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-63000 Clermont-Ferrand gilles.thebaud@univ-bpclermont.fr 

Tel/fax: 0033+473406236(2) 15 rue des Terres rouges,F- 42600 Montbrison ; renee.skrzypczak@neuf.fr

Institut des HerbiersUniversitaires

3, boulevard Lafayette63000 Clermont-Ferrand

FRANCE

Brest, 3 - 4 - 5 novembre 2010Colloque international

Centenaire de la Phytosociologie

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).

Publications

• Thébaud G. & G. Pétel, 2008-A contribution to the revision of ombrotrophic and ombrominerotrophic mires communities. Phytocoenologia 38 (4) 239-256.

• Thébaud G., P. Goubet, R. Skrzypczak, & E. Sourp, 2009.- Communautés végétales des tourbières ombrotrophes du Massif central oriental. Act. Bot. Gallica 156 (3) 341-377.

• 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., 2007.- 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. 2007.- Synthèse bibliographique et approche d’analyse des groupements végétaux des forêts sur tourbe d’Europe occidentale et du Massif central. Master Université Blaise Pascal-

PNRLF, Clermont-Ferrand 17 p. et annexes• Auxemery A., 2008.- Diagnostic phytoécologique de tourbières de la zone d’extension du site Natura 2000

« Monts du Forez » Master Université Blaise Pascal-PNRLF, Clermont-Ferrand, 44 p. et annexes.

• Desmul M., 2010.- Diagnostic phytoécologique et cartographie d’une tourbière lacustre de l’Artense.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

(PVF2; Société française de phytosociologie; Bardat et al., 2004)

Responsabilité classe Oxycocco-Sphagnetea ;

responsabilité classe Vaccinio-Piceetea ;

participation classe des Scheuchzerio-Caricetea nigrae 

Zone d’étude (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

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 l’association d’une définition multicritère (Willner, 2006)

Matériel et méthodes

• Analyses des données : techniques numériques de classification, CAH ( cluster analysis, Ward’s method) ; techniques d’ordination : DCA ( detrended correspondance analysis) et CA (AFC)

logiciel utilisé est Multi-Variate Statistical Package (Kovach, version 3.1, 1986-2002)

• Mise au point et réalisation de profils socio-écologiques topo-stationnels (PSET) “ socio-ecological toposequence”

Résultats: communautés hydrominérotrophiles duMassif 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 )

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

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

Bas-marais, sources, suintements subalpinsfens, 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

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. 1926• Bryo schleicheri-Philonotidetum seriatae Luq. 1926• Montio rivularis-Philonotidetum fontanae Bük. et Tx. in Bük. 42.• Marsupello-Scapanion Geissler 1976• Nardietum compressae Geissler 1976• - 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 1923• - 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 1915• - 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

Caricetum rostratae Rübel 1912 ex Osvald 1923veronicetosum scutellatae subass. nov. (Livradois et Pilat)

Carici curtae-Menyanthetum trifoliatae Thébaud, Skzypczak, Delcoigne & Roux - typicum (toute la dition)

Sphagno auriculati-Trichophoretum cespitosi Thébaud, Skzypczak, Delcoigne & Roux

Nardietum compressae Geissler 1976communautés rhéophiles et chionophiles dominées par Nardia compressa (Forez)

Bas-marais (fens) Profils socio-écologiques topo-stationnels (socio-ecological toposequences)

• Tourbière mixte; étage montagnard supérieur Tourbière topogène étage collinéen

(d’après Thébaud et al, Phytocoenologia, à paraître) (d’après Thébaud, Cubizolles & Delcoigne, 2008)

Prés tourbeux mésotrophes à Juncus acutiflorus/Molinia/Nardus

(peat-grazing communities)

• 85 relevés

• 17 syntaxons élémentaires

• 6 GTD

• 4 associations végétales

Prés tourbeux à Juncus acutiflorus/Molinia/Nardus (peat-grazing communities)  

• Molinio caeruleae-Juncetea acutiflori Br.-Bl. 1950• 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. 1993• - 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. 1922• - agrostietosum tenuis Preisg. 1953

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 mcommunautés ombrotrophiles et Selino pyrenaei-Juncetum acutiflori

Profils bi-invariants d’affinités écologiques(Bi-unvarying ecological series)

(Béguinot, 1995) Altitudes entre 800 et 1500 m.

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

1 2 3 4 5 6 7 8

Sphagnum palustre

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

1 2 3 4 5 6 7 8

Carum verticillatum

00,5

11,5

22,5

33,5

44,5

5

1 2 3 4 5 6 7 8

Angelica sylvestris

00,20,40,60,8

11,21,41,61,8

2

1 2 3 4 5 6 7 8

Carex nigra

00,20,40,60,8

11,21,41,61,8

2

1 2 3 4 5 6 7 8

Epikeros pyrenaeus

00,5

11,5

22,5

33,5

44,5

55,5

1 2 3 4 5 6 7 8

Trichophorum cespitosum

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

1 2 3 4 5 6 7 8

Montia fontana

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

1 2 3 4 5 6 7 8

Juncus filiformis

0

1

2

3

4

5

6

1 2 3 4 5 6 7 8

Pinguicula grandiflora

0

1

2

3

4

5

6

7

1 2 3 4 5 6 7 8

Pinguicula vulgaris

0

1

2

3

4

5

6

7

8

1 2 3 4 5 6 7 8

Nardia compressa

Rhynchospora alba

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

1 2 3 4 5 6

Rhynchospora alba

conclusions et perspectives

Phytosociologiques

- 3 associations originales: Carici curtae-Menyanthetum trifoliatae, Sphagno auriculati-Trichophoretum cespitosi, Potentillo erectae-Sphagnetum palustris.

- destructuration de l’ancien Caricetum nigrae auct. (Selino-Caricetum nigrae (Issler 1937) Oberdorfer réhabilité)

Ecologiquesvariables écologiques discriminantes: trophisme, charge hydrique, altitude, potentiel d’oxydo- 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

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 PascalCrédit photographique: Institut des herbiers universitaires

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-63000 Clermont-Ferrand gilles.thebaud@univ-bpclermont.fr 

Tel/fax: 0033+473406236(2) 15 rue des Terres rouges,F- 42600 Montbrison ; renee.skrzypczak@neuf.fr

Institut des HerbiersUniversitaires

3, boulevard Lafayette63000 Clermont-Ferrand

FRANCE

Brest, 3 - 4 - 5 novembre 2010Colloque international

Centenaire de la Phytosociologie