Infl

uen

ce d

e la d

ista

nce s

pati

ale

et

de l

a d

iffé

ren

cia

tio

n é

co

log

iqu

e s

ur

la s

tru

ctu

re

ph

ylo

gén

éti

qu

e d

e l

a v

ég

éta

tio

n d

es in

selb

erg

s d

’Afr

iqu

e c

en

trale

.

Ing

rid

PA

RM

EN

TIE

R1

& O

livie

r J

. H

AR

DY

2

1, 2

Univ

ers

ité

Lib

re d

e B

ruxe

lles,

La

bo

rato

ire

d’E

co

-éth

olo

gie

évo

lutive

.1

inp

arm

en

@u

lb.a

c.b

ech

arg

ée

de

re

ch

erc

he

FN

RS

, 2

oh

ard

y@

ulb

.ac.b

ech

erc

he

ur

qu

alif

iéF

NR

S

str

uc

ture

ph

ylo

gé

né

tiq

ue

: d

istr

ibu

tio

n

de

s e

sp

èce

s

lien

s p

hylo

gé

né

tiq

ue

s

Arb

rep

hylo

gé

né

tiq

ue

po

ur

4 e

sp

èce

s

Pa

s d

e s

tru

ctu

reS

tru

ctu

re s

an

s

pa

tte

rn

ph

ylo

gé

né

tiq

ue

Str

uc

ture

p

hylo

gé

né

tiq

ue

:a

gré

ga

tio

n

1. In

troductio

n

Str

uc

ture

p

hylo

gé

né

tiq

ue

: s

urd

isp

ers

ion

barr

ière

bio

géo

gra

ph

iqu

e

pro

cessus d

’ad

apta

tion é

colo

giq

ue e

t de l’é

vo

lution

str

uctu

re p

hylo

génétique

Ré

pa

rtit

ion

en

fo

nc

tio

n d

e

l’h

ab

ita

ta

da

pta

tio

n à

l’altitu

de

+C

on

se

rva

tis

me

de

l’h

ab

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t

Ag

rég

ati

on

p

hylo

gé

né

tiq

ue

Su

rdis

pe

rsio

np

hylo

gé

né

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ue

Ré

pa

rtit

ion

en

fo

nc

tio

n d

e

l’h

ab

ita

ta

da

pta

tio

n à

l’altitu

de

+C

on

ve

rge

nc

e d

’ha

bit

at

ex.

rad

iatio

n d

e p

lusie

urs

cla

des

da

ns d

es h

ab

ita

ts n

ou

ve

au

x

Ex

clu

sio

n c

om

pé

titi

ve

+C

on

se

rva

tis

me

de

nic

he

de

s e

sp

èce

s s

œu

rs n

e p

eu

ve

nt

pa

s c

oe

xis

ter

àca

use

du

reco

uvre

me

nt

de

le

urs

nic

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s

Su

rdis

pe

rsio

np

hylo

gé

né

tiq

ue

Intr

a-

habitat

Inte

r-habitats

Inte

r-habitats

Pro

cessus d

’adapta

tio

n é

colo

giq

ue e

t évolu

tion

2.

Description d

es d

on

nées

•D

ista

nc

e s

pa

tia

le (

éc

he

lle

ré

gio

na

le)

21

in

selb

erg

s,

N-S

: 2

00

km

, E

-O:

13

0 k

m

830

590

Altitude (m

)

2330

1762

Pré

cip

itations

(mm

)

max

min

Inse

lbe

rgs:

pro

pri

été

s i

ns

ula

ire

s+

gra

die

nt

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olo

giq

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fo

rt

dis

tan

ce s

pati

ale

dis

tan

ce é

co

log

iqu

estr

uctu

re p

hylo

gén

éti

qu

e?

•G

rad

ien

t é

co

log

iqu

e a

u s

ein

de

ch

aq

ue

in

se

lbe

rg

Eco

ton

e v

ég

éta

tio

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uve

rte

de

l’in

se

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forê

t d

en

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(p

rofo

nd

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r d

u s

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min

osité

,

hu

mid

ité

…):

su

cce

ssio

n d

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orm

atio

ns v

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éta

les.

Div

ers

ité

cro

iss

an

te l

e l

on

g d

e

l’é

co

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e

pe

lou

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sèc

he

àA

fro

tril

ep

isp

ilo

sa

(pa

)

pe

lou

se

més

oxé

riq

ue

àh

um

ide

(p

)

ou

rle

t h

erb

ac

é(o

h)

ma

nte

au

arb

us

tif

(ma)

fra

ng

e f

ore

sti

ère

(ff

)

forê

t sa

xic

ole

(fs

)

Plu

sie

urs

re

levé

s p

hyto

so

cio

logiq

ue

sp

ar

form

atio

n

po

ur

ch

aq

ue

site

.

64

ff

90

ma

69

oh

34

p

54

pa

N r

ele

vé

sfo

rma

tio

n

Dis

tan

ce

éc

olo

giq

ue

=

éca

rt le

lo

ng

de

l’é

co

ton

e,

éch

elle

ord

ina

le

ps

ph

oh

ma

fffs

fd

1

1

1

11

éco

tone

pra

irie

sfo

rêt dense

ps

ph

oh

ma

fffs

fd

1

1

1

11

éco

tone

pra

irie

sfo

rêt dense

humidité éca

rt =

0,

intr

a h

ab

ita

t

éca

rt >

0,

inte

r h

ab

ita

t

éca

rt m

axim

um

= 3

3.

Att

endus

Tu

rno

ve

r d

es

es

pè

ce

s:

-pro

ce

ss

us

dé

term

inis

tes

le lo

ng

de

l’é

co

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e(g

rad

ien

t é

co

logiq

ue

):

sim

ilari

téflo

ristiqu

e

q

ua

nd

dis

tan

ce

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logiq

ue

en

tre

ha

bita

ts

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ce

ss

us

sto

ch

as

tiq

ue

sà

l’éch

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ré

gio

na

le(b

iog

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gra

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ie d

es î

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intr

a-

ha

bita

t, s

imila

rité

flo

ristique

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ua

nd

dis

tan

ce

sp

atia

le

(d

ispe

rsio

n lim

ité

e)

Str

uc

ture

ph

ylo

gé

né

tiq

ue

(te

nd

an

ce

gé

né

rale

au

co

ns

erv

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sm

e d

e n

ich

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-in

tra

-ha

bit

at:

sig

na

l p

hylo

gé

né

tiq

ue

, o

u s

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isp

ers

ion

(exclu

sio

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om

pé

titive

)

-in

ter-

ha

bit

at

:a

gré

ga

tio

n p

hylo

gé

né

tiq

ue

q

ua

nd

diffé

ren

cia

tio

n d

es h

ab

ita

ts

imp

ac

t d

ista

nc

e é

co

log

iqu

e >

> i

mp

ac

t d

ista

nc

e s

pa

tia

le

4.

Méth

ode

s

Sim

ila

rité

flo

ris

tiq

ue

:

Indic

e d

e s

imila

rité

de J

accard

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e d

e s

imila

rité

de J

accard

Pro

po

rtio

n d

es e

sp

èce

s c

om

mu

ne

s a

ux d

eu

x

rele

vé

s p

ar

rap

po

rt à

l’en

se

mb

le d

es e

sp

èce

s

pré

se

nte

s d

an

s c

es d

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x r

ele

vé

s.

Mé

tho

de

de

ca

lcu

l d

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a s

tru

ctu

re p

hylo

gé

né

tiq

ue

:

So

it δ

, le

te

mp

s d

e d

ive

rge

nce

en

tre

2 e

sp

èce

s (

dis

tan

ce

ph

ylo

gé

né

tiq

ue

)

Do

nn

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-lis

tes f

loristiq

ues (

pré

sence a

bsence p

ar

site

)

-arb

re p

hylo

gén

étique u

ltra

métr

ique

Π ΠΠΠst

= (

δ δδδin

ter-

sit

e–

δ δδδin

tra

-sit

e)

/ δ δδδ

inte

r-s

ite

Ps

t-Is

t:é

qu

ivale

nt

qu

an

tita

tif

de

Πst

Do

nn

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-lis

tes f

loristiq

ues a

vec a

bo

nd

ances p

ar

site

-arb

re p

hylo

gén

étique u

ltra

métr

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•L

og

icie

l S

paco

di

dé

ve

lop

pé

pa

r O

. H

ard

y.

Po

ssib

ilité

de

te

ste

r si P

st

et

Πst

so

nt

sig

nific

atifs

.

•A

rbre

ph

ylo

gé

né

tiq

ue

ba

sé

su

r D

avie

s e

t a

l.2

00

4 (

An

gio

sp

erm

es),

ob

ten

u e

n u

tilis

an

t

Ph

ylo

mati

c(C

am

We

bb

).

Pst>

Ist

ou

Πst>

0

Pst<

Ist

ou

Πst<

0

agré

gation p

hylo

gé

nétiq

ue

surd

isp

ers

ion

ph

ylo

génétique

5.

Résultats

5.1

Variatio

ns d

e la s

imila

rité

floristiqu

e

-C

orr

éla

tio

n n

ég

ative

en

tre

la

sim

ilari

téflo

ristiq

ue

et

la d

ista

nce

éco

logiq

ue

le

lo

ng

de

l’éco

ton

e.

R2

= 0

.64

98

-0.0

50

0.0

5

0.1

0.1

5

0.2

0.2

5

0.3

01

23

Dis

tan

ce é

co

log

iqu

e

Jaccard moyen

-a

ve

c l

a d

iffé

ren

cia

tio

n é

co

log

iqu

e

-C

orr

éla

tio

n n

ég

ative

de

la

sim

ilari

téflo

ristiq

ue

a

ve

c la

dis

tan

ce

spa

tia

le.

-S

imila

rité

inve

rse

me

nt

pro

po

rtio

nn

elle

àla

div

ers

ité

de

la

fo

rma

tio

n v

ég

éta

le.

0.0

0

0.0

5

0.1

0

0.1

5

0.2

0

0.2

5

0.3

0

0.3

5

0.4

0

02

04

06

08

01

00

12

0

Dis

tan

ce g

éo

gra

ph

iqu

e (

km

)

Jaccardpelouses sèches

pelouses mésoxériquesàhumides

ourlets herbacés

manteaux arbustifs

franges forestières

-a

ve

c l

a d

ista

nc

e s

pa

tia

le

(in

tra

-ha

bit

at)

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

020

40

60

80

100

120

Dis

tan

ce g

éo

gra

ph

iqu

e (

km

)

Jaccard moyen

0 1 2 3

Dis

tan

ce é

co

log

iqu

e

-e

ffe

ts c

om

bin

és

de

s d

ista

nc

es

sp

ati

ale

et

éc

olo

giq

ue

-in

tra

fo

rma

tio

n e

t fo

rma

tio

ns a

dja

ce

nte

s:

sim

ilarité

flo

ristiq

ue

qu

an

d d

ista

nce

sp

atia

le

-d

ista

nce

éco

logiq

ue

> 1

: tr

ès p

eu

d’e

sp

èces c

om

mu

ne

s,

pa

s d

e v

ari

atio

n a

ve

c la

dis

tan

ce

sp

atiale

.

-in

flu

en

ce

gra

die

nt

éco

log

iqu

e >

> d

ista

nce

sp

atiale

.

5.2

Variatio

ns d

e la s

tructu

re p

hylo

gén

étiqu

e

-a

ve

c l

a d

iffé

ren

cia

tio

n é

co

log

iqu

e

-A

gré

ga

tio

n p

hylo

gé

né

tiq

ue

qu

an

d é

ca

rt

-in

tra

-ha

bita

t (é

ca

rt =

0)

sig

nal sig

nific

atif

sa

uf

fra

ng

es f

ore

stiè

res.

-in

ter-

ha

bita

tsig

na

l d

’ag

rég

atio

n s

ignific

atif

da

ns la

plu

pa

rt d

es c

as.

Π ΠΠΠst

0.0

0

0.0

1

0.0

2

0.0

3

0.0

4

0.0

5

0.0

6

01

23

Dis

tan

ce

éc

olo

giq

ue

Π ΠΠΠst

R2

= 0

.5678

0.0

0

0.0

1

0.0

2

0.0

3

0.0

4

0.0

5

0.0

6

01

3

**0.0

04

ff

NS

0.0

03

ma

NS

0oh

NS

0.0

21

p

NS

0.0

13

pa

Πst

intr

a-

hab

itat

-0.01

0.00

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

020

40

60

80

100

120

140

Distance géographique (km)

ΠΠΠΠstpa

p oh

ma

ff

-a

ve

c l

a d

ista

nc

e s

pa

tia

le

-sig

na

l p

hylo

gé

né

tiq

ue

sig

nific

atif

va

ria

nt

ave

c la

dis

tan

ce

sp

atia

le.

-e

ffe

ts c

om

bin

és

de

s d

ista

nc

es

sp

ati

ale

s e

t é

co

log

iqu

e

-E

ffe

t im

po

rta

nt

de

la

diffé

ren

cia

tio

n d

es h

ab

ita

ts,

pa

s d

’eff

et

ma

rqu

éd

e la

dis

tan

ce s

pa

tia

le

0.00

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

020

40

60

80

100

120

Dis

tan

ce

gé

og

rap

hiq

ue

(k

m)

0 1 2 3

Dis

tan

ce

éc

olo

giq

ue

Пst

5.1

Variatio

ns d

e la s

imila

rité

des lig

nées s

elo

n leur

âge

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.91

020

40

60

80

100

120

140

160

0 1 2 3

-p

ou

r to

ute

s l

es

pa

ire

s d

e r

ele

vé

s

Ag

e (

ma

)

Similaritédes lignées (Morisita-Horn)

Dis

tan

ce

éc

olo

giq

ue

Ag

e (

ma

)

Similaritédes lignées (Morisita-Horn)-

po

ur

de

s p

air

es

de

re

levé

s n

e p

art

ag

ea

nt

au

cu

ne

es

pè

ce

s

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.91

02

040

60

80

100

120

140

160

0 1 2 3

Dis

tan

ce

éc

olo

giq

ue

6.

Conclu

sio

n

•La s

imila

rité

floristiqu

e d

ép

end b

ea

ucou

p p

lus d

e la d

ista

nce é

colo

giq

ue

(diffé

rencia

tion

de l’h

abitat)

que d

e la d

ista

nce s

patiale

entr

e les r

ele

vés:

x 1

0 le lon

g d

e l’é

coto

ne /

x 2

avec la d

ista

nce s

patiale

.

•L’a

gré

gatio

n p

hylo

génétique e

st

cro

issante

avec la d

iffé

ren

cia

tion d

e

l’ha

bitat

entr

e les p

aires d

e r

ele

vés.

L’e

ffet

de la d

ista

nce g

éogra

phiq

ue

est

faib

le.

•L’e

xam

en d

e la s

imila

rité

des lig

né

es a

u c

ou

rs d

u t

em

ps in

diq

ue u

n f

ort

conserv

atism

e d

e n

ich

e:

en e

ffet,

pour

tous les n

ivea

ux t

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pore

ls,

la

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ilari

tédécro

ît q

uand la d

iffé

rencia

tion é

co

logiq

ue a

ugm

ente

.

Le m

êm

e p

att

ern

appara

ît t

rès r

apid

em

ent

po

ur

des r

ele

vés n

e

part

age

ant

aucune e

sp

èce.

•U

n jeu d

e d

on

nées p

lus é

ten

du s

patia

lem

en

t perm

ett

rait d

e d

éte

cte

r le

s

conséq

uences d

e p

rocessus b

iogé

ogra

phiq

ues.

•C

ett

e m

éth

od

e e

st

part

iculiè

rem

ent

utile

po

ur

étu

die

r d

es c

om

muna

uté

s

com

ple

xes e

t tr

ès d

ivers

ifié

es,

com

me les f

orê

ts d

enses t

ropic

ale

s,

où

la

méconn

ais

sa

nce d

e l’é

colo

gie

des e

spèces e

t de leurs

inte

ractions r

en

d la

déte

ction d

e c

es p

rocessus é

colo

giq

ues p

art

iculiè

rem

ent

difficile

.

•S

pacodip

erm

et

égale

ment

de t

este

r le

sig

nal ph

ylo

gé

nétiq

ue à

diffé

rents

niv

ea

ux t

em

po

rels

. O

n p

eut

s’a

ttendre

àobserv

er

de la s

urd

ispers

ion

au

x

extr

ém

ités d

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