Concepts clés en écologie : structure communautaire
Ce billet de blog sur la « Structure communautaire » fait partie du BES »Concepts clés en écologie», conçue pour aider les écologistes à apprendre les sujets clés de l’écologie ! Jetez un oeil à série complète de blogs pour une liste de sujets clés que vous pourriez généralement trouver dans un manuel d’écologie, chacun fournissant une introduction rapide au sujet, ainsi qu’une liste d’articles suggérés auxquels les étudiants peuvent se référer.
La structure de la communauté est définie par le nombre d’espèces et leur abondance dans la communauté, qui dérivent tous deux des processus d’assemblage de la communauté. L’assemblage de la communauté est régi par trois filtres principaux qui permettent aux espèces d’un pool d’espèces régional d’entrer dans une communauté. Les espèces devraient d’abord être capables d’atteindre un environnement par sélection, dérive, spéciation et dispersion, puis de s’adapter aux facteurs abiotiques (c’est à dire. conditions environnementales locales) et enfin survivre et persister contre les facteurs biotiques (par exemple., interactions entre espèces telles que la compétition, la prédation, l’herbivorie etc..). Comprendre l’assemblage des communautés peut fournir des informations importantes sur de multiples mécanismes écologiques, notamment le parasitisme (Brian et Aldridge 2021) et la perte de biodiversité (Si et al. 2017), ainsi que sur les impacts anthropiques qui entraînent des changements dans la biodiversité (Zhang et coll. 2021).
Les communautés bien établies comprennent généralement deux types d’espèces qui sont les espèces fondamentales et clés. Les espèces fondatrices sont généralement les espèces dominantes au sein d’une communauté et modifient l’environnement dans lequel vivent d’autres espèces, le modifiant au profit des organismes qui y vivent. Les changements dans l’identité et l’abondance des espèces fondatrices dus à des perturbations peuvent avoir de forts impacts néfastes sur les interactions facilitatrices qui maintiennent la stabilité des communautés, avec des conséquences ultérieures sur le fonctionnement de l’écosystème (Smale et coll. 2023). Les espèces clés maintiennent la diversité et la dynamique des communautés, ainsi que les fonctions clés de l’écosystème, et ont tendance à être d’une importance disproportionnée dans plusieurs dimensions de niche, indépendamment de l’abondance des espèces, du résultat de l’interaction ou de la richesse des espèces de la communauté (Timoteo et al. 2022).
La prévision de l’abondance des espèces et de la biodiversité dans les communautés est un sujet de recherche de longue date. Bien que les systèmes écologiques soient complexes, une étude récente a démontré que des modèles simples incluant uniquement des coefficients d’interaction intra et interspécifiques peuvent être suffisants pour estimer l’abondance des espèces dans un large éventail de contextes (Clark et al. 2019). Avec le développement de la recherche sur la biodiversité, de nouveaux concepts ont émergé au cours des dernières décennies, se concentrant davantage sur la diversité fonctionnelle et phylogénétique que sur la richesse spécifique. en soi pour évaluer la structure de la communauté. L’analyse de la diversité fonctionnelle alpha et bêta a permis aux écologistes d’acquérir de meilleures connaissances sur l’évaluation de la biodiversité à différentes échelles (Si et al. 2015) et sur ses impacts sur le fonctionnement des écosystèmes (Magnago et coll. 2013), avec de fortes implications pour les stratégies de conservation.
Malgré les processus d’assemblage des communautés sélectionnant un ensemble d’espèces adaptées aux conditions locales, la structure des communautés peut changer au fil du temps car elle reste dépendante de ces facteurs abiotiques. Les fluctuations des conditions environnementales modifient la richesse spécifique et l’abondance des plantes, des animaux et des micro-organismes, tant dans les communautés terrestres qu’aquatiques, avec de fortes conséquences sur la structure des communautés. Par exemple, la sécheresse induite par le changement climatique (Sarremejane et al. 2020) ou des pratiques agricoles (Sreekar et coll. 2021) sont de puissants moteurs de changement communautaire avec des impacts généralement négatifs sur la biodiversité et les fonctions écosystémiques associées. Néanmoins, les facteurs de stress environnementaux, notamment la température et les précipitations, l’isolement géographique ou le pH du sol, peuvent également avoir des impacts positifs sur la biodiversité en favorisant un taux de diversification plus élevé (Buira et coll. 2020).
Introduction rédigée par Pierre Mariotte (Rédacteur associé, Journal of Ecology). Liste de lecture organisée par les éditeurs de la revue BES.
Références et suggestions de lecture
Décrire les communautés
- Brian, JI et coll. (2021), Les données d’abondance appliquées à un nouvel hôte invertébré modèle apportent un nouvel éclairage sur l’assemblage de communautés de parasites dans la nature. Journal d’écologie animale90 : 1096-1108.
- Oui, X. et al. (2017), Structure fonctionnelle et phylogénétique des communautés d’oiseaux insulaires. Journal d’écologie animale86 : 532-542.
- Zhang, C. et coll. (2021), Changements dépendants de l’échelle dans la structure fonctionnelle et phylogénétique des communautés végétales des îles méditerranéennes sur deux siècles. Journal d’écologie109 : 3513-3523.
- Smale, DA et al. (2022), La substitution des espèces fondamentales, motivée par le climat, provoque la rupture d’une cascade de facilitation avec des implications potentielles pour les niveaux trophiques supérieurs. Journal d’écologie110 : 2132-2144.
- Timoteo, S. et al. (2023), Les réseaux tripartites montrent que les espèces clés peuvent effectuer plusieurs tâches à la fois. Écologie fonctionnelle37 : 274-286.
Parcelles de rang-abondance
Types de diversité – diversité alpha, bêta, gamma
Facteurs de diversité locale – perturbations, ressources, interactions
- Sarremejane, R. et al. (2021), Les processus stochastiques et la connectivité écologique déterminent les réponses des communautés d’invertébrés des cours d’eau à la sécheresse à court terme. Journal d’écologie animale90 : 886-898.
- Sreekar, R., et coll. (2021), L’utilisation des terres et l’élévation interagissent pour façonner la diversité et la structure fonctionnelles et phylogénétiques des oiseaux : implications pour la conception de paysages agricoles optimaux. Journal d’écologie appliquée58 : 1738-1748.
- Buira, A. et al. (2021), La contribution du facteur édaphique comme moteur de la diversification végétale récente dans un hotspot méditerranéen de la biodiversité. Journal de l’Ecology, 109 : 987-999.