Stage Irstea 2018

Autour des indicateurs de biodiversité forestière :
analyse de la réponse de la diversité des coléoptères saproxyliques aux variations du stock de bois mort et à l’arrêt de l’exploitation

Organisme d’accueil :
Institut National de Recherche en Sciences et Technologies pour l’Environnement et l’Agriculture (Irstea)
Unité « Ecosystèmes Forestiers » Domaine des Barres F-45290 Nogent-sur-Vernisson

Responsables du stage : Christophe BOUGET & Ugoline GODEAU
Courriel : [email protected] ; [email protected]
Téléphone : 02 38 95 05 42

Contexte et objectifs du stage
En Europe de l’Ouest, la dynamique forestière a été profondément affectée par la foresterie et la fragmentation des forêts pendant des millénaires. La composition et la structure du peuplement ont été grandement simplifiées par l’exploitation (Paillet et al. 2015). Le rôle de cette simplification structurelle des forêts exploitées dans le déclin de nombreux taxons, notamment saproxyliques, a été démontré, en particulier dans les forêts boréales. Dans ce contexte, le stage proposé ici aura deux objectifs principaux.
1. Depuis plusieurs années, l’objet du projet GNB (Gestion, Naturalité et Biodiversité) est d’analyser et de quantifier l’impact de l’arrêt de la gestion forestière dans les réserves intégrales sur la biodiversité de sept groupes taxonomiques. Ceci est effectué en comparant sur plusieurs massifs forestiers français la biodiversité en parcelle aujourd’hui inexploitée avec la biodiversité en parcelle exploitée dans le même massif et dans des conditions stationnelles semblables.
Une première analyse de la réponse de la diversité des coléoptères saproxyliques (c’est-à-dire l’abondance, la richesse en espèces et la composition) dans sept forêts feuillues françaises de plaine a été publiée (Bouget et al., 2014). La mise à jour de ces résultats requiert aujourd’hui une nouvelle analyse fondée sur les données de 20 massifs, incluant notamment des forêts résineuses de montagne. Ces nouvelles analyses feront appel à des méthodes statistiques bayésiennes prenant en compte le caractère sur- ou sous-dispersé des données de richesse, l’autocorrélation spatiale entre les placettes, l’éventuelle non-linéarité des relations entre biodiversité et variable explicative (Gosselin et al. 2014). Cette approche analytique abordera donc les effets de la mise en réserve biologique intégrale et de la durée de non-exploitation depuis la mise en réserve sur les métriques de diversité des assemblages de coléoptères saproxyliques.
2. En parallèle, le stage comprendra l’étude de la relation entre la biodiversité et les indicateurs potentiels de biodiversité, en se concentrant sur la relation entre le bois mort et la diversité des coléoptères saproxyliques. Variable d’acquisition moins coûteuse à grande échelle que les inventaires d’espèces, le volume de bois mort a en effet souvent été utilisé comme un indicateur structurel de naturalité et de biodiversité : indicateur indirect de la biodiversité forestière adopté par la Conférence Inter-ministérielle sur la protection des forêts en Europe, indicateur de Gestion Durable (IGD) et de l’Observatoire National de la Biodiversité en France. La quantité de bois mort est également une cible opérationnelle de gestion forestière en faveur de la biodiversité, pointée par exemple dans l’Instruction Biodiversité de l’ONF pour les forêts publiques ou les cahiers des charges de certification FSC et PEFC.
Cependant, la relation biodiversité-volume de bois mort est associée à des résultats très contrastés dans la littérature écologique (Lassauce et al., 2011), alors que la relation biodiversité-diversité de bois a été assez peu étudiée. L’analyse de cette relation entre indicateurs et métriques de biodiversité est rendue compliquée quand on souhaite (i) envisager des formes non-linéaires de relation (Bouget et al. In Prep.), a priori plus pertinentes sur un plan écologique ou pour le transfert aux gestionnaires (fonctions seuil), (ii) inclure une structure probabiliste cohérente avec la nature des données, et enfin (iii) envisager une relation entre métrique de biodiversité et indicateur qui varie dans l’espace. Les travaux de précédents stagiaires et doctorants de notre équipe ont permis de développer des outils statistiques pour modéliser des relations non-linéaires « complètement » variables dans l’espace (intercept et paramètre(s) d’intensité de la relation) et incorporant des distributions de probabilité de comptage (Godeau et al. In Prep.). L’objectif du stage sera d’appliquer ces outils à des données empiriques bois mort / biodiversité provenant de plus de 600 placettes des forêts françaises, afin d’actualiser une publication (Bouget et al. in prep).

Profil souhaité du (de la) candidat(e) :
Etudiant en stage d’école d’ingénieur ou en Master 2 d’écologie (durée entre 5 et 7 mois), avec un intérêt pour l’analyse des données, formé aux méthodes scientifiques (bibliographie, hypothèses…), avec de bonnes capacités rédactionnelles (en anglais notamment) et relationnelles

Conditions matérielles
Le montant de la gratification est de l’ordre de 520 euros mensuels. L’accueil dans des chambres étudiantes est possible sur le domaine des Barres (suivant disponibilité), pour un montant d’environ 100€ par mois.

Références bibliographiques citées
Bouget, C., Gosselin, F., Brin, A. Empirical shape of the relationship between deadwood and associated biodiversity – an investigation using Species-Area Relationships (SARs) models. Ecography, rejected
Bouget, C., Parmain, G., Gilg, O., Noblecourt, T., Nusillard, B., Paillet, Y., Pernot, C., Larrieu, L., Gosselin, F., 2014. Does a set-aside conservation strategy help the restoration of old-growth forest attributes and recolonization by saproxylic beetles? Animal Conservation, 17, 4: 342–353
Godeau, U., Bouget, C., Piffady, J., Pozzi, Th. & Gosselin, F. (In Prep.) Nonlinear relationships between biodiversity states and pressures that vary in space: proposal of new sigmoid functions and methods to select models.
Gosselin, F., Paillet, Y., Gosselin, M., Durrieu, S., Larrieu, L., Marrell, A., Lucie, X., Boulanger, V., Debaive, N., Archaux, F., Bouget, C., Gilg, O., Rocquencourt, A., Drapier, N., & Dauffy-Richard, E. (2014) Gestion forestière, Naturalité et Biodiversité. Rapport final, Rep. No. 10-MBGD-BGF-1-CVS-09. GIP-Ecofor, Paris. http://docs.gip-ecofor.org/public/bgf/BGF_GNB_RapportFinal.pdf
Paillet, Y., Pernot, C., Boulanger, V., Debaive, N., Fuhr, M., Gilg, O., Gosselin, F. (2015) Quantifying the recovery of old-growth attributes in forest reserves: a first reference for France. Forest Ecology and Management 346: 51-64

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