Biodiversité, type de sol et intensité de l'exploitation de prairies permanentes du Plateau...

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This article was downloaded by: [Universitaetsbibliothek Wuerzburg] On: 29 October 2014, At: 05:23 Publisher: Taylor & Francis Informa Ltd Registered in England and Wales Registered Number: 1072954 Registered office: Mortimer House, 37-41 Mortimer Street, London W1T 3JH, UK Acta Botanica Gallica: Botany Letters Publication details, including instructions for authors and subscription information: http://www.tandfonline.com/loi/tabg20 Biodiversité, type de sol et intensité de l'exploitation de prairies permanentes du Plateau lorrain Sylvain Plantureux a a Laboratoire Agronomie , Environnement ENSAIA- INRA , 2 avenue de la Forêt-de-Haye, F-54505 , Vandoeuvre Cedex Published online: 27 Apr 2013. To cite this article: Sylvain Plantureux (1996) Biodiversité, type de sol et intensité de l'exploitation de prairies permanentes du Plateau lorrain, Acta Botanica Gallica: Botany Letters, 143:4-5, 339-348, DOI: 10.1080/12538078.1996.10515730 To link to this article: http://dx.doi.org/10.1080/12538078.1996.10515730 PLEASE SCROLL DOWN FOR ARTICLE Taylor & Francis makes every effort to ensure the accuracy of all the information (the “Content”) contained in the publications on our platform. However, Taylor & Francis, our agents, and our licensors make no representations or warranties whatsoever as to the accuracy, completeness, or suitability for any purpose of the Content. Any opinions and views expressed in this publication are the opinions and views of the authors, and are not the views of or endorsed by Taylor & Francis. The accuracy of the Content should not be relied upon and should be independently verified with primary sources of information. Taylor and Francis shall not be liable for any losses, actions, claims, proceedings, demands, costs, expenses, damages, and other liabilities whatsoever or howsoever caused arising directly or indirectly in connection with, in relation to or arising out of the use of the Content.

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Acta Botanica Gallica: BotanyLettersPublication details, including instructions forauthors and subscription information:http://www.tandfonline.com/loi/tabg20

Biodiversité, type de sol etintensité de l'exploitationde prairies permanentes duPlateau lorrainSylvain Plantureux aa Laboratoire Agronomie , Environnement ENSAIA-INRA , 2 avenue de la Forêt-de-Haye, F-54505 ,Vandoeuvre CedexPublished online: 27 Apr 2013.

To cite this article: Sylvain Plantureux (1996) Biodiversité, type de sol et intensitéde l'exploitation de prairies permanentes du Plateau lorrain, Acta Botanica Gallica:Botany Letters, 143:4-5, 339-348, DOI: 10.1080/12538078.1996.10515730

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Acta bot. Gallica, /996, 143 (415). 339-348.

Biodiversite, type de sol et intensite de I' exploitation de prairies permanentes du Plateau lorrain

par Sylvain Plantureux

Laboratoire Agronomie et Em•ironnement ENSAIA-INRA. 2 al'enue de Ia Foret-de-Haye. F-54505 Vandoeuvre Cedex

INTRODUCTION

Re.1·ume.- La biodiversite de prairies permanentes du Plateau lorrain est etu­diee en considerant le nombre d'especes par station (Ns) et l'indice de Shannon (Is) calcule a partir des frequences de presence des especes. Ces informations sent confrontees a une enquete sur les pratiques agricoles et !'analyse des conditions edaphiques. L'etude montre que les deux indicateurs de biodiversite ne sent pas determines par les memes facteurs. Si (Ns) et (Is) sent reduits par Ia fertilisation minerale et le rythme d'exploitation, seul (Ns) depend du type de sol. Parmi les composantes de I' intensification, (Ns) est tres lie au niveau trophi­que, alors que (Is) depend plut6t du rythme d'exploitation.

Summary.- Vegetation biodiversity of permanent pastures of Plateau lorrain (north-eastern France) has been studied. Two variables were considered :the total number of species per grassland (Ns). and the Shannon index (Si) calcula­ted on the basis of the species frequency in the sward. Results showed that (Ns) and (Si) are not determined by the same factors. (Ns) and (Si) are reduced by the mineral fertilisation and grazing or cutting frequency, whereas (Ns) is also affected by the type of soil. (Ns) is particularly related to the nutrient status of the soil, and (Si) to the growing time of the biomass.

Key words : biodiversity - grassland - fertilisation - grazing.

Les prairies permanentes representent plus du tiers de Ia surface utilisee par !'agricul­ture sur le territoire fran~ais, soit environ 10,6 millions d'hectares (Source: Ministe­re de I' Agriculture, SCEES, 1994). La ges­tion de ces surfaces varie fortement selon les regions et les systemes de production agricole.

Une partie de ces prairies correspond a des situations ou !'intensification est restee tres limitee, soit en raison de contraintes liees au milieu (fortes pentes, zones inon­dables, fort deficit hydrique ... ), soit par choix d'un systeme de production exten­sif. Julien estimait ainsi en 1991 que I 00.000 exploitations agricoles pratiquant l'elevage, et occupant 4,7 millions d'hec­tares, pouvaient etre qualifiees d'extensives.

©Societe botanique de France 1996. ISSN 1253-8078.

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Les autres surfaces fourrageres ont fait )'objet d'une intensification plus ou moins importante, qui s' est traduite so it par un abandon des prairies permanentes, au pro­fit du mai"s-fourrage et des prairies semees, soit par une augmentation de Ia production des prairies permanentes. Cet intensifica­tion de Ia production a ete rendue possible par l'accroissement de Ia fertilisation et Ia modification des techniques de recolte et de paturage. Elle s' est generalement traduite par une diminution de Ia biodiversite, par­ticulierement perceptible au niveau du nom­bre d'especes.

L'evolution du contexte economique et Ia demande sociale en matiere de protec­tion de l'environnement et de qualite des produits amene aujourd'hui a reconsiderer le niveau d'intensification de cette produc­tion fourragere. Le maintien de Ia biodiver­site n' apparai't cependant pas com me I' en­jeu majeur dans ces situations intensives, en comparaison de problemes tels que ceux lies a Ia pollution nitrique des nappes phreatiques. Deux raisons motivent cepen­dant de s'interesser a Ia biodiversite dans ces milieux :

-En premier lieu, des politiques d'inci­tation a I' extensification fourragere sont actuellement mises en place au niveau na­tional et europeen. La mise en oeuvre de ces politiques s' appuie sur des criteres tech­niques precis comme des seuils de charge­ment animal moyen par hectare et par an. II est utile de s'interroger sur Ia pertinence de ces criteres dans l'optique d'un main­tien ou d'une augmentation de Ia biodiver­site.

- Une forme de biodiversite importante sur Ie plan agronomique est Ia biodiversite genetique des especes fourrageres. II s'agit en l'occurrence d'identifier, de conserver in situ (une espece dans son ecosysteme) et de valoriser les ressources genetiques des especes prairiales en vue d'une utilisation ulterieure (BRG, 1995).

Dans cette optique, le present travail a eu pour objectif d'evaluer l'impact relatif

du mode de gestion et du milieu sur Ia biodi­versite de prairies permanentes intensifiees.

MATERIEL ET METHODES

L'echantillon etudie comporte 98 prairies permanentes exploitees par des eleveurs laitiers du sud-ouest du de­partement des Vosges, dans Ia region naturelle du Pla­teau lorrain (Piantureux et a/., 1987). Les stations ap­partiennent a tous les types prairiaux recenses en Lor­raine, a I' exception des situations les plus hum ides, c'est a dire de celles subissant des inondations regulieres, et des prairies de montagne des Vosges (Zangiacomi et a/., 1980). L'echantillonnage a perm is de retenir des prai­ries dont le mode de gestion varie principalement en lone­lion du mode d'utilisation, de l'intensite d'exploitation et de Ia fertilisation. Les informations suivantes ont ete col­lectees pour chaque prairie :

- le mode d'utilisation principal : pature, fauche ou utilisation mixte pature-fauche,

- les durees et frequences des exploitations, - le nombre et Ia categorie des animaux au paturage

(vaches laitieres productrices, vaches laitieres taries, genisses, autres bovins laitiers),

- Ia fertilisation minerale (azote, phosphore et potas­sium) et organique pratiquee depuis 5 ans,

- le type de sol et les caracteristiques chimiques de I' horizon de surface (0 a 15 em) : pH-eau, teneur en K+, Mg2+, ca2+, Ntotal et Phosphore selon Ia methode de dosage Joret-Hebert (Joret et Hebert, 1955).

Le mode de gestion des prairies etudiees est resume dans le tableau 1. La comparaison de ces informations aux references techniques regionales a permis de montrer que le niveau d'intensification des prairies echantillonnees correspond aux situations generale­ment observees en Lorraine, a !'exception des prai­ries les plus extensives (stations sans apport de fer­tilisation avec un chargement animal Iaibie ou une fauche tardive).

L'etude de Ia vegetation de chaque prairie a consiste a determiner sa composition floristique et Ia structure de sa vegetation (frequence de presence F % et contribu­tion a Ia production B %) selon Ia methode des poi­gnees (De Vries et De Boer, 1959). Ces informations ont permis d'etablir une typologie des prairies, et d'etablir Ia dynamique de Ia vegetation (Piantureux eta/., 1993).

La biodiversite des prairies a ete estimee par deux criteres : le nombre total d'especes presentes (Ns) et l'indice de Shannon (Is) calcule a partir des frequences de presence (F %) (Frontier eta/., 1991):

Ns IS=-~ [ Fi.log Fi ]

1 2

Le niveau de certains facteurs edaphiques comme le regime hydrique a ete estime par le calcul d'indices ecologiques stationnels selon Ia methode et les valeurs proposes par Ellenberg (Ellenberg, 1979).

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S. PLANTUREUX 341

Tableau 1.- Mode de gestion des prairies etudiees (n = 98). Table 1.- Utilisation of studied permanent pastures (n = 98)

Moyenne Ecart-type Mini. Maxi.

Fertilisation N en kg N.ha·1.an·1 23,4 33,5 0 180

Fertilisation P en kg P.ha·1.an·1 42,4 38,6 0 110

Fertilisation K en kg K.ha·1.an·1 30,4 41,9 0 200

Nombre de patures par an 3,1 2,9 0 12

Nombre de fauches par an 1,0 1,1 0 4

Chargement animal annuel 1,8 1,9 0 6,8

moyen en UGB.ha-1.an-1 ("')

Chargement animal instantane 11,2 14,2 0 60

en UGB.ha-1.passag_e-1 ("')

Temps de repousse de l'herbe 35,8 21,1 0 80

entre deux passages en jours

(*) UGB: Unite de Gros Betail, systeme de notation utilise pour estimer le chargement animal (1 vache laitiere = 1 UGB) (*) UGB : Stocking rate unit expressed as animal-equivalent (1 dairy cow= 1 UGB)

Le traitement des donnees a ete realise au moyen des logiciels FLORA-sys et STATITCF. Dans un premier temps, une analyse en composantes principales (ACP) a permis de distinguer les principaux facteurs de varia­tion de l'indice de Shannon (Is) et du nombre d'especes. L'effet de ces facteurs a ensuite ete etudie individuelle­ment.

RESULTATS

Etude des relations entre facteurs S'agissant d'une enquete, Ies facteurs du

milieu ainsi que Ies pratiques agricoles ont ete observes mais non controles, et sont done parfois lies les uns des autres. L' etu­de des relations entre ces divers facteurs par )'analyse en composantes principales a per­mis de degager trois groupes independants de facteurs :

I) le type de sol caracterise par le pH, Ia teneur du sol en K+, Mg2+, Ca2+, Ntotal et Ie taux de saturation du complexe absorbant. II s'agit de caracteristiques chimiques qua­si-permanentes du solliees au substrat geo­logique.

2) la fertilisation minerale et Ia fertilite chimique du sol en N et P : fertilisation phosphatee et potassique, teneur en P du sol et fertilite azotee (mesuree par l'indice d'Eilenberg de fertilite azotee). II s'agit des caracteristiques directement liees aux pra­tiques agricoles.

3) le mode d'utilisation des prairies : nombre et dates des fauches, nombre et dates des patures, chargement animal ins­tantane et moyen.

Les autres facteurs etudies apparaissent com me independants des groupes decrits ci­dessus.

La relation entre Ia fertilite du sol et le niveau de fertilisation est variable selon I' element considere. Pour Ie phosphore, Ia fertilisation sous forme de scories est tres ancienne pour les prairies du Plateau lor­rain, ce qui explique une etroite liaison avec Ia teneur en phosphore du sol. La fertilisa­tion potassique n' est par contre pas Iiee a Ia teneur en K+. Ceci s'explique par le fait que la fertilisation potassique des prairies

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etudiees est recente (mains de 5 ans), et qu'elle est souvent appliquee sur des sols deja bien pourvus en K+ (sols argileux sur substrats marneux). La situation de )'azote est plus complexe : en effet, Ia teneur en azote total du sol depend du type de sol et n'est pas Iiee au niveau de Ia fertilisation azotee, meme dans Ies situations ou l'en­grais est apporte depuis plus de quinze ans. Cette teneur est avant tout Iiee a Ia dynami­que de Ia matiere organique dans le sol (mineralisation-reorganisation) qui varie fortement selon Ia nature du substrat pedo­logique. L'apport d'engrais azotes agit par contre plus sur Ia fraction minerale de I' azo­te, non mesuree dans Ia presente etude. Ceci favorise les especes nitrophiles, comme en temoigne Ia liaison mise en evidence entre Ia fertilisation azotee et l'indice d'EIIenberg de fertilite azotee.

Facteurs de variation de l'indice de Shan­non

L'indice de Shannon (Is) des prairies etu­diees est compris entre 2,2 et 4,8 (moyen­ne 3,8). II existe une liaison statistiquement significative (r2 = 36%) entre (Is) et le nom­bre total d'especes (Fig. 1). Les valeurs de (Is) traduisent une repartition heterogene des frequences des especes. En effet, si tou­tes les especes avaient Ia meme frequence,

6.0 Is max

" s.o ~ .. 0

" 6 " 6 "' ~)a'~/66 "" en

4.0 .. ., ./.ft ~ ! 6 ..

u '6 '\a\66666 .E 3,0 '\A 6

2,0 10 20 30 40 50 60

Nombre d'especes

(Is) serait egal a (Is max), soit 4,3 pour 20 especes, 5,3 pour 40 especes et 5,9 pour 60 especes.

Parmi l'ensemble des facteurs etudies, (Is) apparalt principalement lie au mode d'utilisation et dans une moindre mesure au niveau de Ia fertilisation et de Ia fertilite du sol. La variabilite de (Is) est toutefois im­portante, et Ies liaisons avec ces facteurs ne sont pas tres etroites. Dans Ies conditions de I' echantillon, qui ne comprend pas de milieux tres humides (prairies inondables de fond de vallee), )'influence du type de substrat et de Ia nature chimique du sol sur cet indicateur de biodiversite apparalt tres limitee .

L'effet du mode d'utilisation s'explique principalement par deux caracteristiques : Ie temps de repos menage entre deux ex­ploitations (Fig. 2), et Ie chargement ani­mal (chargement annuel moyen et charge­ment animal instantane) (Fig. 3). Un temps de repos inferieur a 40-45 jours influence peu (Is) dont les variations sont comprises entre 2,75 et 4,4. Au-deJa de cette du­ree, on observe un effet positif du temps de repos sur (Is). Pour un chargement animal annuel moyen inferieur a 1,3 UGB.ha·' (UGB =Unite Gras Betail, estimation du char­gement animal), (Is) decrolt avec Ie niveau de chargement. Entre 1,3 et 3,5 UGB.ha·', cet effet semble s'estomper. Pour Ies valeurs de

Fig. 1.- Relation entre l'indice de Shannon et le nombre d'especes par prairie. Is max = valeur maximale de Is pour un nombre d'especes donne (equirepartition des frequences de especes)

Fig. 1.-Relation between the Shannon index (Is) and the number of species per grassland (Ns). Ism ax= maxi­mum value of (Is) for a given value of (Ns)

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5,0

4,5 c: 0 c: c: as 4,0 ~ en (I) "0 3,5 (I) ()

'6 ..5

3,0

2,5 0

4 4 4

t 4

4 4 4 4 4

j '£: 4 4 '

4 4 4 .a. 6 .a.

46 4 4

.4 4 ~ 4 4,a. I A.,.a. ~ 4 a• .a.

44 IJ!l4.a. 4

4 44 t

25 50 75

Temps de repos entre deux exploitations en jours

100

Fig. 2.- Eifel du temps de repos de Ia prairie sur l'indice de Shannon.

Fig. 2.- Effect of the growing time of biomass on Shan­non index.

chargement superieures a 3,5 UGB.ha- 1·le nombre d'observations est insuffisant pour degager une tendance. Aucune difference n' apparait entre les categories de bovin Iai­tier (genisses, vaches laitieres en produc­tion, vaches taries) ; les valeurs de (Is) sont ainsi comparables dans des stations patu­rees par des genisses ou par des vaches Iai­tieres, a condition de considerer des niveaux de chargement animal identiques.

Les valeurs moyennes de (Is) pour les differents modes d'utilisation des prairies sont presentees dans le tableau 2. (Is) est maximal pour des stations non paturees et qui ne sont fauchees que 2 fois par an. II s'agit de prairies ou Ia premiere fauche in­tervient tardivement (finjuin-debutjuillet), soit plus de 60 jours apres Ia reprise printa­niere de Ia croissance de Ia vegetation. A I' op­pose, Ies valeurs les plus faibles de (Is) sont observees lorsque le nombre de patures est superieur a 5, qu'il y ait ou non une fauche.

Les fertilisations minerales (azote, phos­phore ou potassium) reduisent (Is) dans des proportions tres comparables (Tableau 3). Au deJa de 70 a 80 kg.ha· 1.an·l d'element N, P ou K, (Is) ne decroit plus. En ce qui

5,0

4,5 c: 0 c: c: as 4,0 ~ en (I) "0 3,5 (I) ()

'6 ..5

3,0

2,5 0

6 6

4 6

6

6

6 6 4 11A ~ 4

6

2 3 4

Chargement animal annuel moyen en UGB/ha

5

Fig. 3.- Eifel du chargement animal annuel moyen sur l'indice de Shannon.

Fig. 3.- Effect of the mean annual stocking rate on the Shannon index.

concerne Ia fertilite chimique du sol, Ie phosphore (Fig. 4) et )'azote (Fig. 5) ont un effet depressif sur (Is), tandis que Ia teneur en potassium semble ne pas influer sur (Is). Aucune liaison n'a ete mise en evidence entre (Is) et les autres variables caracteris­tiques de Ia nature physico-chimique du sol ou de Ia fertilisation minerale ou organique.

Facteurs de variation du nombre d'es­peces presentes

Le nombre des especes des prairies etu­diees est compris entre 20 et 54. Contraire­ment ace qui est observe pour l'indice de Shannon (Is), ce nombre d'especes appa­rait non seulement lie aux pratiques agri­coles (mode d'utilisation et fertilisation), mais egalement aux variables edaphiques. Le type de sol influe en effet sur le nombre d'especes, Ia caracteristique Ia plus deter­minante etant I' etat hydrique du sol estime a partir de l'indice d'EIIenberg (Fig. 6). Dans les situations seches, le nombre d'es­peces est superieur a 30-40, tandis que les situations plus humides presentent une plus forte variabilite du nombre d'especes qui peut alors etre compris entre 20 et 55.

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Tableau 2.- Biodiversite et mode d'utilisation des prairies: effet du nombre de fauches et de patures sur le nombre d'especes et l'indice de Shannon (Is). Les lettres indiquent les groupes de moyennes homogenes selon le test de comparaison multiple de moyenne de Newman-Keuls (probabilite a = 0,05)

Table 2.- Biodiversity and utilisation of permanent grasslands : effect of the number of hays (fauche) or grazing (pature) on the number of species and the Shannon index (Is). Letters indicate comparable means according to the test of Newman-Keuls (probability a = 0,05)

Mode d' Nombre de Nombre de utilisation patures I an fauches I an

Fauche 0 3H

Fauche 0 2

Mixte 1 21.13

Mixte la4 1

Mixte 5a7 1

Pature lc\4 0

Pature 5a8 0

Autres cas

Ensemble

Comme pour l'indice de Shannon, les fertilisations minerales reduisent le nombre d'especes moyen par station (Tableau 3). Des fertilisations superieures a 70 a 80 kg.ha· 1.an·l COntinuent Cependant a di­minuer le nombre d'especes, contrairement ace qui pouvait etre observe pour (Is). La fertilite phosphatee (Fig. 7) et surtout Ia fer­tilite azotee (Fig. 8) ont un effet negatif sur le nombre d'especes. Une liaison relative­ment etroite (r2 = 37 %) existe ainsi entre le nombre d' especes et Ia fertilite azotee du sol estimee par l'indice stationnel calcule selon Ia methode d'Ellenberg.

Si les prairies de fauche extensives (2 fauches par an) presentent une richesse floristique plus grande, l'effet du mode d'utilisation apparait mains nettement que dans le cas de (Is) (Tableau 2). Les plus faibles nombres d'especes (20 a 32 par sta­tion) se rencontrent ainsi dans des prairies

Nombre de Nombre Indice de

stations d'especes Shannon

par station (Is)

5 31,8 c 3,74b

14 41,9 a 4,35a

19 33,3 c 3,80b

9 38,4b 3,75b

7 30,7c 3,52c

16 37,6b 3,72b

25 37,5b 3,57c

3

98

fauchees 3 a 4 fois par an, et dans des prai­ries a utilisation mixte (5 a 7 patures et I fauche par an). L'augmentation du nom­bre de patures par an reduit le nombre d' es­peces lorsque Ia prairie a une utilisation mixte, mais pas dans le cas d'un paturage exclusif.

DISCUSSION

Les resultats de Ia presente etude montrent que l'intensite d'exploitation modifie Ia biodiversite des prairies du Plateau lorrain. La forte variabilite du nombre d'especes et de I' in dice de Shannon indiquent cependant qu'il n'existe pas de liaison directe entre ces indicateurs de biodiversite et l'une des composantes de !'intensification. C'est done !'interaction de plusieurs facteurs, in­dependants ou non, qui determinent le ni­veau de biodiversite.

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S. PLANTUREUX 345

Tableau 3.- Biodiversite et fertilisation des prairies: effet des apports d'engrais mineraux (moyenne des 5 dernieres annees) sur le nombre d'especes et l'indice de Shannon (Is). Les lettres indiquent les groupes de moyennes homogenes selon le test de comparaison multiple de moyenne de Newman-Keuls (probabilite a= 0,05).

Table 3.- Biodiversity and fertilisation of permanent grasslands: effect of the mineral fertilisation (mean of the 5 past years) on the number of species and the Shannon index (Is). Letters indicate comparable means according to the test of Newman-Keuls (probability a= 0,05).

Element Apports en Nombre de Nombre Indice de kg.ha-t.an-1 stations d'especes par Shannon (Is)

[0-25] 47

N ]25-80] 27

]80-180] 24

[0-40] 28

p ]40-70] 34

] 80-110] 36

[ 0 -40] 41

K ] 40-70] 38

] 80-200] 19

5,0

4,5 1: 6e, A A 0 1: A Jt AA 1: A. At. A A ttl 4,0

A JA i/' A fA .I:. en tftAA AA ~ CD "0 3,5 IAA.t.AA CD A A A u A AA A '6 Aj A A A .5 3,0 A

A A

2,5 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8

Teneur en phosphore du sol eo g par kg sol (Joret-Hebert)

Fig. 4.- Eifel de Ia teneur en phosphore du sol sur l'indi­ce de Shannon.

Fig. 4.- Effect of the soil phosphorus concentration on the Shannon index.

station

37,3 a 4,01 a

34,4b 3,64b

34,2b 3,53 b

40,6 a 4,09 a

37,4b 3,69b

33,1 c 3,61 b

38,5 a 4,02 a

35,9b 3,74b

28,9c 3,50b

5,0 6. A

t.A 6 4,5

1:

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66 ~~66 en CD "0 3,5 6 A~~AA CD t.t A 6 u '6 66ja 66

6 .5 3,0 A A

A lA 6A

2,5 . 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0

lndice stationnel de fertilite azotee d'EIIenberg

Fig. 5.- Effet de Ia fertilite azotee du sol sur l'indice de Shannon.

Figure 5.- Effect of the soil nitrogen fertility (Ellenberg index) on the Shannon index.

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<II Ql (,)

.QI c. <II Ql 'b ~ .c E 0 z

60

50

40

30

20

10,_---.----r----r--~--~ 4,50 4,75 5,00 5,25 5,50 5,75

lndice stationnel d'etat hydrique d'EIIenberg

Fig. 6.- Effet de I' eta! hydrique du sol sur le nombre d'es­peces par prairie.

Fig. 6.- Effect of the water status (Ellenberg index) on the number of species per grassland.

Compte tenu de Ia diversite des milieux etudies (type de sol, mode d'utilisation, in­tensite d'exploitation), il n'est pas etonnant de constater des variations du nombre d' es­peces par station prairiale. La reduction de Ia richesse floristique avec I 'intensification peut en effet etre reliee a Ia disparition d'un grand nombre d'especes oligotrophes, rem­placees par un nombre plus reduit de me­sotrophes ou d'eutrophes. Le nombre d'es­peces apparalt ainsi plutot determine par Ie niveau trophique du sol que par Ie mode d'utilisation et son intensite. On pourrait aboutir a une conclusion differente en pre­nant en compte non seulement Ie nombre d' especes, mais egalement leur nature. Cet­te faible liaison entre nombre d'especes et mode d'utilisation s'explique par ailleurs par Ia structure de l'echantillon etudie: ce­lui-ci comporte des prairies d'utilisation mixte ou des patures a faible chargement animal ou peuvent coexister des especes des milieux de fauche et de pature.

L'indice de Shannon tel qu'il a ete cal­cule represente l'homogeneite du couvert vegetal. II s'agit d'une caracteristique qui evolue beaucoup plus rapidement que Ia composition floristique, avec des variations

<II Ql

~ c. <II Ql 'b ~ .c E 0 z

60

10~-----r----~----~----~ 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8

Teneur en phosphore du sol en g par kg sol (Joret-Hebert)

Fig. 7.- Effet de Ia teneur en phosphore du sol sur le nombre d'especes par prairie.

Fig. 7.- Effect of the soil phosphorus concentration on the number of species per grassland.

60

50 <II

2l •QI

lt 40 Ql 'b ~ .c 30 E 0 z

20

10~--~----~--~~--,--~ 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0

lndice stationnel de fertilite azotee d'EIIenberg

Fig. 8.- Effet de Ia fertilite azotee du sol sur le nombre d'especes par prairie.

Fig. 8.- Effect of the soil nitrogen fertility (Ellenberg in­dex) on the number of species per grassland.

inter-et intra-annuelles. Ces variations sont non seulement liees aux changements cli­matiques, mais egalement, comme Ie mon­tre Ia presente etude, a l'intensite de I'ex­ploitation. Un element determinant est Ie temps de repos de Ia prairie qui permet )'ex­pression des relations de dominance au sein du couvert vegetal. Les valeurs extremes

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S. PLANTUREUX 347

Tableau 4.- Biodiversite et intensite d'exploitation : eifel du temps de repos et des apports d'engrais mineraux (moyenne des 5 dernieres annees des apports cumules de N, P et K) sur Ia biodiversite (lndice de Shannon/nombre d'especes).

Table 4.- Biodiversity and intensity of exploitation : effect of the growing time of biomass and fertilisation (sum of mean N, P and K fertilisation) on the biodiversity (Shannon index (ls)/number of species).

Fertilisation NPK Temps de repos < 40 j Temps de repos ~ 40 j

< 150 kg-ha-1.an-1 3,87 I 38 4,31 I 40

~ 150 kg.ha-1.an-1 3,55 I 24 3,87 I 32

de (Is) sont ainsi notees d'une part pour Ies prairies de fauche tardive et d'autre part dans les praires frequemment piiturees. II ne semble pas que I' animal ait, ace niveau, une action specifique: a nombre d'exploi­tations equivalent, Ies parcelles piiturees, fauchees ou a utilisation mixte presentent des valeurs de (Is) comparables.

L'analyse des relations entre le mode d'utilisation et Ia fertilisation n'a pas per­mis de montrer de liaison statistique en­tre ces facteurs. On peut des lors s' inter­roger sur le role respectif de ces facteurs et de leur interaction. Le tableau 4 pre­sente les effets sur le nombre d'especes presentes et Is du niveau de fertilisation global NPK et de Ia duree du repos de Ia prairie. II apparalt une interaction puis­que l'accroissement de Ia fertilisation re­duit plus le nombre d'especes et (Is) lors­que le temps de repos est eleve. Partant d'une situation extensive vers une situa­tion intensive, Ia reduction du nombre d'especes est principalement liee a I'ap­port d'engrais. En revanche, Ia diminu­tion de (Is) est attribuable a Ia fertilisa­tion, au rythme d'exploitation, eta )'in­teraction de ces deux facteurs.

CONCLUSION

A I' in star de nombreux autres travaux, les re­sultats presentes ci-dessus montrent que ('in­tensification de I' exploitation des prairies per­manentes du Plateau lorrain se traduit globa­lement par une reduction de leur biodiversite. II apparalt cependant que les differentes com­posantes de cette intensification n' agissent pas de maniere identique sur Ia richesse floristi­que et I' indice de Shannon. A partir de ces resultats, on peut emettre !'hypothese que d'autres caracteristiques de la biodiversite, com me Ia diversite genetique intraspecifique, sont de meme influencees par des composan­tes particulieres de !'intensification.

La connaissance de ces mecanismes se revele particulierement importante dans le cadre d'une gestion conservatoire de la bio­diversite des especes prairiales. La poursui­te des recherches sur le determinisme de Ia biodiversite des surfaces consacrees a la production fourragere est a ce titre utile. Les preconisations en terme de pratiques agricoles (limitation du chargement, nom­bre d'exploitations, etc) pourront alors etre modulees en fonction de I' objectif de sau­vegarde de Ia biodiversite poursuivi.

BIBLIOGRAPHIE

BAG, Bureau des Ressources Genetiques, 1995.- La conservation des ressources phylogenetiques en France. Rapport a I'OAA, Paris, juin 1995, 171 p.

De Vries D.M. & Th. De Boer, 1959.- Methods used in botanical grassland research in the Netherlands and their applications. Herbage abstracts, 27, 1-7.

Ellenberg H., 1979.- Zeigerwerte der Gefasspflanzen in Mitteleuropas. Scripta Geobotanica, val. 9, 2eme ed.

FrontierS. & D. Pichod-Viale, 1991.- Ecosystemes: struc­ture, fonctionnement, evolution. Collection Ecologie, Ed. Masson, 392p.

Joret G. & M. Hebert, 1955.- Contribution a Ia determi-

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nation du besoin des sols en acide phosphorique. Ann. agron., 2, 233-297.

Julien M., 1991.- L'extensification des productions d'her­bivores a Ia lumiere du RGA 1988. Publication du Ministers de I' Agriculture et de Ia fore!, Direction de l'espace rural et de Ia foret, 61 p.

Plantureux 8., R. Bonischot & A. Guckert, 1987.- Effet des techniques d'intensification sur I' evolution de Ia vegetation de prairies permanentes lorraines. Acta Oecologia, Oecol. Applic., 8 (3), 229-246.

Plantureux 8., R. Bonischot & A. Guckert, 1993. - Clas­sification, vegetation dynamics and forage produc­tion of permanent pastures in Lorraine. Eur. J. Agron., 2 (1), 11-17

8CEE8, 1994.- AGRE8TE, 8tatistique annuelle agrico­la. Doc. Ministers de !'Agriculture et de Ia Peche, Agriculture no 65.

Zangiacomi L., A. Guckert & R. Bonischot, 1980.- Typo­logie et potentialites fourrageres de Ia prairie perma­nents en Lorraine. Bull. E.N.S.A./.A., XXII, 107-117.

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