Hedgerow structure as an indicator for multi-taxonomic biodiversity: a comparative approach between ground and airborne lidar measurements

Laurent Larrieu est co-auteur d'un nouvel article sur la structure des haies comme indicateur de la biodiversité multitaxonomique avec une approche comparative entre les mesures prises depuis le sol et via du LIDAR aérien publié dans la revue Environmental and Sustainability Indicators. Elle concrétise une collaboration entre les laboratoires Dynafor et Biogeco d'Inrae qui commence à intégrer les dendromicrohabitats dans l’approche indirecte de la biodiversité

Plat, N., Pellett, C., Valbuena, R., Changenet, A., Larrieu, L., Gouix, N., Rivoal, J.-B., Bonnard, O., van Halder, I., Jactel, H., Hedgerow structure as an indicator for multi-taxonomic biodiversity: a comparative approach between ground and airborne lidar measurements, Environmental and Sustainability Indicators, https://doi.org/10.1016/j.indic.2026.101479.

Abstract:

Broadleaved hedgerows provide important refuges for forest biodiversity within intensively managed pine plantation landscapes. However, little is known on the relationships between the vertical and horizontal structure of these hedgerows and the associated taxonomic biodiversity, as well as the use of these characteristics as indirect bioindicators. Lidar-derived metrics are increasingly used in ecology, but few studies have evaluated their ability to capture structural drivers of multi-taxonomic biodiversity compared to traditional field measurements. We investigated whether structural metrics obtained from airborne lidar and from ground surveys could predict multi-taxonomic biodiversity and tree-related microhabitats (TreMs) profile in 22 broadleaved hedgerows located at the edge of maritime pine plantations. Six taxonomic groups (vascular plants, butterflies, carabid beetles, spiders, birds and reptiles) and TreMs were surveyed. Twelve lidar- and ground-based structural variables were quantified. Lidar-derived horizontal variability in total cover (canopy + understorey vegetation) was the best predictor of overall multidiversity (R2 = 0.28), whereas mean canopy cover most strongly explained the multidiversity of forest-specialist species (R2 = 0.46). Both variables outperformed equivalent ground-based variables. By contrast, lidar metrics showed no predictive power for TreMs abundance or richness, while basal area measured in the field proved to be a good predictor (R2 = 0.47 and 0.43 for TreMs abundance and richness, respectively). Our findings highlight the complementarity of lidar- and ground-based indicators for biodiversity assessment. As high-resolution lidar data become increasingly available at broad scales, horizontal heterogeneity and canopy cover emerge as promising indirect indicators of multi-taxonomic biodiversity in hedgerows across large landscapes.

Résumé:

Les haies de feuillus constituent des refuges importants pour la biodiversité forestière au sein des paysages de plantations de pins gérées de manière intensive. Cependant, on dispose de peu d'informations sur les relations entre la structure verticale et horizontale de ces haies et la biodiversité taxonomique qui y est associée, ainsi que sur l'utilisation de ces caractéristiques en tant que bioindicateurs indirects. Les métriques dérivées du lidar sont de plus en plus utilisés en écologie, mais peu d'études ont évalué leur capacité à rendre compte des facteurs structurels de la biodiversité multitaxonomique par rapport aux mesures traditionnelles effectuées sur le terrain. Nous avons cherché à déterminer si les métriques structurelles obtenus à partir du lidar aéroporté et des relevés depuis le sol pouvaient prédire la biodiversité multitaxonomique et les assemblages de dendromicrohabitats (TreMs) dans 22 haies de feuillus situées en lisière de plantations de pins maritimes. Six groupes taxonomiques (plantes vasculaires, papillons, carabidés, araignées, oiseaux et reptiles) et les TreMs ont été étudiés. Douze variables structurelles, issues du lidar et de relevés depuis le sol, ont été quantifiées. La variabilité horizontale de la couverture totale (canopée + végétation du sous-bois), dérivée du lidar, s'est avérée être le meilleur prédicteur de la biodiversité globale (R² = 0,28), tandis que la couverture moyenne de la canopée expliquait le mieux la biodiversité des espèces forestières spécialisées (R² = 0,46). Ces deux variables ont donné de meilleurs résultats que les variables équivalentes mesurées depuis le sol. En revanche, les métriques lidar n’ont montré aucun pouvoir prédictif concernant l’abondance ou la diversité des TreMs, tandis que la surface terrière mesurée sur le terrain s’est révélée être un bon indicateur prédictif (R² = 0,47 et 0,43 pour l’abondance et la diversité des TreMs, respectivement). Nos résultats soulignent la complémentarité des métriques lidar et de terrain pour l’évaluation de la biodiversité. Comme les données lidar à haute résolution deviennent de plus en plus accessibles à grande échelle, l'hétérogénéité horizontale et la couverture du couvert végétal apparaissent comme des indicateurs indirects prometteurs de la biodiversité multitaxonomique des haies à l'échelle de vastes paysages.