Functional structure and ecohydrology of Mediterranean rangelands along a soil water availability gradient
Comprendre les relations entre écohydrologie et structure fonctionnelle des communautés végétales est une problématique croissante en écologie. Cette thèse a pour objectif d'analyser les effets d'un gradient de ressource édaphique sur la structure et le fonctionnement de parcours herbacés dans le sud de la France, en intégrant les niveaux de l'écosystème à la plante. Par modélisation du bilan hydrique, les différences d'utilisation de l'eau au niveau de l'écosystème ont été quantifiées pour cinq années contrastées révélatrices de la variabilité des propriétés des sols et du fonctionnement végétal. Utilisation de l'eau et productivité des plantes sont proportionnelles à la réserve utile des sols et à son taux de remplissage, suggérant un équilibre fonctionnel entre les communautés végétales et la disponibilité de l'eau locale. Par une approche 'traits', nous avons ensuite montré que le ratio entre surface foliaire et surface racinaire totales de la communauté est le facteur déterminant une relation 'allométrique' entre évapotranspiration potentielle et capacité de prélèvements hydriques. La coordination entre les compartiments racinaire et aérien de la végétation dépend d'une suite d'adaptations architecturales et morphologiques. Des modifications d'abondances relatives spécifiques et le turn-over d'espèces génèrent une variabilité de morphologie et de fonctionnement des communautés permettant leur adaptation à des ressources limitées. Au niveau plante, une expérimentation de transplantation a permis de quantifier l'importance relative de la disponibilité hydrique et des interactions entre plantes sur la productivité individuelle de trois espèces-cibles. L'importance de la compétition s'est révélée plus élevée sous fort niveau de ressource et dépendait plus des relations hiérarchiques entre traits que de la biomasse. La compétition entre plantes affecte les axes de niche fonctionnelle des espèces de façon indépendante, avec une convergence de la 'teneur en matière sèche des feuilles' pour des faibles valeurs mais une plus forte divergence fonctionnelle pour la 'hauteur des plantes'. Cette approche fonctionnelle a permis d'éclairer le rôle de la diversité végétale dans la réponse des systèmes écologiques à des ressources hydriques variables. De plus, ces résultats sur les propriétés écohydrologiques des communautés naturelles peuvent contribuer à la conception d'agro-écosytèmes complexes mieux adaptés aux sécheresses intenses prévues dans le contexte actuel de changement climatique.
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F62 - Physiologie végétale - Croissance et développement P10 - Ressources en eau et leur gestion F40 - Écologie végétale teneur en eau du sol croissance facteur édaphique hydrologie ressource en eau résistance à la sécheresse sécheresse surface foliaire système racinaire évapotranspiration bilan hydrique bilan hydrique du sol agroécosystème compétition végétale communauté végétale composition botanique zone méditerranéenne parcours http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_7208 http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_3394 http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_15617 http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_3731 http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_8325 http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_2392 http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_2391 http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_16110 http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_16034 http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_2741 http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_8311 http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_7206 http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_36669 http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_35264 http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_32514 http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_15945 http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_29563 http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_6448 http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_4698 F62 - Physiologie végétale - Croissance et développement P10 - Ressources en eau et leur gestion F40 - Écologie végétale teneur en eau du sol croissance facteur édaphique hydrologie ressource en eau résistance à la sécheresse sécheresse surface foliaire système racinaire évapotranspiration bilan hydrique bilan hydrique du sol agroécosystème compétition végétale communauté végétale composition botanique zone méditerranéenne parcours http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_7208 http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_3394 http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_15617 http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_3731 http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_8325 http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_2392 http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_2391 http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_16110 http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_16034 http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_2741 http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_8311 http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_7206 http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_36669 http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_35264 http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_32514 http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_15945 http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_29563 http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_6448 http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_4698 |
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Comprendre les relations entre écohydrologie et structure fonctionnelle des communautés végétales est une problématique croissante en écologie. Cette thèse a pour objectif d'analyser les effets d'un gradient de ressource édaphique sur la structure et le fonctionnement de parcours herbacés dans le sud de la France, en intégrant les niveaux de l'écosystème à la plante. Par modélisation du bilan hydrique, les différences d'utilisation de l'eau au niveau de l'écosystème ont été quantifiées pour cinq années contrastées révélatrices de la variabilité des propriétés des sols et du fonctionnement végétal. Utilisation de l'eau et productivité des plantes sont proportionnelles à la réserve utile des sols et à son taux de remplissage, suggérant un équilibre fonctionnel entre les communautés végétales et la disponibilité de l'eau locale. Par une approche 'traits', nous avons ensuite montré que le ratio entre surface foliaire et surface racinaire totales de la communauté est le facteur déterminant une relation 'allométrique' entre évapotranspiration potentielle et capacité de prélèvements hydriques. La coordination entre les compartiments racinaire et aérien de la végétation dépend d'une suite d'adaptations architecturales et morphologiques. Des modifications d'abondances relatives spécifiques et le turn-over d'espèces génèrent une variabilité de morphologie et de fonctionnement des communautés permettant leur adaptation à des ressources limitées. Au niveau plante, une expérimentation de transplantation a permis de quantifier l'importance relative de la disponibilité hydrique et des interactions entre plantes sur la productivité individuelle de trois espèces-cibles. L'importance de la compétition s'est révélée plus élevée sous fort niveau de ressource et dépendait plus des relations hiérarchiques entre traits que de la biomasse. La compétition entre plantes affecte les axes de niche fonctionnelle des espèces de façon indépendante, avec une convergence de la 'teneur en matière sèche des feuilles' pour des faibles valeurs mais une plus forte divergence fonctionnelle pour la 'hauteur des plantes'. Cette approche fonctionnelle a permis d'éclairer le rôle de la diversité végétale dans la réponse des systèmes écologiques à des ressources hydriques variables. De plus, ces résultats sur les propriétés écohydrologiques des communautés naturelles peuvent contribuer à la conception d'agro-écosytèmes complexes mieux adaptés aux sécheresses intenses prévues dans le contexte actuel de changement climatique. |
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