Comment ils façonnent conjointement les interactions entre les groupes fonctionnels des plantes, des arthropodes et des nématodes du sol dans les prairies tempérées |
L’augmentation simultanée de la sécheresse et des dépôts atmosphériques d’azote a profondément impacté la biodiversité multitrophique et le fonctionnement des écosystèmes dans les prairies. On suppose souvent que l’enrichissement en azote atténuer le stress de la sécheresse en stimulant la croissance des plantesmais cette vision se concentre largement sur les plantes uniquement et néglige les associations complexes qui relient les organismes à travers les niveaux trophiques. Malgré les effets individuels bien documentés de la réduction des précipitations et de l’enrichissement en azote, leurs effets interactifs, en particulier sur les réponses multitrophiques en cascade (par exemple, les communautés de plantes, de nématodes et d’arthropodes), restent mal compris.
Dans notre étude, nous avons posé une question simple mais importante : comment la sécheresse et l’apport d’azote façonnent-ils ensemble les relations entre les plantes, les arthropodes vivant au sol et les nématodes du sol, et modifient-ils davantage la productivité des prairies ?
Pour répondre à cette question, nous avons mené une expérience sur le terrain pendant quatre ans dans une prairie tempérée typique de la Mongolie intérieure. Nous avons exploré les effets de l’ajout d’azote (+10 g N m–2 année–1) et trois scénarios de sécheresse distincts : sécheresse intense (exclusion de 100 % des précipitations en juin), fréquence réduite des précipitations (en réduisant les événements de pluie de 50 % sans modifier les précipitations totales de juin à août) et sécheresse chronique (exclusion de 50 % de chaque événement de pluie de juin à août) sur la diversité des espèces, l’abondance des groupes fonctionnels et les associations de groupes fonctionnels au sein et entre les niveaux trophiques, y compris les plantes, les arthropodes vivant au sol (c’est-à-dire les arthropodes tensioactifs plus grands tels que les coléoptères et araignées) et les communautés de nématodes du sol, ainsi que leurs relations avec la productivité des prairies.
Diagramme conceptuel illustrant comment la sécheresse et l’ajout d’azote influencent la productivité des prairies en régulant les interactions multitrophiques entre les plantes, les arthropodes et les nématodes. Illustrations de Feixue Yu.
Notre étude a révélé que les communautés de différents niveaux trophiques réagissent différemment aux différents scénarios de sécheresse et à l’ajout d’azote. La sécheresse chronique était associée à une diminution de la productivité primaire nette aérienne (ANPP), indépendamment de l’ajout d’azote. Une sécheresse intense était associée à une augmentation des nématodes microbiens (bactérivores et fongivores), tandis que l’ajout d’azote semblait contrecarrer cet effet. La fréquence réduite des précipitations avait des associations limitées avec les communautés ou l’ANPP.
Notre étude a également révélé que la sécheresse, en particulier la sécheresse chronique, renforçait les associations positives entre les groupes fonctionnels des arthropodes vivant au sol et des nématodes du sol, tandis que l’ajout d’azote réduisait ces liens, conduisant à moins de connexions multitrophiques. De plus, l’ANPP plus élevé observé sous l’ajout d’azote était associé à des associations positives plus faibles entre les groupes fonctionnels au sein et entre les niveaux trophiques. Il convient de noter que ces résultats étaient basés sur des données transversales sur une seule saison collectées en 2021 après 4 années de sécheresse et de traitements d’ajout d’azote et doivent donc être interprétés comme des modèles écologiques plutôt que comme des relations causales définitives. Dans l’ensemble, nos résultats démontrent que les réponses des écosystèmes au changement global ne peuvent pas être pleinement comprises en examinant les plantes ou la productivité de manière isolée. Les dépôts d’azote peuvent stimuler la croissance des plantes, mais en même temps affaiblir les connexions biologiques qui soutiennent la stabilité des écosystèmes. La sécheresse, bien que réduisant la productivité, peut réorganiser les associations entre les niveaux trophiques de manière inattendue.
Ces résultats soulignent l’importance de prendre en compte les interactions multitrophiques lors de la prévision des réponses des prairies aux futurs changements environnementaux. Le maintien du fonctionnement des écosystèmes dans un monde en évolution peut dépendre non seulement du maintien de la biomasse, mais également de la préservation des réseaux écologiques qui relient les organismes au-dessus et sous terre. Ces informations pourraient améliorer les modèles de dynamique des prairies et éclairer les stratégies de gestion adaptative face au changement global.
05/05/2026
Comment ils façonnent conjointement les interactions entre les groupes fonctionnels des plantes, des arthropodes et des nématodes du sol dans les prairies tempérées |
Feixue Yu, de l’Université de Mongolie intérieure, parle de son article : L’ajout d’azote affaiblit le couplage provoqué par la sécheresse entre les groupes fonctionnels des plantes, des arthropodes et des nématodes du sol
L’augmentation simultanée de la sécheresse et des dépôts atmosphériques d’azote a profondément impacté la biodiversité multitrophique et le fonctionnement des écosystèmes dans les prairies. On suppose souvent que l’enrichissement en azote atténuer le stress de la sécheresse en stimulant la croissance des plantesmais cette vision se concentre largement sur les plantes uniquement et néglige les associations complexes qui relient les organismes à travers les niveaux trophiques. Malgré les effets individuels bien documentés de la réduction des précipitations et de l’enrichissement en azote, leurs effets interactifs, en particulier sur les réponses multitrophiques en cascade (par exemple, les communautés de plantes, de nématodes et d’arthropodes), restent mal compris.
Dans notre étude, nous avons posé une question simple mais importante : comment la sécheresse et l’apport d’azote façonnent-ils ensemble les relations entre les plantes, les arthropodes vivant au sol et les nématodes du sol, et modifient-ils davantage la productivité des prairies ?
Pour répondre à cette question, nous avons mené une expérience sur le terrain pendant quatre ans dans une prairie tempérée typique de la Mongolie intérieure. Nous avons exploré les effets de l’ajout d’azote (+10 g N m–2 année–1) et trois scénarios de sécheresse distincts : sécheresse intense (exclusion de 100 % des précipitations en juin), fréquence réduite des précipitations (en réduisant les événements de pluie de 50 % sans modifier les précipitations totales de juin à août) et sécheresse chronique (exclusion de 50 % de chaque événement de pluie de juin à août) sur la diversité des espèces, l’abondance des groupes fonctionnels et les associations de groupes fonctionnels au sein et entre les niveaux trophiques, y compris les plantes, les arthropodes vivant au sol (c’est-à-dire les arthropodes tensioactifs plus grands tels que les coléoptères et araignées) et les communautés de nématodes du sol, ainsi que leurs relations avec la productivité des prairies.
Notre étude a révélé que les communautés de différents niveaux trophiques réagissent différemment aux différents scénarios de sécheresse et à l’ajout d’azote. La sécheresse chronique était associée à une diminution de la productivité primaire nette aérienne (ANPP), indépendamment de l’ajout d’azote. Une sécheresse intense était associée à une augmentation des nématodes microbiens (bactérivores et fongivores), tandis que l’ajout d’azote semblait contrecarrer cet effet. La fréquence réduite des précipitations avait des associations limitées avec les communautés ou l’ANPP.
Notre étude a également révélé que la sécheresse, en particulier la sécheresse chronique, renforçait les associations positives entre les groupes fonctionnels des arthropodes vivant au sol et des nématodes du sol, tandis que l’ajout d’azote réduisait ces liens, conduisant à moins de connexions multitrophiques. De plus, l’ANPP plus élevé observé sous l’ajout d’azote était associé à des associations positives plus faibles entre les groupes fonctionnels au sein et entre les niveaux trophiques. Il convient de noter que ces résultats étaient basés sur des données transversales sur une seule saison collectées en 2021 après 4 années de sécheresse et de traitements d’ajout d’azote et doivent donc être interprétés comme des modèles écologiques plutôt que comme des relations causales définitives. Dans l’ensemble, nos résultats démontrent que les réponses des écosystèmes au changement global ne peuvent pas être pleinement comprises en examinant les plantes ou la productivité de manière isolée. Les dépôts d’azote peuvent stimuler la croissance des plantes, mais en même temps affaiblir les connexions biologiques qui soutiennent la stabilité des écosystèmes. La sécheresse, bien que réduisant la productivité, peut réorganiser les associations entre les niveaux trophiques de manière inattendue.
Ces résultats soulignent l’importance de prendre en compte les interactions multitrophiques lors de la prévision des réponses des prairies aux futurs changements environnementaux. Le maintien du fonctionnement des écosystèmes dans un monde en évolution peut dépendre non seulement du maintien de la biomasse, mais également de la préservation des réseaux écologiques qui relient les organismes au-dessus et sous terre. Ces informations pourraient améliorer les modèles de dynamique des prairies et éclairer les stratégies de gestion adaptative face au changement global.
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