Laurent PONTCHARRAUD, 2002

Structure du paysage et biodiversité en forêt landaise

Le Projet ISLANDESIn

trod

ucti

on

11

pays

age

et b

iodi

vers

ité

Le dispositif

Parcelles du site atelier (jeunes feuillus et jeunes pins)

Parcelles de référence (vieux feuillus, vieux pins…)

Evaluation de la méthode des îlots de feuillus en mélange dans l'écosystème simplifié de Pin maritime des Landes de Gascogne pour

Restaurer la biodiversité

Améliorer la résistance aux insectes ravageurs et champignons pathogènes

Localisation des parcellesIn

trod

ucti

on

22

pays

age

et b

iodi

vers

ité

Castaoubraou

Gastes

Pontenx

La Montagne

Biscarrosse

Nezer

Le Bray

PierrotonFrance

Jeunes pins

Jeunes feuillus

Pins âgés

Feuillus âgés

Mixte Pins -feuillus

Bordeaux

Bassin d'Arcachon

Objectifs

Apporter les outils nécessaires à l’explication des répartitions en espèces de carabes et oiseaux.

Trois étapes :

Intr

oduc

tion

33 Mise en place d’un SIG sur les zones d’étude

Analyse paysagère

Influence sur les espèces

pays

age

et b

iodi

vers

ité

Mise en place d’un SIGpa

ysag

e et

bio

dive

rsit

éE

labo

rati

on S

IG

11

Objectifs

Création de bases de données géographiques sur les différents secteurs d’étude autour des parcelles du dispositif

Étendue : 1000 à 1500 m autour des parcelles ISLANDES

Echelle spatiale

Grain : Prise en compte de petits éléments comme les haies : éléments de taille supérieure à 4 m

pays

age

et b

iodi

vers

ité

Ela

bora

tion

SIG

22

Les données

Données d’échantillonnage de 2001 sur 27 parcelles

Inventaires floristiques

Inventaires de carabes par piégeage

Inventaires d’oiseaux par points d’écoute

Données spatiales

Référentiels géographiques (rhodoïd, Scan 25)

Photographies aériennes (IGN, APEI, INRA)

Structuration des donnéesE

labo

rati

on S

IG

33

pays

age

et b

iodi

vers

ité

être protégé

STATUT

PK_STATUTID_STATUT

STATUT

mesurer

LONGUEUR

PK_LONGUEURID_LONG

LONGUEUR

Caractériser

OCCUP_SOL

PK_OCCUP_SOLID_OCCUP

OCCUP

FLORE

PK_FLOREID_FLORE

NOM_LATNOM_VER

évoluer

TENDANCE

PK_TENDANCEID_TEND

TENDANCE

être

HIVERNAL

PK_HIVERNALID_HIV

HIVERNAL

être coloré

COULEUR

PK_COULEURID_COUL

COULEUR

se reproduire

REPRODUCTION

PK_REPRODUCTIONID_REPRO

REPRODUCTION

POLY

PK_POLYID_POLY

ID_OCCUPAREAPERIMETER

Se nourrir

se disperser

avoir

vivre

posséder

CARABES

PK_CARABESID_CARABE

ID_ALIMID_DISPID_STATUTID_47ID_COULID_ACTIVID_REPROID_TENDID_LONGID_HIVID_ECOLNOM_LATNOM_VER

ALIMENTAIRE

PK_ALIMENTAIREID_ALIM

REGIME

OISEAUX

PK_OISEAUXID_OISEAU

NOM_LATNOM_VER

ECOLOGIE

PK_ECOLOGIEID_ECOL

ECOLOGIE

DISPERSION

PK_DISPERSIONID_DISP

DISP

ACTIVITE

PK_ACTIVITEID_ACTIV

ACTIVITÉ

DISTRIB47

PK_DISTRIB47ID_47

DISTRIB_47

POLY_FLORE

PK_POLY_FLOREID_FLOREID_POLY

F_ABOND

POLY_OISEAU

PK_POLY_OISEAUID_OISEAUID_POLY

O_ABOND

POLY_CARABE

PK_POLY_CARABEID_CARABEID_POLY

C_ABOND

Création des couvertures géographiquesE

labo

rati

on S

IG

44

pays

age

et b

iodi

vers

ité

Référentiel géographique

Renseignement de largeurs

Digitalisation

Couverture des réseaux linéaires

Couverture avec l’emprise des infrastructures linéaires

Ela

bora

tion

SIG

55

pays

age

et b

iodi

vers

ité

Résultat des infrastructures linéairesExemple de la zone de Pontenx

Affichage des photographies aériennes géoréférencées

Ela

bora

tion

SIG

66

pays

age

et b

iodi

vers

ité

Exemple de la zone de Pontenx

Photo-interprétationE

labo

rati

on S

IG

77

pays

age

et b

iodi

vers

ité

Élaboration d’une classification de l’occupation du sol

Choix de classes sur un secteur test

Mesures de hauteurs d’arbres

Validation sur une base de données existante

Classification finale Pin maritime Feuillu Espace ouvert

non agricoleSurface agricole

Infrastructure linéaire

Autres

Pins de 0 à 3 m Îlot feuillu Lande arborée Prairie Urbain

Pins de 3 à 7 m Haie feuillue Lande herbacée Culture Airial

Pins de 7 à 15 m

Bois mixte Eau

Pins supérieurs à 15 m

Indéterminé

Occupation du solE

labo

rati

on S

IG

88

pays

age

et b

iodi

vers

ité

Exemple de la zone de Pontenx

Pins de 0 à 3 mPins de 3 à 7 mPins de 7 à 15 mPins supérieurs à 15 mFeuillusBois mixteInfrastructure linéaireLande arboréeLande herbacéeCulturePrairieUrbainAirialEauIndéterminé

RésultatsE

labo

rati

on S

IG

99

pays

age

et b

iodi

vers

ité

Quatre bases de données géographiques

Une mise à jour sur deux années pour la zone de Pontenx

Un programme de saisie et de gestion de l’occupation du sol développé en langage AML

Biscarrosse

3620 ha

Pontenx

5179 ha

Nezer

5346 ha

Le Bray

8015 ha

Une base de données relationnelle sous Access

Analyse paysagèreA

naly

se p

aysa

gère

11

pays

age

et b

iodi

vers

ité

Objectifs

Fournir des variables de paysage

Fournir des outils de calcul de variables de paysage

Décrire la structure des paysages étudiés

Échelles

Zone d’étude

Locale autour des parcelles ISLANDES : 500 m

Analyse à différentes échellesA

naly

se p

aysa

gère

22

pays

age

et b

iodi

vers

ité

Environnements proches des parcelles

ISLANDES

Exemple de la zone de Pontenx

Ana

lyse

pay

sagè

re

33

pays

age

et b

iodi

vers

ité

La fragmentation

Densité de taches (/100 ha)

101112131415161718

Biscarrosse Pontenx Nezer Bray

Densité de taches (/100ha)

0

20

40

60

80

100

Parc

_1Pa

rc_2

Parc

_3Pa

rc_4

Parc

_5Pa

rc_6

Parc

_7Pa

rc_8

Parc

_9Pa

rc_1

0Pa

rc_1

1Pa

rc_1

2Pa

rc_2

7Pa

rc_1

3Pa

rc_1

4Pa

rc_1

5Pa

rc_1

6Pa

rc_1

7Pa

rc_1

8Pa

rc_1

9Pa

rc_2

0Pa

rc_2

1Pa

rc_2

2Pa

rc_2

3Pa

rc_2

4Pa

rc_2

5Pa

rc_2

6

Biscarrosse Pontenx Nezer Bray

A l’échelle de la zone

d’étude

A l’échelle locale de la

parcelle

An

aly

se

pays

ag

ère

44

pays

ag

e e

t b

iod

ivers

ité

La fragmentation de la zone de Biscarrosse

Fragmentation non régulière sur l’ensemble de la

zone d’étude

Pins de 0 à 3 mPins de 3 à 7 mPins de 7 à 15 mPins supérieurs à 15 mFeuillusBois mixteInfrastructure linéaireLande arboréeLande herbacéeCulturePrairieUrbainAirialEauIndéterminé

L’hétérogénéitéA

naly

se p

aysa

gère

55

pays

age

et b

iodi

vers

ité

Indice de diversité de Shannon (Pielou, 1975)

1.4

1.5

1.6

1.7

1.8

1.9

Biscarrosse Pontenx Nezer Bray

Indice de diversité de Shannon (Pielou, 1975)

00.5

11.5

22.5

Par

c_1

Par

c_2

Par

c_3

Par

c_4

Par

c_5

Par

c_6

Par

c_7

Par

c_8

Par

c_9

Par

c_10

Par

c_11

Par

c_12

Par

c_27

Par

c_13

Par

c_14

Par

c_15

Par

c_16

Par

c_17

Par

c_18

Par

c_19

Par

c_20

Par

c_21

Par

c_22

Par

c_23

Par

c_24

Par

c_25

Par

c_26

Biscarrosse Pontenx Nezer Bray

A l’échelle de la zone

d’étude

A l’échelle locale de la

parcelle

Ana

lyse

pay

sagè

re

66

pays

age

et b

iodi

vers

ité

L’hétérogénéité

Partie de la zone de Nezer

200 0 200 400 Mètres200 200 4000 200 0 200 400 Mètres

Partie de la zone du Bray

200 200 4000

Ana

lyse

pay

sagè

re

77

pays

age

et b

iodi

vers

ité

Moyennes des distances au plus proche voisin (m)

80

100

120

140

160

Biscarrosse Pontenx Nezer Bray

La connectivité

A l’échelle de la zone

d’étude

A l’échelle locale de la

parcelle

Moyenne des distances au plus proche voisin (m)

050

100150200250

Parc

_1Pa

rc_2

Parc

_3Pa

rc_4

Parc

_5Pa

rc_6

Parc

_7Pa

rc_8

Parc

_9Pa

rc_1

0Pa

rc_1

1Pa

rc_1

2Pa

rc_2

7Pa

rc_1

3Pa

rc_1

4Pa

rc_1

5Pa

rc_1

6Pa

rc_1

7Pa

rc_1

8Pa

rc_1

9Pa

rc_2

0Pa

rc_2

1Pa

rc_2

2Pa

rc_2

3Pa

rc_2

4Pa

rc_2

5Pa

rc_2

6

Biscarrosse Pontenx Nezer Bray

Ana

lyse

pay

sagè

re

88

pays

age

et b

iodi

vers

ité La connectivité sur les zones

de Nezer et Bray

Zone de Nezer Zone du Bray

Zone de Nezer Zone du Bray

Ana

lyse

pay

sagè

re

99

pays

age

et b

iodi

vers

ité Répartition des landes arborées

Ana

lyse

pay

sagè

re

1010

pays

age

et b

iodi

vers

ité

Analyse temporelle

Étude de la zone de Pontenx à trois ans d’intervalle :

1997 à 2000

1997 2000

Ouverture du paysage par les coupes rases

Augmentation de la fragmentation des peuplements de pins

Augmentation de l’hétérogénéité

Ana

lyse

pay

sagè

re

1111

pays

age

et b

iodi

vers

ité

Analyse temporelleExemple de l’environnement de la parcelle 11

1997 2000

Diminution de la fragmentationAugmentation de l’hétérogénéitéAugmentation de la connectivité

Esp

èces

et p

aysa

ge

11

pays

age

et b

iodi

vers

ité

Influence sur la répartition des espèces

Objectifs Corréler des variables de paysage à des répartitions

d’espèces d’oiseaux et de carabes

Échelles

Zone d’étude et autour des parcelles ISLANDES : 500, 1 500 et 3000 m

Ensemble de mesures

Environnement de parcelle

Carabes

Oiseaux

Communauté

Communauté

Espèce

Espèce

Esp

èces

et p

aysa

ge

22

pays

age

et b

iodi

vers

ité

Les communautés de carabes

Axe 1 : gradient de succession forestière. Corrélé en plus avec un indice de forme

Axe 2 : gradient de diversité et d’augmentation du pourcentage de feuillus

Relations entre distance aux feuillus et axe 2 de l’AFC carabes

Relations entre indice de forme et axe 1 de l’AFC carabes

Esp

èces

et p

aysa

ge

33

pays

age

et b

iodi

vers

ité

Les communautés d’oiseaux

Axe 1 : gradient de succession forestière. Corrélé en plus avec la distance aux feuillus

Axe 2 : gradient de diversité de milieux et de taux de peuplements de pins

Relations entre pourcentage de pins à 1500 m et axe 2 de l’AFC oiseaux

Relations entre distance aux feuillus les plus proches et axe 1 de l’AFC oiseaux

Esp

èces

et p

aysa

ge

44

pays

age

et b

iodi

vers

ité

Exemples d’espèces de carabes

Carabus purpurascens

Carabus problematicus

Carabus purpurascens : Espèce a priori peu spécialisée avec tendance à être plus abondante près des feuillus

Carabus problematicus : Espèce a priori peu spécialisée mais influence de la proportion de feuillus dans un rayon de 3000 m.

Relation entre distance aux feuillus et abondance en Carabus

purpurascens

Relation entre proportion de feuillus à 3000 m et abondance

en Carabus problematicus

Esp

èces

et p

aysa

ge

55

pays

age

et b

iodi

vers

ité

Exemples d’espèces d’oiseaux

Distributions d’abondance en fonction de la distance aux feuillus les plus proches

Erithacus rubecula

Troglodytes troglodytes

Troglodyte mignon : Espèce a priori peu spécialisée mais relation avec la distance aux feuillus

Rouge-gorge : Espèce a priori peu spécialisée mais relation avec la distance aux feuillus

Upupa epops

Fringilla coelebs

Esp

èces

et p

aysa

ge

66

pays

age

et b

iodi

vers

ité

Exemples d’espèces d’oiseaux

Huppe fasciée : favorisée par la diversité des milieux et le pourcentage de feuillus à 1500 m

Pinson des arbres : espèce a priori peu spécialisée mais favorisée par la diversité des milieux et le pourcentage de feuillus à 3000 m

Upupa epops

(Huppe fasciée)

Fringilla coelebs (Rouge-gorge)

Variable R² F-ratio p R² F-ratio P

Richesse types de taches 500m

0.22 6.93 0.014

% feuillus à 1500m 0.22 7.11 0.013

Richesse types de taches 1500m

0.19 5.96 0.022

%feuillus 3000m 0.14 4.01 0.056

DiscussionE

spèc

es e

t pay

sage

77

pays

age

et b

iodi

vers

ité

Importance de la structure du paysage pour l’explication de l’organisation spatiale des communautés

Influence des feuillus :

Effet stationnel

Effet paysager

Influence secondaire des espaces ouverts

Suivi des populations dans le temps

ConclusionC

oncl

usio

n

11

pays

age

et b

iodi

vers

ité

Station SUN sous Unix

Développement et utilisationd'une AML de saisie

ArcInfoModule ArcEditModule ArcPlot

Unité Bioclimatologie

Ensemble d’outils sur deux stations de recherche

shape2cover2.amlarcshape

PC Windows

ArcView 3.2aExtension Spatial Analyst

Station forestière

FRAGSTATS 2.0

Script "Mesures spatiales"

Utilitaire GridMachine 3.72

Base de données Access

ConclusionC

oncl

usio

n

22

pays

age

et b

iodi

vers

ité

Constitution d’un SIG complet

Méthode d’analyse paysagère

Variables de paysages pertinentes

Premiers résultats prometteurs

Travail original en France : notion de « bocage à l’envers »

Propositions d’amélioration de la gestion sylvicole

Méthodologie applicable aux répartitions de ravageurs

Laurent PONTCHARRAUD, 2002

Structure du paysage et biodiversité en forêt landaise

Esp

èces

et p

aysa

ge

1414

pays

age

et b

iodi

vers

ité

Emberiza cirlus

Emberiza citrinella

Carduelis chloris

Carduelis cannabina

Fringilla coelebs

Sturnus vulgarisLanius collurio

Certhia brachydactyla

Sitta europea

Aegithalos caudatus

Parus cristatus

Parus major

Parus caeruleus

Muscicapa striata

Regulus ignicapillus

Phylloscopus collybita

Phylloscopus bonelli

Hippolais polyglotta

Locustella naevia

Sylvia undata

Sylvia communis

Sylvia atricapilla

Turdus viscivorus

Turdus philomelos

Turdus merula

Saxicola torquata

Phoenicurus phoenicurus

Erithacus rubecula

Troglodytes troglodytesAnthus trivialis

Anthus campestris

Lullula arborea

Alauda arvensis

Dendrocopos minor

Dendrocopos major

Picus viridis

Jynx torquilla

Upupa epops

Caprimulgus europaeus

Cuculus canorus

Streptopelia turtur

Falco tinnunculusFalco subbuteo

Circaetus gallicus

Circus cyaneus

Milvus migrans

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

-2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5

AFC Oiseaux

Notiophilus rufipes

Harpalus latus

Amara lunicollisBadister meridionalisHarpalus rufipalpis

Harpalus rubripes

Harpalus attenuatus

Harpalus affinis

Pseudophonus rufipes

Anisodactylus binotatus

Amara nitida

Amara aenea

Calathus erratus

Calathus fuscipes

Olisthopus rotundatus

Steropus madidus

Poecilus kugelanni

Trechus quadristriatus

Notiophilus hypocrita

Notiophilus 4-punctatus

Notiophilus biguttatus

Nebria brevicollis

Nebria salina

Leistus fulvibarbis

Carabus nemoralis

Carabus problematicus

Carabus purpurascens

-2

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

2

2.5

-2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2

AFC Carabes