Règles d'assemblage des communautés d'Oligochètes terrestres et relations avec les microorganismes du sol

par Benoit Richard

Thèse de doctorat en Biologie - Ecologie

Sous la direction de Thibaud Decaens.

Les rapporteurs étaient Eric Blanchart, Sylvain Doledec.


  • Résumé

    Les Oligochètes ou vers de terre représentent une composante essentielle de la faune du sol au sein de beaucoup d’écosystèmes terrestres. En tant qu’ingénieurs écologiques, ils sont impliqués dans de nombreux processus écologiques prenant place à l’interface sol/végétation, et interagissent notoirement avec les communautés de microorganismes du sol à différentes échelles spatio-temporelles. Paradoxalement, les règles qui régissent l’assemblage spatio-temporel de leurs communautés, ainsi que les implications fonctionnelles demeurent mal connues et peu comprises. L’objectif de ce travail de thèse était d’étudier (i) les facteurs régissant la structure spatiale et la composition des assemblages de vers de terre et des microorganismes en Haute-Normandie et (ii) de caractériser spécifiquement certaines relations entre vers de terre et microorganismes. Pour cela, nous avons mené conjointement une étude au champ sur ces deux groupes d’organismes dans plusieurs parcelles de prairies tempérées ainsi que des expérimentations réalisées en laboratoire. Dans une première partie correspondant aux approches in situ, les analyses spatiales réalisées montrent que les assemblages de vers de terre s’organisent en zones de fortes et de faibles densités, avec un degré d’organisation spatiale différent selon les prairies considérées. Les résultats suggèrent également une faible importance des facteurs abiotiques dans la distribution spatiale des vers, ainsi qu’une forte influence des interactions biotiques à l’échelle de la parcelle (notamment la compétition). Les résultats de modèles nuls laissent supposer la présence de compétition indirecte par les activités d’ingénierie pour la guilde des anéciques. La distribution spatiale des microorganismes appréhendée à l’échelle de la parcelle peut être reliée, dans certains cas, aux caractéristiques des communautés de vers de terre. Dans une seconde partie correspondant aux approches expérimentales, les résultats obtenus montrent que les effets des vers de terre sur les communautés de microorganismes dépendent du type de sol considéré, de l’espèce de vers incriminée ainsi que du microsite au niveau duquel l’interaction prend place (sol ou turricule). Dans une seconde expérimentation, l’influence des microorganismes dans le comportement d’exploration de l’habitat par les vers de terre est testée. Certaines espèces de vers de terre semblent ainsi être attirés par les communautés de microorganismes issus de sols forestiers. Par ailleurs, nos résultats mettent en évidence une relation complexe entre la densité d’individus de vers de terre et le déterminisme de leurs déplacements, qui semble indiquer l’influence successive de mécanismes de construction de niche et de compétition intra-spécifique. De façon générale, cette étude renforce nos connaissances sur les relations complexes entre deux communautés essentielles du système sol ainsi que sur les facteurs écologiques responsables de la structuration de leurs assemblages.

  • Titre traduit

    Assembly rules within earthworn communities and relationships with soil microbial communities


  • Résumé

    Earthworms are an essential component of the soil fauna in many terrestrial ecosystems. As ecosystem engineers, they are involved in many ecological processes taking place at the soil / vegetation interface, they interacted notoriously with soil microbial communities at different spatio-temporal scales. Paradoxically, the rules that govern assembly of their community assembly structure, as well as the functional implications remain poorly known and poorly understood. The aims of the present thesis were to study (i) the factors governing the spatial structure and assemblage compositions of earthworm and soil microbial communities in Haute-Normandie (France) and (ii) to characterize some specific relationships that occur between earthworms and soil microorganisms. For this purpose, we conducted together in situ studies in two temperate pastures and experimental studies. In the first part of this work corresponding to in situ approaches, spatial analysis revealed that earthworm assemblage were structured in areas of high and low densities (patches and gaps, respectively), with a different degree of spatial organization according to the pasture considered. Results also suggested a weak importance of abiotic factors in the spatial distribution of earthworms, and a strong influence of biotic interaction (i. E. Interspecific competition) in the local scale (plot scale). Null models analysis also suggested presence of indirect competition by engineering activities for the anecic guild. At the pasture scale, spatial distribution appeared to be link with some spatial characteristics of earthworm communities. In the second part of this work corresponding to experimental approaches, results showed that the effects of earthworm on soil microbial communities were soil type dependent, species-specific dependent and microscale dependent (soil or cast). In a second experiment, influence of soil microorganisms were tested in the attraction and the foraging behaviour of earthworm species. Some species seemed to be attracted by microbial communities from forest soil. In addition, our results revealed a complex relationship in the determinism of their movements, with a trade-off between mechanisms of niche construction and intraspecific competition. In a general point of view, this study enhances our understanding of the complex relationships existing between two essential communities of soil system, and the factors governing their assemblies.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (135 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 264 références

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  • Bibliothèque : Université de Rouen. Service commun de la documentation. Section Lettres-Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 12/ROUE/S051
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