# Etude de l'impact du pâturage sur l'hétérogénéité spatiale d'un écosystème prairial.

Geoffrey Zanin, Juliette Bloor, Katja Klumpp, Olivier Darsonville

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Geoffrey Zanin, Juliette Bloor, Katja Klumpp, Olivier Darsonville. Etude de l'impact du pâturage sur l'hétérogénéité spatiale d'un écosystème prairial. Réseau prairies – Symposium 2017, Mar 2017, Montpellier, France. hal-01603085

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Submitted on 5 Jun 2020

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# Etude de l'impact du pâturage sur l'hétérogénéité spatiale d'un écosystème prairial

Geoffrey Zanin, Juliette Bloor, **Katja Klumpp**, Olivier Darsonville
• Les écosystèmes prairiaux

➤ De nombreux services sont rendus par les prairies :

- La produc tion fourragère

- La préserva on de la biodiversité

- Le stockage du carbone

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• L'impact du pâturage

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• Sources de l'hétérogénéité spatiale

• Les dépôts de fèces

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Cela se traduit par une répartition non-homogène

• La sélection des plantes consommées (défoliation en patch)

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Zones de refus

Zones de sol nu

• Comportements sociaux

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Recherche d'ombre

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Regroupements abreuvoirs
• Qu'est-ce que l'hétérogénéité spatiale ?

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Distance le long d'un transect

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Absence d'un patterns réguliers
=> Variabilité

Présence de patterns réguliers
=> Hétérogénéité spatiale
* Conséquences de l'hétérogénéité spatiale pour l'écosystème

* Altération des interactions biotiques (compétition plante-plante et plante-sol)

* Modifications de la diversité des communautés végétales via de multiples mécanismes (ex : Différenciation des niches) (Bloor & Pottier, 2014)

* Impact sur les stocks et flux de nutriments et propriétés physico-chimique du sol (service de stockage de C)

Il existe peu des références sur l'impact des modalités de pâturage sur les motifs spatiaux et la variabilité intra-parcelle de ces derniers.
Objectifs

* Quel est l'impact de l'intensité du pâturage sur l'hétérogénéité spatiale du couvert végétale.

* Quantifier et décrire l'hétérogénéité spatiale pour des paramètres plantes/sol en prairie pâturée
• Site expérimental, prairie permanente, pâturée

### SOERE – ACBB Laqueuille

Alt. 1050m, mean T 8°C, 1000mm

### Extensive

0.5 LSU ha.yr-1

4.4 % clover

7 dominante species (31)

Pot Prod: 5.1 t DM green.ha.yr-1

Standing: 2.2 t DM.ha.yr-1

### Intensive

1 LSU ha.-1

210 g N ha.-1 (3 splits)

13.7 % clover

7 dominante species (36)

Pot Prod: 7.1t DM green.ha.yr-1

Standing: 2.6t DM.ha.yr-1

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• Zone étude

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Grilles large. 110m x 90m

SOL

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Grilles fines : 30m x 20m

Végétation

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• Grille végétation : variabilité spatiale à l'échelle fine

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• Grille sol : échelle spatiale plus large

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• 48 points espacés de 15 mètres

• 3 transects de 5 points espacés de 0,5 mètres

Total 60 points

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• Mesures et échantillonnage

Variables mesurées

* Grilles à échelle large (sol) :

> Les teneur de carbone et d'azote du sol

> La quantité de matière organique

> La densité apparente (bulk density)

* Grilles à échelle fine (végétation):

> La hauteur d'herbe en mars et mai

> La biomasse aérienne

> L'humidité du sol

> La compaction

<figure><img src="image_24.png" /><figcaption>FieldScout TDR 100 Soil Moisture Meter</figcaption></figure>

<figure><img src="image_25.png" /><figcaption>FieldScout SC 900 Soil Compaction Meter</figcaption></figure>
• Les semi-variogrammes

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Permet d'estimer la valeur d'une variable à un
emplacement non mesuré : Krikeage
• Les semi-variogrammes

Modèle Sphérique (**formation de patchs**)

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> Modèle Linéaire (**présence d'un gradient**)

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Modèle Aléatoire (**pas de dépendance spatiale**)

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<table><thead><tr><th>Variable</th><th>INT</th><th>EXT</th></tr></thead><tbody><tr><td>Soil carbon stock<br>(kg.m<sup>-2</sup>)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>0-10 cm</td><td>6.24<sup>†</sup></td><td>6.28<sup>†</sup></td></tr><tr><td>10-20 cm</td><td>5.73<sup>†</sup></td><td>5.46<sup>†</sup></td></tr></tbody></table>

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Dépendance spatiale (MSH)

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La dépendance spatiale augmente avec la profondeur, lier à la structure du sol qui change avec la profondeur.
<table><thead><tr><th>Variable</th><th>INT</th><th>EXT</th></tr></thead><tbody><tr><td>Compaction (kPa)</td><td>246<sup>7</sup> (25.1)</td><td>204<sup>7</sup> (24.5)</td></tr><tr><td>Vegetation height (cm)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>March 2016</td><td>7.35<sup>7</sup> (39.3)</td><td>8.27<sup>7</sup> (59.8)</td></tr><tr><td>Mai 2016</td><td>20.4 a</td><td>16.6<sup>7</sup></td></tr><tr><td>% Poaceae</td><td>93.2<sup>7</sup> (15.4)</td><td>85.8<sup>7</sup> (26.3)</td></tr></tbody></table>
Semi-variance

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en Mars

Présence of patches
patch diamètre = 1m

INT

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Distance

patch diamètre = 6.8 m

EXT

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• Grille fine : Impact du pâturage sur la hauteur d'herbe

Veg

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en Mai

Présence of patches
patch diamètre = 1.8m

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Semi-variance

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patch diamètre = 4.9m

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Hauteur
d'herbe (cm)

Semi-variogramme de la variable hauteur d'herbe en mai
* **Grille fine : Impact du pâturage sur la composition fonctionnelle**

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Présence des patches pour tous les groupes fonctionnelles, sauf dicot_INT.
• Des patchs au sein d'autres patchs ?

* Patchs d'**hauteur d'herbe** plus importante en **extensif** (environ 6 m de diamètre contre 1 m en intensif)

* Patchs de **graminées** plus grand en **intensif** (environ 5 m de diamètre contre 1 m en extensif)

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➤ Présence de patchs au sein d'autres patchs

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Peut s'expliquer par :

➤ l'action de 2 sources différentes d'hétérogénéité

➤ La présence de différentes espèces de graminées
# Conclusions

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La distribution spatiale de :

- Les stocks de carbone et d'azote

- La hauteur de la végétation

- La composition botanique sont affectées par le chargement animal.

Ainsi l'intensification diminue la taille des patchs.

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Cela se traduit généralement par une **homogénéisation spatiale** au sein de la parcelle.

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L'analyse de l'hétérogénéité spatiale semble une piste prometteuse pour mieux comprendre les interactions plantes/sol et améliorer la prédiction du fonctionnement de la parcelle dans un environnement changeant.
Merci

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