Comprendre les effets de bordure sur la production de semences |
Katherine Hultingde la station biologique WK Kellogg de la Michigan State University, discute de son article : Les lisières de l’habitat diminuent la capacité de reproduction des plantes dans les paysages fragmentés
Fragmentation et démographie
La fragmentation de l’habitat est répandu à l’échelle mondiale. Cependant, il est difficile de comprendre comment conserver des paysages dans des paysages fragmentés. Briser les habitats entraîne de multiples changementscomme une connectivité réduite et une augmentation de l’habitat de bordure, ce qui rend difficile la dissociation des effets dans les paysages naturels. En raison de ces changements concomitants dans les habitats, il existe plusieurs mécanismes expliquant comment les populations pourraient être affectées par la fragmentation : la perte de connectivité pourrait avoir un impact sur les effets de dispersion et de sauvetage, tandis que les limites de l’habitat pourraient avoir un impact sur les populations en raison de changements dans les conditions abiotiques.
Pour les populations végétales, comprendre comment la fragmentation modifie les processus démographiques peut être important pour prédire les résultats de la conservation. Même si nous savons que la fragmentation peut changer dynamique de colonisation/extinctionnous en savons moins sur d’autres processus comme le succès reproducteur. Étant donné que le rendement reproducteur est une composante de la croissance démographique, les changements dans la production de graines peuvent avoir des implications sur la persistance de la population, en particulier pour les espèces limitées en graines.
Expérience de fragmentation
Nous avons testé comment la connectivité et les limites de l’habitat affectent la reproduction des plantes dans le Projet de corridor du site de la rivière Savannahl’une des expériences de fragmentation de l’habitat les plus importantes et les plus anciennes. Notre expérience consiste en des parcelles d’habitat de savane de pins à longues feuilles au sein d’une matrice de plantation de pins, soit reliées par un couloir, soit non reliées et dont la superficie des lisières varie. Étant donné que toutes les parcelles d’habitat ont la même taille, cette expérience offre une opportunité unique d’étudier la connectivité et la superficie des lisières indépendamment de la zone d’habitat.
Pour comprendre comment ces processus affectent les populations végétales, nous avons établi en 2007 des populations de cinq espèces végétales dans chaque parcelle d’habitat à différentes distances de la lisière de la forêt. Nous avons choisi des espèces qui n’étaient pas présentes auparavant dans notre expérience – trois graminées pollinisées par le vent (Anthaenantia villosa, Aristida beyrichianaet D’après Sorgastrum) et deux plantes herbacées pollinisées par les insectes (Carphephorus bellidifolius et Liatris Earlei). Trois ans après l’établissement des plantes, nous avons mesuré la floraison, le taux de pollinisation et la production de graines de chaque individu pour comprendre comment la connectivité, la quantité de lisière des parcelles et la distance par rapport à la lisière de la forêt affectent la capacité de reproduction des plantes.
Effets de bord sur le rendement reproductif
Nous avons constaté que les lisières de l’habitat réduisaient systématiquement la capacité de reproduction des plantes en raison d’impacts sur la floraison. Pour toutes les espèces végétales, les individus étaient plus susceptibles de fleurir et de produire davantage de structures fleuries plus loin de la lisière de la forêt. Pour quatre espèces sur cinq, cette augmentation de la floraison s’est traduite par une production de graines plus élevée plus loin de la lisière. Nos résultats suggèrent que le rendement reproductif est souvent diminué par la proximité des bordures, ce qui pourrait avoir des implications sur la démographie de la population dans les paysages fragmentés.
Étant donné que les lisières de l’habitat présentent des conditions microclimatiques uniques, les réactions des plantes aux lisières de l’habitat étaient probablement influencées par ces conditions abiotiques modifiées. Dans notre expérience, avec une matrice forestière et des parcelles d’habitat ouvert, les lisières ont tendance à être plus fraîches et plus ombragées en raison de l’augmentation du couvert forestier. Toutes nos espèces focales sont des espèces de sous-étage de savane de pins à longues feuilles, adaptées aux environnements très lumineux avec moins de litière de feuilles accumulées, ce qui suggère que la floraison des plantes et la production de graines peuvent avoir été diminuées en raison de conditions défavorables en bordure.
Qu’est-ce que cela signifie pour les populations végétales ?
L’avantage d’utiliser des populations végétales établies expérimentalement dans le cadre d’une expérience de fragmentation plus vaste est que nous disposons d’informations provenant d’autres études utilisant le même système. Pour nos deux espèces de plantes herbacées (Carphéphore et Liatris), travaux antérieurs notre expérience a révélé que la production de semences était le prédicteur démographique le plus important de la croissance démographique. Nous savons aussi que distances et directions de dispersion des graines sont modifiés par les limites de l’habitat de nos espèces focales. Associés à nos découvertes, ces résultats soulignent que les limites de l’habitat sont importantes pour ces populations végétales, car elles influencent potentiellement la croissance et la propagation de la population. Nos travaux soulignent l’importance de prendre en compte les limites des habitats dans les efforts de conservation et de restauration, ce qui renforcera la planification de la conservation dans les zones fragmentées.