Diversité et fonction des communautés d'oiseaux et de lépidoptères dans les paysages forestiers fragmentés : réponses multi-échelles et interactions trophiques

Abstract

Une question centrale en écologie du paysage et en biogéographie de la conservation est d’identifier les processus écologiques sous-tendant la distribution des assemblages d’espèces à différentes échelles spatiales. La première partie de ce travail cherche à comprendre les patrons de réponses multi-échelles des communautés d’oiseaux et de lépidoptères à la structure et à la composition de l’habitat dans les paysages forestiers fragmentés. La seconde partie porte sur le rôle structurant des interactions trophiques entre lépidoptères et oiseaux insectivores au sein de ces paysages hétérogènes, dans une perspective de service écosystémique de régulation de l’herbivorie par l’avifaune prédatrice. Les communautés d’oiseaux et de lépidoptères forestiers s’organisent de manière hiérarchisée selon plusieurs échelles spatiales emboîtées en fonction d’une combinaison de facteurs bioclimatiques, abiotiques et biotiques. A échelle large, l’hétérogénéité spatiale des habitats dans les mosaïques paysagères est le facteur-clé expliquant la composition taxonomique et fonctionnelle des communautés d’oiseaux et de papillons. A échelle plus fine, la structure et la qualité des habitats, ainsi que les effets de lisières entre forêts et milieux ouverts, affectent la réponse de l’avifaune et de la lépidofaune forestières par guildes trophiques et groupes fonctionnels. La seconde partie aborde la relation trophique existant entre lépidoptères herbivores et oiseaux insectivores comme un élément déterminant, mais souvent négligé, de leurs distributions spatiales et de leurs variations d’abondance à différentes échelles. L’analyse des réponses numériques et fonctionnelles d’un oiseau insectivore spécialiste et d’un généraliste à la densité d’un défoliateur forestier montre qu’elle est un prédicteur important de l’abondance de l’espèce spécialiste en période de reproduction et de l’espèce généraliste en hiver. L’intensité de prédation par les oiseaux insectivores est ensuite mesurée de manière directe et indirecte dans une série de dispositifs expérimentaux. Les effets de lisière entre forêts et milieux ouverts, la fragmentation forestière et la diversité du paysage favorisent l’insectivorie avienne et la diversité fonctionnelle des communautés d’oiseaux. Enfin, l’existence d’interactions tritrophiques significatives entre oiseaux insectivores, lépidoptères herbivores et plantules d’essences forestières est démontrée expérimentalement. Ce travail apporte ainsi une contribution à la mise en évidence d’un lien entre conservation des communautés d’oiseaux et rôle fonctionnel de l’insectivorie avienne, vue comme un important service écosystémique, dans les paysages forestiers fragmentés et hétérogènes.