Structure du paysage et biodiversité en forêt landaise Laurent PONTCHARRAUD, 2002

Le Projet ISLANDES Introduction paysage et biodiversité 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 paysage et biodiversité 1 Le dispositif Parcelles du site atelier (jeunes feuillus et jeunes pins) Parcelles de référence (vieux feuillus, vieux pins…) Introduction

Localisation des parcelles Bordeaux paysage et biodiversité Bassin d'Arcachon Pierroton France Le Bray Jeunes pins Nezer Jeunes feuillus 2 Pins âgés Feuillus âgés Biscarrosse Mixte Pins - feuillus La Montagne Gastes Pontenx Introduction Castaoubraou

Objectifs Introduction paysage et biodiversité Apporter les outils nécessaires à l’explication des répartitions en espèces de carabes et oiseaux. paysage et biodiversité Trois étapes : 3 Mise en place d’un SIG sur les zones d’étude Analyse paysagère Influence sur les espèces Introduction

Mise en place d’un SIG Elaboration SIG paysage et biodiversité Objectifs Création de bases de données géographiques sur les différents secteurs d’étude autour des parcelles du dispositif paysage et biodiversité 1 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 Elaboration SIG

Les données Données d’échantillonnage de 2001 sur 27 parcelles paysage et biodiversité Données d’échantillonnage de 2001 sur 27 parcelles Inventaires floristiques Inventaires de carabes par piégeage Inventaires d’oiseaux par points d’écoute 2 Données spatiales Référentiels géographiques (rhodoïd, Scan 25) Photographies aériennes (IGN, APEI, INRA) Elaboration SIG

Structuration des données paysage et biodiversité 3 Elaboration SIG

Création des couvertures géographiques Référentiel géographique paysage et biodiversité Couverture des réseaux linéaires Digitalisation 4 Couverture avec l’emprise des infrastructures linéaires Renseignement de largeurs Elaboration SIG

Résultat des infrastructures linéaires Exemple de la zone de Pontenx paysage et biodiversité 5 Elaboration SIG

Affichage des photographies aériennes géoréférencées Exemple de la zone de Pontenx paysage et biodiversité 6 Elaboration SIG

Photo-interprétation 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 paysage et biodiversité 7 Classification finale Pin maritime Feuillu Espace ouvert non agricole Surface 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 Elaboration SIG

Exemple de la zone de Pontenx Occupation du sol Exemple de la zone de Pontenx paysage et biodiversité P i n s d e à 3 m 7 1 5 u p é r F l B o x t I f a c L b h C U A E 8 Elaboration SIG

Résultats Elaboration SIG paysage et biodiversité Quatre bases de données géographiques paysage et biodiversité Pontenx 5179 ha Le Bray 8015 ha Nezer 5346 ha Biscarrosse 3620 ha 9 Une mise à jour sur deux années pour la zone de Pontenx Elaboration SIG Une base de données relationnelle sous Access Un programme de saisie et de gestion de l’occupation du sol développé en langage AML

Analyse paysagère Objectifs paysage et biodiversité Objectifs Fournir des variables de paysage Fournir des outils de calcul de variables de paysage Décrire la structure des paysages étudiés 1 Échelles Zone d’étude Locale autour des parcelles ISLANDES : 500 m Analyse paysagère

Analyse à différentes échelles Exemple de la zone de Pontenx paysage et biodiversité 2 Environnements proches des parcelles ISLANDES Analyse paysagère

La fragmentation Analyse paysagère paysage et biodiversité Densité de taches (/100 ha) 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Biscarrosse Pontenx Nezer Bray A l’échelle de la zone d’étude 3 Densité de taches (/100ha) 20 40 60 80 100 Parc_1 Parc_2 Parc_3 Parc_4 Parc_5 Parc_6 Parc_7 Parc_8 Parc_9 Parc_10 Parc_11 Parc_12 Parc_27 Parc_13 Parc_14 Parc_15 Parc_16 Parc_17 Parc_18 Parc_19 Parc_20 Parc_21 Parc_22 Parc_23 Parc_24 Parc_25 Parc_26 Biscarrosse Pontenx Nezer Bray A l’échelle locale de la parcelle Analyse paysagère

La fragmentation de la zone de Biscarrosse paysage et biodiversité Fragmentation non régulière sur l’ensemble de la zone d’étude 4 P i n s d e à 3 m 7 1 5 u p é r F l B o x t I f a c L b h C U A E Analyse paysagère

L’hétérogénéité Analyse paysagère paysage et biodiversité Indice de diversité de Shannon (Pielou, 1975) 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 Biscarrosse Pontenx Nezer Bray paysage et biodiversité A l’échelle de la zone d’étude 5 Indice de diversité de Shannon (Pielou, 1975) 0.5 1 1.5 2 2.5 Parc_1 Parc_2 Parc_3 Parc_4 Parc_5 Parc_6 Parc_7 Parc_8 Parc_9 Parc_10 Parc_11 Parc_12 Parc_27 Parc_13 Parc_14 Parc_15 Parc_16 Parc_17 Parc_18 Parc_19 Parc_20 Parc_21 Parc_22 Parc_23 Parc_24 Parc_25 Parc_26 Biscarrosse Pontenx Nezer Bray A l’échelle locale de la parcelle Analyse paysagère

Partie de la zone de Nezer Partie de la zone du Bray L’hétérogénéité Partie de la zone de Nezer 200 400 Partie de la zone du Bray 200 400 paysage et biodiversité 6 Analyse paysagère

La connectivité Analyse paysagère paysage et biodiversité Moyennes des distances au plus proche voisin (m) 80 100 120 140 160 Biscarrosse Pontenx Nezer Bray paysage et biodiversité A l’échelle de la zone d’étude 7 Moyenne des distances au plus proche voisin (m) 50 100 150 200 250 Parc_1 Parc_2 Parc_3 Parc_4 Parc_5 Parc_6 Parc_7 Parc_8 Parc_9 Parc_10 Parc_11 Parc_12 Parc_27 Parc_13 Parc_14 Parc_15 Parc_16 Parc_17 Parc_18 Parc_19 Parc_20 Parc_21 Parc_22 Parc_23 Parc_24 Parc_25 Parc_26 Biscarrosse Pontenx Nezer Bray A l’échelle locale de la parcelle Analyse paysagère

La connectivité sur les zones de Nezer et Bray Zone de Nezer Zone du Bray paysage et biodiversité 8 Analyse paysagère

Répartition des landes arborées Zone de Nezer Zone du Bray paysage et biodiversité 9 Analyse paysagère

Étude de la zone de Pontenx à trois ans d’intervalle : Analyse temporelle Étude de la zone de Pontenx à trois ans d’intervalle : 1997 à 2000 paysage et biodiversité 2000 1997 10 Analyse paysagère Ouverture du paysage par les coupes rases Augmentation de la fragmentation des peuplements de pins Augmentation de l’hétérogénéité

Exemple de l’environnement de la parcelle 11 Analyse temporelle Exemple de l’environnement de la parcelle 11 paysage et biodiversité 1997 2000 11 Analyse paysagère Diminution de la fragmentation Augmentation de l’hétérogénéité Augmentation de la connectivité

Influence sur la répartition des espèces Objectifs Corréler des variables de paysage à des répartitions d’espèces d’oiseaux et de carabes paysage et biodiversité Échelles Zone d’étude et autour des parcelles ISLANDES : 500, 1 500 et 3000 m 1 Ensemble de mesures Communauté Espèce Carabes Oiseaux Espèces et paysage Environnement de parcelle

Les communautés de carabes Relations entre distance aux feuillus et axe 2 de l’AFC carabes Relations entre indice de forme et axe 1 de l’AFC carabes paysage et biodiversité 2 Axe 1 : gradient de succession forestière. Corrélé en plus avec un indice de forme Espèces et paysage Axe 2 : gradient de diversité et d’augmentation du pourcentage de feuillus

Les communautés d’oiseaux 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 paysage et biodiversité 3 Axe 1 : gradient de succession forestière. Corrélé en plus avec la distance aux feuillus Espèces et paysage Axe 2 : gradient de diversité de milieux et de taux de peuplements de pins

Exemples d’espèces de carabes Relation entre distance aux feuillus et abondance en Carabus purpurascens Relation entre proportion de feuillus à 3000 m et abondance en Carabus problematicus Carabus purpurascens Carabus problematicus paysage et biodiversité 4 Carabus purpurascens : Espèce a priori peu spécialisée avec tendance à être plus abondante près des feuillus Espèces et paysage Carabus problematicus : Espèce a priori peu spécialisée mais influence de la proportion de feuillus dans un rayon de 3000 m.

Exemples d’espèces d’oiseaux Distributions d’abondance en fonction de la distance aux feuillus les plus proches paysage et biodiversité Erithacus rubecula Troglodytes troglodytes 5 Troglodyte mignon : Espèce a priori peu spécialisée mais relation avec la distance aux feuillus Espèces et paysage Rouge-gorge : Espèce a priori peu spécialisée mais relation avec la distance aux feuillus

Exemples d’espèces d’oiseaux Upupa epops (Huppe fasciée) Fringilla coelebs (Rouge-gorge) Variable R² F-ratio p P Richesse types de taches 500m 0.22 6.93 0.014 % feuillus à 1500m 7.11 0.013 Richesse types de taches 1500m 0.19 5.96 0.022 %feuillus 3000m 0.14 4.01 0.056 paysage et biodiversité Upupa epops Fringilla coelebs 6 Huppe fasciée : favorisée par la diversité des milieux et le pourcentage de feuillus à 1500 m Espèces et paysage Pinson des arbres : espèce a priori peu spécialisée mais favorisée par la diversité des milieux et le pourcentage de feuillus à 3000 m

Discussion paysage et biodiversité Espèces et paysage Importance de la structure du paysage pour l’explication de l’organisation spatiale des communautés Influence des feuillus : Effet stationnel Effet paysager 7 Influence secondaire des espaces ouverts Espèces et paysage Suivi des populations dans le temps

Extension Spatial Analyst Conclusion Ensemble d’outils sur deux stations de recherche paysage et biodiversité Station SUN sous Unix Développement et utilisation d'une AML de saisie ArcInfo Module ArcEdit Module ArcPlot Unité Bioclimatologie 1 shape2cover2.aml arcshape PC Windows ArcView 3.2a Extension Spatial Analyst Station forestière FRAGSTATS 2.0 Script "Mesures spatiales" Utilitaire GridMachine 3.72 Conclusion Base de données Access

Conclusion Conclusion paysage et biodiversité Constitution d’un SIG complet Méthode d’analyse paysagère Variables de paysages pertinentes 2 Premiers résultats prometteurs Méthodologie applicable aux répartitions de ravageurs Travail original en France : notion de « bocage à l’envers » Conclusion Propositions d’amélioration de la gestion sylvicole

Structure du paysage et biodiversité en forêt landaise Laurent PONTCHARRAUD, 2002

paysage et biodiversité Notiophilus rufipes Harpalus latus Amara lunicollis Badister meridionalis Harpalus 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 0.5 1 1.5 2 2.5 -2.5 paysage et biodiversité AFC Carabes 14 Emberiza cirlus Emberiza citrinella Carduelis chloris Carduelis cannabina Fringilla coelebs Sturnus vulgaris Lanius 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 troglodytes Anthus trivialis Anthus campestris Lullula arborea Alauda arvensis Dendrocopos minor Dendrocopos major Picus viridis Jynx torquilla Upupa epops Caprimulgus europaeus Cuculus canorus Streptopelia turtur Falco tinnunculus Falco subbuteo Circaetus gallicus Circus cyaneus Milvus migrans -1.5 -1 -0.5 0.5 1 -2 1.5 Espèces et paysage AFC Oiseaux