Quels facteurs limitent l’installation de Brachypodium retusum : une espèces clé pour la restauration écologique des steppes méditerranéennes ?

Le brachypode rameux (Brachypodium retusum) est une espece herbacee perenne qui domine les pelouses seches de Mediterranee occidentale. Dans notre zone d’etude du Sud de la France, la recolonisation spontanee est tres faible apres perturbation du sol. Cette observation ne correspond pas aux resultats d'etudes menees dans d'autres regions montrant une capacite de colonisation elevee. L'objectif principal de cette these etait donc de tester les differentes hypotheses pouvant expliquer les differents patrons de colonisation.Dans un premier chapitre, nous avons teste si ces differents patrons de colonisation resultent d'une differenciation genetique entre les populations. Des marqueurs AFLP ont ete utilises pour analyser la structure genetique de 17 populations de Mediterranee occidentale dont la differenciation neutre entre populations. Dans un sous-echantillon de 13 populations francaises, la differenciation de traits phenotypiques sous selection a ete testee dans un jardin commun et comparee a la differenciation neutre. Dans le deuxieme chapitre, nous presentons une etude sur la differenciation adaptative des traits phenotypiques et avons teste une potentielle reponse differentielle a la manipulation de facteurs environnementaux cles. Les deux derniers chapitres de la these ont analyse les facteurs environnementaux qui limitent la recolonisation in situ, independamment du genotype ou de la population. Dans le troisieme chapitre, nous avons teste l’effet du pâturage et du feu sur le recouvrement vegetatif ainsi que sur la reproduction sexuee de B. retusum installe. Enfin, dans le quatrieme chapitre, nous avons mesure l’effet de l’arrosage initial et du pâturage sur l’installation de plantules transplantees initialement germees en serre et de plantules issues de semis in situ. Nos resultats ont montre que les populations de B. retusum sont genetiquement differenciees pour les marqueurs neutres mais egalement pour les traits phenotypiques. Cette differenciation est superieure a la derive seule et suggere une adaptation aux conditions environnementales, en particulier aux temperatures estivales et a la frequence du gel en hiver. Une reponse differentielle a la manipulation experimentale de facteurs environnementaux (sol, pâturage, humidite du sol) a confirme le caractere adaptatif de la differenciation genetique. Les experiences in situ ont montre que le feu a un effet positif sur la reproduction de B. retusum et sur la communaute vegetale associee, alors que son recouvrement vegetatif n’etait pas superieur a la moyenne de la communaute. L'exclusion du pâturage pendant deux saisons n'a eu d'incidence sur aucun des parametres mesures chez les populations adultes. L'arrosage initial a affecte l’installation des plantules au cours de la premiere saison. Au cours de la deuxieme saison, l'effet seul de l’arrosage n'etait pas significatif, cependant son effet est reste positif sur la survie uniquement dans les parcelles pâturees. Le pâturage, au debut du cycle de vie de B. retusum, a eu un effet negatif sur le recrutement et la croissance des plantules. En conclusion, la differenciation adaptative entre les populations peut avoir contribue aux differences regionales en termes de capacite de colonisation et doit etre prise en compte lors du ciblage des populations sources pour l'introduction de plantes en restauration ecologique. La reponse positive de B. retusum a indique que le feu etait une force selective importante dans le passe qui pourrait etre utilisee pour favoriser l'espece et la communaute vegetale associee dans des operations de conservation et de restauration. L'exclusion du pâturage a court terme est toleree par les populations adultes de B. retusum, mais l'abandon a long terme entraine une diminution de son recouvrement par rapport aux graminees perennes a croissance rapide.