Nous proposons un stage de M2 de 5 mois basé à l’Université de Grenoble, concernant l’étude de la dynamique et de la diversité de communautés de plantes adventices de cultures.
La/le stagiaire développera les méthodes de modélisation et analysera des données disponibles issues d’inventaires et de suivi de ces communautés.

Contexte et objectif :

Les plantes adventices des champs cultivés subissent des conditions environnementales spécifiques aux pratiques culturales (labour, apport d’intrants, compétition avec les espèces cultivées…). On s’attend à ce que seules des adventices possédant des caractéristiques permettant l’installation, la croissance, la survie et la reproduction dans ce contexte particulier puissent persister (filtre environnemental).
Les terres arables sont également soumises à un régime de perturbation intense et fréquent propre aux cultures annuelles. La forte mortalité induite par ces perturbations entraine de fortes variations démographiques des plantes adventices. En outre les terres cultivées sont immergées dans des mosaïques paysagères d’habitats présentant des conditions environnementales distinctes et connaissent des variations de pratiques culturales au cours du temps. Les dynamiques de dispersion dans l’espace (Henckel et al. 2015) et dans le temps (Mahaut et al. 2017) semblent dès lors jouer un rôle important dans l’assemblage des communautés de plantes adventices.
L’influence conjointe des aléas de dispersion et de démographie des espèces induit des dynamiques neutres, indépendantes des différences biologiques entre espèces, se combinant à l’influence des contraintes environnementales.
On s’attend par conséquent à ce que les communautés adventices soient façonnées à la fois par des filtres environnementaux et des dynamiques neutres.

L’objectif du stage de M2 sera de déterminer l’importance relative de ces deux types de processus dans la structure et la diversité des communautés d’adventices présentes dans différents types de culture de la Zone Atelier Plaine & Val de Sèvre (http://www.za.plainevalsevre.cnrs.fr/).
Il s’agira de modéliser la diversité et l’abondance locales des adventices au moyen d’un modèle prenant en compte les deux types de processus, et de déterminer les valeurs des paramètres représentant au mieux la structure observée des communautés. Le filtre environnemental dépendra des attributs biologiques et écologiques mesurés des espèces et des conditions de culture référencées dans les parcelles étudiées.

Ce travail s’inscrit dans le cadre du projet DiscoWeed (http://www.cesab.org/index.php/en/projets-en-cours/projets-2014/125-disco-weed).

Méthodes :

Le package R ecolottery (https://cran.r-project.org/web/packages/ecolottery/index.html) permet de simuler des communautés (i) recevant des migrants depuis un pool de référence, (ii) sujettes à un filtre environnemental déterminant l’établissement des migrants et la persistance de leurs descendants selon leurs traits fonctionnels, et (iii) soumises à des aléas démographiques (Munoz et al. 2017).
En simulant des communautés sur une large gamme de valeurs des paramètres de migration et de filtre environnemental, il est possible de déterminer par approche bayésienne (Approximate Bayesian Computation, Csilléry et al. 2010) dans quelle situation on se rapproche le plus des patrons de diversité observés dans des communautés réelles.
On appliquera cette approche pour évaluer les valeurs des paramètres de migration et de filtre environnemental pour des communautés d’adventices de la Zone Atelier Plaine & Val de Sèvre.

Informations pratiques :

Le stage aura lieu de février à juin 2018. Il sera co-encadré par François Munoz (Université Grenoble Alpes) et Sabrina Gaba (INRA Dijon).
Le stagiaire sera localisé au Laboratoire d’Écologie Alpine à Grenoble (http://www-leca.ujf-grenoble.fr/) et sera amené à effectuer plusieurs séjours à l’UMR Agroécologie à Dijon (https://www6.dijon.inra.fr/umragroecologie/) et au Centre d’Études Biologiques de Chizé (www.cebc.cnrs.fr/).

Les étudiants intéressés sont invités à transmettre leur candidature et/ou à solliciter toute information complémentaire par mail à [email protected]

Références :

Csilléry, Katalin, et al. « Approximate Bayesian computation (ABC) in practice. » Trends in ecology & evolution 25.7 (2010): 410-418.
Henckel, Laura, et al. « Organic fields sustain weed metacommunity dynamics in farmland landscapes. » Proc. R. Soc. B. Vol. 282. No. 1808 (2015).
Mahaut, Lucie, Guillaume Fried, and Sabrina Gaba. « Patch dynamics and temporal dispersal partly shape annual plant communities in ephemeral habitat patches. » Oikos (2017).
Munoz, François, et al. « ecolottery: simulating and assessing community assembly with environmental filtering and neutral dynamics in R. » Methods in Ecology and Evolution (2017).

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