacéra, Benhouhou Salima S. Plant communities in the Tamanrasset region, Ahaggar, Algeria. In: Ecologia mediterranea, tome 38 n°2, 2012. pp. 67-80.

La phénologie de la feuille, comme celle de toute structure labile, se caractérisé par un cycle défini par une date de formation (débourrement), une date de sénescence, délimitant ensemble la durée de fonction de la structure (saison de croissance). Bien que la variation de chacun de ces traits puisse contenir une composante adaptative forte, ils se trouvent généralement analysés séparément dans le cas des arbres. Cela conduit à négliger le rôle des contraintes génétiques ainsi que de potentiels scénarios de sélection multivariée. Cette étude propose une approche de génétique quantitative intégrée pour comprendre l’évolution du cycle phénologique foliaire chez une métapopulation de chênes distribuée le long d’un gradient altitudinal dans les Pyrénées. Ce système témoigne d’une forte divergence adaptative de la date de débourrement foliaire (Alberto et al. 2011). A partir d’un modèle simple dérivé de l’équation de Lande (1979), nous montrons qu’une approche de génétique quantitative appliquée à l’ensemble du cycle phénologique s’avère informative pour comprendre la nature des processus sélectifs présidant à la divergence adaptative en relation avec le climat.

Ce numéro d’Innovations Agronomiques rassemble les présentations du colloque « Adaptation des forêts méditerranéennes aux changements climatiques » qui s'est tenu en Avignon le 20 novembre 2015.; National audience; Researches on climate change effects in forests, including species distribution and phenological models, ignore plant-plant interactions. The goal of this paper is to assess the mediating role of plantplant interactions in the response of sessile oak and common beach to climate change in the western Pyrenees (France). Preliminary studies suggested that important differences in phenological sensitivity to warming among the two species might explain their current altitudinal distribution and alter their competitive balance under climate change. We present here the results of an in situ experiment which aims at quantifying variation in interactions between seedlings of the two species and adult trees along an altitudinal gradient. Results for survival showed that competition strongly increased with increasing elevation, but for oak only. The lack of heat below the shaded canopy of the high elevation beech forests currently limits the length of the growing season for oak, impeding its dominance at high elevation. Climate warming should decrease competition for oak as compared to beech considering the higher phenological sensitivity to warming of oak. This competitive release should exacerbate climate change effects on the altitudinal migration of the two species.; Les recherches concernant l’impact du changement climatique sur les forêts, telles que les modèles d’enveloppes climatiques et les modèles phénologiques, ignorent les interactions biotiques. Notre objectif est l’étude du rôle médiateur des interactions chêne-hêtre dans leur réponse au changement climatique dans les Pyrénées Occidentales. Des études préliminaires suggèrent que des différences importantes de sensibilité phénologique à la température entre ces espèces pourraient expliquer leur répartition altitudinale actuelle et l’évolution de leur balance compétitive avec le changement climatique. Nous présentons ici les résultats d’une expérimentation réalisée in situ et ayant pour but de quantifier les variations d’interactions entre des plantules de ces deux espèces et les arbres adultes le long d’un gradient altitudinal. Les résultats pour la survie des plantules montrent une augmentation importante de la compétition en altitude pour le chêne seulement. C’est le manque de chaleur à l’ombre du hêtre à haute altitude qui limite actuellement la longueur de la saison de végétation du chêne et sa progression en altitude. Le réchauffement climatique devrait diminuer la compétition subie par le chêne relativement au hêtre de par sa plus grande sensibilité phénologique à la température et ainsi exacerber les effets du changement climatique sur la migration altitudinale de ces deux espèces.

La plupart des peuplements d’arbres forestiers se distribuent et se structurent le long de gradients latitudinaux et longitudinaux et, pour certaines espèces, le long de gradients altitudinaux. Cette distribution altitudinale est associée à des variations environnementales de deux grands types : des facteurs qui ne sont pas spécifiquement liés à l’altitude, comme par exemple l’humidité, la fertilité des sols ou la force du vent, et des facteurs physiquement liés à l’altitude, comme la pression atmosphérique, la température de l’air, les radiations solaires et la quantité d’UV reçue (irradiance). De tous les facteurs liés physiquement à l’altitude, la température est celui qui varie le plus fortement et le plus systématiquement : elle diminue de 5,5°C pour chaque kilomètre d’altitude, soit 800 fois plus rapidement qu’avec la latitude. A ces fortes variations environnementales correspondent des pressions de sélection divergentes favorisant l’apparition de phénotypes et de groupes d’arbres différemment adaptés en fonction de l’altitude. L’adaptation génétique est, avec la plasticité phénotypique et la migration, l’un des trois mécanismes d’adaptation qui permettent aux populations de s’harmoniser vis-à-vis des variations de leur environnement (Aitken et al. 2008). L’adaptation génétique peut conduire une population distribuée le long d’un gradient altitudinal à se différencier en plusieurs groupes d’arbres adaptés localement, sous l’effet de pressions de sélection divergentes. Ces groupes d’arbres tendent à se différencier phénotypiquement et génétiquement, développant des différences de fréquences alléliques pour les alléles codant pour les caractères soumis à sélection. Selon le concept d’adaptation locale, une population présente dans son environnement d’origine une fitness moyenne plus grande que si elle se trouvait dans un autre environnement (Kawecki et Ebert 2004) : selon ce concept, si deux populations sont transplantées respectivement de leur environnement d’origine vers l’environnement de l’autre population, chaque population possède dans son environnement d’origine une fitness moyenne plus élevée que l’autre. Graal contribue à l’étude des mécanismes de l’adaptation locale des organismes et à l’estimation de leur potentiel d’adaptation aux variations du climat et en particulier au changement climatique. A long terme, il vise à mesurer les parts respectives de la plasticité (comme mesure de la réponse individuelle - court terme) et de l’adaptation génétique (comme mesure de la réponse génétique au niveau des populations – plus long terme) dans l’expression des caractères adaptatifs. Mis en œuvre dans le cas particulier des arbres forestiers, il a également pour objectif de déterminer si ce potentiel d’adaptation, s’il existe, peut-être mobilisé par les gestionnaires pour atténuer les éventuels effets négatifs des changements climatiques. Les espèces modèles du projet sont deux espèces forestières représentatives, pour le sapin, de l’étage montagnard et pour le mélèze, de l’étage subalpin. L’approche développée consiste à mettre en place sur plusieurs gradients altitudinaux un réseau de dispositifs d’observation à court, moyen et long terme, basé sur des observations in-situ (sur arbres adultes en place) et surtout ex-situ, sur des dispositifs de transplantation réciproque d’arbres issus de différents niveaux altitudinaux. Il a également pour objectif d’évaluer le cadre méthodologique utilisé pour les espèces du projet et de généraliser à d’autres espèces.

GIP ECOFOR; National audience

National audience; Les changements climatiques impactent fortement les processus phénologiques (débourrement et sénescence). Concernant certaines espèces comme le Hêtre, il existe de nombreuses incertitudes quant aux mécanismes impliqués dans le débourrement et à la façon dont on peut les modéliser. Or si les différents modèles donnent des résultats similaires concernant les simulations passées, ils divergent en ce qui concerne les prédictions futures. Le Hêtre est une des essences pour laquelle nous avons le plus d'incertitude, quant aux rôles respectifs du froid et de la photopériode durant la période d'endodormance et des températures durant la période d'écodormance. Nous synthétisons ici les leçons issues de suivis de débourrement et d'expérimentation de levée de dormance sur trois gradients altitudinaux (Pyrénées, Ventoux, Massif central) sur le Hêtre. Nous avons montré que la levée de dormance n'était pas un évènement, mais un processus dont la rapidité dépend de la photopériode et dont le niveau conditionne la façon d'accumuler de la chaleur durant l'écodormance.

The study area «Haouz plain» is Located at the center of Morocco, it extend on a surface of 2800 km2, limited by the Jbilet hills in the North, the High-Atlas range in the South, R' dat wadi in the East and the Essaouira-Chichaoua plateau in the West. The area climate is semi-arid, characterized by low precipitations varying between 160 mm/year and 250mm/year and important variation in temperature between the winter and the summer with respectively 5°C and 45°C. Its hydrographic network is represented by the Tensift system which receives all the affluents of central and Westem Haouz. These affluents are characterized by weak flows with important seasonal variations. The Haouz plain is a sedimentary basin, being along the northern edge of the high atlas, it presents a geologic succession going from the primary to the recent Quaternary. The mio-plioquatemary formations, stemming from the dismantling of the atlasic chain, refuge an important and generalized water table on al1 the plain. This water table shows very variable hydrodynarnic characteristics, reflecting the complexity of the deep structures of the plain, 1986) and also the lithological variability of the mio-plioquatemary formations. The Haouz plain includes also the deep resemoirs of the Jurassic, Cretaceous and Eocene which finish some meters at the north of the Atlas, thus having a very limited extension and thereafter a low productivity. Five representative samples of water taken on the haouz water table were analyzed by the ABHT, the projection of these contents on the potability diagram enabled us to show that water of the water table generally has a good quality to passable. In the east quality becomes poor related to the existence of a zone arranged for agriculture (piezometer 1903/44). The nastiest potability is obsemed on the piezometer 3828/44 located at north of Marrakech at elazouzia zone of spreading of wom water of this city. The representation of the percentages of anions and major cations shows the prevalence of ions Ca2+ and HCO; and makes it possible to show up the Bicarbonate calcic facies of the water table. During these last decades, the use of stable isotopes, such oxygen 18 and deuterium, became necessary for the study of subsoil waters, it makes possible the estimation of the surfaces of refills, the determination of water origin. The samples taken on water points well distributed in the area of study allowed us a better comprehension of the function of the plioquatemary water table. The relation oxygen 18, deuterium shows that water is aligned on a line of slope 8.09, slightly different from the world meteoric line, thus characterizing precipitations of oceanic origin which did not endure notable isotopic fractionation therefore not important evaporation. Using the isotopic measures for the sarnples taken in January 2002 on wells well distributed in the area of study, allows us to show a variation of the contents of 018 with the altitude of the zones of refill. Thus we could delimit the surfaces of refill between 1500 and 800meters height. The relation oxygen-18 deuterium (δ2H = 8,9032 δ18O + 14,214 (R2 = 0,7449 ) translated an Atlantic mode of precipitations without remarkable evaporation. Parmi les aquifères régionaux importants de très grande extension au Maroc, celui du Haouz qui s’étend sur une superficie de 6.000 km2, circule au niveau du remplissage mioplioquaternaire issue du démantèlement de la chaîne Atlasique. Ce dernier présente un faciès constitué de galets, graviers, argiles, marnes et calcaires, dont la puissance atteint les 100 mètres. Cet aquifère joue un rôle très important dans l’alimentation en eau potable des habitants de la plaine du Haouz d’une population de plus de 4 millions d’habitants, en sus d’un complément a l’irrigation de 80.000 ha. Le climat aride de type continental, qui y règne se caractérise par des amplitudes thermiques assez importantes entre l’hiver et l’été. La pluviométrie présente une moyenne de 250 mm par an. La piézométrie de la zone étudiée est caractérisée par un écoulement général du sud vers le nord ouest en direction de l’oued Tensift, également principal collecteur des eaux de surface de la région. Une campagne de mesures isotopiques de plus d’une vingtaine d’échantillons prélevés en janvier 2002 au niveau de puits bien répartis dans la zone d’étude, au pu montrer une variation des teneurs en O" avec l’altitude des zones de recharge. En outre, la relation oxygene-18 deutérium (δ2H = 8,9032 δ18O + 14,214 (R2 = 0,7449 traduit un régime atlantique des précipitations, sans évaporation, ce qui implique que la recharge se fait rapidement, probablement a travers les formations miocènes gréseuses largement fissurées a l’affleurement de l’aquifère mío-plioquatemaire. Un gradient altitudinal moyen de -0,26 ‰ par 100 mètres est déterminé pour la plaine du Haouz, très proche des autres valeurs trouvées pour d’autres régions au Maroc, confirmant la validité régionale de celui-ci. Les variations des teneurs en oxygene-18 peuvent être interprétées en termes de différence d’altitude entre les altitudes de recharge et d’émergence.

The strong climatic variation, in particular the temperature variation, which is associated with the altitudinal distribution of certain stands of forest trees, can induce different divergent selection pressure favoring altitude-dependent phenotype expression. The aim of the present thesis is to determine if local adaptation exists and can be identified in an European larch stand (Larix decidua Mill.) distributed along an altitudinal gradient located in the French Alps near Briançon. four plots of about 200 larches were delimited at 2300 m, 2000 m, 1700 m and 1350 m along this altitudinal gradient. A significant phenotypic variability was observed between these altitudinal levels for most characters studied: circumference, tree height, percentage of sapwood and for all the annual-ring microdensity variables except one (ring width). A population genetics analysis using microsatellite markers showed a small effect of genetic drift on the genetic diversity but an intensive gene flow between the altitudinal levels studied. The inter-altitudinal genetic differentiation was estimated using an in-situ approach based on phenotypic data only (PST) and compared with the differentiation observed by means of microsatellite markers (FST). This analysis indicates that the assumption of local adaptation with altitude can be reasonably proposed for the characters of height, circumference, percentage of sapwood and earlywood density. On the contrary, the local adaptation does not appear to be an acceptable assumption concerning characters such as ring width, ring surface area, latewood width and latewood density.; La forte variation climatique, notamment de la température qui est associée à la distribution altitudinale de certains peuplements d’arbres forestiers peut induire des pressions de sélection divergentes favorisant l’expression de phénotypes différents en fonction de l’altitude. Cette thèse a pour objectif de déterminer si des adaptations locales existent et peuvent être mises en évidence dans un peuplement de mélèze (Larix decidua Mill.) distribué le long d’un gradient altitudinal situé dans les Alpes françaises, à proximité de Briançon. Quatre placettes d’environ 200 mélèzes ont été délimitées à 2300 m, 2000 m, 1700 m et 1350 m d’altitude le long de ce gradient. Une variabilité phénotypique significative a été observée entre ces niveaux altitudinaux pour la plupart des caractères étudiés : circonférence, hauteur de l’arbre, pourcentage d’aubier ainsi que pour toutes les variables microdensitométriques de cernes sauf une (la largeur de cerne). Une analyse de génétique des populations utilisant des marqueurs microsatellites a mis en évidence une faible influence de la dérive génétique sur la diversité génétique et une forte intensité de flux de gènes entre les différents niveaux altitudinaux étudiés. La différenciation génétique inter-altitudes a été estimée à l’aide d’une approche in-situ basée sur les données phénotypiques seules (PST) et comparée à la différenciation observée à l’aide des marqueurs microsatellites (FST). Cette analyse indique que l’hypothèse d’adaptations locales avec l’altitude peut être raisonnablement avancée pour les caractères de hauteur, circonférence, pourcentage d’aubier et densité du bois initial. Au contraire, l’adaptation locale n’apparait pas comme une hypothèse acceptable pour les caractères de largeur de cerne, surface de cerne, largeur du bois final et densité du bois final.

Les aires de répartition des arbres pourraient être grandement affectées par le changement climatique. Les résultats d’analyses paléogéographiques ont montré que ces dernières se sont déjà déplacées avec les variations passées du climat. Ces études ont permis de déterminer la direction et la vitesse de migration des espèces, données utilisées actuellement pour générer des prédictions sur l’évolution de l’aire de répartition des espèces forestières en réponse au réchauffement du climat. Cependant, le contexte écologique dans lequel les arbres font face à ces changements est très différent par rapport aux changements climatiques passés : l'augmentation actuelle des températures est plus rapide, les surfaces susceptibles d’être colonisées sont occupées par des écosystèmes très différents et variés (forêts, surfaces agricoles, zones urbaines). Par conséquent, les arbres pourront-ils faire face à la rapidité des changements globaux actuels ? Auront-ils la capacité de migrer pour trouver des conditions plus favorables ou pourront-ils s’adapter et survivre à de nouvelles conditions environnementales ? Dans un premier temps, l’analyse de données historiques (plans d’aménagements de l’Office Nationale des Forêts et Inventaires Forestiers Espagnols) a permis de mettre en évidence des évènements de colonisation et d’extirpation et de quantifier la vitesse de migration de populations situées au cœur ou aux marges de leur aire de répartition. Une colonisation massive de Quercus ilex dans les dunes boisées atlantiques (limite Nord d’aire de répartition) a été mise en évidence au cours des 130 dernières années, confirmant les tendances prédites par les modèles. Cependant, les vitesses de colonisation de cette espèce restent bien inférieures aux déplacements de son bioclimat estimés à partir de modèles de niche. Les espèces localisées en limite Sud d’aire de répartition présentent des remontées altitudinales plus importantes que pour celles situées au cœur de leur aire. En conclusion, nos résultats montrent que les changements globaux ont déjà impactés la répartition des arbres malgré l’existence d’un décalage temporel entre les réponses migratoires des espèces forestières et le déplacement de leur bioclimat. Le stress hydrique est le facteur prépondérant pouvant expliquer le dépérissement des arbres dans un milieu dont la disponibilité en eau est limitée, notamment en marge chaude d’aire de répartition. Nous avons, par conséquent, étudié la résistance à la sécheresse et ses mécanismes chez les plusieurs espèces d’Angiospermes. Nos résultats montrent qu’un seuil de 90% d’embolie mène à des dommages physiologiques irréversibles de la plante et à la mort par déshydratation. Ce seuil est considérablement plus élevé que celui précédemment observé chez les conifères. L’étude du fonctionnement hydraulique d’espèces de chênes co-occurrentes nous a permis de montrer que la survie de Q. robur pourrait être menacée dans les forêts atlantiques dans un contexte de sécheresses de plus en plus intenses car il y subit des taux d’embolie native élevés. Au contraire, Q. ilex présente des taux d’embolie négligeables sur ce même site d’étude.Les vitesses réelles de migrations constituent des données empiriques essentielles qui nous renseignent sur les capacités migratoires effectives des arbres. Elles pourront être intégrées dans les modèles de répartition, tout comme les seuils d’embolie induisant la mort des arbres., Tree distribution could be highly affected by climate change. Results of paleogeographic studies showed that tree distribution ranges have already shifted with past climate changes. These data are currently used to model the evolution of species distribution in response to global warming. However, the ecological context in which species have to cope with climate change is very different than the past one: the current increase of temperature occurs faster than the past global warming, the areas being likely colonized are covered by various ecosystems (forests, agricultural surfaces, urban areas). So will tree species be able to cope with the current global change? Will they be able to migrate to find more favourable conditions or to survive to drier environmental conditions? Firstly, the analysis of historical data (French National Forest Office and Spanish National Forest Inventories) allowed determining colonization and extirpation events, and quantifying migration rates of tree species populations situated at the edges or the core of their distribution range. We evidenced that Q. ilex has substantially colonized new areas at its northern margin during the last 130 years, confirming the model trends. However, the colonization rates of Q. ilex are much lower than the shift of its bioclimate predicted by bioclimatic models. Species located at their rear edge showed higher upward shifts than other species located at the core of their range. To conclude, our results showed that global change have already impacted tree distribution although a time-lag between forest species migration responses and their bioclimate shift. Water stress is the main factor explaining tree dieback when water is limited and so particularly at the warm limit of tree species distribution range. Therefore, we studied drought resistance and its mechanisms in angiosperm tree species. Our results showed that embolism threshold of 90% leads to irreversible damages and tree death by dehydration. This threshold is considerably higher than the observed in Conifers. The study of hydraulic functioning of co-occurring oaks showed that the survival of Q. robur could be threatened in the context of increasing drought in the Atlantic forests because of its functioning at high levels of embolism. On the contrary, Q. ilex presented negligible levels of embolism in the same study area. The migration rates form primordial empirical data that give us information about tree effective migration abilities. They could be integrated within vegetation distribution models as well as embolism thresholds leading to tree mortality.

The Eastern Himalaya Biodiversity Hotspot contains exceptional freshwater biodiversity and ecosystems that are of vital importance to local and regional livelihoods, but these are under threat from the developmental and anthropogenic pressures arising from the 62 million people living in the area. Therefore, monitoring the riverine health and considering future conservation approach, the study of fish biodiversity plays a significant role in this region. The River Teesta in the Brahmaputra basin in India forms one of the major rivers in the Eastern Himalayas. In the present investigation, we studied ecological fish guilds as they can enhance the usefulness of fish zonation concepts and serve as tools to assess and manage the ecological integrity of large rivers. We classified fish species according to their water flow preference and spawning substrate preference. Ten spawning habitats were identified, occurring in three water flow guilds. The most widely preferred habitat in upstream zones was lithophils while in lower stretches it was lithopleagophils. On applying predictions of the River Continuum Concept, our results indicated the presence of a zonation pattern based on fish species assemblage and their ecological attributes along the longitudinal stretch of the Teesta River in west Bengal. Along the longitudinal stretch of the river, species richness increased downstream, with maximum richness in the mid-reaches. However, species richness decreased further downstream. The number of ecological guilds also increased downstream, and there were clear shifts in the structure of the guilds., Estructura d’un gremi de peixos al llarg d’una zonació ecològica definida longitudinalment al riu Teesta de l’Himàlaia Oriental (Bengala Occidental, Índia) El ecosistema de gran riquesa (hotspot) de biodiversitat de l’Himàlaia Oriental conté una biodiversitat excepcional en aigua dolça i uns ecosistemes d’importància vital per a la subsistència de les comunitats locals i regionals, però tot això està amenaçat per la pressió antropogènica i de desenvolupament causada per l’existència d’una població de 62 milions de persones a la zona. Per tant, l’estudi de la biodiversitat piscícola exerceix un paper fonamental en aquesta regió com a forma de supervisió de la salut fluvial i d’avaluació de polítiques de conservació futures. El riu Teesta, a la conca índia del Brahmaputra, és un dels més importants de l’Himàlaia Oriental. En aquest estudi hem analitzat els gremis ecològics de peixos perquè això pot contribuir a millorar la utilitat dels conceptes de zonació i servir com a eina per avaluar i gestionar la integritat ecològica dels grans rius. Hem classificat les espècies de peixos en funció de la preferència que mostren per un segment determinat del curs fluvial i per un substrat de fresa. S’han identificat deu hàbitats de fresa que es donen en tres gremis de cursos fluvials. L’hàbitat preferit principalment al curs superior és el litòfil, mentre que al curs inferior és el litopleagòfil. Els resultats de l’aplicació de prediccions basades en el concepte de contínuum fluvial indiquen la presència de patrons de zonació basats en l’assemblatge d’espècies de peixos i els seus atributs ecològics al llarg d’un tram longitudinal del riu Teesta a Bengala Occidental. Al llarg del tram longitudinal del riu, la riquesa d’espècies augmenta aigua avall, amb valors màxims al curs mitjà, però la riquesa d’espècies es redueix al curs inferior. El nombre de gremis ecològics també augmenta aigua avall i es produeixen alteracions evidents en l’estructura dels gremis., Estructura de un gremio de peces a lo largo de una zonación ecológica definida longitudinalmente en el río Teesta del Himalaya Oriental (Bengala Occidental, India) El ecosistema de gran riqueza (hotspot) de biodiversidad del Himalaya Oriental contiene una biodiversidad excepcional en agua dulce y unos ecosistemas de vital importancia para la subsistencia de las comunidades locales y regionales, pero todo ello está amenazado por la presión antropogénica y de desarrollo provocada por la existencia de una población de 62 millones de personas en la zona. Por consiguiente, el estudio de la biodiversidad piscícola desempeña un papel fundamental en esta región como forma de supervisión de la salud fluvial y de evaluación de políticas de conservación futuras. El río Teesta, en la cuenca india del Brahmaputra, es uno de los mayores ríos del Himalaya Oriental. En el estudio actual hemos analizado los gremios ecológicos de peces ya que ello puede contribuir a mejorar la utilidad de los conceptos de zonación de los mismos y servir como herramienta para evaluar y gestionar la integridad ecológica de los grandes ríos. Hemos clasificado las especies de peces en función de su preferencia por un segmento determinado del curso fluvial y por un substrato de desove. Se han identificado diez hábitats de desove, que se dan en tres gremios de cursos fluviales. El hábitat preferido en mayor medida en el curso superior es el litófilo, mientras que en el curso inferior es el litopleagófilo. Al aplicar predicciones basadas en el concepto de continuum fluvial, nuestros resultados indican la presencia de patrones de zonación basados en el ensamblaje de especies de peces y sus atributos ecológicos a lo largo de un tramo longitudinal del río Teesta en Bengala Occidental. A lo largo del tramo longitudinal del río, la riqueza de especies aumenta aguas abajo, con valores máximos en el curso medio, pero la riqueza de especies se reduce en el curso inferior. El número de gremios ecológicos también aumenta aguas abajo, produciéndose claras alteraciones en la estructura de los gremios.