Effective policies to protect groundwater-dependent ecosystems require robust methods to determine the environmental flows and levels required to support species and processes. Frameworks to support groundwater management must incorporate the relationships between hydrology and species and ecological processes. These hydro-ecological relationships can be used to develop quantitative, measurable thresholds that are sensitive to changes in groundwater quantity. Here we provide a case study from a group of fens in central Oregon, USA, that are used for cattle watering, but also support numerous sensitive species. We developed quantitative relationships between the position of the water table and wetland indicator plant species and the process of peat development, to propose groundwater withdrawal thresholds. A maximum depth to water table of -0.9 to -34.8 cm for fen plants and -16.6 to -32.2 cm for peat accretion can be tolerated in these wetlands. Defining hydro-ecological relationships as thresholds can support management decisions.Key words groundwater-dependent ecosystem; environmental flows and levels; fen; peat accretion; hydro-ecological relationship; wetland indicator species; groundwater management Hydro-écologie des écosystèmes tributaires des eaux souterraines: application de la science de base à la gestion des eaux souterraines Résumé Les politiques efficaces de protection des écosystèmes tributaires des eaux souterraines ont besoin de méthodes robustes pour déterminer les flux et niveaux environnementaux nécessaires au maintien des espèces et des processus. Les règles de gestion des eaux souterraines doivent inclure les relations entre l'hydrologie, les espèces et les processus écologiques. Ces relations hydro-écologiques peuvent être utilisées pour établir des seuils quantitatifs, mesurables, et sensibles aux changements des masses d'eau souterraine. Nous présentons ici l'étude d'un ensemble de marais du centre de l'Orégon (USA) servant à l'abreuvement du bétail et abritant également de nombreuses espèces sensibles. Nous avons développé des relations quantitatives entre niveau de la nappe, plantes marqueurs des zones humides et développement de la tourbe, afin de définir des seuils d'exploitation des eaux souterraines. La profondeur maximale de la nappe phréatique acceptable dans ces zones humides se situe entre 0,9 et 34,8 cm pour les plantes des marais et entre 16,6 et 32,2 cm pour le développement de la tourbe. La définition de seuils à partir des relations hydro-écologiques peut contribuer aux décisions d'aménagement.Mots clefs écosystème lié aux eaux souterraines ; flux et niveaux environnementaux ; marais ; croissance de la tourbe ; relation hydro-écologique ; espèces indicatrices des zones humides ; gestion des eaux souterraines