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Communautés végétales hydrominérotrophiles des tourbières du Massif central oriental (France) Plant communities of fen-lands and minerotrophic mires in.

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1 Communautés végétales hydrominérotrophiles des tourbières du Massif central oriental (France) Plant communities of fen-lands and minerotrophic mires in the eastern Massif central (France) G. Thébaud ( 1 ), R. Skrzypczak ( 2 ), C. Roux ( 1 ), A. Delcoigne ( 1 ) (1) Institut des herbiers universitaires (CLF), Université Blaise Pascal, 3 boulevard Lafayette, F Clermont-Ferrand Tel/fax: (2) 15 rue des Terres rouges,F Montbrison ; Institut des Herbiers Universitaires 3, boulevard Lafayette Clermont-Ferrand FRANCE Brest, novembre 2010 Colloque international Centenaire de la Phytosociologie

2 Objectifs, cadre général de recherches Objectifs: caractérisation des communautés végétales des bas-marais, marais de transition et prés tourbeux du Massif central oriental : Classe des Scheuchzerio palustris- Caricetea nigrae Tüxen 1937 ( Molinio-Juncetea acutiflori Br.-Bl. 1950, Montio- Cardaminetea amarae Br.-Bl. et Tüxen ex Klika et Hadač 1944; Nardetea strictae Rivas Goday et Rivas-Martinez 1963); Communautés turficoles du Massif central peu étudiées sur le plan phytosociologique: - travaux déjà anciens (Allorge & Denis, 1927, Vanden Berghen, 1951 ; Souchon, 1965…) - études récentes partielles, lacunes importantes : prés tourbeux Haut-Vivarais (Delpech, 1980), prés tourbeux Aubrac (de Foucaut, 1986a), tourbières Forez/Bois-Noirs (Thébaud, 1983 ; Hennekens et al., 1986 ; Thébaud et al., 2003…), Morvan (Robbe, 1993)…prairies à Molinie, Auvergne (CBNMC, 2000) Cadre général de la recherche : révision syntaxonomique des tourbières françaises (SFP, PVF2, Thébaud, sous presse ) et ouest-européennes (Thébaud & Pétel, 2009; Thébaud et al., soumis).

3 Publications Thébaud G. & G. Pétel, 2008-A contribution to the revision of ombrotrophic and ombrominerotrophic mires communities. Phytocoenologia 38 (4) Thébaud G., P. Goubet, R. Skrzypczak, & E. Sourp, Communautés végétales des tourbières ombrotrophes du Massif central oriental. Act. Bot. Gallica 156 (3) Thébaud G., sous presse : Contribution au prodrome des végétations de France : les Oxycocco – Sphagnetea Br.-Bl. & Tx 1943 (tourbières acides eurosibériennes). J. Bot. Soc. Bot. France Thébaud G., Roux C., Delcoigne A. & Pétel G., à paraître.- A contribution to the revision of acid fen-land communities of temperate western Europe. Phytocoenologia. Thèse, stage de Master (P. H. D.; Master training) Goubet P., Description and ecological diagnostic of 7 bogs of the french Massif Central (Montagne bourbonnaise, Allier, France). Thèse université de Clermont-Ferrand, 105p. et annexes Pouvaret S Synthèse bibliographique et approche danalyse des groupements végétaux des forêts sur tourbe dEurope occidentale et du Massif central. Master Université Blaise Pascal-PNRLF, Clermont-Ferrand 17 p. et annexes Auxemery A., Diagnostic phytoécologique de tourbières de la zone dextension du site Natura 2000 « Monts du Forez » Master Université Blaise Pascal-PNRLF, Clermont-Ferrand, 44 p. et annexes. Desmul M., Diagnostic phytoécologique et cartographie dune tourbière lacustre de lArtense.Master Université Blaise Pascal, Clermont-Ferrand, 19 p. et annexes. Collaborations Université Jean Monnet, Saint-Etienne: H. Cubizolle (paléo-environnement, CRENAM,, 42) Société française de phytosociologie: PVF2

4 (PVF2; Société française de phytosociologie; Bardat et al., 2004) Responsabilité classe Oxycocco-Sphagnetea ; responsabilité classe Vaccinio-Piceetea ; participation classe des Scheuchzerio-Caricetea nigrae

5 Zone détude (Location of the study area ) : massif central oriental : Livradois, Forez, Margeride, Pilat, Vivarais oriental, monts de la Madeleine Bois-Noirs (Beaujolais, Morvan, Mont- Lozère) -environ 20 km2 ( 130 sites principaux de 0,15 km2 en moyenne) - en limite méridionale de l'aire de répartition des tourbières à sphaignes - ensemble s'étalant sur 200 km et 1,5 ° de latitude, 1000 m d échelonnement altitudinal. Sur la carte, en blanc, 67 sites prospectés

6 Matériel et méthodes Phytosociologie sigmatiste ( Braun-Blanquet, 1928 et 1964; Guinochet 1973, Géhu & Rivas-Martinez 1980… ) Echelle locale: niveau du syntaxon élémentaire elementary syntaxon (de Foucault, 1986); groupes socio-écologiques de taxons différentiels, GTD, sets of differential species (cf. Duvigneaud, 1946 ; Vanden Bergen, 1973 ): 244 relevés phytosociologiques, incluant les bryophytes ; 67 sites tourbeux tableaux phytosociologiques différentiels élaborés Echelle régionale, française ou européenne: analyse comparative des communautés végétales sur un grand territoire : tableaux synthétiques intégrant les syntaxons du Massif central (6676 rel. et 262 syntaxons ) Associations végétales proposées ici résultent de la confrontation des deux approches. ensemble spécifique normal(Guinochet 1973, Géhu & Rivas-Martinez 1980) combinaisons caractéristiques (Passarge, 1964, Géhu, 2006 ; Royer, 2009) adoption pour lassociation dune définition multicritère (Willner, 2006)

7 Matériel et méthodes Analyses des données : techniques numériques de classification, CAH ( cluster analysis, Wards method) ; techniques dordination : DCA ( detrended correspondance analysis) et CA (AFC) logiciel utilisé est Multi-Variate Statistical Package (Kovach, version 3.1, ) Mise au point et réalisation de profils socio-écologiques topo-stationnels (PSET) socio- ecological toposequence

8 Résultats: communautés hydrominérotrophiles du Massif central oriental 210 relevés 10 ensembles principaux 39 syntaxons élémentaires 13 groupes socioécologiques de taxons différentiels (GTD) 14 associations végétales individualisées ensemble F : communautés rhéophiles ( springs ) ensemble G : tremblants oligomésotrophes des vieux étangs tourbeux ( trembling mires of old ponds ) ensemble H : gouilles et tremblants peu profonds (lagg périphérique) ( soligenous hollows ) ensemble I : cariçaies de bas-marais (small-sedge communities) ensembles J et K : suintements tourbeux chionophiles subalpins ( subalpine flowing mires of snow-bed ) ensemble L et M : buttes, banquettes minérotrophiles à Polytrichum commune ou Sphagnum (minerotrophic hummocks ) ensemble N et O : prés tourbeux à Juncus acutiflorus, Molinia, Nardus ( peat-grazing rushes communities )

9 Résultats: communautés hydrominérotrophiles (Massif central oriental) Projection des points relevés sur le plan factoriel de la DCA. axe 1: gradient hydrique, décroissant de gauche à droite; Axe 2: deux variables : altitude : groupements plus alticoles en bas conditions trophiques: diminution de bas en haut Axe 3: circulation de la nappe oxygénation

10 Résultats: communautés hydrominérotrophiles (Massif central oriental) Traitement séparé par CAH, DCA ou AFC: –Communautés de bas-marais et sources: 125 relevés –Communautés de prés tourbeux: 85 relevés

11 Bas-marais, sources, suintements subalpins fens, spring mires, subalpine flowing mires Projection des points espèces sur le plan factoriel de la DCA 125 relevés correspondant aux syntaxons 22 syntaxons élémentaires 7 GTD 9 associations végétales

12 Bas-marais, sources, suintements subalpins fens, spring mires, subalpine flowing mires Montio fontanae-Cardaminetea amarae Br. –Bl. & Tüxen ex Klika & Hadač 1944 Montio fontanae-Cardaminetalia amarae Pawlowski, Sokolowski & Wallisch 1928 Cardamino amarae-Montion fontanae Br.-Bl Bryo schleicheri-Philonotidetum seriatae Luq Montio rivularis-Philonotidetum fontanae Bük. et Tx. in Bük. 42. Marsupello-Scapanion Geissler 1976 Nardietum compressae Geissler festucetosum rivularis Thébaud, Skrzypczak, Roux & Delcoigne Scheuchzerio palustris-Caricetea fuscae Tüxen 1937 Scheuchzerietalia palustris Nordhagen 1936 Rhynchosporion albae Koch 1926 Sphagno tenelli-Rhynchosporetum albae Osvald 1923 Caricion lasiocarpae Vanden Berghen in Lebrun, Noirfalise, Heinemann & Vanden Berghen 1949 Caricetum rostratae Rübel 1912 ex Osvald veronicetosum scutellatae Subass. nov. pr. Carici curtae-Menyanthetum trifoliatae Thébaud, Skzypczak, Delcoigne & Roux - typicum - juncetosum effusi Thébaud, Skrzypczak, Delcoigne & Roux Caricetalia nigrae Koch 1926 Caricion nigrae Koch 1926 –Sphagno Caricenion curtae Passarge 1964 Epikeros pyrenaei-Caricetum nigrae (Issler 1937) Oberdorfer ex Thébaud, Pétel, Delcoigne & Roux Caricetum nigrae Braun typicum - eriophoretosum vaginati (P. & K. Dierssen 1984) Thébaud, Skzypczak, Delcoigne & Roux –Carici nigrae-Trichophorenion cespitosi Thébaud et al., Junco filiformis-Caricetum nigrae (Oberdorfer) Rivas-Martinez et Gehu 1978 Sphagno auriculati-Trichophoretum cespitosi Thébaud, Skzypczak, Delcoigne & Roux

13 Caricetum rostratae Rübel 1912 ex Osvald 1923 veronicetosum scutellatae subass. nov. (Livradois et Pilat) Carici curtae-Menyanthetum trifoliatae Thébaud, Skzypczak, Delcoigne & Roux - typicum (toute la dition)

14 Sphagno auriculati- Trichophoretum cespitosi Thébaud, Skzypczak, Delcoigne & Roux Nardietum compressae Geissler 1976 communautés rhéophiles et chionophiles dominées par Nardia compressa (Forez )

15 Bas-marais ( fens) Profils socio-écologiques topo-stationnels ( socio-ecological toposequences) Tourbière mixte; étage montagnard supérieur Tourbière topogène étage collinéen (daprès Thébaud et al, Phytocoenologia, à paraître) (daprès Thébaud, Cubizolles & Delcoigne, 2008)

16 Prés tourbeux mésotrophes à Juncus acutiflorus/Molinia/Nardus (peat-grazing communities) 85 relevés 17 syntaxons élémentaires 6 GTD 4 associations végétales

17 Prés tourbeux à Juncus acutiflorus/Molinia/Nardus (peat-grazing communities) Molinio caeruleae-Juncetea acutiflori Br.-Bl Molinietalia caeruleae Koch 1926 Juncion acutiflori Br.-Bl. in Br.-Bl. & Tüxen 1952 Caro verticillati-Juncenion acutiflori de Foucault & Géhu 1980 Potentillo erectae-Sphagnetum palustris ass. nov. Caro verticillati-Juncetum acutiflori (Korn. 62) Oberd. in Oberd angelicetosum sylvestris Subass. nov. prov. - anthoxanthetosum odorati Subass. nov. prov. Polygono bistortae-Juncenion acutiflori de Foucault & Gehu ex de Foucault 1984 nom. ined. Selino pyrenaei-Juncetum acutiflori Julve 1983 nom. ined. Nardo strictae-Juncion squarrosi (Oberdorfer 1957) Passarge 1964 Juncetum squarrosi Nordh agrostietosum tenuis Preisg. 1953

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19 Prés tourbeux (peat-grazing communities) Profils socio-écologiques topo- stationnels ( socio-ecological toposequences) Tourbière topogène la Prénarde, Sud- Forez,1110m Selino pyrenaei-Juncetum acutiflori et stades boisés Tourbière topogène la Mandie, nord- Forez, 890m; Potentillo erectae- Sphagnetum palustris ass. nov. Tourbière de Virennes, Livradois, 1120 m communautés ombrotrophiles et Selino pyrenaei-Juncetum acutiflori

20 Profils bi-invariants daffinités écologiques ( Bi-unvarying ecological series) (Béguinot, 1995) Altitudes entre 800 et 1500 m. Sphagnum palustreCarum verticillatumAngelica sylvestris Carex nigra Epikeros pyrenaeusTrichophorum cespitosum Montia fontanaJuncus filiformisPinguicula grandifloraPinguicula vulgaris Nardia compressa Rhynchospora alba

21 conclusions et perspectives Phytosociologiques - 3 associations originales: Carici curtae-Menyanthetum trifoliatae, Sphagno auriculati- Trichophoretum cespitosi, Potentillo erectae-Sphagnetum palustris. - destructuration de lancien Caricetum nigrae auct. (Selino-Caricetum nigrae (Issler 1937) Oberdorfer réhabilité) Ecologiques variables écologiques discriminantes: trophisme, charge hydrique, altitude, potentiel doxydo- réduction; caractère oligotrophe des communautés; Bioclimatiques - influence atlantique à basse altitude et au nord de la dition (Beaujolais, Nord-Forez, montagne bourbonnaise: cf. Caro-Juncetum et Selino-Juncetum ) - ilôt subalpin confirmé en Forez (Sphagno auriculati-Trichophoretum cespitosi, Nardietum compressae ) Perspectives - PSET; GTD : outils de diagnostics et de suivi pour la gestion des tourbières du Massif central - vers une analyse intégrée des communautés turficoles du Massif central français

22 Remerciements CRENAM, Université Jean Monnet, H. Cubizolle Services du Prêt entre bibliothèques, Bibliothèque communautaire et universitaire, Sciences et techniques : de Clermont-Ferrand : M. Chaput Parc naturel régional Livradois-Forez : J. Fournier et N. Nogaret Etudiants de Master Biologie des populations et écosystèmes, Université Blaise Pascal Crédit photographique: Institut des herbiers universitaires

23 Communautés végétales hydrominérotrophiles des tourbières du Massif central oriental (France) Plant communities of fen-lands and minerotrophic mires in the eastern Massif central (France) G. Thébaud ( 1 ), R. Skrzypczak ( 2 ), C. Roux ( 1 ), A. Delcoigne ( 1 ) (1) Institut des herbiers universitaires (CLF), Université Blaise Pascal, 3 boulevard Lafayette, F Clermont-Ferrand Tel/fax: (2) 15 rue des Terres rouges,F Montbrison ; Institut des Herbiers Universitaires 3, boulevard Lafayette Clermont-Ferrand FRANCE Brest, novembre 2010 Colloque international Centenaire de la Phytosociologie


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