Laurent PONTCHARRAUD, 2002
Structure du paysage et biodiversité en forêt landaise
Le Projet ISLANDESIn
trod
ucti
on
11
pays
age
et b
iodi
vers
ité
Le dispositif
Parcelles du site atelier (jeunes feuillus et jeunes pins)
Parcelles de référence (vieux feuillus, vieux pins…)
Evaluation de la méthode des îlots de feuillus en mélange dans l'écosystème simplifié de Pin maritime des Landes de Gascogne pour
Restaurer la biodiversité
Améliorer la résistance aux insectes ravageurs et champignons pathogènes
Localisation des parcellesIn
trod
ucti
on
22
pays
age
et b
iodi
vers
ité
Castaoubraou
Gastes
Pontenx
La Montagne
Biscarrosse
Nezer
Le Bray
PierrotonFrance
Jeunes pins
Jeunes feuillus
Pins âgés
Feuillus âgés
Mixte Pins -feuillus
Bordeaux
Bassin d'Arcachon
Objectifs
Apporter les outils nécessaires à l’explication des répartitions en espèces de carabes et oiseaux.
Trois étapes :
Intr
oduc
tion
33 Mise en place d’un SIG sur les zones d’étude
Analyse paysagère
Influence sur les espèces
pays
age
et b
iodi
vers
ité
Mise en place d’un SIGpa
ysag
e et
bio
dive
rsit
éE
labo
rati
on S
IG
11
Objectifs
Création de bases de données géographiques sur les différents secteurs d’étude autour des parcelles du dispositif
Étendue : 1000 à 1500 m autour des parcelles ISLANDES
Echelle spatiale
Grain : Prise en compte de petits éléments comme les haies : éléments de taille supérieure à 4 m
pays
age
et b
iodi
vers
ité
Ela
bora
tion
SIG
22
Les données
Données d’échantillonnage de 2001 sur 27 parcelles
Inventaires floristiques
Inventaires de carabes par piégeage
Inventaires d’oiseaux par points d’écoute
Données spatiales
Référentiels géographiques (rhodoïd, Scan 25)
Photographies aériennes (IGN, APEI, INRA)
Structuration des donnéesE
labo
rati
on S
IG
33
pays
age
et b
iodi
vers
ité
être protégé
STATUT
PK_STATUTID_STATUT
STATUT
mesurer
LONGUEUR
PK_LONGUEURID_LONG
LONGUEUR
Caractériser
OCCUP_SOL
PK_OCCUP_SOLID_OCCUP
OCCUP
FLORE
PK_FLOREID_FLORE
NOM_LATNOM_VER
évoluer
TENDANCE
PK_TENDANCEID_TEND
TENDANCE
être
HIVERNAL
PK_HIVERNALID_HIV
HIVERNAL
être coloré
COULEUR
PK_COULEURID_COUL
COULEUR
se reproduire
REPRODUCTION
PK_REPRODUCTIONID_REPRO
REPRODUCTION
POLY
PK_POLYID_POLY
ID_OCCUPAREAPERIMETER
Se nourrir
se disperser
avoir
vivre
posséder
CARABES
PK_CARABESID_CARABE
ID_ALIMID_DISPID_STATUTID_47ID_COULID_ACTIVID_REPROID_TENDID_LONGID_HIVID_ECOLNOM_LATNOM_VER
ALIMENTAIRE
PK_ALIMENTAIREID_ALIM
REGIME
OISEAUX
PK_OISEAUXID_OISEAU
NOM_LATNOM_VER
ECOLOGIE
PK_ECOLOGIEID_ECOL
ECOLOGIE
DISPERSION
PK_DISPERSIONID_DISP
DISP
ACTIVITE
PK_ACTIVITEID_ACTIV
ACTIVITÉ
DISTRIB47
PK_DISTRIB47ID_47
DISTRIB_47
POLY_FLORE
PK_POLY_FLOREID_FLOREID_POLY
F_ABOND
POLY_OISEAU
PK_POLY_OISEAUID_OISEAUID_POLY
O_ABOND
POLY_CARABE
PK_POLY_CARABEID_CARABEID_POLY
C_ABOND
Création des couvertures géographiquesE
labo
rati
on S
IG
44
pays
age
et b
iodi
vers
ité
Référentiel géographique
Renseignement de largeurs
Digitalisation
Couverture des réseaux linéaires
Couverture avec l’emprise des infrastructures linéaires
Ela
bora
tion
SIG
55
pays
age
et b
iodi
vers
ité
Résultat des infrastructures linéairesExemple de la zone de Pontenx
Affichage des photographies aériennes géoréférencées
Ela
bora
tion
SIG
66
pays
age
et b
iodi
vers
ité
Exemple de la zone de Pontenx
Photo-interprétationE
labo
rati
on S
IG
77
pays
age
et b
iodi
vers
ité
Élaboration d’une classification de l’occupation du sol
Choix de classes sur un secteur test
Mesures de hauteurs d’arbres
Validation sur une base de données existante
Classification finale Pin maritime Feuillu Espace ouvert
non agricoleSurface agricole
Infrastructure linéaire
Autres
Pins de 0 à 3 m Îlot feuillu Lande arborée Prairie Urbain
Pins de 3 à 7 m Haie feuillue Lande herbacée Culture Airial
Pins de 7 à 15 m
Bois mixte Eau
Pins supérieurs à 15 m
Indéterminé
Occupation du solE
labo
rati
on S
IG
88
pays
age
et b
iodi
vers
ité
Exemple de la zone de Pontenx
Pins de 0 à 3 mPins de 3 à 7 mPins de 7 à 15 mPins supérieurs à 15 mFeuillusBois mixteInfrastructure linéaireLande arboréeLande herbacéeCulturePrairieUrbainAirialEauIndéterminé
RésultatsE
labo
rati
on S
IG
99
pays
age
et b
iodi
vers
ité
Quatre bases de données géographiques
Une mise à jour sur deux années pour la zone de Pontenx
Un programme de saisie et de gestion de l’occupation du sol développé en langage AML
Biscarrosse
3620 ha
Pontenx
5179 ha
Nezer
5346 ha
Le Bray
8015 ha
Une base de données relationnelle sous Access
Analyse paysagèreA
naly
se p
aysa
gère
11
pays
age
et b
iodi
vers
ité
Objectifs
Fournir des variables de paysage
Fournir des outils de calcul de variables de paysage
Décrire la structure des paysages étudiés
Échelles
Zone d’étude
Locale autour des parcelles ISLANDES : 500 m
Analyse à différentes échellesA
naly
se p
aysa
gère
22
pays
age
et b
iodi
vers
ité
Environnements proches des parcelles
ISLANDES
Exemple de la zone de Pontenx
Ana
lyse
pay
sagè
re
33
pays
age
et b
iodi
vers
ité
La fragmentation
Densité de taches (/100 ha)
101112131415161718
Biscarrosse Pontenx Nezer Bray
Densité de taches (/100ha)
0
20
40
60
80
100
Parc
_1Pa
rc_2
Parc
_3Pa
rc_4
Parc
_5Pa
rc_6
Parc
_7Pa
rc_8
Parc
_9Pa
rc_1
0Pa
rc_1
1Pa
rc_1
2Pa
rc_2
7Pa
rc_1
3Pa
rc_1
4Pa
rc_1
5Pa
rc_1
6Pa
rc_1
7Pa
rc_1
8Pa
rc_1
9Pa
rc_2
0Pa
rc_2
1Pa
rc_2
2Pa
rc_2
3Pa
rc_2
4Pa
rc_2
5Pa
rc_2
6
Biscarrosse Pontenx Nezer Bray
A l’échelle de la zone
d’étude
A l’échelle locale de la
parcelle
An
aly
se
pays
ag
ère
44
pays
ag
e e
t b
iod
ivers
ité
La fragmentation de la zone de Biscarrosse
Fragmentation non régulière sur l’ensemble de la
zone d’étude
Pins de 0 à 3 mPins de 3 à 7 mPins de 7 à 15 mPins supérieurs à 15 mFeuillusBois mixteInfrastructure linéaireLande arboréeLande herbacéeCulturePrairieUrbainAirialEauIndéterminé
L’hétérogénéitéA
naly
se p
aysa
gère
55
pays
age
et b
iodi
vers
ité
Indice de diversité de Shannon (Pielou, 1975)
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
1.9
Biscarrosse Pontenx Nezer Bray
Indice de diversité de Shannon (Pielou, 1975)
00.5
11.5
22.5
Par
c_1
Par
c_2
Par
c_3
Par
c_4
Par
c_5
Par
c_6
Par
c_7
Par
c_8
Par
c_9
Par
c_10
Par
c_11
Par
c_12
Par
c_27
Par
c_13
Par
c_14
Par
c_15
Par
c_16
Par
c_17
Par
c_18
Par
c_19
Par
c_20
Par
c_21
Par
c_22
Par
c_23
Par
c_24
Par
c_25
Par
c_26
Biscarrosse Pontenx Nezer Bray
A l’échelle de la zone
d’étude
A l’échelle locale de la
parcelle
Ana
lyse
pay
sagè
re
66
pays
age
et b
iodi
vers
ité
L’hétérogénéité
Partie de la zone de Nezer
200 0 200 400 Mètres200 200 4000 200 0 200 400 Mètres
Partie de la zone du Bray
200 200 4000
Ana
lyse
pay
sagè
re
77
pays
age
et b
iodi
vers
ité
Moyennes des distances au plus proche voisin (m)
80
100
120
140
160
Biscarrosse Pontenx Nezer Bray
La connectivité
A l’échelle de la zone
d’étude
A l’échelle locale de la
parcelle
Moyenne des distances au plus proche voisin (m)
050
100150200250
Parc
_1Pa
rc_2
Parc
_3Pa
rc_4
Parc
_5Pa
rc_6
Parc
_7Pa
rc_8
Parc
_9Pa
rc_1
0Pa
rc_1
1Pa
rc_1
2Pa
rc_2
7Pa
rc_1
3Pa
rc_1
4Pa
rc_1
5Pa
rc_1
6Pa
rc_1
7Pa
rc_1
8Pa
rc_1
9Pa
rc_2
0Pa
rc_2
1Pa
rc_2
2Pa
rc_2
3Pa
rc_2
4Pa
rc_2
5Pa
rc_2
6
Biscarrosse Pontenx Nezer Bray
Ana
lyse
pay
sagè
re
88
pays
age
et b
iodi
vers
ité La connectivité sur les zones
de Nezer et Bray
Zone de Nezer Zone du Bray
Zone de Nezer Zone du Bray
Ana
lyse
pay
sagè
re
99
pays
age
et b
iodi
vers
ité Répartition des landes arborées
Ana
lyse
pay
sagè
re
1010
pays
age
et b
iodi
vers
ité
Analyse temporelle
Étude de la zone de Pontenx à trois ans d’intervalle :
1997 à 2000
1997 2000
Ouverture du paysage par les coupes rases
Augmentation de la fragmentation des peuplements de pins
Augmentation de l’hétérogénéité
Ana
lyse
pay
sagè
re
1111
pays
age
et b
iodi
vers
ité
Analyse temporelleExemple de l’environnement de la parcelle 11
1997 2000
Diminution de la fragmentationAugmentation de l’hétérogénéitéAugmentation de la connectivité
Esp
èces
et p
aysa
ge
11
pays
age
et b
iodi
vers
ité
Influence sur la répartition des espèces
Objectifs Corréler des variables de paysage à des répartitions
d’espèces d’oiseaux et de carabes
Échelles
Zone d’étude et autour des parcelles ISLANDES : 500, 1 500 et 3000 m
Ensemble de mesures
Environnement de parcelle
Carabes
Oiseaux
Communauté
Communauté
Espèce
Espèce
Esp
èces
et p
aysa
ge
22
pays
age
et b
iodi
vers
ité
Les communautés de carabes
Axe 1 : gradient de succession forestière. Corrélé en plus avec un indice de forme
Axe 2 : gradient de diversité et d’augmentation du pourcentage de feuillus
Relations entre distance aux feuillus et axe 2 de l’AFC carabes
Relations entre indice de forme et axe 1 de l’AFC carabes
Esp
èces
et p
aysa
ge
33
pays
age
et b
iodi
vers
ité
Les communautés d’oiseaux
Axe 1 : gradient de succession forestière. Corrélé en plus avec la distance aux feuillus
Axe 2 : gradient de diversité de milieux et de taux de peuplements de pins
Relations entre pourcentage de pins à 1500 m et axe 2 de l’AFC oiseaux
Relations entre distance aux feuillus les plus proches et axe 1 de l’AFC oiseaux
Esp
èces
et p
aysa
ge
44
pays
age
et b
iodi
vers
ité
Exemples d’espèces de carabes
Carabus purpurascens
Carabus problematicus
Carabus purpurascens : Espèce a priori peu spécialisée avec tendance à être plus abondante près des feuillus
Carabus problematicus : Espèce a priori peu spécialisée mais influence de la proportion de feuillus dans un rayon de 3000 m.
Relation entre distance aux feuillus et abondance en Carabus
purpurascens
Relation entre proportion de feuillus à 3000 m et abondance
en Carabus problematicus
Esp
èces
et p
aysa
ge
55
pays
age
et b
iodi
vers
ité
Exemples d’espèces d’oiseaux
Distributions d’abondance en fonction de la distance aux feuillus les plus proches
Erithacus rubecula
Troglodytes troglodytes
Troglodyte mignon : Espèce a priori peu spécialisée mais relation avec la distance aux feuillus
Rouge-gorge : Espèce a priori peu spécialisée mais relation avec la distance aux feuillus
Upupa epops
Fringilla coelebs
Esp
èces
et p
aysa
ge
66
pays
age
et b
iodi
vers
ité
Exemples d’espèces d’oiseaux
Huppe fasciée : favorisée par la diversité des milieux et le pourcentage de feuillus à 1500 m
Pinson des arbres : espèce a priori peu spécialisée mais favorisée par la diversité des milieux et le pourcentage de feuillus à 3000 m
Upupa epops
(Huppe fasciée)
Fringilla coelebs (Rouge-gorge)
Variable R² F-ratio p R² F-ratio P
Richesse types de taches 500m
0.22 6.93 0.014
% feuillus à 1500m 0.22 7.11 0.013
Richesse types de taches 1500m
0.19 5.96 0.022
%feuillus 3000m 0.14 4.01 0.056
DiscussionE
spèc
es e
t pay
sage
77
pays
age
et b
iodi
vers
ité
Importance de la structure du paysage pour l’explication de l’organisation spatiale des communautés
Influence des feuillus :
Effet stationnel
Effet paysager
Influence secondaire des espaces ouverts
Suivi des populations dans le temps
ConclusionC
oncl
usio
n
11
pays
age
et b
iodi
vers
ité
Station SUN sous Unix
Développement et utilisationd'une AML de saisie
ArcInfoModule ArcEditModule ArcPlot
Unité Bioclimatologie
Ensemble d’outils sur deux stations de recherche
shape2cover2.amlarcshape
PC Windows
ArcView 3.2aExtension Spatial Analyst
Station forestière
FRAGSTATS 2.0
Script "Mesures spatiales"
Utilitaire GridMachine 3.72
Base de données Access
ConclusionC
oncl
usio
n
22
pays
age
et b
iodi
vers
ité
Constitution d’un SIG complet
Méthode d’analyse paysagère
Variables de paysages pertinentes
Premiers résultats prometteurs
Travail original en France : notion de « bocage à l’envers »
Propositions d’amélioration de la gestion sylvicole
Méthodologie applicable aux répartitions de ravageurs
Laurent PONTCHARRAUD, 2002
Structure du paysage et biodiversité en forêt landaise
Esp
èces
et p
aysa
ge
1414
pays
age
et b
iodi
vers
ité
Emberiza cirlus
Emberiza citrinella
Carduelis chloris
Carduelis cannabina
Fringilla coelebs
Sturnus vulgarisLanius collurio
Certhia brachydactyla
Sitta europea
Aegithalos caudatus
Parus cristatus
Parus major
Parus caeruleus
Muscicapa striata
Regulus ignicapillus
Phylloscopus collybita
Phylloscopus bonelli
Hippolais polyglotta
Locustella naevia
Sylvia undata
Sylvia communis
Sylvia atricapilla
Turdus viscivorus
Turdus philomelos
Turdus merula
Saxicola torquata
Phoenicurus phoenicurus
Erithacus rubecula
Troglodytes troglodytesAnthus trivialis
Anthus campestris
Lullula arborea
Alauda arvensis
Dendrocopos minor
Dendrocopos major
Picus viridis
Jynx torquilla
Upupa epops
Caprimulgus europaeus
Cuculus canorus
Streptopelia turtur
Falco tinnunculusFalco subbuteo
Circaetus gallicus
Circus cyaneus
Milvus migrans
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
-2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5
AFC Oiseaux
Notiophilus rufipes
Harpalus latus
Amara lunicollisBadister meridionalisHarpalus rufipalpis
Harpalus rubripes
Harpalus attenuatus
Harpalus affinis
Pseudophonus rufipes
Anisodactylus binotatus
Amara nitida
Amara aenea
Calathus erratus
Calathus fuscipes
Olisthopus rotundatus
Steropus madidus
Poecilus kugelanni
Trechus quadristriatus
Notiophilus hypocrita
Notiophilus 4-punctatus
Notiophilus biguttatus
Nebria brevicollis
Nebria salina
Leistus fulvibarbis
Carabus nemoralis
Carabus problematicus
Carabus purpurascens
-2
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
2
2.5
-2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2
AFC Carabes