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Une caractéristique remarquable des forêts tropicales humides est leur grande diversité biologique, notamment en termes d’arbres. Les avis sont toutefois partagés quant aux types de mécanismes mis en jeu dans le maintien d’une si grande diversité. La théorie des niches écologiques et la théorie neutre de la biodiversité sont en particulier souvent citées et peuvent apparaître contradictoires. La théorie des niches est basée sur l’existence de différences entre espèces résultant de compromis sélectifs (entre capacité d'utilisation des ressources, survie, reproduction). La théorie neutre est quant à elle fondée sur l’équivalence des individus et des espèces selon ces mêmes critères. Ces deux visions soulèvent cependant un paradoxe car les compromis sélectifs sont le plus souvent imparfa[...]

Une caractéristique remarquable des forêts tropicales humides est leur grande diversité biologique, notamment en termes d’arbres. Les avis sont toutefois partagés quant aux types de mécanismes mis en jeu dans le maintien d’une si grande diversité. La théorie des niches écologiques et la théorie neutre de la biodiversité sont en particulier souvent citées et peuvent apparaître contradictoires. La théorie des niches est basée sur l’existence de différences entre espèces résultant de compromis sélectifs (entre capacité d'utilisation des ressources, survie, reproduction). La théorie neutre est quant à elle fondée sur l’équivalence des individus et des espèces selon ces mêmes critères. Ces deux visions soulèvent cependant un paradoxe car les compromis sélectifs sont le plus souvent imparfaits ou inexistants en conditions naturelles sans pour autant que les espèces ne soient équivalentes.Certains auteurs ont proposé une explication à ce paradoxe en montrant que des compromis sélectifs nets, selon un grand nombre d’axes, rendaient les espèces apparemment similaires si elles sont comparées suivant un nombre d’axes faible. Ils suggèrent que la quantification et la caractérisation des variations démographiques intraspécifiques, notamment interindividuelles et temporelles, donnent une clé d’interprétation à la coexistence des espèces plus réaliste que la théorie neutre et la théorie des niches.L'objectif de cette thèse a été de mieux comprendre la dynamique de la communauté d’arbres observée depuis 1990 à Uppangala, un site d’étude permanent en forêt tropicale humide des Ghâts Occidentaux du sud de l’Inde. L’observation d’une dynamique non stationnaire sur cette période a notamment soulevé des questions concernant les processus en jeu dans la dynamique. De plus, la richesse du jeu de données décrivant la démographie de cette communauté en a fait un candidat idéal pour discuter les différentes théories proposées pour expliquer la coexistence des espèces d’arbres.Ces objectifs ont motivé la mise en oeuvre de modèles statistiques sous-exploités ou rarement utilisés en écologie végétale mais toutefois plus adaptés que les approches classiques pour structurer la variabilité des processus démographiques. Les principales originalités méthodologiques que nous avons mises en oeuvre concernent (I) l’utilisation, mais surtout l’interprétation plus poussée qu’à l’habitude, des modèles hiérarchiques pour structurer la variabilité du processus de croissance, (II) l’exploitation d’une décomposition de la croissance pour prédire la mortalité, (III) la modélisation conjointe de la croissance et de la survie des arbres et (IV) l’étude des propriétés émergentes de ces modèles à l’échelle de la communauté, grâce à des simulations de la dynamique.Nous avons ainsi montré l’existence de fortes variations interindividuelles de croissance et de risque de mortalité au sein des populations observées. L’utilisation de modèles pour structurer ces différences a montré qu’elles étaient en partie expliquées par des variables mesurées de l’environnement et en partie attribuées à des facteurs latents (c.-à-d. non observés ou non observables). Cela nous a permis (I) d’évaluer comment caractériser la variabilité des stratégies de croissance des espèces, (II) de proposer une définition plus adaptée au site d’étude du compromis classique d’histoire de vie utilisé pour décrire les stratégies de tolérance à l’ombre des espèces, (III) d'améliorer nettement la prédiction du risque de mortalité des arbres (IV) d’interpréter la dynamique non stationnaire observée de manière plus réaliste et (V) de proposer un modèle conceptuel de la place des variations interindividuelles dans les mécanismes de coexistence des espèces basé sur la notion de niche écologique individuelle.