CONTRIBUTION À LA CARACTÉRISATION DES PRAIRIES NATURELLES DES VOSGES DU NORD

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1 Ministère de l Agriculture, de l Alimentation, de la Pêche, de la Ruralité et de l Aménagement du Territoire ECOLE NATIONALE d INGENIEURS des TRAVAUX AGRICOLES de BORDEAUX 1, cours du Général de Gaulle - CS GRADIGNAN cedex M E M O I R E de fin d études pour l obtention du titre d Ingénieur de l ENITA de Bordeaux CONTRIBUTION À LA CARACTÉRISATION DES PRAIRIES NATURELLES DES VOSGES DU NORD KLEIBER Fanny Option : Gestion des Espaces Agricoles Étude réalisée au Parc naturel régional des Vosges du Nord

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3 Ministère de l Agriculture, de l Alimentation, de la Pêche, de la Ruralité et de l Aménagement du Territoire ECOLE NATIONALE d INGENIEURS des TRAVAUX AGRICOLES de BORDEAUX 1, cours du Général de Gaulle - CS GRADIGNAN cedex M E M O I R E de fin d études pour l obtention du titre d Ingénieur de l ENITA de Bordeaux CONTRIBUTION À LA CARACTÉRISATION DES PRAIRIES NATURELLES DES VOSGES DU NORD Étude réalisée au sein du Parc naturel régional des Vosges du Nord KLEIBER Fanny Maître de stage : Cécile Bayeur Option : Gestion des Espaces Agricoles Étude réalisée au Parc naturel régional des Vosges du Nord

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5 Remerciements Je tiens à remercier sincèrement toutes les personnes qui ont contribué de près ou de loin à la réalisation de ce mémoire. Je remercie particulièrement Cécile Bayeur ma maître de stage pour m avoir confié la réalisation de ce travail et pour son encadrement et ses conseils. Je remercie Sylvain Plantureux, encadrant scientifique de l étude pour sa disponibilité et la qualité de ses réponses. J adresse également mes vifs remerciements aux agriculteurs qui ont pris le temps de répondre à mes nombreuses questions. Merci à Nicolas pour ses relectures attentives et ses encouragements. Enfin, je remercie toute l équipe du Sycoparc pour leur accueil et plus particulièrement Cécile, Céline, Jérôme et Luc avec qui j ai partagé la maison des stagiaires.

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7 Résumés Contribution à la caractérisation des prairies naturelles des Vosges du Nord Les prairies naturelles constituent une part essentielle de la SAU du territoire du Parc naturel régional des Vosges du Nord. Outre leur fonction de production, les prairies naturelles conduites de manière extensive peuvent contribuer à l autonomie des exploitations agricoles, à la préservation de l environnement et à la mise en valeur des paysages. Le Parc via le Syndicat de coopération pour le Parc (Sycoparc) mène depuis plusieurs années une politique en faveur des prairies naturelles. Cela s est notamment traduit par la mise en place de Mesures Agro-environnementales territorialisées (MAEt). Malgré cela, les agriculteurs portent de moins en moins d intérêts envers les prairies naturelles et on assiste à une intensification des pratiques. Fort de ces constats, le Parc s est engagé depuis 2010 dans une étude afin de mieux connaître les fonctions fourragères et environnementales des prairies naturelles des Vosges du Nord. Des relevés floristiques ont été réalisés sur 121 parcelles au sein de 11 exploitations agricoles. Les 121 prairies ont été regroupées en 13 types homogènes d un point de vue floristique. L analyse de leur composition floristique, des pratiques agricoles et des conditions de milieu a mis en évidence de nombreuses fonctions agronomiques et environnementales tenues par les prairies naturelles des Vosges du Nord. Ces analyses ont également permis de caractériser les 13 types de prairies. Afin de valoriser ce travail, il est maintenant nécessaire de réaliser des fiches décrivant chaque type et une clé de détermination des types prenant comme entrées les conditions de milieu et les pratiques agricoles. Mots clés : Vosges du Nord, prairie naturelle, composition floristique, typologie, pratiques agricoles, milieu physique. Contribution to the characterization of natural grasslands in the French region of Vosges du Nord Natural grasslands represent the main agricultural area of the Parc des Vosge du Nord, a French natural park. Extensive natural grasslands provide not only herbivore herbs feed but, they also contribute to animal farms economic performance, preserve the environment and enhance landscape. For a few years, through the Syndicat de cooperation pour le Parc (Sycoparc), the Park pursues a policy in favor of natural grasslands. More particularly, the Park has introduced Farm Environmental Measures. Despite these measures, farmers lose interest in grasslands and as a consequence intensive farming develops. Since 2010, the Park has been studying natural grasslands agronomic and environmental functions.11 farms have been studied and 121 floristic inventories have been realized. The 121 grasslands have been grouped in 13 floristically homogeneous types. The analysis of species composition, of the environmental variables and of the management factors have shown that the grasslands of the Vosges du Nord may preserve the environment and contribute to livestock farms autonomy. This study has also allowed us to qualify grassland types. To promote this work, it s now necessary to realize descriptive papers for each type of grassland and create identification key. This key should be based on natural and management factors. Key words: French region of Vosges du Nord, natural grassland, community composition, typology, management factor, environmental variable.

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9 Sommaire Liste des figures Liste des tableaux Liste des abréviations Glossaire Introduction 1 Partie 1 : La préservation des prairies : un enjeu social 2 1. Le Parc naturel régional des Vosges du Nord 1.1. Un vaste territoire dominé par la forêt et l agriculture 2 2. La multifonctionnalité des prairies Des fonctions de production et de protection de l environnement 3 3. Un projet agro-environnemental pour préserver les prairies De nombreux enjeux identifiés sur le territoire Une conciliation des fonctions agro-environnementales possible 4 4. Une étude pour caractériser les prairies et les valoriser Une méconnaissance des systèmes herbagers La typologie des prairies : un outil d aide au conseil Une étude aux multiples enjeux 5 Partie 2 : Une flore prairiale influencée par les conditions de milieu et les pratiques agricoles 7 1. Des conditions de milieu hétérogènes, sources de diversité Une végétation influencée par la nature des sols Un effet climatique modulé par le relief et la forêt 8 2. Une flore prairiale influencée par les pratiques agricoles Le pâturage structure le couvert végétal La fauche favorise les graminées Une réduction de la richesse spécifique avec l apport de fertilisants Une augmentation des quantités de nutriments disponibles Des effets indirects, liés à la nature des apports Des relations complexes entre composition floristique et valeur agronomique Une baisse de la productivité et de la valeur nutritive compensée par de nombreux atouts 13 Partie 3 : Une approche agro-écologique pour caractériser les prairies naturelles des Vosges du Nord Un stage s intégrant dans un vaste projet Une étude programmée sur deux ans Les objectifs du stage 16

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11 2. Des exploitations agricoles volontaires Des pratiques agricoles enregistrées Une enquête pour évaluer la place de l herbe dans les exploitations Une caractérisation floristique des prairies Des inventaires floristiques permettant une caractérisation écologique des prairies Une étude du milieu et des pratiques agricoles Une étude des conditions de milieu Une analyse des pratiques agricoles Une évaluation de la valeur agronomique des prairies Une estimation de la valeur alimentaire de l herbe Une évaluation de la production des prairies Un classement des graminées en types fonctionnels Des analyses statistiques pour caractériser les types de prairies Objectifs des analyses statistiques Méthodologie mise en œuvre 25 Partie 4 : Une caractérisation agro-écologique des prairies Des exploitations valorisant les surfaces en herbe Onze exploitations agricoles engagées dans l étude Des prairies naturelles au cœur des systèmes herbagers Des efforts de sensibilisation à poursuivre Des fonctions fourragères et environnementales Un vaste échantillon représentatif des prairies du territoire Des prairies contribuant à la production de fourrage et à la préservation du milieu naturel Une flore prairiale influencée par les pratiques agricoles et les conditions de milieu Composition floristique et valeur d usage des prairies Influence des pratiques agricoles sur la flore prairiale Influence du milieu sur la flore prairiale Un travail à poursuivre et à valider Des résultats à valoriser Des résultats à nuancer, une validation à réaliser 48 Conclusion 50 Bibliographie Annexes

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13 Liste des figures Figure 1: Le territoire du Parc naturel régional des Vosges du Nord... 1 Figure 2 : Les Parcs naturels régionaux de France... 1 Figure 3 : Carte de l occupation agricole du sol... 2 Figure 4 : Lessivage de l azote sous prairies pâturées et fauchées en fonction de la fertilisation azotée 3 Figure 5 : Carte du substrat géologique... 7 Figure 6 : Influence des pratiques et du milieu sur la dynamique de la végétation en fonction du niveau d intensification... 7 Figure 7 : Physionomie de la prairie en fonction du ph du sol... 8 Figure 8 : Influence de la composition floristique des prairies sur leur digestibilité Figure 9 : Évolution de la biomasse et de la qualité nutritive des fourrages au cours du temps Figure 10 : Démarche générale de l'étude Figure 11 : Planning général de l'étude Figure 12 : Méthodologie suivie pour réaliser les relevés floristiques Figure 13 : Localisation des exploitations suivies dans l'étude Figure 14 : Proportion de prairies permanentes (PP), prairies temporaires (PT) et maïs ensilage dans la SAU des exploitations Figure 15 : Chargement des exploitations suivies dans l étude (UGB/ha de prairie) Figure 16 : Localisation des parcelles suivies dans l'étude Figure 17 : Production annuelles des prairies suivies dans l étude Figure 18 : Chargement des parcelles de pâture suivies dans l étude (jours UGB/ha/an) Figure 19 : Valeur pastorale des prairies suivies dans l'étude Figure 20 : Nombre d'espèces végétales rencontrées par zone inventoriée Figure 21 : Proportion (en volume) d'espèces entomophiles dans les relevés floristiques Figure 22 : Rendement moyen des parcelles en fonction des types Figure 23: Valeur pastorale (VP) moyenne des parcelles en fonction des types Figure 24 : Abondance moyenne des familles botaniques en fonction des types Figure 25 : Abondance moyenne des différents types de graminées en fonction des types de prairies 39 Figure 26 : Richesse spécifique moyenne des parcelles en fonction des types Figure 27 : Nombre moyen d'espèces oligotrophes par parcelle en fonction des types Figure 28 : Surface moyenne des îlots en prairie en fontion des types Figure 29 : Mode d'exploitation des parcelles et date de première exploitation en fonction des types 41 Figure 30 : Richesse spécifique moyenne des parcelles en fonction du mode d'exploitation Figure 31 : Nombre de parcelles au sein de chaque type de prairies ayant reçu de la fertilisation minérale ou organique en 2010 et durant la période 2005/ Figure 32 : Nombre de parcelles engagées dans des MAEt en fontion des types Figure 33 : Chargement moyen des parcelles (jours UGB/ha/an) en fonction des types Figure 34 : Altitude moyenne des parcelles en fonction des types Figure 35 : État hydrique des parcelles en fonction des types Figure 36 : Substrat géologique des parcelles en fonction des types Figure 37 : État calcique moyen des parcelles en fonction des types

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15 Liste des tableaux Tableau 1: Espèces indicatrices de l'état hydrique du sol... 5 Tableau 2 : Réponses de quelques espèces prairiales à la fertilisation phosphatée et potassique Tableau 3 : Espèces se rencontrant dans plus de 75% des relevés floristiques Tableau 4 : Nombre de parcelles de prairies par type Tableau 5 : Rendement moyen des parcelles pâturées en fonction des types Tableau 6 : Espèces dominantes et caractéristiques et principaux caractéres indicateurs de ces espèces... 38

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17 Liste des abréviations ANOVA : ANalysis Of Variance BRGM : Bureau de Recherches Géologiques et Minières CasDAR : Compte d affectation spécial pour le Développement Agricole et Rural ENGREF : École Nationale du Génie Rural des Eaux et des Forêts IFN : Inventaire Forestier National IGN : Institut Géographique National INPL : Institut National Polytechnique de Lorraine IS : Indice Spécifique MAEt : Mesure Agro-Environnementale territorialisée MNT : Modèle Numérique de Terrain PNR : Parc naturel régional PNRVN : Parc naturel régional des Vosges du Nord PP : Prairie Permanente PT : Prairie Temporaire SFP : Surface Fourragère Principale SIG : Système d Information Géographique Sycoparc : Syndicat de coopération pour le Parc VHT : Verger Haute Tige VP : Valeur Pastorale

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19 Glossaire Bioindicateur : espèce (végétale le plus souvent, parfois animale) ou groupe d'espèces ou encore ensemble de groupes d'espèces (groupement végétal par exemple) dont la présence en un lieu renseigne sur certaines caractéristiques physico-chimiques ou biologiques de l'environnement ou sur l'incidence de certaines pratiques (Delpech, 1993). Communauté végétale : ensemble d espèces correspondant à des conditions homogènes de milieu physique et de pratiques agricoles. Une prairie peut être formée d une ou plusieurs communautés (exemples : zones saines et zones humides, zones fertilisées ou non, zones pâturées ou fauchées...) (Duru et al., 2007). Déprimage : action consistant à faire pâturer par des animaux des parcelles de fauche à la sortie de l hiver. Diagnostic agronomique : analyse à l échelle d une parcelle de prairie, dans des conditions édaphiques données, de l'effet d'un système d'exploitation antérieur sur la production d'herbe et la qualité du fourrage produit. Le diagnostic peut alors servir de base à l'établissement d'un pronostic (détermination du potentiel de production de la prairie et de l'effet probable d'une modification du système d'exploitation) (Plantureux ; Bonischot ; Guckert, 1992). Diverse : espèce appartenant ni à la famille des légumineuses ni à celle des graminées. Endozoochorie : aptitude de certaines plantes à utiliser le système digestif des animaux pour disperser leurs graines. Entomophile ou entomogame : se dit des plantes dont la pollinisation se fait par l intermédiaire des insectes 1. Espèce d intérêt communautaire : espèce en danger, vulnérable, rare ou endémique. Les espèces d intérêt communautaire sont mentionnées soit à l annexe II de la directive «Habitats, faune, flore» et pour lesquelles doivent être désignées des Zones Spéciales de Conservation, soit aux annexes IV ou V de la Directive «Habitats, faune, flore» et pour lesquelles des mesures de protection doivent être mises en place sur l ensemble du territoire 2. Espèce euryèce : espèce ayant une grande valence écologique. Espèce rudérale : espèce se développant sur des décombres, des friches ou des talus. Eutrophe : qualifie un milieu riche en sels minéraux nutritifs. Exozoochorie : dissémination des graines par les animaux sans ingestion de celles-ci. Fonction d une parcelle : rôle attendu de la parcelle (faire du foin, du pâturage de printemps ou d automne ). Gley : sol ou horizon à engorgement prolongé. 1 Habitat naturel d intérêt communautaire : habitat naturel, terrestre ou aquatique, particulier et généralement caractérisé par sa végétation. Il est répertorié dans un catalogue et fait l'objet d'une nomenclature. Ces habitats sont à préserver au titre du réseau Natura 2000 car ils sont considérés comme menacés de disparition à plus ou moins long terme et ont une aire de répartition naturelle réduite 2. Mesure Agro-Environnementale territorialisée (MAEt) : mesure visant à favoriser la préservation des ressources naturelles présentes sur les exploitations agricoles au travers notamment du réseau Natura Il s agit d un contrat souscrit volontairement pour une période de 5 ans par les exploitants agricoles qui reçoivent une rémunération correspondant aux manques à gagner liés à la mise en œuvre de pratiques agroenvironnementales (Zahm & Gassiat, 2010). Moder : type d'humus, généralement acide, où l'activité biologique est ralentie sous l'effet de facteurs climatiques (climat froid, humidité élevée) et/ou de la végétation (forêt résineuse ou forêt feuillue dégradée), en relation avec le milieu minéral acide (grès, limons sableux et sables). 1 Oligotrophe : qualifie un milieu pauvre en matières nutritives. Portance : résistance d une prairie à l'enfoncement des sabots de l'animal (Morlon, 1984). Programme de Développement Rural Hexagonal : programme national financé par le Fond Européen Agricole et de Développement Rural (FEADER) 3.

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21 Richesse spécifique : nombre d'espèces végétales présentes dans une communauté donnée (Bornard et al., 2004). Sciaphile : espèce ayant besoin de peu de lumière pour se développer. Service écosystémique : service rendu par les écosystèmes (apport de nourriture et d eau, régulation des inondations ). Speudogley : sol à engorgement temporaire. 1 Surface fourragère principale (SFP) : surfaces supportant des plantes fourragères en culture principale (maïs fourrage, plantes sarclées fourragères, prairies ). 4 Trait fonctionnel ou trait de vie : caractère morphologique, physiologique, biochimique ou phénologique ayant un effet sur la performance de l individu. Ces traits (durée de vie foliaire, surface spécifique foliaire, taux de matière sèche, teneur en composés chimiques des feuilles, hauteur végétative, masse des graines ) rendent compte de processus tels que la croissance, la propagation ou la compétition (Thébault, 2004) Typologie : classification rationnelle d'objets de même nature en catégories élémentaires relativement homogènes, définies par un objet représentatif de la catégorie appelé type, en utilisant des critères appropriés (Delpech, 1993) Valeur d usage : ensemble des caractéristiques nécessaires pour remplir une fonction donnée. Cet usage, et par là même la valeur associée, peut être qualifié d agricole ou d environnemental suivant les fonctions considérées (Ansquer, 2006). Verger haute tige : verge composé d arbres fruitiers dont le tronc mesure au moins 1,80 m de haut et dont la densité est inférieure à 100 arbres par hectare. Xérophiles : ce dit des plantes adaptées aux milieux secs. 1 Ansquer, P Caractérisation agroécologique des végétations prairiales naturelles en réponse aux pratiques agricoles. Apports pour la construction d outils de diagnostic. Thèse pour obtenir le titre de Docteur de l Institut National Polytechnique de Toulouse, École doctorale : Sciences Écologiques Vétérinaires Agronomiques et Bioingénieries, pp Bornard, A. ; Bassignana, M. ; Bernard-Brunet, C. ; Labonne, S. ; Cozic, P La diversité végétale des alpages des Alpes internes françaises et italiennes. Influence du milieu et des pratiques. Fourrages, N 178, pp Delpech, R Deux clés essentielles pour la gestion raisonnée des prairies permanentes : typologie des peuplements et bioindicateurs. Fourrages, N 133, pp Duru, M. ; Cruz, P. ; Theau, J.P. ; Jouany, C. ; Ansquer, P. ; Al Haj Khaled, R. ; Therond, O Typologies des prairies riches en espèces en vue d évaluer leur valeur d usage : bases agro-écologiques et exemples d application. Fourrages, N 1992, pp Morlon, P Estimation de la portance d une prairie pâturée (note méthodologique). Fourrages, N 97, pp Plantureux, S. ; Bonischot, R. ; Guckert, A Utilisation d une typologie des prairies permanentes du Plateau Lorrain pour le diagnostic agronomique. Fourrages, N 123, pp Thébault, A Étude du fonctionnement écologique des prairies et de sa contribution à la diversité des usages dont elles font l objet, Villar d Arène, Hautes Alpes. Mémoire de fin d études pour l obtention du Diplôme d Agronomie Approfondie Spécialisation Génie de l Environnement, Ecole Nationale Supérieure Agronomique de Rennes, pp Zahm, F. ; Gassiat, A Les indicateurs d évaluation des mesures agro-environnementales : Retour d expérience et conséquences du nouveau cadre communautaire d évaluation. 9ème Journées Françaises de l Évaluation, 14 p. 1 : 2 : 3 : 4 :

22 Figure 2 : Les Parcs naturels régionaux de France Figure 1: Le territoire du Parc naturel régional des Vosges du Nord

23 Introduction Le territoire des Vosges du Nord a été classé Parc naturel régional (PNR) en À cheval sur les régions Alsace et Lorraine, le Parc naturel régional des Vosges du Nord (PNRVN) occupe la partie septentrionale du massif Vosgien (Figures 1 et 2). Les hectares (ha) du Parc sont recouverts aux deux tiers par de la forêt. Près de 500 exploitations agricoles sont présentes sur le territoire. Elles sont situées principalement sur les extrémités Est et Ouest du Parc. Aujourd hui, la société attend de l agriculture de nouvelles fonctions comme la mise en valeur des paysages, l entretien de l espace, la protection des ressources naturelles ou encore la préservation de la biodiversité. Les prairies naturelles appelées également prairies permanentes, sont des couverts végétaux herbacés plus ou moins denses, dont l'implantation n'a pas été remise en cause depuis au moins 5 ans. Ces prairies quand elles sont conduites de manière extensive peuvent totalement répondre à ce concept de multifonctionnalité. En effet, au-delà de leur rôle économique (fournir du fourrage pour alimenter le bétail), les prairies naturelles ont également des fonctions environnementales, paysagères et récréatives. Dans les Vosges du Nord, la méconnaissance des caractéristiques agronomiques et environnementales des prairies conduit à un désintéressement grandissant envers ces milieux. En effet, les chargés de mission ont constaté une baisse du niveau de valorisation des prairies permanentes dans les systèmes conventionnels. À l inverse, dans certaines exploitations agricoles biologiques, l intensification des pratiques ne permet pas toujours le maintien des fonctions environnementales des prairies. Fort de ces constats, le PNRVN a débuté une étude sur les prairies naturelles en Programmée sur 2 ans, cette étude doit permettre de connaître plus précisément les caractéristiques des prairies naturelles des Vosges du Nord en mettant en évidence leurs rôles et valeurs agro-environnementaux. Le travail s achèvera sur la réalisation d une typologie avec une clé de détermination basée sur les pratiques et les caractéristiques du milieu. Les connaissances sur les prairies apportées par cette étude permettront au Parc de communiquer sur les services écosystémiques rendus par ces milieux. En 2010, la méthodologie générale de l étude et 100 relevés floristiques ont été réalisés. Début 2011, Sylvain Plantureux de l Institut National Polytechnique de Lorraine (INPL) a analysé les relevés floristiques et les a regroupés en types homogènes. Mon stage s intègre dans la deuxième phase de l étude. Il doit permettre de connaître la place de l herbe dans les systèmes d exploitation, de mettre en évidence les fonctions agronomiques et environnementales des prairies et de mieux appréhender les interactions s opérant entre la flore prairiale, le milieu physique et les pratiques agricoles. Dans ce mémoire, l étude sera présentée dans son intégralité mais les points sur lesquels j ai plus particulièrement travaillé seront davantage développés. Dans un premier temps, nous verrons pourquoi il est nécessaire de préserver les prairies naturelles et les objectifs de l étude. Dans un second temps, nous étudierons les conditions de milieu et les pratiques agricoles pouvant influencer le cortège végétal des prairies. Ensuite, la méthodologie mise en place pour réaliser cette étude sera présentée. Pour finir, les résultats seront exposés et discutés. 1

24 Figure 3 : Carte de l occupation agricole du sol

25 Partie 1 : La préservation des prairies : un enjeu social 1. Le Parc naturel régional des Vosges du Nord 1.1. Un vaste territoire dominé par la forêt Le Parc naturel régional des Vosges du Nord s étend sur une superficie de ha et comprend 113 communes. Entre la plaine du Rhin et le plateau lorrain, il occupe la partie septentrionale du massif Vosgien. Ce territoire s étend sur 2 départements (le Bas-Rhin et la Moselle) et sur 2 régions (l Alsace et la Lorraine) (Figure 1). Le Syndicat de coopération pour le Parc (Sycoparc) est chargé de mettre en œuvre et d animer la charte du Parc, actuellement en révision. Les conditions pédoclimatiques sur le territoire sont peu propices au développement des activités agricoles. Les sols sont majoritairement gréseux avec de faibles potentiels agronomiques, le relief est accidenté et les fonds de vallées sont souvent hydromorphes. De ce fait, les deux tiers du territoire (64%) sont recouverts par la forêt (Figure 1) et l agriculture Malgré l omniprésence de la forêt, plus de 500 exploitations agricoles sont tout de même présentes sur le territoire. L agriculture occupe principalement les pourtours Est et Ouest du Parc (Figure 3). En 2007, les prairies et les cultures représentaient près de ha soit un tiers de la superficie du Parc. Les prairies naturelles occupent une place non négligeable sur le territoire. En 2007, plus de 50 % de la Surface Agricole Utile (SAU) soit ha étaient en prairies. En proportion, les prairies permanentes et les prairies temporaires sont plus importantes sur la partie mosellane du territoire. En 2007, elles occupaient 62% de la SAU de la Moselle et 55% de la SAU du Bas-Rhin. Entre 2000 et 2008, sur la partie mosellane du Parc, les surfaces en herbe sont restées relativement stables (Parc naturel régional des Vosges du Nord, 2011). À l inverse, l an dernier sur le Parc, comme dans le reste de la France, les surfaces en prairies permanentes ont diminué. En 2010, la France, a perdu ha de prairies permanentes La multifonctionnalité des prairies Au niveau national, les prairies permanentes et les prairies temporaires de plus de 5 ans occupent une superficie de 10 millions d hectares (Huyghe, 2008). Dès 1992, la France a choisi de mettre au cœur de sa politique environnementale le maintien des prairies avec la «prime à l herbe». Toutefois, les mesures de soutien des prairies sont restées longtemps peu attratives comparées à celles subventionnant les autres productions végétales et en particultier le maïs fourrager (Hubert & Viaux 2004). Ainsi, les surfaces en prairies permanentes ont perdu 4 millions d'hectares entre 1970, où elles représentaient 43% de la SAU et 2000 (34% de la SAU). La préservation des prairies est cependant un enjeu majeur. Ellles rendent de nombreux services à la société htmlence communautaire de maintien des surfaces en PP. 2

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27 2.1. Des fonctions de production. L herbe des prairies constitue l alimentation de base des herbivores domestiques. (Huyghe 2008). L herbe est un aliment complet, riche en protéines et en minéraux. Elle contribue à la santé des animaux et à l autonomie des exploitations qui sont de ce fait moins sensibles aux aléas économiques (Cossée, 1999). De plus, dans les systèmes herbagers, les déjections des animaux sont en grande partie recyclées directement ou après stockage, sur les sols ayant servi à produire l aliment. Il se forme ainsi un cycle interne à l exploitation qui a recours à peu d intrants extérieurs (Chatellier & Vérité, 2002). Les prairies participent également à la qualité organoleptique des produits issus des élevages et concourent positivement à leur image (Huyghe, 2008). D après Cossée (1999), «l'herbe est perçue comme un aliment naturel, donnant des produits animaux bons pour la santé et satisfaisants pour le goût». Ainsi, la présence d un cahier des charges garantissant la prédominance de l herbe dans les rations animales apporte une plus-value aux produits (lait, fromage, viande) (Cossée, 1999) et de protection de l environnement Au-delà de leur fonction primaire de production, les prairies peuvent remplir des fonctions environnementales essentielles. Des puits de carbone En stockant 70 tonnes de carbone par hectare, les prairies sont avec les forêts, les principaux puits de carbone terrestre. Annuellement, les prairies stockent en moyenne 1000 kg de carbone par hectare. Cette capacité de stockage dépend des modalités de gestion (chargement animal, mode d utilisation, fertilisation) et varie de 500 à 1200 Kg/ha/an (Gac et al., 2010). D une manière générale, plus les prairies sont exploitées de manière intensive et plus leur activité de puits de gaz à effet de serre est faible (Service Presse Inra, 2007). Une étude de Soussana et al., (2007) menée sur 9 prairies européennes a montré que ce stockage du carbone compense globalement les émissions de méthane par les bovins pâturant ces mêmes prairies. Les prairies permettent également de lutter contre le réchauffement climatique en réduisant l utilisation d engrais azotés et l achat de concentrés (Huygue, 2009). Des filtres naturels Les prairies peuvent limiter le lessivage d éléments fertilisants sous réserve d une fertilisation raisonnée (Huyghe, 2009). En France, les plus faibles concentrations de nitrates sont observées dans les régions où les prairies permanentes couvrent plus de 70% de la SAU. Cependant, la capacité des prairies à réduire le lessivage des nitrates est fonction de leur utilisation et de leur niveau d intensification (Figure 4) (Huyghe, 2009). Les plus faibles pertes de nitrates sont enregistrées sous les prairies permanentes extensives où la fauche et le pâturage alternent. Figure 4 : Lessivage de l azote sous prairies pâturées et fauchées en fonction de la fertilisation azotée (Huyghe, 2009) 3

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29 Les pertes d azote par lessivage sous prairies temporaires pâturées et conduites de façon intensive peuvent être égales à celles observées sous cultures annuelles bénéficiant d une fertilisation raisonnée (Le Gall ; Pflimlin & Maheas, 2007). Des réservoirs de biodiversité Les prairies hébergent plus de 300 espèces végétales rares ou menacées, elles sont donc des réservoirs de biodiversité non négligeables (Petit et al., 2004). En leur fournissant un lieu d alimentation, de reproduction ou de refuge, la diversité végétale des prairies permet l accueil de nombreuses espèces animales (Granval ; Muys & Leconte, 2000). Les légumineuses et les plantes diverses sont par exemple une source de nourriture pour de nombreux hyménoptères pollinisateurs (Huygue, 2009). Enfin, au-delà de ces différents intérêts environnementaux, les prairies ont aussi des fonctions récréatives, culturelles et paysagères (Thébault, 2004). Les prairies peuvent indiscutablement contribuer à la préservation de l environnement. Cependant, leurs intérêts environnementaux doivent être nuancés en fonction des types de prairies et des pratiques agricoles associées (Véron & Bernard-Brunet, 2004). 3. Un projet agro-environnemental pour préserver les prairies Depuis sa création, le PNRVN a pour principal objectif le développement durable de son territoire. Les chargés de mission sont confrontés au quotidien à la nécessité de préserver l environnement, tout en assurant le maintien de l activité agricole. 3.1 De nombreux enjeux identifiés sur le territoire Le projet agro-envrionnemental du Parc a mis en évidence de nombreux intérêts agronomiques, environnementaux et sociaux liés à la préservation des prairies. Le territoire abrite des prairies maigres de fauche (habitat Natura 2000) et des prairies mésophiles à Sanguisorba officinalis (Grande Pimprenelle), habitat naturel de Maculinea nausithous (Azuré des paluds) et de Maculinea teleius (Azuré de la sanguisorbe), 2 espèces d intérêt communautaire au titre de la Directive Habitats de Les prairies permettent également le maintien de la fertilité des sols en limitant l érosion sur les parcelles les plus pentues et en contribuant au maintien voire à l amélioration de la qualité de l eau. De plus, la conservation des prairies en fonds de vallées permet la préservation d un cadre de vie de qualité en maintenant des espaces ouverts dans un paysage forestier aux vallées encaissées. 3.2 Une conciliation des fonctions agro-environnementales possible Pour développer les activités agricoles tout en préservant les ressources naturelles, les chargés de mission ont à leur disposition des outils règlementaires variés (Pervachon, 2004). Le Programme de Développement Rural Hexagonal (PDRH) établi pour la période , prévoit notamment la mise en place de mesures déconcentrées et zonées, dites «Mesures Agro-Environnementales territorialisées» (MAEt). Les différents enjeux mis en évidences sur le territoire du Parc se sont traduits par la mise en place de 7 MAEt en Alsace (5 concernent les prairies et 2 les milieux cultivés) et de 6 MAEt en Lorraine (4 portent sur les prairies) (Annexe I). Le Sycoparc qui est l opérateur Natura 2000 des sites, est un des animateurs locaux de ces mesures. 4

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31 4. Une étude pour caractériser les prairies et les valoriser 4.1. Une méconnaissance des systèmes herbagers Après plusieurs années de mise en place, une évaluation des MAEt s impose à tous les états membres (Zahm & Gassiat, 2010). Cette évaluation doit permettre de connaître les effets des MAEt sur les surfaces en prairies, sur les exploitations agricoles et sur l'environnement (Béranger, 2004). Sur le territoire des Vosges du Nord, les caractéristiques des prairies sont peu connues tant au niveau de leur valeur agronomique que de leur intérêt environnemental. Les connaissances actuelles sont insuffisantes pour évaluer efficacement les MAEt et ne permettent pas la définition de nouvelles mesures éventuelles. De plus, la méconnaissance des services écosystémiques rendus par les prairies suscite un manque d intérêt grandissant envers ces milieux. Au sein du Parc, dans les exploitations en agriculture conventionnelle, le maïs prend une place de plus en plus importante dans les rations animales. Dans les systèmes en agriculture biologique, on observe parfois des pratiques agricoles intensives qui ne permettent pas le maintien des fonctions agroenvironnementales des prairies. Par exemple, certaines parelles sont exploitées entre 5 et 7 fois par an. Pour évaluer les MAEt et mettre en valeur les prairies naturelles, il est nécessaire d acquérir des informations sur le fonctionnement des prairies naturelles dans le contexte local du Parc. D après Duru et al. (2007), les typologies des prairies sont des outils permettant d apprécier les effets agronomiques et environnementaux des pratiques agricoles La typologie des prairies : un outil d aide au conseil Une typologie selon Delpech (1993) est «une classification rationnelle d'objets de même nature en catégories élémentaires relativement homogènes». Selon Petit, Fleury et Vansteelant (2005), les typologies sont des outils pouvant aider à prévoir l évolution de la végétation en fonction des changements des pratiques. Elles peuvent également permettre d identifier la valeur d usage agricole des prairies. Ansquer (2006) définit la valeur d usage comme un ensemble de caractéristiques nécessaires pour remplir une fonction donnée. Par exemple, la valeur d usage agricole d une prairie est déterminée par sa valeur nutritive, son rendement et son appétence. Les typologies sont des outils de diagnostic agronomique permettant de proposer des solutions techniques adaptées aux besoins des exploitations (GIS Alpes du Nord). Elles permettent également d'extrapoler un diagnostic à d'autres parcelles que celles pour lesquelles il a été établi (Delpech, 1993). Enfin, les typologies peuvent favoriser les échanges entre acteurs agricoles et gestionnaires de l environnement (Petit et al., 2004) Une étude aux multiples enjeux Pour mettre en valeur les prairies naturelles et pour permettre la reconnaissance de leurs fonctions agro-environnementales, le Parc s est engagé en 2010 dans une réflexion globale sur les prairies. Dans le cadre de cette étude, la réalisation d une typologie semble être une démarche adaptée aux objectifs de l étude. En effet, le travail doit permettre de connaître précisément les prairies, d expliquer leur diversité, d apprécier leurs valeurs d usage et de proposer des solutions techniques adaptées aux besoins des agriculteurs. L étude est également réalisée 5

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33 dans le but de faciliter l évaluation des MAEt déjà en place et pour orienter de nouvelles mesures éventuelles. Enfin, les connaissances sur les prairies apportées par ce travail aideront le Parc à communiquer efficacement sur les rôles et les valeurs des prairies naturelles afin de les valoriser et de les protéger. La mise en place d une typologie des prairies naturelles des Vosges du Nord est une démarche essentielle pour répondre aux objectifs de l étude mais pas suffisante. La typologie doit s intégrer dans une réflexion globale sur le fonctionnement des systèmes herbagers au sein du territoire et sur la place de l herbe dans les exploitations d élevage. Cette réflexion permettra de définir un plan d actions en faveur des prairies, incluant des conseils de gestion agricole alliant environnement et sécurité de l exploitation et des formations en partenariat avec les techniciens agricoles (chambre d agriculture ). La mise en œuvre par les agriculteurs et les conseillers agricoles de méthodes basées sur l étude floristique de la végétation est difficile (Cruz et al., 2002). Pour faire face à cela, la clé de détermination des prairies devra prendre comme entrées les facteurs du milieu physique et les pratiques agricoles. Les prairies au-delà de leur rôle primaire de production de fourrage peuvent remplir des fonctions environnementales, sociales et paysagères essentielles. Dans les Vosges du Nord, la méconnaissance des services écosystémiques rendus par les prairies a conduit à un désintéressement général pour ces milieux. Depuis 2008, des MAEt ont été mises en place sur le Parc afin de concilier des objectifs de production avec la nécessité de préserver le milieu naturel. Aujourd hui, les connaissances sont insuffisantes pour évaluer efficacement les conséquences de ces mesures sur les exploitations agricoles et sur l environnement. Pour remédier au manque de connaissances et de considération envers ce milieu, le Parc conduit depuis 2010 une étude sur les prairies naturelles présentes sur son territoire. L étude aboutira notamment sur la réalisation d une typologie des prairies avec comme clés d entrées les pratiques agricoles et les conditions de milieu physique. 6

34 Figure 5 : Carte du substrat géologique

35 Partie 2 : Une flore prairiale potentiellement influencée par les conditions de milieu et les pratiques agricoles L étude sur les prairies engagée par le Parc doit permettre la réalisation d une typologie des prairies avec une clé de détermination basée sur les pratiques agricoles et le milieu naturel. Dans cette partie, nous allons étudier les différents facteurs pouvant influencer la composition floristique des prairies. La végétation prairiale évolue sous l influence d un ensemble de facteurs (Balent ; Duru & Magda, 1993). On peut distinguer des facteurs liés au climat et au sol, souvent appelés facteurs du milieu et des facteurs liés aux modes d exploitation. Le poids respectif des pratiques et du milieu sur les dynamiques de végétation dépend principalement du niveau d intensification des pratiques de gestion (Figure 6). Figure 6 : Influence des pratiques et du milieu sur la dynamique de la végétation en fonction du niveau d intensification (Balent ; Duru & Magda, 1993) 1. Des conditions de milieu hétérogènes, sources de diversité 1.1. Une végétation influencée par la nature des sols Une diversité de sols Dans le Parc, les formations gréseuses occupent près de 70% du territoire (Figure 5). Le grès vosgien est présent dans la partie centrale du Parc. Sur cette roche mère se forment des sols bruns ocreux. Ce sont des sols sableux, chimiquement pauvres, à faible capacité de rétention d eau. Plus à l Ouest, on trouve le grès à Voltzia sur lequel se développent des sols bruns acides à humus de type moder. Ces sols sont chimiquement plus riches que les précédents, avec des textures plus équilibrées ce qui leur confère de bonnes réserves en eau. À l Est du massif gréseux, on trouve des collines sous-vosgiennes qui sont formées de substrats calcaires et marneux et de cônes alluviaux. À l Ouest du Parc, le plateau lorrain se distingue des autres formations. Il est composé de calcaires du Muschelkalk et de marnes. Sur ces formations se développent des sols argileux et calcaires, souvent compacts ou pierreux. Dans les fonds de vallées, sur les alluvions et colluvions, l influence de l eau est plus marquée. Cela favorise la formation de sols à gley ou à speudogley (PNRVN, 2011). Sur le PNRVN, la diversité des substrats géologiques a donné naissance à de nombreux types de sols. Ces sols se caractérisent notamment par leur fertilité, leur ph, et leur régime hydrique. Le ph et le degré d humidité des sols : deux facteurs déterminant la flore prairiale Le ph du sol est un des facteurs du milieu qui a la plus forte influence sur la composition floristique des prairies. En effet, lorsque le ph du sol devient acide, la mise en solution de l aluminium et du manganèse peut induire des toxicités pour les plantes (Crémer ; Knoden & Luxen, 2008). Le ph détermine également la disponibilité des éléments minéraux pour les végétaux. D après Pausas et Austin (2001), peu de plantes peuvent se développer sur des sols 7

36 Tableau 1: Espèces indicatrices de l'état hydrique du sol (Plantureux, Bonischot, Guckert, 1992) État hydrique Sec Contrasté Sec Typique Humide Humide Hieracium pilosella (Epervière piloselle) + Cichorium intybus (Chicorée sauvage) + Thymus serpyllum (Thym serpolet) + Campanula patula (Campanule étalée) + Bromus erectus (Brome dressé) + + Sanguisorba minor (Petite pimprenelle) + + Avena pubescens (Avoine pubescente) + + Knautia arvensis (Knautie des champs) + + Agrimonia eupatoria (Aigremoine eupatoire) + + Salvia pratensis (Sauge des près) + + Allium vineale (Ail des vignes) + + Daucus carota (Carotte sauvage) + + Plantago media (Plantain intermédiaire) + + Convolvulus arvensis (Liseron des champs) + + Myosotis scorpioides (Myosotis des marais) Silene flos-cuculi (Silène fleur de coucou) Lysimachia nummularia (Lysimaque nummulaire) Carex hirta (Laîche hérissée) Colchicum autumnale (Colchique d automne) Filipendula ulmaria (Reine des près) + + Juncus conglomeratus (Jonc aggloméré) + + Deschampsia cespitosa (Canche cespiteuse) + + Achillea ptarmica (Achillée sternutatoire) + + Cirsium oleraceum (Cirse des maraîchers) + + Caltha palustris (Populage des marais) + Juncus articulatus (Jonc aggloméré) + Alopecurus geniculatus (Vulpin genouillé) + Galium palustre (Gaillet des marais) + Agrostis canina (Agrostide des chiens) + + : espèce présente

37 trop acides ou trop alcalins. Le maximum d espèces se rencontre pour des ph (H20) compris entre 6,1 et 6,5. C est à ces ph que l assimilabilité des éléments fertilisants du sol par les plantes est la meilleure. Dans un couvert végétal, plus le ph est élevé et plus la contribution des bonnes et surtout des très bonnes graminées augmente (Annexe II). Inversement, les graminées médiocres et les plantes diverses diminuent (Figure 7). Les légumineuses comme Trifolium repens (Trèfle blanc) et Trifolium pratense (Trèfle violet) préfèrent des ph supérieurs à 5,3 (Bonischot, 1984). Seules quelques espèces calcifuges comme Carex pilulifera (Laîche à pilules), Deschampsia flexuosa (Canche flexueuse) et Holcus mollis (Houlque molle) se développent bien sur des sols acides (Poozesh, 2007). Figure 7 : Physionomie de la prairie en fonction du ph du sol (Bonischot, 1984) Les prairies les plus productives ont des ph compris entre 6 et 7 (Fabre & Kockmann, 2006). D après, Bonischot (1984), le rendement moyen des prairies ayant un ph supérieur à 5,5 est très significativement supérieur à celui des prairies les plus acides. L écart annuel peut atteindre 1,5 t de MS/ha. L état hydrique est avec le niveau d intensification, un facteur majeur de variation de la composition floristique des prairies (Plantureux ; Bonischot & Guckert, 1992). Certaines espèces comme Silene flos-cuculi (Silène fleur de coucou) ou Myosotis palustris (Myosotis des marais) sont caractéristiques des milieux humides (Tableau 1). À l inverse, d autres espèces telles que Dactylis glomerata (Dactyle aggloméré), Festuca arundinacea (Fétuque élevée) et Poa pratensis (Pâturin des près) se rencontrent surtout sur les coteaux mésoxérophiles (Leconte, 2002) Un effet climatique modulé par le relief et la forêt Sur le territoire du Parc, le climat est de type subatlantique à tendance continentale. Les précipitations sont importantes, les moyennes annuelles varient de 800 à 1100 mm. La température moyenne annuelle est de 8,7 C. Juillet est le mois le plus chaud et janvier le mois le plus froid. Il gel en moyenne 80 jours par an (PNRVN, 2011). Les facteurs climatiques ont une influence directe sur la végétation prairiale. D après Pausas et Austin (2001), l augmentation des précipitations permet l accroissement du nombre d espèces. De même, tant que le facteur «eau» n est pas limitant, l augmentation de la température favorise la richesse spécifique. Ces facteurs climatiques n ont pas une influence homogène sur l ensemble du territoire du Parc en raison du relief. En effet, le substrat gréseux influence la nature des sols mais aussi le relief. Le territoire compte de nombreuses collines gréseuses qui ont des versants souvent abrupts. Leur altitude ne dépasse toutefois que rarement les 400 m. Ces collines sont entrecoupées de vallées étroites. 8

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39 L altitude et la topographie sont souvent à l origine de microclimats, de ce fait, ils peuvent influencer l'organisation et la répartition de la végétation. En effet, ce sont des indicateurs simplifiés d une combinaison complexe de facteurs climatiques (rayonnement, température ) ayant eux-mêmes une influence sur la végétation. Généralement, les parcelles orientées Sud et Sud-Ouest ont une richesse spécifique supérieure aux autres parcelles (Bornard et al., 2004). Cela peut s expliquer par le fait que cette exposition favorise le développement des espèces thermophiles. D après Rodrigues et al. (2007), les prairies situées à une altitude supérieure à 900 m ont une proportion de plantes diverses plus élevée. Cependant, une élévation de l altitude entraîne une réduction de la richesse spécifique car la rudesse des conditions de milieu (températures basses, période végétative courte ) ne permet la survie que d un nombre restreint d espèces (Bornard et al., 2004). Une relation positive entre l augmentation de la pente et le nombre d espèce a été observée par Marini et al. (2007). Cependant, cela pourrait être uniquement la conséquence des pratiques agricoles qui sont souvent plus intensives sur les parcelles mécanisables. La végétation a également une influence sur le micro-climat. À une échelle locale, la forêt limite les variations de température et réduit la vitesse du vent. La transpiration foliaire des arbres tend à faire croître l hygrométrie ambiante. Ainsi, les pertes d eau par transpiration du sol et par respiration des plantes sont limitées (Faurie et al., 2003). Nous pouvons penser que le rendement des prairies à proximité des forêts est amélioré. Cependant, la forêt créée de l ombre à la prairie, la lumière peut devenir un facteur limitant de la photosynthèse. Les zones de transitions entre 2 écosystèmes (écotones) sont souvent riches en espèces car elles contiennent des espèces des 2 milieux et des espèces propres à cette zone. La richesse spécifique des prairies situées au cœur ou en lisière des massifs forestiers peut être relativement importante. L ombrage peut cependant favoriser les espèces sciaphiles. Enfin, nous pouvons supposer que la proximité de la forêt entraîne une augmentation des dégâts de sangliers ce qui favorise le développement d espèces pionnières. Les conditions de milieu comme la nature du sol, la topographie, la végétation et le climat jouent un rôle de «filtre écologique» et déterminent ainsi un pool d espèces susceptibles de se développer sur un territoire (Ansquer, 2006). Au sein du PNRVN, nous pouvons penser que la composition floristique des prairies est influencée par les conditions de milieu. 2. Une flore prairiale influencée par les pratiques agricoles À l échelle de la parcelle, différentes pratiques agricoles peuvent affecter la composition floristique et la richesse spécifique des prairies Le pâturage structure le couvert végétal La défoliation est la principale action des herbivores sur la structure et la diversité des prairies (Dumont ; Farruggia & Garel, 2007). Elle bouleverse les relations de compétition s opérant entre espèces en réduisant la biomasse végétale et en modifiant la disponibilité des éléments minéraux (Rook & Tallowin, 2003). Ainsi, le pâturage limite le développement d espèces très compétitives pour la lumière et les nutriments. Il permet ainsi la coexistence d un grand nombre d espèces dans le milieu (Dumont ; Farruggia & Garel, 2007). 9

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41 L action du pâturage sur la végétation ne se limite pas à la défoliation des tissus. En effet, par leur piétinement, les animaux structurent les communautés végétales en créant des ouvertures dans le couvert qui pourront par la suite être colonisées par de nouvelles espèces (Carrière et al., 2002 ). Le pâturage compacte le sol ce qui entraine une réduction de sa porosité et, de ce fait, des problèmes d enracinement des plantes. En conditions «non portantes», la végétation peut être détruite ou enterrée partiellement. Seules quelques espèces peu productives et peu appétentes comme Poa annua (Pâturin annuel) et Plantago major (Plantain majeur) se développent dans ces conditions (Morlon, 1984). Les animaux contribuent également de manière active ou passive à la dissémination des graines des espèces dites endozoochores et exozoochores (Rook & Tallowin, 2003). Le chargement en influençant le degré de perturbation du milieu a une incidence sur le cortège végétal. En effet, selon la théorie de Grime, la diversité végétale est maximale pour des niveaux de perturbation intermédiaires (Carrière et al., 2002). Ainsi, le surpâturage diminue la diversité en favorisant les espèces prostrées ou en rosette qui développent des stratégies d évitement. De même, un chargement trop faible favorise un petit nombre d espèces de grande taille, compétitrices pour la lumière (Dumont ; Farruggia & Garel, 2007). D après Furragia et al. (2006), le déprimage n a pas d effet sur la richesse spécifique mais influence l abondance des espèces. Les espèces précoces, à fort taux de croissance comme Lolium perenne (Ray-grass anglais) et Poa trivialis (Pâturin commun) seraient favorisées. À l inverse, l abondance des espèces plus tardives comme Dactylis glomerata (Dactyle aggloméré) et Arrhenatherum elatius (Avoine élevée) diminuerait. L impact du pâturage sur la végétation dépend également des types d animaux qui pâturent. La physiologie digestive, le format et la morphologie buccale et dentaire des herbivores sont variables selon les espèces. Cela influence leur choix alimentaire et donc potentiellement leur impact sur les communautés végétales (Fleurance et al., 2007). D une manière générale, les prairies pâturées ont une diversité végétale supérieure à celle des prairies fauchées. Ceci peut s expliquer par la présence de plusieurs faciès de végétation sur une même parcelle de pâture (Furragia et al., 2006) La fauche favorise les graminées Comme pour le pâturage, la richesse spécifique des parcelles fauchées est maximale pour des niveaux d intensification intermédiaires. Un nombre de coupes minimum est nécessaire pour maintenir un niveau de biodiversité élevé et éviter la fermeture du couvert par des espèces à croissance rapide (Carrière et al., 2002). À l inverse, sur un réseau de 31 parcelles de fauche des Alpes autrichiennes, le nombre d espèces par mètre carré a baissé de 10,8 à 6,5 lorsque le nombre de fauche est passé de 2 à 6 (Dumont ; Farruggia & Garel, 2007). Les coupes fréquentes sélectionnent les espèces fortement productives. Les graminées sont donc favorisées au détriment des espèces diverses (Carrière et al., 2002). L effet du nombre de coupes sur la végétation doit cependant être nuancé, il dépend également du degré d humidité de la parcelle et du type de sol (Plantureux ; Peeters ; McCraken, 2005). La date de fauche influence également la composition végétale des prairies. En effet, si la fauche intervient trop précocement, les espèces ayant une reproduction uniquement sexuée ne peuvent monter en graines et disparaissent progressivement. Ces espèces sont souvent à forts intérêts écologiques (Pervachon, 2004). L ensilage en avançant les dates de coupe d un mois, réduit la diversité spécifique et entraîne la disparition des prairies fleuries et colorées (Carrière et al., 2002). 10

42 Tableau 2 : Réponses de quelques espèces prairiales à la fertilisation phosphatée et potassique (Bonischot, 1984) P K Lolium perenne (Ray-grass anglais) XXX X Dactylis glomerata (Dactyle aggloméré) X X Festuca pratensis (Fétuque des près) XX XX Trifolium repens (Trèfle blanc) XXX XXX Trifolium pratense (Trèfle violet) X X Poa pratensis (Pâturin des près) X X Poa trivialis (Pâturin commun) XXX 0 Holcus lanatus (Houlque laineuse) XX - Agrostis tenuis (Agrostide vulgaire) Anthoxantum odoratum (Flouve odorante) Festuca rubra (Fétuque rouge) - -- Bromus erectus (Brome dressé) Cynosurus cristatus (Crételle) - X XXX : Espèce qui progresse nettement avec l amélioration de l état de fertilité du sol XX : Espèce qui progresse puis reste stable X : Espèce qui progresse modérément : Espèce qui régresse nettement - - : Espèce qui régresse puis reste stable - : Espèce qui régresse modérément

43 3. Une réduction de la richesse spécifique avec l apport de fertilisants 3.1. Une augmentation des quantités de nutriments disponibles L apport de fertilisants et d amendements en augmentant les quantités de nutriments disponibles modifie les conditions de compétition s opérant entre les espèces (Plantureux ; Peeters ; McCraken, 2005). L augmentation de la fertilisation favorise les espèces compétitives et rudérales qui éliminent les espèces moins compétitives pour la lumière. Cela se traduit par une baisse de la richesse spécifique (Marini et al., 2007). À l inverse, dans des sols très pauvres et en absence de fertilisation, seules quelques espèces à croissance lente sont capables de pousser. Les plus hauts degrés de diversité sont généralement observés pour des niveaux de fertilité du sol intermédiaires qui permettent à de nombreuses espèces mésotrophes de cohabiter avec des espèces eutrophes et oligotrophes (Plantureux ; Peeters ; McCraken, 2005) Les prairies européennes renfermant le plus d espèces végétales sont celles où les sols ont des niveaux de phosphore inférieurs au niveau optimal pour la nutrition des plantes (Pausas & Austin, 2001). Une concentration en phosphore extractible de 7mg pour 100g de sol sec serait un seuil optimal pour un niveau raisonnable de richesse spécifique (Pervachon, 2004). Selon Bonichot (1984), l augmentation de la fertilisation phosphatée des sols permettrait la progression de Lolium perenne (Ray-grass anglais), Poa trivialis (Pâturin commun) et Trifolium repens (Trèfle blanc) (Tableau 2). Un nombre important d espèces pourraient coexister à des niveaux de potassium élevés (compris entre 100 et 200 mg/kg de sol sec) (Plantureux ; Peeters ; McCraken, 2005). Cependant, Guais et Doligez (2002) ont observé une augmentation significative de la richesse spécifique suite à l arrêt de la fertilisation potassique d une parcelle recevant une fertilisation élevée (300 U de K/ha/an). La fumure potassique favorise les graminées et les légumineuses productives comme Lolium perenne (Ray-grass anglais) et Trifolium pratense (Trèfle violet), les grandes ombellifères tel que Anthriscus sylvestris (Cerfeuil sauvage) et certaines composées généralement fourragères comme Taraxacum officinale (Pissenlit) (Pervanchon (2004), (Tableau 2). Il semble que ce soit la fertilisation azotée qui affecte le plus la composition floristique des prairies. Le nombre moyen d espèces fourragères serait faible dès que les apports excéderaient 75 U d N/ha/an (Plantureux ; Peeters ; McCraken, 2005). Dans des prairies de fonds de vallées Normandes, l augmentation de la fertilisation azotée de 0 à 320 U d N/ha/an a entraîné une régression du nombre d espèces prairiales de plus de 30 à moins de 10 (Leconte et al., 2002). La fertilisation azotée favorise les graminées bonnes et moyennes au détriment des plantes diverses, des légumineuses et des graminées médiocres (Guais & Doligez, 2002) Des effets indirects, liés à la nature des apports Le type de fertilisant utilisé influence également la composition floristique des prairies. D après Pervanchon (2004), le lisier favorise les graminées tandis que le fumier stable permet une augmentation des espèces diverses. Une fertilisation minérale appliquée chaque année conduirait à un appauvrissement plus important de la flore qu une fertilisation organique (Cardasol, 1994). 11

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45 Les engrais organiques participent au maintien de l humus et à l augmentation de l activité biologique du sol. Tiwari (1993) a observé une densité de vers de terre plus importante sur les parcelles recevant des amendements organiques comparativement aux parcelles non fertilisées ou fertilisées avec des engrais minéraux. D après Cardasol (1994),des essais de longue durée ont montré que des apports de fumier de 20 et 40 t/ha tous les 5 ans ont permis de passer d un ph initial de 5,36 à un ph de respectivement 6,04 et 6,28. Cependant, des apports excessifs de lisier pourraient avoir un effet inverse sur le ph du sol (Chambre d Agriculture de Normandie, 2005) L apport d amendements organiques sur les prairies peut entrainer des nuisances importantes. Le fumier et le lisier sont susceptibles de contenir des graines d'adventices et d assurer ainsi leur dissémination. Le plus souvent ce sont des espèces à larges feuilles comme Rumex obtusifolius (Rumex à feuilles obtuses) et des ombellifères qui sont propagées (Plantureux ; Peeters ; McCraken, 2005). Le compostage du fumier permettrait d'assurer la destruction des graines de ces espèces qui sont souvent sources de refus (Chambre d Agriculture de Normandie, 2005). Des agriculteurs du Parc ont également constaté une augmentation des dégâts de sangliers suite à des apports de fertilisants organiques. En créant des ouvertures dans le couvert, les dégâts des sangliers permettent l établissement d espèces pionnières, souvent à faible valeur fourragère. Enfin, une mauvaise répartition du fumier ou du lisier peut entraîner l accumulation de litière et la formation d une croute endurée à la surface du sol. Cela conduit à la destruction de la végétation en place et limite l établissement de nouvelles espèces (Pervanchon, 2004). De plus, une baisse de l appétence de l herbe et de ce fait une augmentation des refus est souvent observée suite à des apports de fumier et de lisier (Limbourg et al., 2001). Le compostage du fumier permet de limiter ces désagréments. En effet, le compost s émiette bien à l épandage et grâce à son effet désodorisant, l herbe conserve son appétence. Le compost peut donc être utilisé pendant les périodes de pousse de l herbe (Chambre d Agriculture de Normandie, 2005). Les pratiques agricoles (mode d utilisation de la prairie, intensité d exploitation, niveau de fertilisation) ont des impacts non négligeables sur le nombre et l abondance des espèces. L apport de fertilisants permet une augmentation de la valeur fourragère des prairies mais l intensification des pratiques conduit à une diminution de la richesse spécifique. Est-il possible de concilier production agricole et biodiversité? 4. Des relations complexes entre composition floristique et valeur agronomique 4.1. Une baisse de la productivité et de la valeur nutritive L impact de la fertilisation sur la composition floristique, la productivité et la valeur alimentaire des prairies est variable et fortement dépendant des conditions pédoclimatiques locales (Peyraud, 2000). D une manière générale, la désintensification des pratiques via une réduction de la fertilisation conduit à une augmentation de la richesse spécifique des prairies. Cependant, cela s accompagne souvent d une réduction de leur productivité (Carrière et al., 2002). Comparativement à une prairie non fertilisée, le temps nécessaire pour produire une biomasse de 2 t de MO/ha est réduit de respectivement 14 et 28 jours, pour des niveaux de fertilisation de 50 et 100 U d N/ha/an (Peyraud, 2000). De même, une diminution du niveau de nutrition en phosphore (passage d un niveau non limitant à très déficient) entraîne une réduction de la vitesse de croissance des végétaux d environ 12 % (Duru & Calvière, 1996). 12

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47 Ces résultats doivent cependant être nuancés. D après Peyraud (2000), une réduction de la fertilisation s'accompagne généralement d'un accroissement de la proportion de trèfle, ce qui limite les baisses de production. Il semble que la valeur nutritive des prairies diversifiées soit inférieure à celle des prairies conduites de manière intensive (Farruggia et al., 2008). D après Rodriguez et al. (2007), les prairies des milieux pauvres présentent une digestibilité inférieure à celle des prairies fertilisées. En revanche, leur digestibilité diminue plus lentement car elles possèdent des espèces à développement plus tardif (Figure 8). La teneur en protéines est, elle aussi, plus élevée en début de pousse de l herbe pour les prairies ayant un bon niveau de fertilité. Cependant, les écarts se réduisent progressivement et deviennent faibles à partir du stade bouton floral (Gibon ; Duru & Balent, 2000). De plus, les différences de valeurs fourragères observées entre espèces à une date donnée pourraient simplement être le reflet de la diversité des stades phénologiques des espèces (Parc naturel régional des Boucles de la Seine Normande) compensée par de nombreux atouts Même si un bon niveau de diversité floristique peut être incompatible avec une forte productivité à l échelle de la parcelle, les prairies diversifiées présentent de nombreux atouts (Dumont ; Farruggia & Garel, 2007). Elles sont souvent appréciées par les éleveurs car les espèces ayant des stades phénologiques décalés dans le temps, leur valeur nutritive et leur appétence se maintiennent pendant une longue période (Figure 9). Ces prairies sont dites souples d exploitation. (Agreil et al., 2010). Les prairies diversifiées sont également peu sensibles aux aléas climatiques comme la sécheresse. Ainsi, Figure 9 : Évolution de la biomasse et de la qualité nutritive des fourrages au cours du temps (Agreil et al., 2010) Figure 8 : Influence de la composition floristique des prairies sur leur digestibilité (Farruggia & Manneville) leur production reste relativement stable au cours des années (Guais & Doligez, 2002). La diversité des prairies peut stimuler l appétit des animaux, qui vont de ce fait, ingérer des quantités d herbe et de fourrage plus importantes (Farruggia & Manneville). De plus, les fourrages issus de prairies diversifiées sont riches en fibres de grande taille. Ces fibres, en stimulant la mastication et la rumination, permettent la production de salive qui joue le rôle de «tampon». Ainsi, les risques de boitements et d acidose sont limités (Agreil et al., 2010). 13

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49 Les prairies bien pourvues en légumineuses et en plantes diverses ont des teneurs en minéraux plus élevées que les prairies riches en graminées (Hubert & Pierre, 2009). De ce fait, dans une prairie diversifiée, les animaux peuvent adapter leur consommation en fonction de la composition minérale de chaque plante. Ainsi, des chevaux recevant un régime alimentaire déficitaire en calcium compenseraient ce manque en pâturant de façon plus importante les stations riches en plantes diverses, bien pourvues en calcium (Guais & Doligez, 2002). Des relations fortes entre une végétation diversifiée et les caractéristiques sensorielles des fromages ont été mises en évidence (Farruggia et al.; 2006). Les plantes à fleurs sont en effet riches en composés aromatiques comme les terpènes qui influenceraient la texture et la qualité sensorielle et nutritionnelle des fromages. Enfin, les prairies riches en espèces offrent du nectar et du pollen à de nombreux insectes pollinisateurs et notamment aux abeilles qui sont de véritables clés de voûte de la diversité végétale (Marigo, 2010). D après Gallai et al. (2008), 84% des espèces cultivées en Europe dépendent directement des insectes pollinisateurs. Ainsi, la contribution des pollinisateurs à la production de cultures entrant dans l alimentation humaine s élèverait à 153 milliards de dollars. Afin de valoriser le travail des éleveurs qui réussissent à concilier production fourragère et maintien d une biodiversité élevée dans leur prairie, le PNRVN participe depuis 2010 au «Concours agricole national des prairies fleuries». Cette année, 7 agriculteurs du Parc ont présenté une prairie au concours. Un prix, décerné par un jury d experts a récompensé les prairies ayant le meilleur équilibre agri-écologique. Le gagnant défendra sa prairie au niveau national. Les espèces végétales se développent seulement si les facteurs biotiques et abiotiques leur sont favorables. Ainsi, la présence de manière significative de certaines espèces dites bioindicatrices apporte des informations sur les propriétés du milieu et sur les pratiques agricoles. L annexe III présente quelques espèces prairiales bioindicatrices. Sur le territoire, les conditions de milieu (nature des sols, position topographique, environnement naturel des parcelles) et les pratiques agricoles sont variables et susceptibles d influencer la flore des prairies. L extensification des pratiques permet une augmentation de la richesse spécifique des prairies mais cela s accompagne souvent d une réduction des rendements. Les prairies riches en espèces possèdent cependant de nombreux intérêts agronomiques pouvant compenser cette baisse de productivité. 14

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51 Partie 3 : Une approche agro-écologique pour caractériser les prairies naturelles des Vosges du Nord Suite à la synthèse bibliographique, nous pouvons penser que la composition floristique des prairies des Vosges du Nord est déterminée à la fois par les conditions de milieu et les pratiques agricoles. Cette hypothèse de travail a orienté la méthodologie générale de l étude. Dans cette partie, les objectifs de l étude et du stage vont être présentés ainsi que la méthodologie mise en place pour répondre à ces objectifs. 1. Un stage s intégrant dans un vaste projet 1.1. Une étude programmée sur deux ans Rappel des objectifs de l étude L étude menée par le Parc sur les prairies naturelles doit permettre : - De connaître précisément les prairies en expliquant leur diversité et en déterminant leurs rôles agronomiques et environnementaux ainsi que leurs valeurs d usage. - De proposer des solutions techniques adaptées aux besoins des agriculteurs grâce notamment à la réalisation d une typologie des prairies qui aura comme clé de détermination les pratiques agricoles et les caractéristiques du milieu. Cette typologie s accompagnera d un livret de vulgarisation décrivant les différents types de prairies identifiés sur le territoire. - De communiquer efficacement sur les rôles agronomiques et environnementaux des prairies pour les valoriser et les protéger. - De définir un plan d actions en faveur des prairies afin de délivrer des conseils de gestion et des formations en partenariats avec les techniciens agricoles et les structures d enseignement agricole. Démarche générale de l étude Étude écologique Étude agronomique Caractérisation floristique des prairies naturelles Caractérisation de la fonction environnementale des prairies naturelles Évaluation du potentiel de production et de la valeur alimentaire des prairies naturelles Analyse de la place des prairies dans les systèmes d exploitation Étude des pratiques agricoles et des facteurs du milieu susceptibles d influencer la flore observée - Typologie des prairies naturelles des Vosges du Nord - Formation, communication et animation Plan d actions en faveur des prairies naturelles Figure 10 : Démarche générale de l'étude L étude sur les prairies s appuie sur 2 approches (Figure 10). Dans un premier temps, une analyse écologique sera réalisée afin de connaître la composition floristique des prairies et leurs rôles environnementaux. Cela permettra de regrouper les prairies en types 15

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53 floristiquement homogènes. Un type est composé d un ensemble de parcelles de prairies présentant une composition floristique proche. Dans un second temps, une étude agronomique sera menée afin de définir le potentiel de production des prairies, leur valeur alimentaire et leurs rôles au sein des exploitations agricoles. Une étude des conditions de milieu et des pratiques agricoles sera également effectuée. Elle permettra de caractériser les types de prairies identifiés grâce à l approche écologique. Ces travaux permettront la réalisation d une typologie. Le travail a été programmé sur 2 ans (Figure 11). L an dernier, la méthodologie générale de l étude et des relevés floristiques ont été réalisés. Ce premier travail a abouti, début 2011, au regroupement des prairies en types homogènes d un point de vue floristique Janvier Février Mars Avril Mai Juin Juillet Août Septembre Octobre Novembre Décembre Réalisation de Mise en place l échantillonnage Saisie Réalisation des relevés Analyse par de la Collecte des données des floristiques AFP/ACP méthodologie floristiques données existantes Caractérisation floristique des prairies Collecte des données «pratiques agricoles» 1ère typologie à partir de la végétation Réalisation de relevés floristiques complémentaires Analyse des fonctions agronomiques et environnementales des prairies et caractérisation des types à partir de la composition floristique des prairies, des pratiques agricoles et du milieu. Réalisation de fiches descriptives des types, d une clé de détermination et de rendus individuels aux agriculteurs Figure 11 : Planning général de l'étude Fond blanc : travail réalisé avant le début du stage ; fond violet : travail réalisé pendant le stage ; fond bleu : travail débuté pendant le stage et qui sera finalisé après le stage Les objectifs du stage Mon stage s intègre dans la seconde phase de l étude, il doit permettre : - De caractériser les prairies à partir de leur composition floristique. - D analyser la place des prairies dans les systèmes d exploitation et de mettre en évidence les valeurs agronomiques et environnementales des prairies naturelles des Vosges du Nord. - D étudier les conditions de milieu et les pratiques agricoles susceptibles d influencer le cortège végétal des prairies. - De valoriser les résultats obtenus en réalisant des fiches de synthèse descriptives des types accompagnées d une grille de lecture. 2. Des exploitations agricoles volontaires 2.1. Un échantillonnage stratifié Dans un premier temps, une stratégie d échantillonnage a été mise en place afin de sélectionner les prairies qui seront suivies pendant les 2 années d étude. Nous avons vu précédemment que la nature du sol et les pratiques agricoles sont 2 facteurs qui influencent la composition floristique des prairies. Une pré-typologie des prairies du territoire a été réalisée en fonction du type de sol, du gradient d humidité du sol et des pratiques d exploitation. L objectif était d étudier entre 2 et 3 prairies pour chaque «pré-type» identifié. Ce type 16

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55 d échantillonnage est dit stratifié car les prairies ont été subdivisées en groupes homogènes (strates) pour ensuite extraire un échantillon aléatoire dans chaque strate. Il a été choisi de suivre un nombre restreint d exploitations mais d étudier un nombre élevé de prairies par exploitation pour des questions d organisation et de temps de travail. Pour évaluer l impact des MAEt sur la composition floristique, la productivité et la valeur alimentaire des prairies, l échantillon doit comprendre des parcelles engagées dans des MAEt et des parcelles n ayant pas fait l objet de telles mesures. L objectif était d obtenir un échantillon de parcelles suffisamment large pour couvrir les principaux types de prairies se rencontrant sur le Parc. Cependant, pour qu un type de prairies identifié soit validé, il doit contenir entre 5 et 10 prairies. Les parcelles paraissant peu représentatives des conditions de milieu ou des pratiques agricoles ont été exclues. Ainsi, les parcelles trop petites (effet de bordure trop important), trop proches des bâtiments (prairies surexploitées) ou trop faiblement utilisées n ont pas été sélectionnées Des pratiques agricoles enregistrées Les agriculteurs volontaires pour participer à l étude se sont engagés à enregistrer leurs pratiques agricoles pendant 2 ans. Début 2011, un calendrier de pâturage, de fertilisation et d enregistrement des travaux a été rempli avec chaque agriculteur (Annexe IV). Ce calendrier permet d enregistrer les apports de fertilisants (type + dose), les dates de fauche ou d ensilage, les rendements à chaque coupe ainsi que les périodes de pâturage avec le nombre et le type d animaux. Les interventions mécaniques comme les fauches de refus ainsi que les apports de compléments aux animaux pendant les périodes de pâturage ont également été notés. Les agriculteurs ne raisonnent pas leurs interventions à l échelle d une parcelle mais à des échelles plus grandes. Pour faciliter leur travail, ces enregistrements ont été réalisés à l échelle de l unité de gestion. Une unité de gestion est composée d une ou plusieurs parcelles conduites de manière similaire (fertilisation, chargement ) Une enquête pour évaluer la place de l herbe dans les exploitations Une enquête auprès de tous les agriculteurs engagés dans l étude a été réalisée. Elle devait permettre : - D appréhender la place des prairies dans les systèmes d exploitation. - De mieux connaître les pratiques agricoles. - De mettre en évidence les fonctions fourragères et environnementales des prairies. L enquête a été réalisée avec l aide de 2 questionnaires. Les questionnaires ont été conçus de manière à faciliter les échanges. Ils commencent par des questions simples pour mettre en confiance l agriculteur et pour permettre à la personne réalisant l enquête de s imprégner des caractéristiques de l exploitation. Tout au long de l enquête des questions complémentaires du type «pourquoi ce choix?» ont été posées afin de comprendre la logique des agriculteurs et leur choix d orientation. Le cadre imposé par les questionnaires entraîne potentiellement une perte d informations. Cependant, l enquête n a pas pris la forme d entretien car nous cherchions à recueillir des données précises. Le premier questionnaire porte sur l exploitation agricole d une manière générale (Annexe V). Il comporte des questions fermées sur l exploitation, sur les productions animales et végétales et sur les résultats technico-économiques de l exploitation. Il se termine par des questions ouvertes permettant d appréhender le rôle économique et environnemental de l herbe du point de vue des agriculteurs. 17

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57 Le deuxième questionnaire porte sur les unités de gestion suivies dans l étude (Annexe VI). Il a été réalisé dans le but de compléter les «cahiers d enregistrement des pratiques» (Annexe IV). Les réponses de la végétation aux changements de pratiques ne peuvent pas s observer immédiatement. Ce questionnaire a donc cherché à comprendre comment les agriculteurs raisonnent leurs pratiques sur une échelle de temps plus longue que l année et à déceler les changements de pratiques antérieures à l étude. Nous avons également cherché à savoir quelles fonctions l agriculteur attribuait à chaque parcelle car la valeur agronomique d une prairie ne se définit pas uniquement par son potentiel de production et sa valeur alimentaire, mais aussi par sa capacité à remplir les fonctions que l agriculteur lui a assignées. 3. Une caractérisation floristique des prairies Des relations complexes s établissent entre la composition floristique et la valeur agronomique des prairies. Afin de disposer de références, une caractérisation floristique des prairies des Vosges du Nord était nécessaire Des inventaires floristiques Pour connaître la composition floristique des prairies, des relevés floristiques ont été réalisés sur toutes les parcelles sélectionnées lors de la visite des exploitations volontaires. Ils ont été effectués au printemps, généralement avant la première exploitation de la parcelle. Les facteurs du milieu varient souvent sur une échelle de quelques dizaines de mètres. Une prairie est généralement composée d un assemblage de communautés végétales. Afin de pouvoir, par la suite, établir des relations entre la composition floristique des prairies et les conditions de milieu, il est important de réaliser les relevés floristiques sur des zones homogènes de la parcelle (pente, degré d humidité, structure de la végétation ). Pour que les relevés floristiques soient représentatifs de la zone identifiée, au minimum 8 relevés floristiques doivent être réalisés (Plantureux, communication personnelle). Pour l étude, il a été choisi d effectuer 10 relevés par zone homogène. Une fois la zone homogène identifiée, toutes les espèces présentes dans cette zone sont notées sur une fiche de terrain (Annexe VII). Ensuite, 10 relevés floristiques sont réalisés à l aide d un quadrat de 50 x 50 cm. Pour éviter tous biais, les relevés sont faits en suivant le cheminement décrit par la Figure 12. Toutes les espèces présentes dans le quadrat sont identifiées et notées par une croix sur la fiche. Une note de dominance relative (B%) est également attribuée aux espèces ayant un volume supérieur à 5% du volume total du quadrat. Ces notes sont des multiples de 5 et la somme des notes doit être égale à 100%. La note de dominance de l espèce (B%) correspond donc au volume occupée par cette espèce dans le quadrat (en %). PRAIRIE ZONE HOMOGЀNE Figure 12 : Méthodologie suivie pour réaliser les relevés floristiques (chaque rond représente un relevé floristique) 18

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59 3.2. permettant une caractérisation écologique des prairies Les inventaires floristiques ont été saisis dans un fichier avec le logiciel Excel 2007 et envoyés à M. Plantureux, chercheur à l Unité Mixte de Recherche Agronomie et Environnement INPL-INRA. M. Plantureux a participé à la réalisation de plusieurs typologies de prairies permanentes et notamment à celle réalisée en 2011 au niveau nationale dans le cadre d un projet CasDAR (Compte d affectation spécial pour le Développement Agricole et Rural). Une convention a été passée entre le Sycoparc et M. Plantureux, qui apporte un appui technique et scientifique à l étude. Le fichier Excel (Annexe VIII) permet de calculer automatiquement la dominance moyenne de chaque espèce dans le relevé floristique selon la formule suivante. % = % + % + + % B%ir est la dominance moyenne de l espèce i au sein du relevé floristique r B%i q est la dominance de l espèce i dans le quadrat q N est le nombre total de quadrats (N = 10 dans notre étude) La fréquence de l espèce i dans le relevé floristique r a également été calculée : % = é ù è é é é 100 Le regroupement des prairies en types homogènes À partir des relevés floristiques, M. Plantureux a réalisé des analyses statistiques de type ACP (Analyse en Composantes Principales) et AFC (Analyse Factorielle des Correspondances). Son expérience et ses analyses statistiques ont permis de regrouper les prairies en types floristiquement homogènes. Les indices écologiques stationnels Des indices écologiques stationnels ont été calculés par M. Plantureux à partir d indices spécifiques attribués à chaque espèce. Les indices spécifiques utilisés sont les indices d Ellenberg (indices d humidité du sol, de lumière, de température, d état calcique, de fertilité azotée, de résistance au piétinement animal et de résistance aux coupes fréquentes). Ces indices traduisent la réponse des espèces aux conditions de milieu. Ils varient de 0 à 10. La valeur 0 signifie que l espèce est indifférente au facteur considéré. Les autres valeurs sont attribuées selon la préférence de l espèce vis-à-vis du facteur. Par exemple, pour le facteur humidité du sol, la note 1 est donnée aux espèces xérophiles et la note 10 aux espèces hygrophyles. Les indices stationnels ont été calculés à partir de la présence des espèces dans le relevé. Ils sont égaux à la moyenne des indices spécifiques des espèces, à l exception des espèces indifférentes pour le facteur considéré ou dont l indice est inconnu 1 : = Istatr est l indice stationnel du relevé floristique r ISi est l indice spécifique de l espèce i N est le nombre total d espèces inventoriées dans le relevé floristique r considéré

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61 Les indices de biodiversité La richesse spécifique d une prairie est égale au nombre d espèces identifiées lors de l inventaire floristique de la prairie. Cet indice donne une estimation de la biodiversité. Une évaluation de la contribution potentielle de la prairie au maintien des insectes pollinisateurs a également été faite. Pour cela, dans chaque relevé floristique, nous avons sommé les dominances moyennes (B%r) des espèces à reproduction entomophile (espèces dont la pollinisation est assurée par les insectes). La composition de la végétation La dominance moyenne de chaque espèce au sein des différents types de prairies a été calculée selon la formule suivante : % = % + % + + % B%it correspond à la dominance moyenne de l espèce i au sein du type t B%ir est égale à la dominance de l espèce i au sein des relevés floristiques r formant le type t Nt est le nombre de relevés floristiques appartenant au type t Cela permet pour chaque type de prairies de déterminer les espèces dominantes. Les espèces retenues sont celles qui ont un B%it supérieur à 5%. Ces espèces forment ce qu on appelle couramment le «fond prairial», elles représentent une part importante de la biomasse récoltable d une prairie (Hubert & Pierre, 2009). Il est également important de s intéresser aux espèces peu abondantes en volume car elles peuvent être révélatrices des conditions de milieu ou des pratiques agricoles. Ces espèces sont dites caractéristiques. Pour mettre en évidence les espèces caractéristiques de chaque type, nous avons calculé la fréquence (F%it) à laquelle l espèce i considérée se rencontrait au sein des relevées floristiques composant le type t. é è % = 100 é Les espèces ayant une fréquence (F%it) supérieure à 50% dans plus de 4 types ne peuvent pas être considérées comme caractéristiques. Elles ont été éliminées. De même, les espèces se rencontrant dans aucun type avec une fréquence supérieure à 30% ont été écartées. Parmi les espèces restantes, les espèces caractéristiques de chaque type sont : - Les espèces ayant une fréquence (F%it) comprise entre 50 et 60% et se rencontrant au maximum dans 2 types. - Les espèces se rencontrant dans plus de 60% des relevés floristiques du type considéré quelque soit leur fréquence dans les autres types. - Les espèces ayant une fréquence (F%it) inférieure à 50% mais possédant un caractère indicateur des pratiques ou du milieu marqué (espèces ayant un indice spécifique d Ellenberg pour au moins un facteur inférieur à 3 ou supérieur à 8 ou espèces sélectionnées après discussions avec M. Plantureux). 20

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63 Enfin, à partir de la dominance moyenne des graminées, des légumineuses et des espèces diverses au sein des types, des diagrammes ont été construits avec le logiciel Excel Ces diagrammes permettent de disposer d une vision globale de la composition floristique des prairies. 4. Une étude du milieu et des pratiques agricoles 4.1. Une étude des conditions de milieu Les indices écologiques d Ellenberg permettent d émettre des hypothèses concernant les conditions de milieu. Cependant, d autres facteurs du milieu comme la topographie, la nature du sol et l environnement naturel des parcelles peuvent influencer la composition végétale des prairies. Nous avons cherché à caractériser les prairies à partir de ces facteurs. La pente, l altitude et l orientation La pente, l altitude et l orientation principale des parcelles ont été obtenues grâce à un travail réalisé sous SIG (Système d Information Géographique) à partir d un MNT (Modèle Numérique de Terrain). Le travail a été fait avec le logiciel ArcGis version et l extension Spatial Analyst. Un MNT est une grille modélisant l altitude d une zone selon un pas régulier. Dans notre cas, le MNT utilisé pour les parcelles situées dans le Parc était déjà extrait selon les limites du PNRVN et avait un pas de 20 m. L annexe IX décrit en détail la méthodologie suivie pour réaliser ces opérations sous SIG. Le sol et la géologie Pour les parcelles de prairies situées en Alsace, nous disposions de 3 «Guides de sols d Alsace». Ces documents édités par la région Alsace en 2005 pour la partie «Outre-Forêt» et en 2008 pour le «Pays de Hanau et de Saverne» et l «Alsace Bossue» contiennent des fiches décrivant en détail chaque type de sol présent dans la zone de validité du guide et une cartographie des sols au 1/ À l inverse pour la partie mosellane du Parc, M. Gégout de l ENGREF (École Nationale du Génie Rural des Eaux et des Forêts) a été contacté, il semble qu aucune cartographie des sols n ait été réalisée à ce jour. Pour caractériser les parcelles d un point de vue pédologique, une campagne de terrain est prévue afin d effectuer des sondages tarière. Pour cela, une fiche de terrain a été mise au point pour enregistrer les observations (Annexe X). Des «fiches techniques» ont également été faites afin de normaliser les observations et faciliter la comparaison des parcelles entre elles (Annexe XI). Les sondages tarière seront prioritairement réalisés sur les prairies situées en Moselle car aucune donnée pédologique n est disponible pour ces parcelles. Pour choisir les parcelles, nous les avons regroupées en fonction : - De la nature de la roche mère obtenue à partir d une carte géologique au 1/ du Parc. Cette carte a été réalisée par le Sycoparc avec l aide des cartes géologiques du BRGM au 1/ (Bureau de Recherches Géologiques et Minières). - Du niveau d humidité de la parcelle à dire d agriculteurs. - De la position topographique des parcelles déterminée à partir de Scan 25 de l IGN (Institut Géographique National) et du travail sur les pentes et les altitudes décrit dans le paragraphe précédent. 21

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65 Des parcelles dans chaque groupe ont ensuite été choisies de manière aléatoire. L objectif est d effectuer des sondages tarière sur 35 parcelles mosellanes. Des vérifications vont également être réalisées sur 25 parcelles situées en Alsace car une carte au 1/ ne permet pas de déterminer précisément les limites des unités cartographiques. Les sondages seront principalement faits sur les parcelles se trouvant en limite d unités cartographiques d après la carte des sols. Pour chaque parcelle où un sondage tarière va être réalisé, nous allons chercher à déterminer l épaisseur du sol, le ph et la texture des horizons de surface, les classes d hydromorphie et l état calcique du profil. L environnement de la parcelle Une interprétation d orthophotos de l IGN a été réalisée afin de caractériser l environnement naturel des parcelles de prairies. Pour la Moselle, nous disposions des orthophotos de 2004 et de Pour l Alsace nous avons utilisé les orthophotos de 2002 et de Nous avons cherché à connaître, la surface en bosquet, le linéaire de haie et le nombre d arbres isolés à l intérieure de chaque parcelle. Ces données ont été ramenées à 1 ha afin de comparer les parcelles entre elles. Nous avons également calculé le pourcentage de forêt, prairie, culture et infrastructure urbaine en bordure de parcelle. Pour différencier les haies des forêts et bosquets, nous avons pris la définition de l IFN (Inventaire Forestier National) 1 qui définit une haie comme «une ligne boisée d une largeur moyenne en cime inférieure à 20 m et d une longueur au moins égale à 25 m». Les surfaces occupées par des arbres d une largeur supérieure à 20 m ont été considérées comme des forêts. Nous avons également fait l hypothèse que l influence de la forêt sur la flore des prairies est plus importante que l influence d une culture. En effet, les forêts peuvent modifier le micro-climat et apporter un ombrage à la parcelle (partie 2, paragraphe 1.2). Dans le cas où la forêt ne touchait pas la parcelle mais qu elle était située à moins de 50 m de celle-ci, nous avons considéré que la parcelle était bordée par une forêt et non par de la prairie ou une culture. La BD CARTO de l IGN (2002) a été utilisée pour évaluer l influence potentielle de l eau. Si un cours d eau passe dans la prairie ou à moins de 20 m de celle-ci, nous considérons que la parcelle est potentiellement influencée par le cours d eau. Si le cours d eau est situé entre 20 et 150 m de la parcelle, nous avons utilisé le scan 25 de l IGN pour déterminer la position de la parcelle par rapport au cours d eau (coteau ou fond de vallée) et en déduire l influence potentielle de l eau Une analyse des pratiques agricoles Le mode d utilisation des parcelles et le niveau d intensification des pratiques sont 2 facteurs susceptibles d influencer la flore des prairies. Les calendriers de fertilisation, de pâturage et d interventions mécaniques des agriculteurs ont été analysés afin de définir les pratiques agricoles s opérant sur chaque parcelle de prairie. Ces analyses ont permis de déterminer pour toutes les prairies : - Son niveau de fertilisation (N, P 2 O 5, K 2 O, SO 3 ) en distinguant les différents types d apports (fumier, compost, lisier, engrais minéraux, restitutions au pâturage). - Son mode d utilisation (fauche, mixte, pâture) et la date de première utilisation. - Le nombre de coupes et le type de fourrage produit (foin, enrubanné, ensilage)

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67 - Le nombre d UGB instantané maximum, le nombre de jours de pâturage et le nombre de jours UGB/ha/an (1 jour UGB/ha correspond à un chargement d un UGB/ha pendant 1 jour). Préalablement à l analyse des calendriers, des recherches bibliographiques ont été effectuées. Des choix ont dû être faits et des valeurs ont été retenues pour l ensemble des exploitations car nous ne disposions pas de données assez précises pour ajuster les valeurs à l exploitation. Les valeurs retenues ont été discutées avec M. Plantureux. Elles sont présentées dans l Annexe XII. D autres facteurs issus des enquêtes ont été intégrés à l analyse. Ces facteurs sont : - La surface de prairies dans l îlot. - La distance de la parcelle au siège de l exploitation. - L engagement de la parcelle dans des MAEt. - L âge de la prairie. - Les interventions mécaniques réalisées (hersage, fauche des refus). - La fréquence des dégâts de sangliers. 5. Une évaluation de la valeur agronomique des prairies Au niveau agronomique, la qualité d une prairie est déterminée par son potentiel de production (quantité de biomasse récoltable) mais aussi par l appétence et la valeur alimentaire des fourrages produits Une estimation de la valeur alimentaire de l herbe Un calcul de la valeur pastorale des prairies à partir de leur composition floristique Les valeurs fourragères permettent d attribuer aux principales espèces prairiales un Indice Spécifique (IS) allant de 0 (espèce non consommée par les animaux) à 5 (espèce d excellente qualité fourragère). Ces indices sont définis à partir de la productivité de l espèce, mais ils peuvent être minorés en raison de défauts de l'espèce comme un manque d'appétence malgré une forte productivité. À partir de ces indices, nous avons calculé la valeur pastorale (VP) des prairies en réalisant la formule suivante : = ( % ) VP est la valeur pastorale du relevé floristique r, elle varie de 0 à 100. B%r est la dominance moyenne de l espèce dans le relevé floristique r considéré. IS est l Indice Spécifique de l espèce, il varie de 0 à 5. Une analyse d échantillon d herbe en laboratoire Le calcul de la valeur pastorale de la prairie permet seulement de donner une indication théorique de sa valeur fourragère. Les analyses d échantillons de fourrage en laboratoire donnent une indication beaucoup plus précise de la valeur alimentaire de l herbe. Cependant ces analyses ont un coût non négligeable. Pour l étude, le budget permettait la réalisation de 30 analyses en laboratoire. Afin d évaluer précisément la perte de la valeur alimentaire des prairies au cours du temps, nous souhaitions réaliser 2 analyses par parcelle pour les prairies fauchées. Il était nécessaire de définir sur quelles parcelles les analyses allaient porter. Pour cela, M. Plantureux nous a indiqué pour chaque type de prairies, les parcelles les plus représentatives du type. Une à deux parcelles par type de prairies ont ainsi été sélectionnées. 23

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69 Pour être le plus près possible des conditions réelles d exploitation des prairies, le prélèvement d échantillon d herbe sur les parcelles de pâture a été réalisé entre 500 et 600 Cj en base 0 à partir du 1 er février. Cela correspond à la période de mise à l herbe des animaux. Pour les parcelles de fauche, le premier prélèvement d herbe a été fait entre 1100 et 1200 Cj car la végétation précoce est au stade floraison à cette période (Pôle fromager AOP Massif Central, 2011). Le deuxième prélèvement de fourrage a été fixé au 1 er juillet car nous avons considéré que passée cette date, les pertes de rendement et de qualité des fourrages sont trop importantes et de ce fait aucune exploitation postérieure à celle-ci, même dans le cadre des MAEt, ne peut être envisagée. Le calcul des degrés jours permet de s affranchir en partie des conditions climatiques de l année en cours et de la localisation géographique des parcelles (Plantureux, discussion personnelle). Les échantillons sont prélevés dans la zone homogène de la parcelle définie lors des relevés floristiques. L herbe à l intérieur de 2 quadrats de 70 x 70 cm est coupée à une hauteur de 4 à 5 cm et la masse fraîche de chaque quadrat est pesée. L herbe des 2 quadrats est ensuite mélangée sur un sac et un échantillon d herbe de 150 g est prélevé. Il permet une estimation simplifiée de la composition botanique de l échantillon grâce à une estimation de la proportion de graminées, de légumineuses et de diverses. Un deuxième échantillon pesant 300 g est prélevé. Cet échantillon permet de déterminer après séchage et broyage la composition chimique et la digestibilité enzymatique de l herbe. Les analyses doivent permettre de définir le taux de matière sèche MS, le teneur en N, la teneur en parois végétales totales et en ligno-cellulose (NDF (Neutral Detergent Fiber) et ADF (Acid Detergent Fiber)) de l herbe. L analyse de la digestibilité grâce à la méthode pepsine cellulase et la détermination des UFL (Unité Fourragère Lait), UFV (Unité Fourragère Viande), PDIA (Protéines Digestibles Intestinales permises par l Aliment), PDIN (Protéines Digestibles Intestinales permises par l Azote), PDIE (Protéines Digestibles Intestinales permises par l Énergie), UEL (Unité d Encombrement Lait), UEB (Unité d Encombrement Bovin) et UEM (Unité d Encombrement Mouton) dans les unités de l INRA. Pour éviter une dégradation de la qualité des fourrages due notamment à la fermentation de l herbe, les échantillons sont transportés dans une glacière puis congelés. Une fois tous les prélèvements réalisés, ils ont été amenés au laboratoire de l INRA de Theix (63) Une évaluation de la production des prairies Pour disposer de références locales concernant les relations s établissant entre milieu physique, pratique agricole, composition floristique et productivité des prairies, il semblait important de pouvoir évaluer avec précision la production de chaque prairie suivie dans l étude. Le rendement de chaque parcelle en tonne de Matière Sèche par hectare (t de MS/ha) a été extrapolé à partir des calendriers d enregistrement des pratiques. Pour cela, des recherches bibliographiques ont été réalisées afin de connaître les quantités de fourrage ingérées chaque jour par les différents animaux présents sur les pâtures. Des choix, ont également été faits quand nous ne disposions pas de données. Ces choix ont été fixés après une phase de recherches bibliographiques et discutaient avec M. Plantureux. Les mêmes références ont été gardées pour toutes les parcelles afin de pouvoir comparer leur niveau de production (Annexe XII). 24

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71 5.3. Un classement des graminées en types fonctionnels Les graminées rencontrées dans les relevés floristiques ont été classées en 6 types fonctionnels à partir de la typologie de Cruz et al. (2010) (Annexe XIII). Cette typologie est basée sur les traits de vie (ou traits fonctionnels) des espèces. Certaines espèces ont une stratégie de capture des ressources. Ces espèces se développent généralement sur des milieux riches en nutriments et sont caractérisées par une croissance rapide et un recyclage important des feuilles. D autres espèces ont une stratégie de conservation des ressources. Elles sont adaptées aux milieux peu fertiles, ont une faible croissance et un recyclage lent des feuilles. Nous avons calculé pour chaque type de prairies la biomasse moyenne occupée par chaque type de graminées (en pourcentages de la biomasse totale des graminées). Cela nous a permis d évaluer le potentiel productif, la précocité et la souplesse 1 d exploitation des différents types de prairies. 6. Des analyses statistiques pour caractériser les types de prairies 6.1. Objectifs des analyses statistiques À partir des inventaires floristiques, les prairies ont été regroupées en types homogènes du point de vue de la végétation. La méthodologie détaillée précédemment doit permettre de caractériser les prairies de l échantillon de façon globale mais aussi de mettre en relation les types de prairies avec les conditions de milieu et les pratiques agricoles. Des analyses statistiques vont être réalisées afin de mettre en évidence les facteurs qui ont le plus d influence sur la composition floristique des prairies. Les analyses statistiques doivent également permettre de montrer si des types de prairies se distinguent significativement des autres types d un point de vue agronomique, floristique et environnemental. Ainsi, les résultats de ces analyses aideront à sélectionner les données qui seront utilisées pour réaliser des fiches de description de chaque type et à construire la clé de détermination de la typologie Méthodologie mise en œuvre Dans un premier temps, une analyse descriptive des données a été effectuée avec le logiciel Excel version Une matrice de corrélation entre variables a été réalisée. Cela a permis d éliminer certaines variables très fortement corrélées. Pour les variables qualitatives, des histogrammes ont été faits pour visualiser la fréquence des observations par type de prairies. Pour les variables quantitatives, nous avons calculé la moyenne et l écart type du facteur considéré par type de prairies. Nous avons également regardé pour chaque type, les valeurs maximales et minimales du facteur considéré afin de détecter d éventuelles erreurs et pour éliminer certaines valeurs aberrantes. Des analyses de la variance de type ANOVA (ANalysis Of Variance) ont été effectuées avec le logiciel R version L ANOVA permet de déterminer s il existe ou non une différence significative entre les différents types de prairies pour un facteur considéré avec un risque d erreur de 5%. Les hypothèses à la base de l ANOVA ont été vérifiées, la normalité des résidus (différence entre l observation et la moyenne du traitement auquel elle appartient) à l aide d un test de Shapiro-Wilk et l égalité des variances des résidus par un test de Bartlet. 1 Une prairie souple peut être exploitée à des dates variables sans que les rendements, la valeur nutritive et l appétence ne soient pénalisés. 25

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73 Dans le cas où les 2 hypothèses n étaient pas respectées, nous avons réalisé une transformation de la variable y (facteur considéré). Les transformations effectuées étaient de type, log( +1),. Les prairies suivies dans l étude étant indépendantes les une des autres, la troisième hypothèse à la base de l ANOVA (indépendance des échantillons) était toujours respectée. La significativité d un effet est renseignée par une probabilité qui doit être inférieure à 5%. Dans les analyses des résultats des ANOVA qui vont suivre, nous considérerons que les résultats sont significatifs lorsque la probabilité est comprise entre 1 et 5% et hautement significatifs lorsque la probabilité est inférieure à 1%. Lorsque l ANOVA mettait en évidence des différences significatives entre les moyennes, nous avons cherché au sein de ces moyennes celles qui se différenciaient significativement des autres grâce à un test de Tukey (95%). La réalisation de relevés floristiques au sein de prairies appartenant à des agriculteurs participant volontairement à l étude a permis de regrouper les parcelles en types floristiquement homogènes. Une méthodologie a ensuite été mise en œuvre pour caractériser les parcelles de prairies et ces types à partir de leur composition floristique, des conditions de milieu, des pratiques agricoles et du potentiel agronomique des prairies. Des enquêtes ont également été réalisées afin d évaluer la place occupée par les surfaces en herbe au sein des systèmes d exploitation se rencontrant sur le territoire du Parc. Ces enquêtes permettront de compléter la caractérisation agronomique des prairies. Les services environnementaux rendus par les prairies vont également être analysés à partir de leur composition floristique et des résultats des enquêtes. Enfin, des analyses statistiques ont été réalisées pour mettre en évidence les facteurs ayant le plus d influence sur la composition floristique des prairies et pour faciliter la réalisation de fiches descriptives des types. 26

74 Figure 13 : Localisation des exploitations suivies dans l'étude

75 Partie 4 : Une caractérisation agro-écologique des prairies Dans cette partie, les principaux résultats obtenus vont être présentés et discutés. Un point sera également réalisé sur le travail restant à faire pour finaliser l étude. 1. Des exploitations valorisant les surfaces en herbe 1.1. Onze exploitations agricoles engagées dans l étude Lors de la phase d enquête, les 9 agriculteurs participant au projet depuis 2010 et les 3 nouveaux exploitants intégrés à l étude cette année ont été rencontrés. Les enquêtes duraient environ 2H. Elles ont permis la caractérisation des exploitations agricoles engagées dans l étude. La synthèse des résultats de l enquête est présentée en annexe XIV. Les 11 exploitations sont réparties sur toute la «partie agricole» du territoire. Le centre du Parc est occupé principalement par la forêt. Les prairies de ce secteur ont déjà fait l objet d études dans le passé, cette zone a volontairement été écartée de cette étude. L échantillon comprend 5 exploitations orientées vers l élevage de bovins laitiers et 4 exploitations produisant des bovins allaitants. Une exploitation élève des ovins pour la viande. La dernière exploitation élève des chevaux et fait du tourisme équestre. Six exploitations ont leur siège d exploitation localisé dans le département du Bas-Rhin et 5 en Moselle (Figure 13). Les 2 exploitations mosellanes situées hors du territoire du Parc ont été intégrées dans l étude afin de créer une continuité sur le massif Vosgien car une typologie des prairies a déjà été réalisée en 2006 sur le reste du massif. En 2010, sur le territoire du Parc, 293 exploitations agricoles ont bénéficié d aides à l élevage, l échantillon représente 3% de ces exploitations. La SAU cumulée des 9 exploitations agricoles situées sur le Parc est de 1476 ha, cela représente 4,4% de la SAU du territoire. Les 11 exploitations suivies dans l étude sont représentatives de l agriculture se rencontrant sur les extrémités Est et Ouest du Parc. Au cœur du Parc, les exploitations sont souvent de taille beaucoup plus faible et tenues par des agriculteurs doubles actifs. L extrapolation de généralités sur l agriculture du Parc, à partir des résultats des enquêtes, devra être faite avec précaution Des prairies naturelles au cœur des systèmes herbagers Une SAU dominée par les surfaces en herbe En moyenne, les prairies permanentes représentent 67% de la SAU des exploitations (entre 36 et 100%) (Figure 14). En comparaison, elles occupent 45% de la SAU des fermes suivies dans les réseaux d élevage bovins viande de l Est de la France (Echevarria & Martin, 2010) et 52% de la SAU des fermes des réseaux d élevage bovins laits (Caillaud, 2010). Sur le territoire du Parc, les surfaces en herbe occupent une place importante, comparativement aux exploitations de l Est de la France. 27

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77 % de la SAU A01 A02 A03 A04 A05 A07 A08 A09 A10 A11 A12 Réseaux Est BL Exploitations Maïs ensilage/sau (%) PT/SAU (%) PP/SAU (%) Réseaux Est BV Figure 14 : Proportion de prairies permanentes (PP), prairies temporaires (PT) et maïs ensilage dans la SAU des exploitations La Surface Fourragère Principale (SFP) 1 de 7 exploitations est composée uniquement de surfaces en herbe. Le maïs ensilage, présent sur les 4 autres exploitations représente entre 11 et 24% de leur SFP. En moyenne, sur les 11 exploitations suivies, il occupe moins de 6% de leur SFP. En comparaison, il occupe 15% de la SFP des exploitations laitières des réseaux Est de la France et 11% de la SFP des exploitations bovins viande. Cette forte proportion d herbe dans la SAU des exploitations résulte souvent de conditions de milieu peu propices aux grandes cultures. Lors des enquêtes, 55% des agriculteurs ont parlé de conditions de milieu (sol, terre, pente, topographie ) difficiles, «les terres ne sont pas faites pour faire des céréales». Des rations valorisant les fourrages herbagers Les rations «hiver» de 6 exploitations (55 % des exploitations) sont composées majoritairement de fourrages herbagers (foin, ensilage d herbe, enrubanné). Seules 4 exploitations sur les 11 suivies alimentent en partie leurs animaux avec du maïs ensilage. Pendant la pousse de l herbe (du printemps à la fin de l été), les animaux de 8 exploitations sont nourris exclusivement avec l herbe des pâtures. À l inverse, 3 exploitations complémentent leurs animaux avec des rations semblables à celles de l hiver. Les quantités distribuées varient cependant avec la disponibilité en herbe des pâtures. Malgré la présence de maïs ensilage dans certaines rations, l herbe reste l aliment de base des animaux. Des chargements hétérogènes UGB/ha ,4 2,7 1,0 1,1 1,1 0,4 0,2 0,7 Exploitations Figure 15 : Chargement des exploitations suivies dans l étude (UGB/ha de prairie) 3,3 0,3 0,8 1,4 1,3 Le chargement varie de 0,2 à 3,4 UGB/ha de prairie (Figure 15). Cela donne un chargement moyen de 1,4 UGB/ha. Au niveau des chargements, les exploitations du Parc sont situées dans la moyenne des fermes des réseaux Est de la France. Les surfaces pâturables par UGB varient quant à elles de 19 à 150 ares. 1 La SFP des exploitations est égale à la somme des surfaces dédiées à des productions fourragères (maïs ensilage, prairies temporaires, prairies permanentes ). 28

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79 1.3. Des efforts de sensibilisation à poursuivre Des fonctions paysagères bien identifiées Les agriculteurs sont globalement conscients des fonctions paysagères des prairies. Quatre agriculteurs ont parlé de paysages «jolis» ou «plus beaux que quand il y a des céréales». Les 2 agriculteurs situés hors du parc ont parlé des prairies comme des éléments permettant le «maintien de paysages ouverts». Ils ont également évoqué des friches qui «gagnent du terrain». Des fonctions environnementales peu connues Les agriculteurs semblent cependant être moins sensibilisés aux fonctions environnementales des surfaces en herbe. Seulement 2 agriculteurs ont parlé d une réduction des coulées de boue ou de l érosion lorsque les terres sont occupées par des prairies. Deux ont cité la présence de «petites fleurs» ou de gibier dans les intérêts environnementaux des prairies. Un a parlé de prairies qui «mangent du CO 2 et qui produisent de l O 2». Enfin, un a évoqué une utilisation de produits phytosanitaires plus importante en maïs qu en prairie. Aucun agriculteur n a parlé de l effet des prairies sur la qualité de l eau par exemple. Des intérêts économiques assez bien perçus Au niveau économique, les agriculteurs sont conscients de l intérêt de l herbe. Huit (73% des agriculteurs) reconnaissent que «cultiver une prairie coûte moins cher que cultiver du maïs». Les agriculteurs qui n ont pas ou peu de grandes cultures évoquent des charges en matériels importantes pour produire du maïs. Cependant, 4 agriculteurs parlent de «quantités limitées» ou de «productions fluctuantes» avec les prairies. Deux agriculteurs évoquent également des temps de travaux importants pour le foin ou l entretien des clôtures. Enfin, 4 agriculteurs ont parlé de l intérêt de l herbe et notamment du foin pour la santé des animaux, «les bêtes élevées au foin sont mieux, il y a donc moins de frais vétérinaires». Les agriculteurs suivis dans l étude sont conscients de certaines fonctions agroenvironnementales pouvant être tenues par les prairies. Cependant, les efforts de sensibilisation doivent être poursuivis car certaines fonctions environnementales sont encore peu perçues. De plus, les agriculteurs engagés dans l étude l ont fait volontairement et 90% de ces agriculteurs ont contractualisé des MAEt. Nous pouvons penser que les agriculteurs enquêtés sont plus sensibilisés aux fonctions agro-environnementales des prairies que d autres agriculteurs non engagés dans de telles démarches. Les 11 exploitations suivies dans l étude sont représentatives de l agriculture se rencontrant sur les extrémités Est et Ouest du Parc. Représentant près de 70% de la SAU des exploitations, les prairies permanentes occupent une place importante au sein des exploitations d élevage. Seulement 4 exploitations ont recours à du maïs ensilage, l herbe est l aliment de base des rations animales. Les agriculteurs sont conscients de certaines fonctions agro-environnementales tenues par les prairies. Cependant, les efforts de sensibilisation doivent être poursuivis. Pour compléter cette première analyse sur la place de l herbe dans les exploitations, il serait nécessaire de réaliser une étude afin de mettre en évidence l intérêt économique des surfaces en herbe au sein des exploitations agricoles. Les données comptables de certaines exploitations ont été collectées lors de la phase d enquête. Cependant, le temps imparti à 29

80 Figure 16 : Localisation des parcelles suivies dans l'étude

81 l étude n a pas permis de traiter ces données. Il serait nécessaire de réaliser une étude à part entière afin de pouvoir calculer des marges brutes par atelier qui permettraient de comparer les systèmes d exploitation entre eux. Cela demande du temps et de solides connaissances en comptabilité. De plus, le nombre d exploitations agricoles suivies dans l étude est trop faible pour obtenir des références valides. Il serait cependant intéressant de réaliser cette étude en intégrant de nouvelles exploitations. 2. Des fonctions fourragères et environnementales Après avoir vu les fonctions agronomiques et environnementales des prairies à l échelle de l exploitation agricole, nous allons maintenant concentrer nos analyses sur les 121 prairies suivies dans l étude Un vaste échantillon représentatif des prairies du territoire Sur les 11 exploitations agricoles engagées dans l étude, entre 4 et 16 relevés floristiques ont été réalisés. Seules quelques parcelles par exploitation ont donc été sélectionnées. Les parcelles ont été choisies grâce à une pré-typologie qui a permis de diviser le territoire en 6 zones géomorphologiques. Ces 6 zones ont ensuite été redécoupées en fonction du degré d humidité du sol et du mode d exploitation de la parcelle (Annexe XV). L objectif initial était de suivre entre 2 et 3 prairies pour chaque modalité de la pré-typologie. Au total, sur les 2 années d étude, 121 relevés floristiques ont été réalisés. Toutes les zones géomorphologiques sont représentées dans l échantillon par au moins 6 relevés. Globalement, les parcelles suivies sont bien réparties sur l ensemble du territoire et sur les différents pré-types identifiés même si le temps imparti pour l étude n a pas permis de suivre 2 prairies pour chaque modalité de la pré-typologie (Figure 16 et annexe XV). Seulement 3 parcelles sur les 121 étudiées sont traditionnellement fauchées tardivement (postérieur au 1 er juillet). Cela n est pas suffisant pour analyser l effet de ce type de pratique sur la composition floristique des prairies. Il semble que la fauche tardive soit une pratique peu fréquente sur le territoire, aucune exploitation fauchant traditionnellement ses parcelles après le 1 er juillet n a pu être trouvée. La typologie se voulant représentative des pratiques se rencontrant le plus fréquemment sur le territoire, cela n handicapera pas les résultats. À l inverse, 10 prairies sont traditionnellement ensilées ou fauchées précocement. Il sera possible d évaluer l effet des coupes précoces sur la flore prairiale Des prairies contribuant à la production de fourrage Des fonctions fourragères multiples Selon leur potentiel herbager (productivité, saison de production, qualité du fourrage produit, souplesse d exploitation ), les prairies ne sont pas aptes à remplir les mêmes fonctions fourragères. Ainsi, M. Plantureux dans le cadre de la typologie nationale a identifié 10 fonctions fourragères pouvant être tenues par les prairies. Lors des enquêtes, nous avons essayé de mettre en évidence les fonctions attribuées par l agriculteur à chaque parcelle afin d évaluer la cohérence de leurs attentes. Les enquêtes ont montré un manque de connaissances des agriculteurs vis-à-vis du potentiel herbager de leurs prairies. Ils n ont pas d attentes particulières, «on prend ce qu elles nous donnent» et ont des difficultés pour évaluer la production de leurs prairies et la qualité des fourrages. Pour eux, «toutes les prairies se valent». Par conséquence, un seul agriculteur trie ses fourrages afin de distribuer le fourrage de meilleure qualité aux animaux les plus exigeants. Il n a pas été possible d attribuer des fonctions particulières aux prairies à partir des attentes des agriculteurs. 30

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83 Malgré un manque de connaissances apparent, les agriculteurs raisonnent tout de même leurs pratiques. En effet, toutes les prairies n ont pas le même usage au sein des exploitations. Dans l échantillon, 35% des parcelles sont exploitées en fauche uniquement. Ces prairies contribuent à la production de stocks pour l hiver. 29% des parcelles sont exclusivement pâturées, en fonction des besoins des animaux et de la productivité de la pâture, ces prairies participent plus ou moins à la ration des animaux. Les vaches laitières, exigeantes en termes de quantité et de qualité des fourrages sont souvent complémentées au pâturage. Enfin, 36% des prairies sont dites «mixtes». Ces prairies exploitées en fauche au printemps contribuent à la production de stocks. Après 1 ou 2 coupes, les repousses sont pâturées par des animaux, généralement peu exigeants. Des potentiels de production élevés À partir des calendriers de pâturage et de fauche des éleveurs, nous avons estimé la production des prairies. Ces données sont issues de la campagne 2010 pour les 9 exploitations suivies depuis l an dernier. Pour les 3 exploitations intégrées dans l étude cette année, nous avons reconstitué des calendriers représentatifs d une année «normale» car la sécheresse de ce printemps a limité la production des prairies. Nombre de parcelles (%) [0-2] ]2-4] ]4-6] > 6 Production annuelle des prairies (t de MS/ha) Figure 17 : Production annuelles des prairies suivies dans l étude 9 En moyenne, les prairies de l échantillon produisent 4,1 t de MS/ha/an. La productivité des prairies est très variable et s étend de 0,9 à 8,3 t de MS/ha/an. 44% des parcelles ont une production comprise entre 4 et 6 t de MS/ha/an (Figure 17). Ces chiffres correspondent à la quantité de fourrage récoltée et peuvent être inférieurs à la production réelle de la prairie en cas de sous exploitation. D après Hubert et Pierre (2009), les prairies des Pays de Loire conduites de manière semi-intensive ont une production généralement comprise entre 4 et 7 t de MS/ha/an. Les prairies des Vosges du Nord ont donc des productions correctes et en adéquations avec les conditions pédo-climatiques locales. Certaines parcelles pâturées exclusivement sont conduites de manière extensive. En effet, sur 23% des parcelles, le nombre de jours UBG/ha/an est inférieur ou égal à 150 (Figure 18). À l inverse, 40% des parcelles ont un nombre de jours UGB/ha/an supérieur à 300. Le même constat peut être fait pour les parcelles mixtes. Sur ces parcelles le nombre de jours UGB/ha/an varie de 25 à 492. Nombre de parcelles (%) [0-150] ] ] > 300 Nombre de jours UGB/ha/an Figure 18 : Chargement des parcelles de pâture suivies dans l étude (jours UGB/ha/an) 31

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85 Nombre de parcelles (%) ]30-40] ]40-50] ]50-60] ]60-70] ]70-80] ]80-100] Valeur pastorale Les prairies de l échantillon ont des valeurs pastorales (VP) moyennes à bonnes (Figure 19). La VP moyenne des prairies est de % des parcelles ont une VP supérieure à 60 et 10% ont une VP supérieure à 70. Figure 19 : Valeur pastorale des prairies suivies dans l'étude La VP permet d estimer rapidement la valeur fourragère des prairies. Cependant, certaines critiques peuvent être émises. En effet, dans la littérature les indices spécifiques des espèces servant au calcul de la VP varient pour une même espèce selon les sources bibliographiques (Hubert & Pierre, 2009). De plus, une même espèce présente des caractéristiques agronomiques différentes selon le climat ou le mode d exploitation de la parcelle. D après Louault et al. (2002), lors de changements de pratiques agricoles les caractéristiques agronomiques de la végétation se modifient plus rapidement que la composition botanique de la prairie. Enfin, la valeur fourragère des espèces et notamment leur appétence varie selon les animaux considérés, or les indices spécifiques des espèces ne tiennent pas compte de la composante animale. Ils ont été calculés pour des bovins uniquement. Des prélèvements de fourrage pour analyses en laboratoire ont été réalisés sur 19 parcelles (7 parcelles de pâture et 12 parcelles de fauche ou mixte). Sur ces parcelles, il sera possible de mettre en relation la valeur fourragère des prairies estimée grâce au calcul des VP avec la valeur fourragère obtenue par les analyses en laboratoire. Cela permettra l évaluation de la robustesse de cet indicateur dans les conditions locales. Ces résultats ne seront pas disponibles avant le moi de septembre et à la préservation du milieu naturel La production de fourrage est la première fonction attribuée aux prairies par les agriculteurs. Cependant, les prairies des Vosges du Nord ont également des fonctions environnementales et paysagères non négligeables. Des prairies riches en espèces Les prairies inventoriées ont une richesse spécifique élevée. En moyenne, 38 espèces par parcelle ont été rencontrées (la surface moyenne des zones inventoriées est de 1,7 ha). Trois parcelles ont une richesse spécifique très élevée. Sur ces parcelles, 56 et 58 espèces ont été inventoriées. Une seule parcelle a une richesse spécifique inférieure à 20 espèces (Figure 20). Nombre de parcelles (%) [25-30] 20 ] 30-35] 24 ]35-40] Nombre d'espèces Figure 20 : Nombre d'espèces végétales rencontrées par zone inventoriée (richesse spécifique des parcelles) 18 ]40-45] 14 ]45-50] 2 > 50 32

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87 La richesse spécifique moyenne des 4326 prairies de la base eflorasys 1 est de 32 espèces et celle des 178 prairies inventoriées lors du projet CasDAR «Prairies permanentes», est de 24 espèces (Baumont, Michaud & Plantureux, 2011). Les prairies des Vosges du Nord participent de façon très importante au maintien de la diversité floristique du territoire. Cela est d autant plus vrai que la majorité des parcelles sont sur des sols acides, naturellement moins riches en espèces que les prairies sur sols calcaires. Une richesse spécifique élevée ne semble pas incompatible avec une bonne valeur pastorale. En effet aucune corrélation entre ces deux facteurs ne peut être mise en évidence (r = 0,3) 2. Des prairies à fortes valeurs patrimoniales Tableau 3 : Espèces se rencontrant dans plus de 75% des relevés floristiques Espèces Nombre de parcelles (%) Ranunculus acris (Renoncule acre) 98 Plantago lanceolata (Plantain lancéolé) 95 Trifolium pratense (Trèfle violet) 91 Trifolium repens (Trèfle blanc) 91 Cerastium fontanum (Céraiste commun) 89 Rumex acetosa (Oseille) 86 Achillea millefolium (Achillée millefeuilles) 85 Holcus lanatus (Houlque laineuse) 85 Lolium perenne (Ray-grass anglais) 85 Dactylis glomerata (Dactyle aggloméré) 82 Festuca rubra (Fétuque rouge) 79 Galium mollugo (Gaillet mou) 78 Anthoxanthum odoratum (Flouve odorante) 77 Sur les 121 parcelles, 204 espèces végétales différentes ont été inventoriées. 13 espèces se rencontrent dans plus de 75% des parcelles (Tableau 3). Parmi ces espèces à large amplitude écologique (espèces euryèces), nous pouvons citer Ranunculus acris (Renoncule âcre), Plantago lanceolata (Plantain lancéolé), Trifolium pratense (Trèfle des près), Holcus lanatus (Houlque laineuse) et Dactylis glomerata (Dactyle aggloméré). À l inverse, 135 espèces ont été rencontrées dans moins de 10% des relevées floristiques. Huit espèces bénéficient d une protection en Alsace et/ou en Lorraine. Ces espèces sont Dactylorhiza fuchsii (Orchis tacheté des bois), Hordeum secalinum (Orge faux-seigle), Orchis maculata (Orchis tacheté), Hypochaeris maculata (Porcelle maculée), Listera cordata (Listère à feuilles cordées), Geranium sanguineum (Géranium sanguin), Leucojum vernum (Nivéole du printemps) et Orchis ustulata (Orchis brûlé). Malgré un nombre important d espèces protégées au niveau régional, les parcelles renferment peu d espèces oligotrophes (5 en moyenne). Ces espèces caractéristiques des milieux pauvres, témoignent d un faible niveau d intensification des prairies (Plantureux, communication personnelle). Des prairies contribuant au maintien des insectes polinisateurs Potentiellement, les prairies des Vosges du Nord peuvent contribuer de manière importante au maintien des insectes pollinisateurs. En effet, 20 % des parcelles inventoriées font parties d un îlot de culture contenant des Vergers Hautes Tiges 3 (VHT). De plus, 60% des espèces inventoriées ont un mode de reproduction entomophile (reproduction assurée par les insectes). 1 eflorasys est un outil collaboratif développé par l INPL de Nancy et l INRA qui permet de connaître les caractéristiques écologiques et agronomiques des espèces prairiales et de saisir et consulter des relevés floristiques. L application est disponible sur Internet : 2 Nous supposons que 2 variables sont corrélées lorsque r est supérieur à 0,5 3 Verger composé d arbres fruitiers dont le tronc mesure au moins 1,80 m de haut avec une densité inférieure à 100 arbres par hectare. 33

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89 Dans 57% des parcelles, les espèces à reproduction entomophile ont une dominance moyenne (B%r) supérieure à 25% (Figure 21). Nous pouvons considérer que la valeur pollinisatrice potentielle de ces parcelles est forte (Plantureux, communication personnelle). Cependant, ces valeurs sont théoriques car une prairie riche en espèces entomophiles mais exploitée avant la date de floraison de ces espèces participera peu au maintien des insectes pollinisateurs. Nombre de parcelles (%) % 26-45% > 45% Dominance des espèces entomophiles (%) Figure 21 : Proportion (en volume) d'espèces entomophiles dans les relevés floristiques 9 Des prairies mettant en valeur les paysages Outre leur rôle essentiel pour les insectes pollinisateurs, les espèces entomophiles sont des plantes à fleurs qui contribuent également à la création de paysages fleuris et colorés. Les VHT sont des éléments caractéristiques des paysages des Vosges du Nord. Traditionnellement disposés autour des fermes et des villages, ils forment un espace de transition entre le village et les zones de culture ou de forêt. Ils accueillent également une faune riche et diversifiée tel que Athena noctua (Chouette chevêche) ou Sitta europaea (Sitelle torchepot). Les prairies contribuent au maintien de ce patrimoine paysager, écologique et culturel. Plus de 20% des parcelles suivies dans l étude sont entourées au moins à 50% par de la forêt. Ces prairies participent au maintien d un paysage ouvert en bordure de villages et dans les fonds de vallées. Les haies peuvent également contribuer à la mise en valeur des paysages et à la préservation de la biodiversité. Souvent disposées en bordure de cours d eau, les ripisylves structurent le paysage. Plus de 40% des prairies sont bordées par des haies. Les prairies, espaces agricoles encore peu intensifiés, participent au maintien de ces structures paysagères. Des prairies contribuant à la préservation de la qualité de l eau L an dernier, aucune prairie de l échantillon n a reçu de produits phytosanitaires. Cependant, des désherbages chimiques sont réalisés assez fréquemment sous les clôtures mises en place pour protéger les prairies des dégâts des sangliers ou parfois de manière localisée pour lutter contre certaines espèces adventices. Les prairies suivies dans l étude sont peu fertilisées. En 2010, 37% des parcelles ont reçu de la fertilisation organique ou minérale. Pour 24% des parcelles, la fertilisation apportée était sous forme d engrais minéraux. Les apports moyens d azote sous cette forme sont de 34 U d N/ha/an. 16 parcelles (13%) ont été fertilisées avec des engrais organiques (compost, fumier ou lisier), les apports moyens d azote pour ces parcelles étaient de 25 U d azote équivalent engrais minéraux/ha/an. Près de 20% des prairies sont situées à moins de 20 m d un cours d eau. Des ripisylves sont présentes en bordure de tous les cours d eau. Ainsi, les parcelles de prairies participent à la préservation de la qualité de l eau en limitant les transferts de nitrates et de produits phytosanitaires. Cependant, la mise en défens des cours d eau n est pas encore systématique. En effet, sur 50% des exploitations où des cours d eau sont présents, les animaux y ont accès. Cela peut entraîner une dégradation des berges, une détérioration de la qualité de l eau et un risque de contaminations sanitaires. 34

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91 Globalement, peu de produits phytosanitaires et de fertilisants sont utilisés. Les prairies peuvent donc potentiellement contribuer au maintien de la qualité de l eau. Cependant, des efforts doivent encore être faits concernant notamment le raisonnement de la fertilisation. En effet, les enquêtes ont montré que les agriculteurs étaient peu conscients de la valeur agronomique et économique des engrais de ferme. Certains possèdent des quantités importantes comparées à leurs besoins : «j ai un surplus de fumier, donc je mets toujours une bonne dose de fumier en hiver sur les prairies». Les agriculteurs enquêtés ont des difficultés pour évaluer les quantités de fumier et de lisier produites annuellement sur leur exploitation et pour estimer les quantités apportées sur les prairies et les cultures. Des prairies contribuant à la préservation de la qualité de l air Les prairies suivies dans l étude sont des prairies permanentes implantées pour la plupart depuis plusieurs décennies. 98% des parcelles ont au moins 10 ans. Seulement 2 parcelles ont été en partie ressemées durant les 10 dernières années et 7 ont été en partie sursemées, souvent à cause de dégâts de sangliers. Les prairies étudiées sont âgées et reçoivent peu d engrais minéraux, elles contribuent pleinement à la préservation de la qualité de l air en jouant un rôle de puits de carbone. Cependant, les dépenses en énergie fossile pour les déplacements peuvent être importantes. En effet, 8% des parcelles sont situées à plus de 10 km du siège de l exploitation. À l inverse, 23 parcelles (19%) sont sur le siège d exploitation. La distance moyenne séparant les parcelles du siège des exploitations est de 2,7 km. Des analyses à poursuivre Nous venons de montrer que les prairies permanentes des Vosges du Nord peuvent contribuer à la conservation de la biodiversité, à la préservation de la qualité de l eau et de l air et à la mise en valeur des paysages. Les résultats doivent cependant être nuancés. En effet, toutes les prairies n ont pas la même capacité à remplir ces fonctions. Pour mieux appréhender les fonctions environnementales tenues par les prairies, il aurait été nécessaire de mettre en place des indicateurs qui auraient permis de faire une analyse plus précise, de pouvoir comparer les prairies entre elles et de suivre l évolution de cet indicateur au cours du temps. Ces indicateurs pour être précis auraient nécessité des sorties sur le terrain. En effet, nous pouvons citer l exemple des haies. L analyse cartographique telle qu elle a été réalisée ne permet pas de différencier les haies entre elles. Or, les intérêts environnementaux et paysagers des haies dépendent de leur largeur, composition végétale, structure, localisation dans le paysage et positionnement par rapport à la pente. Le temps imparti pour l étude ne permettait pas de réaliser ce travail. Cependant, il serait intéressant de mettre en place des indicateurs pour suivre l état de conservation écologique des prairies. L échantillon de prairies sélectionné pour intégrer l étude est en adéquation avec la volonté de suivre un nombre restreint d exploitations mais avec des pratiques et des parcelles représentatives des pratiques agricoles et des conditions de milieux se rencontrant sur les zones périphériques du Parc. 121 parcelles au sein des 11 exploitations ont été sélectionnées pour intégrer l étude. Malgré des conditions pédo-climatiques locales peu propices à l agriculture, les prairies naturelles des Vosges du Nord peuvent totalement remplir les fonctions fourragères qui leurs sont attribuées. 35

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93 En accueillant plus de 200 espèces végétales, elles contribuent à la préservation de la biodiversité. Leur rôle paysager en bordure des villages ou dans les vallées encaissées n est plus à démontrer. Les prairies naturelles des Vosges du Nord peuvent également participer au maintien de la qualité de l air et de l eau. Après avoir vu les fonctions fourragères et environnementales remplies par les prairies dans leur ensemble, nous allons maintenant essayer de comprendre quels sont les facteurs du milieu et des pratiques agricoles qui influencent la composition floristique de ces prairies. Les analyses qui vont suivre se feront désormais à l échelle du type (ensemble de prairies présentant une composition floristique homogène). 3. Une flore prairiale influencée par les pratiques agricoles et les conditions de milieu Les analyses statistiques et l expérience de M. Plantureux ont permis de regrouper les 121 prairies suivies dans l étude en 13 types. Les regroupements ont été faits à partir de la composition floristique des prairies. Les types sont composés de 6 à 13 prairies (Tableau 4). Une prairie n a pas pu être classée. Les moyennes présentées dans les graphiques qui vont suivre ont été calculées à partir des données provenant de l ensemble des parcelles appartenant au type considéré. Entre 6 et 13 valeurs ont donc permis de calculer les moyennes. Tableau 4 : Nombre de parcelles de prairies par type 3.1. Composition floristique et valeur d usage des prairies Le rendement et la valeur pastorale Rendement (t de MS/ha/an) Types de prairies L ANOVA réalisée sur les rendements (quantité de MS récoltée/ha/an) en fonction des types met en évidence des différences de rendement significatives 1. Les différences sont cependant faibles et les écarts-types élevés (Figure 22). Le test de Tukey n a pas permis de différencier les types en fonction des rendements. Figure 22 : Rendement moyen des parcelles en fonction des types Les barres d erreur représentent les écarts-types Une ANOVA a également été réalisée uniquement sur les types 6, 7, 8 et 9 (types possédant majoritairement des parcelles pâturées exclusivement). Elle met en évidence des différences de rendement significatives. Le type 8 est composé de parcelles ayant Tableau 5 : Rendement moyen des parcelles pâturées en fonction des types Types de prairies Rendement moyen 3,0 3,1 5,1 4,2 Groupes selon le test de Tukey (95%) a ab b ab 1 Rappel : les différences sont significatives lorsque la probabilité est comprise entre 1 et 5% et hautement significatives lorsque la probabilité est inférieure à 1% Lorsque les lettres sont identiques, les différences ne sont pas significatives d après le test de Tukey (95%) 36

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95 en moyenne un rendement significativement plus élevé que celles du type 6. En revanche, l ANOVA ne permet pas de mettre en évidence des différences de rendement significatives entre les types 1, 4, 10 et 12 (types composés majoritairement de parcelles de fauche). De même, les différences de rendement entre les types 2, 5, 11 et 13 (types composés majoritairement de parcelles mixtes) ne sont pas significatives. Hormis pour les types composés majoritairement de parcelles pâturées, il n est pas possible de différencier les types de prairies à partir de la productivité des parcelles. Cette absence de relation entre la composition floristique des prairies et leur productivité peut être liée à une imprécision des données collectées. En effet, l estimation des rendements des prairies a été réalisée uniquement à partir des enregistrements des éleveurs. Ces enregistrements étaient souvent faits à l échelle de plusieurs parcelles. Or, les prairies ont été regroupées en types homogènes à partir de relevés floristiques effectués sur des surfaces très faibles (1,7 ha en moyenne). Les rendements estimés peuvent être représentatifs du groupe de parcelles mais pas de la zone inventoriée. De plus, les calculs des rendements ont été réalisés avec l aide de données issues des recherches bibliographiques. Ces références donnent des valeurs moyennes théoriques mais elles ne permettent pas d estimer avec précision les rendements. Enfin, sur une échelle de temps courte, des modifications de certains facteurs comme la pluviométrie ou le niveau de fertilisation peuvent affecter le rendement d une prairie sans modifier sa composition floristique. Or, les rendements ont été estimés à partir d enregistrements effectués sur une seule année. Sur les 19 parcelles où des analyses fourragères sont en cours de réalisation, les rendements pourront être estimés de manière plus précise. Cependant, les prélèvements ont été faits sur une seule année et sur un faible nombre de prairies (1 à 2 parcelles par type de prairies). Les résultats devront être pris avec précaution. Pour lisser les imprécisions liées à la méthode de calcul et aux enregistrements des éleveurs et pour tenir compte des fluctuations annuelles de rendement, il semble nécessaire de poursuivre le recensement des pratiques des éleveurs sur plusieurs années. L ANOVA réalisée sur la VP des prairies en fonction des types met en évidence des différences hautement significatives. La VP moyenne des parcelles du type 4 est significativement inférieure à celle des parcelles des types 8, 9 et 11. Aucune corrélation entre la VP et la production des prairies ne peut être observée (r = 0,3). Cela peut être dû au fait que la VP donne une indication sur la productivité des prairies mais pas seulement. En effet, elle tient également compte de la valeur alimentaire des prairies. Valeur pastorale ab bc bc b ab ab bc ac a ab ac Types de prairies Figure 23: Valeur pastorale (VP) moyenne des parcelles en fonction des types Les barres d erreur représentent les écarts-types. Lorsque les lettres sont identiques, les différences ne sont pas significatives d après le test de Tukey (95%) ab ab 37

96 Tableau 6 : Espèces dominantes et caractéristiques et principaux caractéres indicateurs de ces espèces Pour les espèces dominantes, le chiffre entre parenthèses correspond à la dominance moyenne de l espèce au sein du type (B%it). Pour les espèces caractéristiques, le chiffre entre parenthèses représente la fréquence de l espèce (F%it) au sein du type considéré. Types Espèces dominantes Espèces caractéristiques Festuca rubra (Fétuque rouge) (24) Holcus lanatus (Houlque laineuse) (17) Antoxanthum odoratum (Flouve odorante) (14) Bromus erectus (Brome dressé) (19) Poa trivialis (Pâturin commun) (9) Avenula pubescens (Avoine pubescente) (7) Festuca arundinacea (Fétuque élevée) (5) Festuca rubra (Fétuque rouge) (18) Holcus lanatus (Houlque laineuse) (7) Antoxanthum odoratum (Flouve odorante) (5) Antoxanthum odoratum (Flouve odorante) (16) Festuca rubra (Fétuque rouge) (13) Holcus lanatus (Houlque laineuse) (10) Holcus lanatus (Houlque laineuse) (13) Alopecurus pratensis (Vulpin des près)(11) Lolium perenne (Ray-grass anglais) (8) Trifolium repens (Trèfle blanc (7) Festuca arundinacea (Fétuque élevée) (7) Ranunculus repens (Renoncule rampante) (6) Bromus hordeaceus (Brome mou) (5) Lolium perenne (Ray-grass anglais) (15) Festuca rubra (Fétuque rouge) (15) Trifolium repens (Trèfle blanc (6) Festuca rubra (Fétuque rouge) (16) Antoxanthum odoratum (Flouve odorante) (10) Agrostis capillaris (Agrostide vulgaire) (8) Holcus lanatus (Houlque laineuse) (6) Lolium perenne (Ray-grass anglais) (6) Lolium perenne (Ray-grass anglais) (14) Holcus lanatus (Houlque laineuse) (9) Poa trivialis (Pâturin commun) (8) Poa pratensis (Pâturin des près) (7) Trifolium repens (Trèfle blanc) (6) Lolium perenne (Ray-grass anglais) (25) Trifolium repens (Trèfle blanc) (10) Holcus lanatus (Houlque laineuse) (7) Alopecurus pratensis (Vulpin des près) (6) Festuca rubra (Fétuque rouge) (25) Trifolium repens (Trèfle blanc) (13) Trifolium pratense (Trèfle des près) (6) Holcus lanatus (Houlque laineuse) (6) Lolium perenne (Ray-grass anglais) (14) Trifolium repens (Trèfle blanc) (11) Ranunculus acris (Renoncule âcre) (5) Bromus erectus (Brome dressé) (5) Trifolium pratense (Trèfle des près) (5) Bromus erectus (Brome dressé) (15) Festuca rubra (Fétuque rouge) (8) Holcus lanatus (Houlque laineuse) (7) Lolium perenne (Ray-grass anglais) (7) Trifolium pratense (Trèfle des près) (6) Holcus lanatus (Houlque laineuse) (16) Festuca rubra (Fétuque rouge) (11) Antoxanthum odoratum (Flouve odorante) (7) Dactylis glomerata (Dactyle aggloméré) (5) Heracleum sphondylium (Grande berce) (75) Hypochaeris maculata (Porcelle maculée) (50) Rhinanthus minor (Petit rhinanthe) (75) Stellaria graminea (Stellaire graminée)(63) Trifolium dubium (Petit trèfle jaune) (50) Trisetum flavescens (Avoine jaunâtre) (63) Avenula pubescens (Avoine pubescente) (75) Bromus erectus (Brome dressé) (100) Daucus carota (Carotte sauvage) (75) Falcaria vulgaris (Falcaire commune) (38) Knautia arvensis (Knautie des champs) (100) Onobrychis viciifolia (Sainfoin) (63) Ononis spinosa (Bugrane rampante) (50) Pimpinelle saxifraga (Petite boucage) (50) Plantago media (Plantain moyen) (75) Primula veris (Primevère officinale) (88) Sanguisorba minor (Petite Pimprenelle) (100) Salvia pratensis (Sauge des prés) (63) Avenula pubescens (Avoine pubescente) (67) Galium verum (Gaillet vrai) (67) Trisetum flavescens (Avoine jaunâtre) (67) Vicia tetrasperma (Vesce à quatre graines (33) Agrostis stolonifera (Agrostide stolonifère) (64) Filipendula ulmaria (Reine-des-près) (56) Holcus mollis (Houlque molle) (33) Orchis latifolia (Orchis à feuilles larges) (78) Silaum silaus (Silaus des près) (44) Agrostis stolonifera (Agrostide stolonifère) (83) Carex sp. ( Laîche) (62) Deschampsia cespitosa (Canche cespiteuse) (33) Filipendula ulmaria (Reine-des-près) (50) Geum rivale (Benoîte des ruisseaux) (33) Silaum silaum (Silaus des près) (33) Symphytum officinale (Consoude officinale) (33) Trifolium aureum (Trèfle doré) (33) Elytrigia repens (Chiendent commun) (38) Linum catharticum (Lin purgatif) (38) Trifolium arvense (Trèfle des champs) (50) Veronica arvensis (Véronique des champs) (55) Alchemilla vulgaris (Alchémille commune) (50) Poa pratensis (Pâturin des prés) (88) Stellaria holostea (Stellaire holostée) (63) Agrostis stolonifera (Agrostide stolonifère) (64) Elytrigia repens (Chiendent commun) (36) Poa pratensis (Pâturin des prés) (86) Rumex obtusifolius (Rumex à feuilles obtuses) (50) Daucus carota (Carotte sauvage) (67) Poa annua(pâturin annuel) (42) Poa pratensis (Pâturin des près) (67) Bromus erectus (Brome dressé) (71) Saxifraga granulata (Saxifrage granulée) (86) Tragopogon pratensis (Salsifis des prés) (71) Potentilla reptans (Potentille rampante) (45) Bromus erectus (Brome dressé) (86) Colchicum autumnale (Colchique d'automne) (86) Daucus carota (Carotte sauvage) (71) Primula veris (Primevère officinale) (71) Salvia pratensis (Sauge des près) (57) Sanguisorba minor (Petite Pimprenelle) (79) Avenula pubescens (Avoine pubescente) (50) Campanula rotundifolia (Campanule à feuilles rondes) (38) Heracleum sphondylium (Grande berce) (75) Rhinanthus alectorolophus (Rhinanthe velu) (75) Trapogon pratensis (Salsifis des près) (50) Trisetum flavescens (Avoine jaunâtre) (63) Principaux caractères indicateurs des espèces (selon les indices d'ellenberg) Milieu maigre, fauche Milieu moyennement fertile, sec et calcaire Milieu moyennement fertile, fauche Milieu frais, peu fertile, fauche Milieu humide, assez fertile Milieu sain, moyennement fertile, pâturage Milieu moyennement fertile, pâture Milieu fertile, pâturage Milieu fertile, pâturage Milieu sec et calcaire, fauche Milieu assez fertile, pâturage Milieu sec et calcaire, fauche Milieu moyennement fertile, fauche

97 La composition floristique et les valeurs agronomiques Les légumineuses participent à la teneur en azote des fourrages. Elles sont souvent peu abondantes dans les prairies. Hubert et Pierre (2009) rapportent une biomasse moyenne comprise entre 2 et 5% de la biomasse totale de la prairie (échantillon de 100 prairies des Pays de Loire). Dans les prairies naturelles des Vosges du Nord, les légumineuses contribuent de manière assez importante à la biomasse totale (Figure 24). Leur abondance est comprise entre 7 et 26% selon les types. Généralement, la fertilisation azotée fait diminuer la part des légumineuses dans le couvert (Guais et Doligez, 2002). Cette forte proportion de légumineuses dans les prairies des Vosges du Nord peut être liée à des pratique de fertilisation dans l ensemble assez extensives (partie 4, paragraphe 2.2). Les parcelles du type 10 ont une proportion de légumineuses significativement plus importante que celle des types 6, 7 et 8. Pour les autres types, les différences ne sont pas significatives. Nous pouvons également remarquer que la présence de légumineuses n est pas incompatible avec une bonne proportion de graminées. Abondance (%) ab ab bc b ab ab a ac ab ab ab b ab ab ab ab bc ab a ab ab ab ab bc b ac Types de prairies Autres Diverses Légumineuses Graminées Figure 24 : Abondance moyenne des familles botaniques en fonction des types (% du volume total) Lorsque les lettres sont identiques, les différences ne sont pas significatives d après le test de Tukey (95%). Pour les graminées, les hypothèses à la base de l ANOVA n étant pas respectées, le test de Tukey n a pas été réalisé. Les espèces dites diverses sont souvent perçues comme des «mauvaises herbes». Cependant, certaines diverses comme Taraxacum officinal (Pissenlit), Achillea millefolium (Achillée millefeuille) ou Plantago lanceolata (Plantain lancéolé) sont considérées comme des espèces fourragères à valeur médiocre à moyenne. De plus, la majorité des espèces à valeur fourragère nulle sont tout de même consommées par le bétail (Hubert & Pierre, 2009). La contribution des diverses dans la biomasse totale des prairies naturelles des Vosges du Nord reste modérée. Elle est comprise entre 13 et 26% selon les types. En moyenne, dans les parcelles du type 9 les espèces diverses ont une contribution à la biomasse plus faible que dans les parcelles des types 3, 4 et 6 (Figure 24). Entre 3 et 7 espèces dominantes ont été identifiées par type de prairies (Tableau 6). Hormis Ranunculus repens (Renoncule rampante), toutes les espèces identifiées comme dominantes appartiennent à la famille des graminées ou des légumineuses. Les prairies des types 2 et 12 sont dominées par Bromus erectus (Brome dressé). Les prairies à Brome dressé sont souvent maigres et se rencontrent sur des sols secs et calcaires. Lolium perenne (Ray-grass anglais) et Trifolium repens (Trèfle blanc) sont dominants dans les parcelles des types 9 et 11. Ces 2 espèces se rencontrent généralement sur les parcelles pâturées et assez fertiles. 38

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99 Les caractéristiques fourragères des graminées varient selon les espèces. Les graminées ont été classées en 5 types en fonction de leurs traits fonctionnels. Abondance 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% ab ab b ab ab ab ab a ab ab ab ab ab bc bc c bc bc ac bc ab ac ab ab bc a Types de prairies Type D Type C Type b Type B Type A Figure 25 : Abondance moyenne des différents types de graminées en fonction des types de prairies(en % du volume total) Lorsque les lettres sont identiques, les différences ne sont pas significatives d après le test de Tukey (95%). Nous pouvons remarquer une forte proportion de graminées du type A dans les parcelles appartenant au type 9 (Figure 25). Les graminées de type A sont des espèces à phénologie précoce. Ces prairies sont adaptées à un pâturage de printemps. Leur valeur alimentaire est bonne mais elle diminue rapidement car les graminées à phénologie plus tardive (espèces du type C) contribuent peu à la biomasse totale de la prairie. Au contraire, les parcelles du type 10 sont dominées par des graminées du type C. Ces espèces ont une stratégie de conservation des ressources (faible renouvellement des feuilles). Ces prairies peuvent être exploitées à des dates variables sans que les rendements, la valeur nutritive et l appétence ne soient pénalisés. Ces prairies sont dites souples d exploitation. La productivité des graminées du type C est cependant plus faible que celle du type A. La Figure 22 montre bien ces différences de rendements entre les prairies des types 9 et 10. Nous venons de voir qu il est possible d extrapoler de nombreuses informations concernant la qualité fourragère d une prairie à partir de la structure de sa biomasse. Cependant, ces résultats sont à nuancer. En effet, les inventaires floristiques ont été réalisés à une date précise, or, à l échelle de l année, la structure de la biomasse d une prairie varie fortement (Plantureux ; Bonischot & Guckert, 1992). De plus, les notes de dominance des espèces (B%) ont été attribuées visuellement. D après Hubert et Pierre (2009), les légumineuses sont faciles à reconnaître, de ce fait, nous surestimons généralement leur abondance. Cela peut expliquer la forte présence des légumineuses dans les prairies des Vosges du Nord. Des biais liés à des erreurs d estimation de la biomasse des espèces peuvent exister, cela est d autant plus vrai que les relevés floristiques ont été réalisés par 4 personnes. Pour une même parcelle, la réalisation de relevés floristiques à différentes dates aurait permis de connaître l évolution de la structure de la végétation au cours du temps et de lisser les biais. Cela n a pas été possible car la réalisation de relevés floristiques prend du temps (environ 1H30 par parcelle). Il sera tout de même possible d appréhender cela sur les 12 parcelles mixtes ou de fauche où des prélèvements de fourrage ont été réalisés. Cependant, les prélèvements ont été réalisés sur des zones mises en défens car nous avions la volonté de suivre l évolution de la valeur alimentaire des fourrages au cours du temps. Il ne sera pas possible de connaître la structure de la biomasse en été et à l automne après exploitation. Pour cela, il aurait été nécessaire de réaliser des prélèvements de fourrage à 4 dates différentes. Le budget alloué à l étude ne permettait pas cela. 39

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101 Contrairement à la structure de la biomasse, la composition floristique d une prairie ne change que rarement au cours de l année (Plantureux ; Bonischot & Guckert, 1992). À partir des inventaires floristiques, nous avons pu identifier les espèces caractéristiques de chaque type de prairies (Tableau 6). Ces espèces peuvent être indicatrices des conditions de milieu et/ou des pratiques agricoles. Par exemple, Bromus erectus (Brome dressé) ou Sanguisorba minor (Petite Pimprenelle) se rencontrent essentiellement dans les prairies sèches. Trisetum flavescens (Avoine jaunâtre) est caractéristique des prairies de fauche. Cependant, le caractère indicateur des espèces peut varier d une source bibliographique à l autre. D après Hubert et Pierre (2009), il est difficile d isoler l influence d un facteur sur une espèce donnée. Les espèces indicatrices donnent une idée des conditions de milieu qu il convient de confronter avec d autres sources de données. Cela sera fait dans la suite du rapport grâce à l analyse des pratiques agricoles et des conditions de milieu. Les valeurs écologiques L ANOVA réalisée sur la richesse spécifique moyenne des parcelles en fonction des types met en évidence des différences hautement significatives. Cependant, la richesse spécifique des parcelles varie fortement au sein des types (Figure 26). Nous pouvons tout de même remarquer que les parcelles des types 2, 3, 7 et 12 renferment en moyenne plus d espèces que les parcelles du type 11. Les autres types ne se différencient pas de manière significative. De même, la proportion d espèces entomophiles par parcelle (en % du volume total) est significativement différente selon les types. Les parcelles des types 3, 10 et 11 ont en moyenne une proportion d espèces entomophiles plus importante que les parcelles du type 8. Nombre d'epèces oligotrophe abc ab a abc ad ad abc d bd ad cd ab ad Types de prairies Figure 27 : Nombre moyen d'espèces oligotrophes par parcelle en fonction des types. Les barres d erreur représentent les écarts-types. Lorsque les lettres sont identiques, les différences ne sont pas significatives d après le test de Tukey (95%). Nombre d'espèces Enfin, l ANOVA a également mis en évidence un nombre d espèces oligotrophes par parcelle significativement différent. Les parcelles des types 1, 2, 4, 7 et 12 ont en moyenne un nombre d espèces oligotrophes plus important que les parcelles des types 8, 9 et 11 (Figure 27). Aucune parcelle des types 4, 9, 10 et 11 ne renferme d espèces protégées au niveau régional. À l inverse, sur les autres types, entre 1 et 3 espèces protégées ont été inventoriées. Nous pouvons remarquer que les espèces protégées sont principalement situées dans les types comportant le plus d espèces oligotrophes. Aucune corrélation entre la contribution des espèces oligotrophes à la biomasse et la productivité des prairies n a pu être mise en évidence (r = - 0,13). La présence d espèces oligotrophes et/ou protégées ne semble pas pénaliser le rendement des prairies ab a a ab ab ab a ab ab Types de prairies Figure 26 : Richesse spécifique moyenne des parcelles en fonction des types. Les barres d erreur représentent les écarts-types. Lorsque les lettres sont identiques, les différences ne sont pas significatives d après le test de Tukey (95%). ab b a ab 40

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103 La productivité et la valeur pastorale des prairies sont 2 facteurs permettant de différencier certains types de prairies. Même si d une manière générale les prairies naturelles des Vosges du Nord contribuent fortement à la préservation de la biodiversité, nous avons mis en évidence une richesse spécifique, une proportion d espèces entomophiles et un nombre d espèces oligotrophes différents en fonction des types de prairies. Ces différents facteurs permettront de caractériser les 13 types de prairies identifiés sur le territoire. Les prairies ont également des compositions floristiques variables selon les types. À partir de leur composition floristique, il est possible d évaluer leur valeur agronomique potentielle et d émettre des hypothèses sur les conditions de milieu Influence des pratiques agricoles sur la flore prairiale La surface et la proximité de l îlot au siège d exploitation Nous pouvons penser que plus l îlot est de grande taille et proche du siège d exploitation et plus les pratiques agricoles appliquées sur cet îlot sont intensives. Dans ce cas, nous faisons également l hypothèse que le niveau d intensification des pratiques agricoles influence la flore prairiale. Ces hypothèses n ont pas pu être validées. En effet, la Figure 28 met en évidence des surfaces moyennes des îlots différentes selon les types de prairies. Cependant, l ANOVA ne permet pas de conclure à des différences. Il en est de même pour la distance des îlots au siège de l exploitation. Pour un même type de prairies, les distances sont variables. Surface de l'îlot en prairie (ha) Types de prairies Figure 28 : Surface moyenne des îlots en prairie en fontion des types Les barres d erreur représentent les écarts-types Le mode d exploitation et la précocité de l exploitation Nombre de parcelles (%) Types de prairies Pâture Mixte Fauche Date de 1ère exploitation Nombre de jours écoulés depuis le 1er janvier Figure 29 : Mode d'exploitation des parcelles et date de première exploitation en fonction des types Une ANOVA réalisée à partir de la date de première exploitation des parcelles en fonction des types a mis en évidence des différences hautement significatives. La compostion floristique des prairies est influencée par la date de première exploitation. De même, la Figure 29 montre une relation forte entre les types et le mode d utilisation des parcelles. Cette figure met également en évidence une corrélation entre le mode d utilisation de la parcelle et la date de première exploitation. Le pâturage débute généralement en avril alors que la fauche est traditionnellement réalisée à partir du 20 mai. Il 41

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105 n est pas possible de savoir si la végétation observée sur les parcelles résulte de l impact du mode d exploitation ou de la date d exploitation. Nous pouvons cependant caractériser les types de prairies en fonction de ces 2 facteurs. Les types 4 et 10 sont composés de parcelles exploitées exclusivement en fauche à partir de la mi-juin. À l inverse, les types 6 et 9 sont composés de prairies exploitées en pâturage dès le mois d avril. Les types 7 et 8 comprennent également des parcelles pâturées. Cependant, les parcelles du type 7 sont pâturées plus tardivement (mai). Les types 5 et 13 se caractérisent par une forte proportion de parcelles mixtes. Les parcelles du type 13 sont cependant exploitées plus précocement. Le mode d exploitation des parcelles et la date de première utilisation ont un impact sur la composition floristique des prairies naturelles des Vosges du Nord. Ces résultats sont en adéquation avec les études de Dumont, Farruggia et Garel (2007), de Rook et Tallowin (2003) et de Carrière et al. (2002) (Partie 2, paragraphe 3). D après Carrière et al. (2002), l avancement des dates de fauche se traduit à moyen terme par une réduction de la richesse spécifique suite à la disparition des espèces à floraison tardive. Dans notre étude, bien que les dates de fauche en 2010 s étalaient du 20 mai au 15 juillet, aucune corrélation entre la richesse spécifique des prairies et leur date de première exploitation n a pu être mise en évidence (r = 0,3). Les températures ne sont pas homogènes sur tout le territoire. Pour une même date d exploitation, les espèces n ont pas atteint le même stade phénologique selon le secteur où elles sont situées. Cela peut contribuer à expliquer l absence de corrélation. Pour être plus précis, il aurait fallu tenir compte des sommes des températures accumulées depuis le 1 er février (date de départ en végétation) lors de l exploitation de la parcelle plutôt que de la date d exploitation. Cela n a pas pu être fait car nous ne disposions pas de données météorologiques à une échelle assez précise. Les parcelles fauchées possèdent un nombre moyen d espèces légèrement supérieur à celles pâturées (Figure 30). Cependant, les différences ne sont pas significatives. Dans les Vosges du Nord, le facteur «mode d exploitation des prairies» ne peut expliquer à lui seul le niveau de richesse spécifique des parcelles. Kruess et Tscharntke (2001) avaient mis en évidence une richesse spécifique supérieure dans les prairies fauchées comparée à celle observée dans les prairies pâturées. À l inverse, Farruggia et al. (2006) avaient trouvé un nombre d espèces significativement plus important dans les parcelles pâturées. Ces derniers résultats peuvent s expliquer par le fait que les prairies pâturées présentent généralement un assemblage de faciès de communautés végétales qui leur permet de cumuler un plus grand nombre d espèces que les prairies fauchées plus homogènes. Richesse spécifique Figure 30 : Richesse spécifique moyenne des parcelles en fonction du mode d'exploitation Les barres d erreur représentent les écarts-types Dans notre étude, un seul faciès de végétation a été inventorié par parcelle, cela peut expliquer l absence de différence observèe entre les parcelles fauchées et pâturées. La notion de richesse spécifique est difficile à apréhender. Des biais peuvent exister lorsque nous comparons des études n ayant pas mis en place la même méthodologie pour réaliser les inventaires floristiques. Ces biais peuvent notamment être liés à surface de la zone échantillonnée. 42

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107 La fertilisation Comme nous l avons vu précédemment (partie 4, paragraphe 2.3), les prairies de l échantillon sont peu fertilisées. Ces faibles niveaux de fertilisation peuvent s expliquer par le nombre élevé de prairies engagées dans des MAEt (43% des parcelles). Lors des enquêtes nous avons essayé de connaître les pratiques de fertilisation s opérant sur les parcelles avant la contractualisation de MAEt. Mais, les agriculteurs ont seulement pu nous dire si la parcelle était fertilisée ou pas et le type d apports. Nous n avons pas pu connaître les quantités apportées avant les MAEt. Peu de liens ont donc pu être mis en évidence entre le niveau de fertilisation et la composition floristique des prairies. Nombre de parcelles (en %) Types de prairies Fertilisation organique (2010) Fertilisation organique (2005/2010) fertilisation minérale (2010) Fertilisation minérale (2005/2010) Figure 31 : Nombre de parcelles au sein de chaque type de prairies ayant reçu de la fertilisation minérale ou organique en 2010 et durant la période 2005/2010 Des différences peuvent tout de même être observées. Les types 10 et 12 sont composés exclusivement de parcelles ne recevant jamais de fertilisation minérale (Figure 31). Lorsque des apports de fertilisants organiques sont réalisés, les quantités apportées sont inférieures à 20 U d azote équivalent engrais minéral/ha/an. À l inverse, la moitié des parcelles du type 7 reçoivent de la fertilisation minérale régulièrement. Les quantités d azote apportées sont supérieures à 50 U/ha/an. L apport d engrais minéraux semble avoir une influence sur la composition floristique des prairies. Nous n avons pas pu étudier l action du type d amendement organique sur la flore prairiale car le nombre de parcelles recevant ce type de fertilisant est trop faible (5 parcelles ont reçu du lisier en 2010 et 9 du fumier ou du compost). Les MAEt contractualisées sur le territoire portent sur l absence totale de fertilisation (88% des parcelles en MAEt dans l étude) ou sur une réduction de la fertilisation à 60 U d N/ha/an (fertilisation organique uniquement). Peu de corrélations peuvent être faites entre la proportion de parcelles engagées dans des MAEt et le niveau de fertilisation d un type. En effet, le type 12, par exemple, ne contient qu une parcelle engagée dans des MAEt alors que nous avons vu précédemment que ce type se caractérise par une absence totale de fertilisation minérale et un faible niveau de fertilisation organique (Figure 32). Nombre de prarcelles (%) Types de prairies Figure 32 : Nombre de parcelles engagées dans des MAEt (en %) en fontion des types 43

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109 Aucune corrélation n a pu être mise en évidence entre le nombre d espèces végétales inventoriées dans la prairie et la quantité d azote équivalent engrais minéraux apportée par la fertilisation (r = 0,1) ou entre la richesse spécifique et l azote équivalent engrais minéraux apporté par la fertilisation et les restitutions au pâturage (r = 0,04). De nombreux auteurs (Marini et al., 2007 ; Plantureux ; Peeters ; McCraken, 2005 ; Leconte et al., 2002) ont mis en évidence une réduction de la richesse spécifique des parcelles avec une augmentation de la fertilisation. Cependant, les études portaient souvent sur des niveaux de fertilisations supérieurs à ceux pratiqués généralement sur les prairies de l étude. Le faible niveau de fertilisation des prairies suivies dans l étude peut expliquer cette absence de corrélation. De plus, de nombreuses parcelles sont engagées dans des MAEt. Les contractualisations ont été réalisées entre 2008 et Il est certainement trop tôt pour observer les répercussions des changements de pratiques sur la flore des prairies. De plus, l estimation des quantités de fertilisants apportées par les amendements organiques et les restitutions au pâturage ont fait appel à une méthode de calcul qui a nécessité de faire des choix parfois discutables. En effet, bien qu issues de la bibliographie et discutées avec M. Plantureux, les valeurs retenues sont homogènes quelque soit le mode de stockage des effluents ou le type de ration apportée aux animaux. D autres facteurs comme le type de sol, les retombés d azote atmosphériques, le climat ou encore la teneur en légumineuses de la prairie n ont pas été intégrés dans le calcul. Ces facteurs peuvent influencer la quantité d éléments fertilisants disponibles pour les plantes. Une validation grâce à un calcul des indices de nutrition aurait été utile mais cela aurait nécessité un travail et un coût supplémentaire. Le chargement Aucune différence significative n a pu être mise en évidence entre le nombre d UGB instantané maximum et les types de prairies. De même, aucune relation entre le nombre de jours annuel de pâturage et les types n a pu être identifiée. Au contraire, le chargement (jours UBG/ha/an) influence significativement la composition floristique des prairies. Les parcelles des types 6 et 7 (types composés majoritairement de parcelles pâturées) semblent avoir des chargements inférieurs à ceux appliqués sur les parcelles des types 8 et 9 (types également composés de parcelles pâturées) (Figure 33). Cependant, les différences de chargement sont faibles et le test de Tukey ne permet pas de différencier les types de prairies. Jours UGB/ha/an Types de prairies Figure 33 : Chargement moyen des parcelles (jours UGB/ha/an) en fonction des types Les barres d erreur représentent les écarts-types D après Carrière et al. (2002), Farruggia et al. (2006) et Dumont, Farruggia et Garel (2007), le chargement en influençant le degré de perturbation du milieu a une incidence sur la composition floristique et la richesse spécifique des prairies. Dans notre étude, nous n avons pas mis en évidence de corrélation entre la richesse spécifique et l intensité d utilisation des parcelles pâturées (r = 0,1). Cela peut être lié à un manque de précision des plannings de pâturage enregistrés par les éleveurs ou comme précédemment à des biais liés à la méthodologie mise en place pour réaliser les relevés floristiques. De plus, les plannings de pâturage ont été analysés sur une seule année, il serait nécessaire de continuer les enregistrements sur plusieurs années pour lisser les imprécisions et les variations annuelles. 44

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111 Le mode d exploitation des parcelles, la date de première exploitation et le chargement semblent avoir une influence sur la composition floristique des prairies. À l inverse, les quantités d azote apportées et le nombre de jours de pâturage ne permettent pas de différencier les types de prairies. Les pratiques agricoles sur les parcelles étudiées sont dans l ensemble peu intensives, le poids du milieu sur la composition floristique des prairies peut potentiellement être important Influence du milieu sur la flore prairiale La topographie et le régime hydrique Les hypothèses à la base de l ANOVA n étant pas respectées, nous n avons pas réalisé d ANOVA sur l altitude moyenne des parcelles en fonction des types. Cependant, le test non paramétrique de Kruskal-Wallis a mis en évidence des différences hautement significatives (Figure 34). L altitude et la pente sont 2 facteurs permettant de différencier les types de prairies. En effet, les parcelles des types 1 et 13 sont situées sur des plateaux à une altitude supérieure à 300 m. Les parcelles des types 2 et 10 sont également situées à des altitudes élevées (> 250 m) mais elles sont plutôt sur des coteaux. À l inverse, les parcelles des types 4 et 5 sont dans des bas fonds et à des altitudes inférieures à 250 m. Altitude moyenne (m) Types de prairies Figure 34 : Altitude moyenne des parcelles en fonction des types Les barres d erreur représentent les écarts-types Le MNT utilisé étant au pas de 20 m, il n est pas possible de déterminer avec précision l altitude des parcelles. Cependant, les données d altitude semblaient cohérentes avec celles observées sur le Scan 25 de l IGN. Pour la pente, les données issues du MNT n étaient pas assez précises, la position topographique des parcelles a donc été interprétée visuellement à partir du Scan 25. Parcelles potentiellement influencées par un cours d'eau (%) bef a ab cd c bd de c df bd bd be bef 6,5 6,0 5,5 5,0 4,5 4,0 Etat hygrique (Indice stationel d'ellenberg) Types de prairies Figure 35 : État hydrique des parcelles en fonction des types Lorsque les lettres sont identiques, les différences ne sont pas significatives d après le test de Tukey (95%) La Figure 35 met en évidence une corrélation entre l état hydrique des parcelles défini à partir des indices stationnels d Ellenberg (losanges rougeq) et les résultats obtenus avec l analyse cartographique (barres vertes). 45

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113 Les indices d Ellenberg semblent être de bons indicateurs pour prédire l état hydrique des parcelles. Ils complètent bien les observations faites à partir du Scan 25 de l IGN qui ne permettent pas de différencier le régime hydrique des parcelles de plateaux par exemple. Ces indices ont montré des différences entre les types hautement significatives. Les espèces rencontrées sur les parcelles des types 4, 5 et 8 sont pour la plupart mésohygrophiles à hygrophiles. Cela est cohérent avec les résultats obtenus précédemment (parcelles de bas fonds) et le caractère indicateur des espèces rencontrées (Geum rivale (Benoîte des ruisseaux), Deschampsia cespitosa (Canche cespiteuse) et Filipendula ulmaria (Reine-des-près)) (Tableau 6). Les parcelles du type 2 semblent situées sur des sols séchants cela est également cohérent avec leur position topographique et les espèces inventoriées. Le régime hydrique a une forte influence sur la composition floristique des prairies des Vosges du Nord. Cela est en accord avec les résultats de Plantureux, Bonischot et Guckert (1992). Cette forte corrélation peut s expliquer par le fait que le régime hydrique d une parcelle est un facteur relativement stable dans le temps contrairement aux pratiques agricoles. La roche mère et l état calcique du sol Les sondages tarière n étant pas terminés, nous allons uniquement étudier l impact du substrat géologique et de l état calcique du sol sur la végétation. Les autres facteurs pédologiques seront analysés ultérieurement. Nombre de parcelles 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Types de prairies Substrat calcaire Grès à Voltzia Alluvions Grès vosgien Limons Substrat marneux Pas de données Muschelkalk gréseux Figure 36 : Substrat géologique des parcelles en fonction des types Les types 2 et 5 se caractérisent par une forte proportion de parcelles situées sur des substrats marneux (Figure 36). Le type 5 contient également des parcelles sur alluvions. Cela est cohérent avec la position topographique de ces parcelles (Figure 34). Pour les autres types de prairies, peu de tendances se dégagent. Cela peut être dû à l imprécision de la carte géologique (1/50 000). De plus, le substrat géologique donne une indication sur la nature des sols. Cependant, pour un même substrat, les caractéristiques pédologiques des sols peuvent varier. Il sera nécessaire de compléter cette analyse avec les résultats des sondages tarière quand ils seront disponibles (épaisseur du sol, pierrosité, niveau d hydromorphie ). 46

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115 Indice d'état calcique d'ellenberg 7,5 7,0 6,5 6,0 5,5 5,0 c a b bc bd bc bc bd bd bc ad bd bd Types de prairies Figure 37 : État calcique moyen des parcelles en fonction des types (indice stationnel d'ellenberg). Les barres d erreur représentent les écarts-types. Lorsque les lettres sont identiques, les différences ne sont pas significatives d après le test de Tukey (95%) Concernant le ph, l indice stationnel d état calcique d Ellenberg a mis en évidence des différences hautement significatives. Les parcelles du type 1 sont composées d espèces plutôt acidiphiles (Figure 37). À l inverse, les espèces du type 2 sont plutôt neutroclines à neutrophiles (ph > 5,5). Nous avons vu précédemment que le type 2 est composé de parcelles situées sur substrat marneux (Figure 36). Les résultats semblent cohérents. L environnement naturel de la parcelle Des analyses ont également été réalisées afin d évaluer l influence des arbres isolés, des bosquets et des haies à l intérieur des parcelles de prairies. Aucune relation n a cependant pu être mise en évidence entre les types de prairies et ces facteurs du milieu. De même, aucune relation entre les types de prairies et le voisinage des parcelles n a pu être identifiée. La forêt semble n avoir qu une faible influence sur la composition floristique des prairies en comparaison avec d autres facteurs du milieu. Ces résultats sont cependant à nuancer car des erreurs d interprétation ont pu être faites lors de l analyse cartographique. De plus, nous avons considéré que la forêt avait une influence potentielle sur la composition floristique des prairies lorsqu elle était située à moins de 50 m de la parcelle. Il est possible que cette distance soit trop faible. Enfin, il aurait été nécessaire de pondérer l influence de la forêt en fonction de la taille du massif forestier et de l îlot de prairie. Dans les Vosges du Nord, la topographie, le régime hydrique de la parcelle et la nature du sol ont une forte influence sur la composition floristique des parcelles. La position topographique de la parcelle est souvent un facteur clé qui agit sur la nature du sol et sur son régime hydrique. Cependant, il nous est impossible de savoir lequel des ces 3 paramètres influence le plus la végétation. 4. Un travail à poursuivre et à valider 4.1. Des résultats à valoriser Nous venons de mettre en évidence des relations entre la flore des prairies, les pratiques agricoles et les conditions de milieu. Nous avons également montré que les prairies avaient des capacités à remplir des fonctions environnementales et fourragères variables. Le tableau en annexe XVI synthétise l ensemble de ces informations. À partir de ce tableau, il est nécessaire de réaliser des fiches permettant de renseigner les valeurs d usage agricoles et environnementales des prairies en fonction des types. Ces fiches doivent être conçues de manière à être facilement utilisables sur le terrain et accessibles pour les conseillers agricoles et les agriculteurs. 47

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117 Les fiches décrivant les 13 types de prairies doivent permettre de : - Situer les prairies par rapport aux conditions de milieu (nature du sol, position topographique de la parcelle) et aux pratiques agricoles (mode d exploitation, intensité d utilisation, niveau de fertilisation). - Renseigner sur la composition floristique des prairies (espèces caractéristiques et espèces dominantes). - Informer sur les services écologiques potentiels pouvant être rendus par les prairies (richesse spécifique, contribution au maintien des insectes pollinisateurs, richesse patrimoniale). - Renseigner sur les potentialités agronomiques des prairies en relation avec la flore prairiale (souplesse d exploitation, précocité, productivité, valeur alimentaire du fourrage). - Apporter des conseils pour tirer profit des potentialités offertes par les prairies et pour prévoir les conséquences des changements de pratiques. Afin de rendre l outil typologie opérationnel et de permettre l utilisation de ces fiches, il est également nécessaire de réaliser une clé permettant la détermination des 13 types de prairies. Cette clé doit permettre d identifier les types de prairies sans connaissance préalable en botanique, à partir d informations simples et facilement accessibles sur le terrain ou à partir de dire d agriculteurs Des résultats à nuancer, une validation à réaliser Les résultats apportés par ce travail vont permettre la réalisation d une typologie des prairies naturelles des Vosges du Nord. Cependant, les résultats obtenus doivent être nuancés. En effet, nous avons montré à plusieurs reprises qu il est nécessaire de poursuivre les enregistrements et l analyse des pratiques agricoles afin de réduire les biais liés aux imprécisions des enregistrements et aux méthodes de calcul. Même si l échantillon de prairies semble représentatif des conditions de milieu et des pratiques agricoles se rencontrant sur la partie «agricole» du territoire, il est possible que certains types de prairies aient échappé à l échantillonnage. Une validation sur le terrain est nécessaire afin de s assurer qu une majorité des prairies du territoire appartient bien à un des 13 types. Cette validation va être faite dans le cadre d un module de formation avec les élèves de BTS ACSE du lycée agricole d Obernai (67). Ce travail réalisé en collaboration avec les étudiants devra également permettre de vérifier l accessibilité de la clé de détermination et des fiches de description des types et la justesse des informations renseignées. La validation pourra se faire sur des parcelles de l échantillon mais elle devra également être réalisée sur de nouvelles parcelles. Il serait nécessaire de mettre en place des indicateurs afin de tester avec précision le niveau de fiabilité de la typologie. Cette typologie doit être vue comme un outil de conseils agricoles. Cet outil s applique à l échelle de la parcelle mais il doit être intégré à un raisonnement plus global qui doit être fait à l échelle de l exploitation agricole. En effet, même si une prairie a un potentiel fourrager faible, elle peut tout de même répondre à des attendes particulières de l éleveur. Le diagnostic et les conseils apportés devront toujours être faits en mettant en relation le potentiel de la prairie avec les fonctions que l éleveur attribue à cette prairie. 48

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119 Enfin, il est important de se laisser la possibilité de faire évoluer cet outil. En effet, il est par exemple possible d intégrer d autres facteurs pour compléter l analyse des services écologiques rendus par les prairies. La typologie de la zone AOP (Appellation d Origine Protégée) du Massif Central (Pôle fromager AOP Massif Central, 2011) possède par exemple, un indicateur du potentiel de stockage de carbone des sols et un indicateur sur la diversité de couleurs des fleurs. Il pourrait également être intéressant, par la suite d intégrer des données sur l évolution saisonnière de la composition de la végétation, de la valeur alimentaire et de la production de biomasse comme cela a été fait dans la typologie nationale (2011). Les prairies naturelles des Vosges du Nord occupent encore aujourd hui une place importante au sein des exploitations d élevage. Certaines prairies conduites de manière peu intensive contribuent pleinement à la protection de la biodiversité, à la mise en valeur des paysages et à la préservation de la qualité de l eau et de l air. Les 121 prairies étudiées ont été regroupées en 13 types à partir de leur composition floristique. Plusieurs facteurs liés aux pratiques (date de première utilisation, mode d exploitation ) et aux conditions de milieu (topographie, substrat géologique ) peuvent expliquer la diversité floristique des prairies des Vosges du Nord. Ce travail a permis de mettre en évidence les valeurs agronomiques et environnementales des différents types de prairies et de caractériser les types à partir des pratiques agricoles et des facteurs du milieu. Cela permettra de réaliser une clé de détermination des types et des fiches descriptives de chaque type. Une validation devra également être faite. 49

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121 Conclusion Aujourd hui, la société attend de l agriculture de nouvelles fonctions comme la mise en valeur des paysages ou la production de biens et de services. Sous réserve d un niveau d intensification adapté aux contraintes du milieu, les prairies permanentes sont au cœur d enjeux économiques, environnementaux et sociaux. Sur le territoire du Parc, elles occupent près de ha, soit plus de la moitié de la SAU du Parc. Depuis 2008, le Parc via le Sycoparc met en œuvre une politique en faveur des prairies permanentes dans le cadre notamment des Mesures Agro-Environnementales territorialisées et du concours prairies fleuries. Pour faire face au manque de connaissances et de considérations envers les prairies permanentes, le Parc s est engagé depuis 2010 dans une étude qui doit permettre de caractériser les prairies permanentes des Vosges du Nord. Pour cela, des relevés floristiques et une étude des conditions de milieu et des pratiques agricoles ont été conduits sur 121 prairies appartenant à 11 exploitations agricoles. Cette étude a mis en évidence de nombreuses fonctions agronomiques et environnementales (préservation de la biodiversité, mise en valeur des paysages, contribution à la qualité de l eau et de l air) pouvant être tenues par les prairies naturelles des Vosges du Nord. Cependant, les agriculteurs engagés dans l étude semblent peu conscients de ces fonctions. Pourtant, les prairies naturelles occupent encore aujourd hui une place importante dans leur SAU (36 à 100%). L herbe reste l aliment de base des rations animales. Il existe une grande diversité de prairies au sein du Parc. L analyse des relevés floristiques a permis de regrouper les 121 prairies en 13 types homogènes d un point de vue floristique. Certaines pratiques agricoles (date de première exploitation, mode d exploitation, chargement) et conditions de milieu (topographie, régime hydrique, substrat géologique) expliquent cette diversité. L analyse de la composition floristique des prairies a mis en évidence une richesse spécifique, un nombre d espèces oligotrophes et une proportion d espèces entomophiles différents selon les types de prairies. Nous avons également montré qu il est possible d évaluer la valeur agronomique des prairies (productivité, souplesse d exploitation, précocité) à partir de l analyse de leur composition floristique. Grâce à cette étude, nous pouvons désormais mieux appréhender la diversité des prairies présentes sur le territoire et nous connaissons mieux leurs fonctions agronomiques et environnementales. Ces résultats vont permettre la réalisation d une clé de détermination et des fiches décrivant les types. Ce travail est une étape essentielle de l étude prairie. Cependant, il doit être poursuivi afin de valider et de valoriser les résultats. Il semble nécessaire de mettre en place un plan d actions afin de communiquer efficacement sur les services agronomiques et environnementaux fournis par les prairies naturelles et pour former et accompagner les conseillers agricoles sur le terrain, afin qu ils s approprient la typologie. Le Parc naturel régional des Vosges du Nord doit poursuivre ses efforts afin de réussir à concilier des objectifs de production indispensables au maintien d une agriculture économiquement viable avec la nécessité de préserver l environnement. 50

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123 Bibliographie Articles et ouvrages : Agreil, C. ; Magda, D. ; Guérin, G. ; Mestelan, P Quelles sont les valeurs agronomiques des prairies fleuries dans les systèmes d élevage?. Le journal du concours agricole national des prairies fleuries dans les Parcs naturels régionaux et les Parcs nationaux. N 1, pp.4. Ansquer, P Caractérisation agroécologique des végétations prairiales naturelles en réponse aux pratiques agricoles. Apports pour la construction d outils de diagnostic. Thèse pour obtenir le titre de Docteur de l Institut National Polytechnique de Toulouse, École doctorale : Sciences Écologiques Vétérinaires Agronomiques et Bioingénieries, pp Balent, G. ; Duru, M. ; Magda, D Pratiques de gestion et dynamique de la végétation des prairies permanentes. Une méthode pour le diagnostic agro-écologique, une application aux prairies de l Aubrac et de la vallée de l Aveyron. Etudes et Recherches sur les Systèmes Agraires et le Développement, N 27, pp Baumont, R. ; Michaud, A. ; Plantureux, S Valeurs fourragères et environnementales. Résultats du réseau de parcelles et des collections d espèces. Séminaire Casdar «Les prairies Permanentes françaises au cœur d enjeux agricoles et environnementaux», Mirecourt, 21 avril 2011, 42 diapositives. Béranger, C Mesures agro-environnementales et prime à l herbe. Réalités et perspectives pour les prairies (Présentation générale). Fourrages, N 177, pp Bonischot, R Fumure de fond et potentialités de la prairie permanente. Fourrages, N 98, pp Bornard, A. ; Bassignana, M. ; Bernard-Brunet, C. ; Labonne, S. ; Cozic, P La diversité végétale des alpages des Alpes internes françaises et italiennes. Influence du milieu et des pratiques. Fourrages, N 178, pp Caillaud, D Synthèse régionale des données des réseaux d élevage bovins lait-campagne Institut de l Élevage, 50p. Cardasol, V Fertilisation organique des prairies permanentes roumaines : synthèse de résultats d essais multilocaux et de longue durée. Fourrages, N 139, pp Carrière, P. ; Dumont, B. ; Cordonnier, S. ; Orth, D. ; Teyssonneyre, F. ; Petit, M L exploitation des prairies de montagne peut-elle concilier biodiversité et production fourragère?. Actes du colloque Moyenne montagne en devenir : développement agricole et agroalimentaire, INRA-ENITA, Lempdes, pp Chambre d Agriculture de Normandie Le guide de l herbe. Prairiales Normandie, 200p. Chatellier, V. ; Vérité, R Élevage bovin et environnement. Dossier de l environnement de l INRA, N 23, pp Cossée, B La plurifonctionnalité des prairies. Fourrages, N 160, pp Crémer, S. ; Knoden, D. ; Luxen, P Les amendements basiques ou chaulage des prairies. Fourrages Mieux, janvier 2008, 7p. Cruz, P. ; Duru, M. ; Therond, O. ; Theau, J.P. ; Ducourtieux, C. ; Jouany, C. ; Al Haj Khaled, R. ; Ansquer, P Une nouvelle approche pour caractériser les prairies naturelles et leur valeur d usage. Fourrages, N 172, pp

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129 Petit, S. ; Vansteelant, J.-Y. ; Plaige, V. ; Fleury, P Les typologies de prairies : d'un outil agronomique à un objet de médiation entre agriculture et environnement. Fourrages, N 179, pp Peyraud, J.L Fertilisation azotée des prairies et nutrition des vaches laitières. Conséquences sur les rejets d azote. INRA, Productions Animales, N 13, pp Plantureux, S. ; Bonischot, R. ; Guckert, A Utilisation d une typologie des prairies permanentes du Plateau Lorrain pour le diagnostic agronomique. Fourrages, N 123, pp Plantureux, S. ; Peeters, A. ; McCraken, D Biodiversity in intensive grasslands : Effect of management, improvement and challenges. Agronomy Research, N 3, pp Pôle fromager AOP Massif Central Typologie multifonctionnelle des prairies. Niveau 1 Version simplifiée et de terrain décrivant les types majoritaires rencontrés en zones AOP. 160 p. Poozesh, V Réponse des graminées des prairies permanentes à l acidité, à l aluminium et à la fertilisation (N, P) : relations avec les traits fonctionnels. Thèse pour obtenir le titre de Docteur de l Institut National Polytechnique de Toulouse, École Doctorale SEVAB, spécialité : Fonctionnement des Écosystèmes et Agrosystèmes, 139 p. Région Alsace Guide des sols d Alsace Petite région naturelle n 1 : Outre-Forêt. Un guide pour l identification des sols et leur valorisation agronomique. 254 p. Région Alsace Guide des sols d Alsace Petite région naturelle n 13 : Alsace Bossue. Un guide pour l identification des sols et leur valorisation agronomique. 216 p. Région Alsace Guide des sols d Alsace Petite région naturelle n 3 : Pays de Hanau et de Saverne. Un guide pour l identification des sols et leur valorisation agronomique. 275 p. Rodrigues, A. ; Andueza, D. ; Picard, P. ; Cecato, U. ; Farruggia, A. ; Baumont, R Valeur alimentaire et composition floristique des prairies permanentes : premiers résultats d une étude conduite dans le Massif Central. Rencontres Recherches Ruminants, N 14, pp Rook, A.J. ; Tallowin, J.R.B Grazing and pasture management for biodiversity benefit. Animal Research, Vol 52, N 2, pp Service Presse INRA Le rôle positif des prairies dans le stockage du carbone. Fiche de Presse Info du 6/03/2007. Soussana, J.F. ; Allard, V. ; Pilegaard, K. ; Ambus, P. ; Amman, C. ; Campbell, C. ; Ceschia, E. ; Clifton- Brown, J. ; Czobel, R. ; Domingues, R. ; Flechard, C. ; Fuhrer, J. ; Hensen, A. ; Horvath, L. ; Jones, M. ; Kasper, G. ; Martin, C. ; Nagy, Z. ; Neftel, A. ; Raschi, A. ; Baronti, S. ; Rees, R.M. ; Skiba, U. ; Stefani, P. ; Manca, G. ; Sutton, M. ; Tuba, Z. ; Valentini, R Full accouting of the greenhouse gas (C0 2, N 2 0, CH 4 ) budget of nine European grassland sites. Agriculture, Ecosystems and Environment, N 121, pp Thébault, A Étude du fonctionnement écologique des prairies et de sa contribution à la diversité des usages dont elles font l objet, Villar d Arène, Hautes Alpes. Mémoire de fin d études pour l obtention du Diplôme d Agronomie Approfondie Spécialisation Génie de l Environnement, Ecole Nationale Supérieure Agronomique de Rennes, 71p. Tiwari, S. C Effets of organic manure and NPK fertilization on earthworm activity in an Oxisol. Biology and Fertility of Soils, N 16, pp Véron, F. ; Bernard-Brunet, J Importance des prairies et enjeux environnementaux associés, analysés à l échelle cantonale. Fourrages, N 177, pp

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133 Liste des annexes Annexe I : Présentation synthétique des Mesures Agro-environnementales proposées aux agriculteurs du Parc Annexe II : Catégorie fourragère des principales espèces prairiales Annexe III : Quelques plantes indicatrices des conditions de milieu et des pratiques agricoles Annexe IV : Exemple d un calendrier d enregistrement des pratiques agricoles Annexe V : Questionnaire permettant un diagnostic rapide de l exploitation Annexe VI : Questionnaire permettant la caractérisation des pratiques agricoles et du milieu à l échelle de l unité de gestion Annexe VII : Fiche de terrain permettant l enregistrement des relevés floristiques Annexe VIII : Exemple d un relevé floristique réalisé sur une prairie naturelle mosellane Annexe IX : Principales étapes permettant la détermination des pentes, altitudes et orientations des parcelles Annexe X : Fiches permettant l enregistrement des observations réalisées à partir des sondages tarière Annexe XI : Fiches techniques aidant l enregistrement des observations réalisées à partir des sondages tarière Annexe XII : Données retenues pour l analyse des calendriers d enregistrement des pratiques agricoles Annexe XIII : Typologie fonctionnelle des graminées fourragères pérennes Annexe XIV : Synthèses des résultats des enquêtes Annexe XV : Localisation des parcelles dans la pré-typologie Annexe XVI : Tableau permettant la caractérisation des 13 types à partir des conditions de milieu et des pratiques agricoles

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135 Annexe I : Présentation synthétique des Mesures Agro-Environnementales proposées aux agriculteurs du Parc. Mesures agro-environnementales proposées en Alsace Type d'habitat ou de couvert Zonage Objectif visé Code de la mesure Absence de fauche Fertilisation azotée organique (absence de minéral) Modalités de gestion Absence de pâturage Chargement moyen Mise en défens Financement euros/ha/an Habitats Natura 2000 Habitats Natura 2000 Habitats d'espèces Natura 2000 Prairies maigres de fauche Prairies maigres de fauche; Prairies sèches ; Prairies à Molinie Prairies à papillons Gestion extensive des prairies maigres de fauches (65.10) des prairies sèches (62.10) et des prairies à Molinie (64.10) Gestion des prairies à papillons (Azurés des paluds et de la sanguisorbe) PM1 * 60 U/ha/an * PM2 PP1 15/04 au 15/06 20/06 au 31/08 Aucun apport azoté Aucun apport azoté 15/04 au 15/06 Toute l'année 1 UGB/ha entre 01/05 et 31/10 1 UGB/ha entre le 16/06 et 31/10 Si nécessaire 197 Si nécessaire 361 * * 450 Couvert Herbe Couvert Herbe Autres prairies Autres prairies, Prairies humides Gestion extensive des prairies HE1 * 60 U/ha/an * * Si nécessaire 147 HE2 * Aucun apport azoté * 1 UGB/ha entre 01/05 et 31/10 Si nécessaire 261 Couvert Culture Couvert Culture Cultures Restauration des surfaces labourables en prairies HE3 * 60 U/ha/an (minéral autorisé) Cultures HE4 * Aucun apport azoté * * * 1 UGB/ha entre 01/05 et 31/10 Obligation si pâturage Obligation si pâturage Mesures agro-environnementales proposées en Lorraine Type de couvert et/ou habitat visé Code de la mesure Objectifs de la mesure Financement Prairies prioritaires (pentes, fonds de vallées et clairières) LO_VOMO_HE1 Réduire la fertilisation azotée à 30 U d N total 212 /ha/an Prairies prioritaires (pentes, fonds de vallées et clairières) LO_VOMO_HE2 Supprimer la fertilisation minérale et organique sur prairies sensibles 228 /ha/an Prairies prioritaires (fonds de vallées) LO_VOMO_HE3 Supprimer la fertilisation minérale et organique sur prairies sensibles et remettre en état des surfaces prairiales après inondation dans les zones d expansion des crues 261 /ha/an Cultures prioritaires (zones fragilisées au risque d érosion et aires d alimentation des 5 captages dégradés de la Vallée de la Schwalb) LO_VOMO_HE4 Remettre en herbe et réduire la fertilisation minérale et organique sur des terres arables sensibles à l érosion 370 /ha/an Haies mellifères (avis du Comité de Pilotage Vosges Mosellanes) LO_VOMO_HA1 Entretenir des haies mellifères localisées de manière pertinente 0,34 /ml/an Mares LO_VOMO_PE1 Restaurer et/ou entretenir des mares et plans d eau naturels sans activité de pêche ou de loisir 56 /mare/an

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137 Annexe II : Catégorie fourragère des principales espèces prairiales Les graminées Les légumineuses Les diverses Nom latin Nom français Catégorie fourragère Phleum pratense Fléole des près Lolium perenne Rays-Grass anglais Lolium multiflorum Ray-Grass italien Dactylis glomerata Dactyle Très bonne Festuca pratensis Fétuque des près à Festuca arundinacea Fétuque élevée Bonne Poa trivialis Pâturin commun Poa pratensis Pâturin des près Arrhenatherum eliatus Fromental Agrostis canina Agrostis des chiens Agrostis stolonifera Agrostis stolonifère Agrostis tenuis Agrostis vulgaire Agrostis capillaris Agrostis fin Agropyrum repens Chiendent rampant Alopecurus pratensis Vulpin des près Moyenne Avena pubescens hubs Avoine pubescente Festuca rubra Fétuque rouge Holcus lanatus Houlque laineuse Koeleria cristata Koelerie à crête Trisetum flavescens Avoine jaunâtre Anthoxanthum odorantum Flouve odorante Briza media Brise intermédiaire Brachypodium pinnatum Brachypodium penné Bromus mollis Brome mou Cynosourus cristatus Crételle Danthonia decumbens Danthonia decumbens Médiocre Deschampsia cespitosa Canche cespiteuse à Festuca ovina Fétuque ovine Nulle Glycéria fluitans Glycéride flottante Holcus mollis Houlque molle Hordeum secalinum Orge faux seigle Nardus srticta Nard raide Poa annua Pâturin annuel Lotus corniculatus Lotier corniculé Lotus uliginosus Lotier des marais Très bonne Medicago lupulina Minette à Trifolium pratense Trèfle violet bonne Trifolium repens Trèfle blanc Lathyrus pratensis Gesse des près Ononis spinosa Bugrane épineuse Moyenne Trifolium fragiferum Trèfle porte fraise à Trifolium dubium Trèfle douteux Médiocre Viscia cracca Vesca cracca Achillea millefollium Achillée millefeuille Moyenne Plantago lanceolata Plantain lancéolé à Taraxacum officinale Pissenlit Médiocre Tragopogon pratensis Salsifis des près Source : Hubert, F. ; Patrice, P Guide pour un diagnostic prairial. 241 p.

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139 Annexe III : Quelques plantes indicatrices des conditions de milieu et des pratiques agricoles Source : GNIS. Quelques plantes indicatrices des conditions de milieu. Disponible sur Internet : [consulté le 06/06/2011])