Echantillonnage : principes et méthodes

1 Echantillonnage : principes et m thodes Julien P tillon Plan du TD. 1. Introduction : G n ralit s 2. Strat gies d' chantillonnage 3. Les principales m thodes 4. M thode de Capture / Marquage / Recapture 5. M thode des quadrats 1. Introduction Introduction Plusieurs raisons de recenser le vivant Estimer la taille d'une population Suivre les changements dans le temps d'une population Caract riser une communaut vivante D terminer l'int r t cologique d'un site Introduction Pour estimer des effectifs, avant tout REFLECHIR. chantillonnages Analyses Interpr tations Introduction Plan d' tude Le plan d' tude repr sente simplement le processus qu'il faut entreprendre au moment d' laborer une tude scientifique. tude scientifique = objective, contr l e, pr cise. L' tape la plus critique de la mise en uvre et de la r alisation d'une tude [de surveillance] n'est pas la collecte des donn es, la pr sentation ou l'interpr tation, mais plut t le plan.

2 Un plan r alis . avec soin permettra d'accro tre l'efficacit , de r duire les co ts et de donner lieu une meilleure interpr tation.. (Jones, 1986. The Inventory and Monitoring Process. pp. 1-10 dans Cooperrider, Boyd et Stuart (eds.). Inventory and Monitoring of Wildlife Habitat.). Introduction Pourquoi est-ce important? En ne portant pas une attention suffisante au plan, vous risquez, au mieux, de perdre votre investissement en temps et en argent sous forme de r sultats non d cisifs. Au pire, vous agirez partir d'une information erron e et vous ferez plus de tort que de bien. Contr ler le biais dans vos R duire le risque donn es d'erreur Am liorer la pr cision et Fournir une l'exactitude information de meilleure Tenir compte des qualit . hypoth ses biologiques et Permettre une gestion statistiques adaptative efficace Introduction Classes de variables : Variables Variables devant tre sous-entendues ou pr vues R ponses (ex.)

3 ,abondance des oiseaux forestiers). C'est la variable qu'on cherche expliquer. Variables Variables utilis es pour expliquer ou pr dire la r ponse explicatives (ex., type de for t). Variables Variables susceptibles de masquer ou de confondre les perturbatrices relations d'int r t (ex., roulement du personnel pendant l' chantillonnage). Variables Variables utilis es dans le plan afin d' liminer le biais contr l es potentiel, g n ralement au moyen de blocage temporel ou spatial (ex., taille de la parcelle foresti re, saisonnalit ). Introduction Population cible, population chantillonn e et chantillon : Population cible Population chantillonn e chantillon Total des unit s de Il est fr quent que Collecte des unit s collecte au sujet des l ments de la ( chantillons r p t s). desquelles vous population cible ne l'int rieur de la voulez faire une puissent tre population inf rence mesur s; un sous- chantillonn e qui ensemble est alors sont effectivement La mesure de mesur.

4 Il s'agit l mesur es. l'ensemble des unit s de la population de votre population chantillonn e. cible est un recensement. Introduction Information recherch es ? Nombre pr cis (nombre d'individu). Donn es quantitatives (nombre pour une surface donn e). Donn es qualitatives (pr sence absence, abondances relatives). Suivi temporel Introduction Echelles Petite chelle (Paysage). M thodes quantitatives associer avec une cartographie Grande chelle (R gionale). M thodes qualitatives 2. Strat gies d' chantillonnage chantillonnage al atoire : Il s'agit de la strat gie d' chantillonnage la plus simple. Les chantillons sont s lectionn s sans tenir compte de la structure sous- jacente. On l'utilise lorsque la zone d' tude est homog ne. galement utilis lorsque la taille des chantillons est grande de sorte que la gamme des conditions renferme probablement suffisamment d' chantillons r p t s.

5 Chantillonnage syst matique : La structure sous-jacente de la population cible est inconnue. On assume qu'il y aura une ou des variables perturbatrices, mais on n'a pas assez d'information pour cr er des strates. Les chantillons sont tal s de fa on syst matique et uniforme dans la zone d' tude (g n ralement avec un point de d part al atoire) afin de tenter de r pliquer la structure inconnue. chantillonnage stratifi : La zone d' tude est bloqu e conform ment certaines variables contr l es. Les strates peuvent tre d finies au moyen d'une variable ou d'une combinaison de plusieurs variables. Les chantillons sont pr lev s au hasard dans chaque strate. Le nombre d' chantillons par strate devrait tre gal ou tr s approchant (plan quilibr ). Ce type d' chantillonnage r duit les erreurs d' chantillonnage et augmente la pr cision. Dispositif exp rimental (exemple du suivi de gestion).

6 N cessit d'un tat t moin ou cible Param tres ? Exemple : population, assemblages, groupes fonctionnels Approches : diachronique et / ou synchronique R plicats intra-stations et spatiaux (pseudo-r plication : Hulbert 1984 ;. mais facteurs inter-sites : Oksanen 2001). To T moin T moin Avant Esp ces Gestion communes Gestion Evolution naturelle T+n Apr s T moin Gestion Esp ces communes To Esp ces Site avant gestion communes Site t moin E D F. J J. Gestion A Evolution naturelle T+n B. C. Site apr s gestion Esp ces Site t moin communes H I. G. Dispositif exp rimental (pi geage). Distance entre pi ges : 10 m (Topping & Sunderland 1992). Liquide : ethyl ne-glycol (Schmidt et al. 2006). Mesure de variables ( chelle du pi ge, station, site, environnement). ~ Traduction de la gestion Identification (ouvrages, articles, faunes, collections, sp cialistes). Traitement et interpr tation des donn es Pr sence / absence : richesse sp cifique, Dendrogramme, IndVal, r partition Traitement et interpr tation des donn es Abondances en nb d'ind par m tre et par jour (Sunderland et al.)

7 1995). Dendrogramme, Analyses multivari es, GLM, Indice de conservation Prise en compte du micro-habitat (Luff 1975). LHTs : st no cie, capacit s de dispersion (variations intra-sp cifiques). Raret ( Harvey et al. 2002), listes rouges ou esp ces d terminantes, statuts de protection . 3. Principales m thodes d' chantillonnage Echantillonnage Arthropodes terrestres et a riens 1. Pi ges d'interception Pi ges au sol = pi ges Barber = Pitfall traps . Cadre en plexiglass Goutti re collectrice Pi ges englu s Pi ges d'interception a rien (Tente Malaise et autres). Pi ge Lindgren (Lindgren Funnel Trap, pi ge Scolytes). Pi ge pour les col opt res qui creusent des galeries dans les arbres (Scolytidae surtout). Fait d'une s rie d'entonnoirs superpos s. Se fonde sur la tendance de l'insecte se laisser tomber au sol lorsqu'il perd prise en essayant de se poser.

8 Peut tre app t avec des ph romones, des substances extraites de l'arbre qui sert d'h te (alpha-pin ne, par exemple), de l'alcool ou de la t r benthine. Insectes recueillis dans le contenant . la base. Contient un liquide de conservation. - Fumigation Autres m thodes . (canop e). - Pi ges a riens - Arboglisseur 2. Pi ges d'attraction ( interception active ). Pi ges au sol avec app Peut tre rendu plus efficace et surtout s lectif en y ajoutant un app t. Viande faisand e Fruits trop m rs Grillage pour emp cher que l'app t soit vol par de petits mammif res [XH]. Figure 2 : Pi ge de type CSR. Vu en coupe Aussi avec cadavres, f ces (Col opt res Scarabaeoidea) .. - Pi ges jaunes . Pi ges ph romones Utilisent des ph romones sexuelles pour attirer certaines esp ces bien pr cises. Tr s s lectifs. N'attirent qu'une esp ce bien sp cifique et qu'un seul sexe (m les en g n ral).

9 Inconv nient : co t lev . Pi ges Permet d' tablir des indices d'abondance. lumineux L'int rieur est badigeonn d'une colle qui capture les insectes qui p n trent dans le pi ge - Pi ge Ph romones Pi ges lumineux Pales Rendement lev entre le couch du soleil et minuit. G n ralement, on le rel ve toutes les demi- Pi ges heures. Batterie Tube rayons UV (10 ou 15 W). Pi ge lumineux simplifi . Ne permet qu'une collecte manuelle et s lective (pas vraiment de r sultats chiffr s utilisables). 3. Techniques actives . Filet fauchoir Filet papillons . Parapluie japonais Aspirateur bouche Quadrats Berl se 20 50 cm Pr l vement sol, liti re (carr , cylindre). M thode d'interception passive absolue Echantillonnage Arthropodes aquatiques Filet Surber Troubleau Tamis Echantillonnage Vert br s Epuisement des stocks ( poissons). M thodes standardis es d' puisement des stocks sur plusieurs passages sans remise P che lectrique Points d' coute ( oiseaux).

10 Cages ( mammif res).. A retenir Compl mentarit des m thodes (relative, mais standardisation possible). Protocole : fonction du param tre et du taxon tudi s Protocole : compromis temps/argent/questions aussi . N cessit de tenir compte de l'auto- cologie et de la biologie: Protocole et Interpr tation A retenir Avantages et Limites de chaque m thode Bonne corr lation densit s . abondances (aussi biomasses). MAIS biais dans la structure de pop par pi ge (Comparaison pi ge vs. Quadrats, Amphipodes, Baie du Mont St Michel, 2003). 4. Marquage recapture Marquage - Recapture Principe: Il s'agit de pr lever une fraction de la population, de la marquer et de r aliser des recaptures ult rieures simples (Petersen) ou multiples (Schnabel; Jolly-Seber). Lors des (ou de la) recapture (s), le rapport des individus marqu s sur les non marqu s ou sur la succession des recaptures permet d'estimer la taille la plus probable de la population.