Diversité fonctionnelle des plantes
Traits des organismes, structure des communautés, propriétés des écosystèmes
Eric Garnier
Marie-Laure Navas
de boeck
Remerciements5
Sommaire9
Préface11
Table des abréviations13
Chapitre 1 Une approche fonctionnelle de la diversité biologique17
1. Diversité ou diversités ?
18
2. Des fonctions et des plantes
22
3. Diversité fonctionnelle et écologie comparative des plantes
23
4. Les questions abordées par une approche fonctionnelle de la diversité
25
Chapitre 2 Traits et écologie comparative : définitions, méthodes et cadre conceptuel31
1. Les traits : définitions et protocoles
34
1.1 Qu'est-ce qu'un trait ?34
1.2 Des protocoles standardisés pour la mesure des traits36
2. Traits et approche comparative en écologie
43
2.1 De la comparaison en écologie43
2.2 Mise en oeuvre de l'approche comparative46
3. Cadre conceptuel : organismes, communautés, écosystèmes
51
4. Conclusions
53
Chapitre 3 Caractérisation fonctionnelle des végétaux61
1. Les traits représentatifs des trois axes majeurs de variation écologique
64
1.1 La gestion des ressources65
1.1.1 Le compromis fondamental entre acquisition et conservation des ressources65
1.1.2 Les autres fonctions en relation avec le syndrome économique foliaire75
1.2 La stature de la plante79
1.3 La régénération des plantes82
2. Au-delà des trois axes majeurs de variation
88
2.1 La densité du bois88
2.2 Traits racinaires90
3. Traits et phylogénie
95
4. Conclusions
97
Chapitre 4 Gradients, traits de réponse et stratégies adaptatives109
1. Gradients de facteurs du milieu
110
1.1 Les gradients indirects111
1.2 Les gradients de ressources111
1.3 Les gradients directs112
1.4 Les gradients de perturbation113
2. Traits de réponse à différents gradients de facteurs du milieu : le niveau espèce
115
2.1 Nutriments117
2.2 Lumière118
2.3 Succession secondaire118
2.4 Pâturage119
3. Traits de réponse et abondance dans les communautés végétales
120
4. Facteurs du milieu et variabilité intra-spécifique des traits
123
5. Stratégies adaptatives
133
5.1 Qu'est-ce qu'un stratégies adaptative ?133
5.2 Le modèle de stratégies adaptatives de Grime135
5.2.1 Les facteurs du milieu comme forces sélectives135
5.2.2 Des stratégies distinctes pour les phases établie et régénérative135
5.3 Limites et critiques du modèle CSR140
6. Conclusion
141
Chapitre 5 Une approche fonctionnelle de la structure des communautés végétales151
1. Règle d'assemblage des communautés et filtres environnementaux
152
2. Caractérisation de la structure fonctionnelle d'une communauté
155
3. Facteurs d'explications de la structures fonctionnelle d'une communauté
165
3.1 Processus liés aux filtres biotique et abiotique166
3.2 Rôle des processus liés aux filtres sur la distribution des traits167
3.3 Variations des effets des filtres avec l'échelle spatiale ou temporelle171
3.4 Filtres environnementaux et abondance des espèces171
3.5 Rôle de la variabilité intra-spécifique des traits172
3.6 Phylogénie, traits et assemblage des communautés176
4. Conclusions
178
Chapitre 6 Traits et propriétés des écosystèmes185
1. Communautés végétales et propriétés des écosystèmes
187
2. L'hypothèse de dominance189
2.1 Productivité primaire nette et composante192
2.1.1 Productivité primaire nette192
2.1.2 Productivité primaire nette spécifique195
2.2 Décomposition et accumulation de la litière198
2.3 Autre composantes des cycles biogéochimiques200
2.4 Quantité d'eau présente dans le sol202
3. L'hypothèse de complémentarité de niches
206
4. Relations entre traits des plantes et propriétés écosystémiques mesurées en conditions contrôlées
208
5. Une nouvelle perspective : l'allométrie des écosystèmes210
6. Conclusions212
Chapitre 7 Diversité fonctionnelle et services des écosystèmes221
1. Types de services écosystémiques
223
2. Approche fonctionnelle des services
225
2.1 Cascade d'effets définissant les services et leurs valeurs227
2.2 Relations entre structure fonctionnelle, processus et services228
2.3 Quantification des services231
2.3.1 Sélection des traits agissant sur les processus écosystémiques et les services231
2.3.2 Multifonctionnalité, compromis entre services et changement d'échelle233
3. Conclusion236
Chapitre 8 Diversité fonctionnelle en agriculture : exemples des prairies et des adventices des cultures241
1. Milieux prairiaux
243
1.1 Caractérisation des gradients environnementaux244
1.1.1 Défoliation244
1.1.2 Nutrition minérale245
1.2 Traits de réponse à la gestion246
1.2.1 Défoliation247
1.2.2 Nutriments248
1.2.3 Contrainte hydrique et sécheresse249
1.3 Structure fonctionnelle des prairies250
1.3.1 Défoliation250
1.3.2 Nutriments et eau251
1.3.3 Différenciation des effets du type de défoliation et de la disponibilité en nutriments255
1.4 Traits d'effet et processus liés au service d'approvisionnement255
1.5 Traits d'effet liés à d'autres services258
1.6 Indicateurs de gestion des prairies259
1.7 Conclusion264
2. Adventices des cultures
264
2.1 Caractérisation des filtres environnementaux268
2.2 Traits de réponse des adventices à la gestion269
2.3 Structure fonctionnelle des communautés d'adventices272
2.4 Traits d'effet des adventices et service d'approvisionnement en biens cultivés274
2.5 Traits et autres services275
2.6 Vers une gestion plus efficace des différents types d'adventices276
2.7 Perspectives277
3. Quels apports de ces exemples, en particulier pour la conception de systèmes de culture innovants ?
278
4. Conclusions
282
Chapitre 9 Gestion des données de la diversité fonctionnelle293
1. Disponibilité des données de traits des plantes
294
2. Écoinformatique et diversité fonctionnelle des plantes
297
2.1 Les métadonnées en écologie300
2.2 Un vocabulaire contrôlé et un thesaurus pour les traits des plantes304
2.3 Vers une ontologie de la diversité fonctionnelle des plantes309
3. Conclusion
314
Chapitre 10 Perspectives321
1. Théorie et fondements de l'approche fonctionnelle de la diversité
323
2. Diversité fonctionnelle et variabilité intraspécifique
323
3. Traits, fonctionnement des organismes et facteurs du milieu
325
4. Structure fonctionnelle des communautés, propriétés et services des écosystèmes
326
5. Perspectives dans le domaine agronomique
327
6. Gestion des données
329
7. Conclusion
330
Glossaire337
Index343