Une mesure de l homogénéisation biotique des communautés végétales par le programme Vigie-flore, suivi participatif de la flore de France

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1 ECOVEG11 Écologie des communautés végétales - Mercredi 25 mars 2015 Session 1 : Comprendre les communautés végétales Implications pour la gestion et la conservation Une mesure de l homogénéisation biotique des communautés végétales par le programme Vigie-flore, suivi participatif de la flore de France Gabrielle Martin Emmanuelle Porcher, Nathalie Machon, Eric Motard, Diane Gonzalez et 238 Vigie-floristes gmartin@mnhn.fr - UMR 7204 MNHN-CNRS-UPMC, Equipe CESCO

2 CONTEXTE DE LA MISE EN PLACE DU PROGRAMME VIGIE-FLORE ACTIVITÉS HUMAINES ET CHANGEMENT AU SEIN DE LA BIODIVERSITÉ La biodiversité est modifiée par les activités humaines Pollution, changements des modes d occupation du sol Fragmentation des habitats Phytolacca americana, Tela Botanica Invasions biologiques Lonicera implexa - Papaver rhoeas - Blackstonia perfoliata - Aphyllantes monspeliensis - Ajuga chamaepitys Observateurs Vigie-flore, saison 2013

3 L HOMOGÉNÉISATION BIOTIQUE Augmentation de la similarité des communautés végétales en réponse aux changements globaux Modifications écologiques Van Gogh, Field with poppies, 1889 Kunsthalle de Brême Mondrian, Composition with Gray and Light Brown, 1918 Abondance des espèces communes, introduction d espèces exotiques Importance des suivis d espèces communes dans des milieux plus ou moins anthropisés

4 QUELS BESOINS POUR RÉALISER CES SUIVIS? Besoin de gros jeux de données à larges échelles spatiales et temporelles, bien renseignées (habitats et paramètres environnementaux) et fiables sur le plan de la qualité pour croiser différents facteurs dans les analyses. Myosotis corsica, Renoso Bastani, 07/07/2013, observateur Vigie-flore Données d un observateur quelque part en France Données de plusieurs observateurs en France Une année correspond à un jeu de donnée temporel

5 APPORTS DES SCIENCES PARTICIPATIVES «Citizen science is the involvment of volunteers in research» (Dickinson et al. 2010, Annual Review of Ecology, Evolution and Systematics) Protocoles and Résultats Observateurs Programme de science participative Chercheurs Questions and onnées Projets de recherche scientifique reposant sur des réseaux d observateurs bénévoles, coordonnés par une équipe de recherche. Bénéfices réciproques liés à ce type de programme.

6 Programme créé en 2009 par le MNHN et l association Tela Botanica, Appel aux botanistes volontaires pour réaliser des suivis floristiques, Au sein de tous types d habitats, dans des milieux plus ou moins anthropisés. Friche de Bercy, Petite Ceinture de Paris, 27/03/2014

7 OBJECTIFS DU PROGRAMME VIGIE-FLORE Détecter les changements de composition au sein des communautés végétales Liés aux activités humaines Liés aux changements passés comparaisons spatiales Résultats à court terme Liés aux changements actuels comparaisons temporelles Résultats à long terme

8 PROTOCOLE DU PROGRAMME VIGIE-FLORE Le protocole s inspire de deux suivis : British Countryside Survey 25 placettes (10m2) dans 257 mailles (1km2) Switzerland Biodiversity Monitoring 1600 placettes (10m2)

9 PROTOCOLE DU PROGRAMME VIGIE-FLORE Échantillonnage représentatif du territoire Protocole standardisé permettant des comparaisons spatiales et temporelles Données de présence et d abondance

10 Vigie-flore 2244 espèces, 776 genres, 189 familles botaniques 6 années de suivi floristique 238 observateurs en France 6 journées de rencontre des observateurs Vigie-flore plantes identifiées 482 mailles, 2636 placettes

11 ÉVOLUTION DE LA PARTICIPATION DEPUIS botanistes ont envoyé des données 6495 relevés 482 mailles, 2636 placettes inventoriées 2244 espèces, 776 genres, 189 familles Nombre de mailles échantillonnées (carré bleu=chaque année, carré vert=total cumulé) Source : Vigie-flore Auteur : G.Martin - MNHN 06/03/ mailles inventoriées depuis 2009

12 ÉVOLUTION DE LA PARTICIPATION DEPUIS botanistes ont envoyé des données 3236 relevés 168 mailles, 1014 placettes inventoriées 765 espèces, 389 genres, 116 familles Nombre de mailles échantillonnées (carré bleu=chaque année, carré vert=total cumulé) Source : Vigie-flore Auteur : G.Martin - MNHN 06/03/ mailles inventoriées en Ile-de-France depuis 2009

13 VARIATIONS TEMPORELLES À l ÉCHELLES DES ESPÈCES Lonicera implexa - Papaver rhoeas - Blackstonia perfoliata - Aphyllantes monspeliensis - Ajuga chamaepitys Observateurs Vigie-flore, saison 2013

14 TENDANCES TEMPORELLES RÉGIONALES D ESPÈCES EN IDF Pourcentage pente 87,46 P-value 3,63 E-16 Espèce de prairies mésophiles Refuge dans les bernes routières Images Tela Botanica Pourcentage pente 138,23 P-value 7,90 E-15 Espèce nitrophile favorisée par les activités anthropiques Pourrait devenir dominante dans les prairies amendées Pourcentage pente 115,3 P-value 2,9 E-11 Espèce se maintenant dans les cultures Pourrait profiter des particularités climatiques des dernières années en IDF

15 TENDANCES TEMPORELLES RÉGIONALES D ESPÈCES EN IDF Pourcentage pente -61,78 P-value 1,63 E-21 Espèce commensale des cultures d hiver Pourrait souffrir des particularités climatiques des dernières années en IDF Images Tela Botanica Pourcentage pente -39,48 P-value 1,46 E-08 Espèce relativement ubiquiste Pourrait souffrir de l humidité et des particularités climatiques de ces dernières années en IDF

16 COMPARAISON DE LA TENDANCE TEMPORELLE DE CIRSIUM ARVENSE AU NIVEAU NATIONAL ET RÉGIONAL Tendance nationale Tendance régionale (IDF) Pourcentage pente 9,92 Pourcentage pente 63,61 P-value 0,18 P-value 1,26 E-07 Tendance régionale qui se distingue de la tendance nationale pour cette espèce En Ile-de-France, pratiques agricoles très intenses les populations qui restent sont très résistantes et compétitives Images Tela Botanica

17 VARIATIONS TEMPORELLES À l ÉCHELLES DES COMMUNAUTÉS VÉGÉTALES

18 onicera implexa -Papaver rhoeas -Blackstonia perfoliata -Aphyllantes monspeliensis juga chamaepitys-observateurs Vigie-flore, saison 2013 Marion Chevrier Changement de la richesse spécifique entre 2009 et 2013 VARIATIONS TEMPORELLES DE LA RICHESSE SPÉCIFIQUE Les communautés végétales des milieux agricoles ont perdu en moyenne une espèce par site étudié depuis ** * Culture 104 plots Forêt 76 plots Prairies 17 plots Friches 25 plots Total 222 placettes en Ile-de-France

19 INDICE DE SIMILARITÉ Mesure de la ressemblance entre les communautés végétales par la proportion d espèces qu elles partagent t t

20 Augmentation de l indice de similarité Homogénéisation biotique INDICE DE SIMILARITÉ Mesure de la ressemblance entre les communautés végétales par la proportion d espèces qu elles partagent t t t+1 t+1

21 onicera implexa -Papaver rhoeas -Blackstonia perfoliata -Aphyllantes monspeliensis juga chamaepitys-observateurs Vigie-flore, saison 2013 Marion Chevrier Changement de l indice de similarité entre 2009 et 2013 CHANGEMENTS TEMPORELLES DE L INDICE DE SIMILARITÉ Les communautés végétales des milieux agricoles, forestiers et rudéraux (friches) sont de moins en moins similaires depuis *** *** *** Culture 104 plots Forêt 76 plots Prairies 17 plots Friches 25 plots Total 222 placettes en Ile-de-France

22 onicera implexa -Papaver rhoeas -Blackstonia perfoliata -Aphyllantes monspeliensis juga chamaepitys-observateurs Vigie-flore, saison 2013 Variation de l indice de similarité moyen entre 2009 et 2013 Marion Chevrier VARIATIONS TEMPORELLES DE LA RICHESSE SPÉCIFIQUE ET DE L INDICE DE SIMILARITÉ SONT CORRELÉES La réduction de la richesse spécifique locale résulte en une différenciation dans la composition des espèces des communautés végétales. *** Variation de la richesse spécifique entre 2009 et 2013

23 onicera implexa -Papaver rhoeas -Blackstonia perfoliata -Aphyllantes monspeliensis juga chamaepitys-observateurs Vigie-flore, saison 2013 Similarité moyenne entre les placettes par année Marion Chevrier DÉCLIN CONTINU DE L INDICE DE SIMILARITÉ DANS LES HABITATS AGRICOLES Les communautés végétales des milieux agricoles sont de moins en moins similaires depuis Forêt Prairie Friche Culture

24 Effective variation (%) CONCLUSIONS ET PERSPECTIVES Les résultats préliminaires suggèrent une différenciation biotique des communautés végétales dans les milieux agricoles en contradiction avec le patron général d homogénéisation biotique! semble liée à la perte d espèces identiques. liée aux changements des pratiques agricoles récentes? Quelques résultats du suivi temporel des oiseaux communs (STOC) :

25 Vigie-flore : une opportunité pour les botanistes de s impliquer dans un suivi de la flore sauvage Foire aux mailles Vigie-flore 2015

26 Merci! - Friche de Bercy, Petite Ceinture de Paris, 27/03/2014