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La distance phylogénétique contrôle la croissance des plantes lors de la restauration précoce d’une forêt riveraine semi-aride – The Applied Ecologist


Leonardo H. Teixeira et ses collègues partagent leurs dernières recherches étudier l’influence de la richesse en espèces et de la parenté phylogénétique au cours de la restauration précoce d’une forêt riveraine dans le nord-est du Brésil.

Les projets de restauration offrent l’opportunité d’évaluer localement les effets de la diversité végétale sur l’assemblage et le fonctionnement des écosystèmes restaurés.

Dans les zones semi-arides du nord-est du Brésil, les conditions environnementales extrêmement difficiles limitent l’établissement des plantes à partir des projets de restauration, soulignant la nécessité d’étudier les effets de la biodiversité sur le développement des plantes pendant la restauration en identifiant les espèces végétales appropriées et les combinaisons qui contribueraient à de meilleurs résultats de restauration.

Vue aérienne montrant des étudiants et des chercheurs du Laboratoire d’écologie de la restauration (UFRN) plantant les jeunes arbres utilisés pour restaurer une forêt riveraine semi-aride dans le nord-est du Brésil © VOA Criatividade Aérea

L’un des facteurs qui peuvent contribuer aux résultats de la restauration est diversité phylogénétique – une mesure de la diversité biologique basée sur les relations évolutives entre un groupe d’organismes ; c’est-à-dire leur phylogénie – car il peut être un substitut de la diversité fonctionnelle, mais on sait peu de choses sur ses effets sur la survie et les performances des plantes pendant la restauration. Pour démontrer l’importance des relations phylogénétiques des arbres plantés pour la restauration d’une forêt riveraine semi-aride dégradée dans le nord-est du Brésil, nous avons mis en œuvre une expérience que nous décrivons dans notre dernier article.

L’expérience

Différentes combinaisons d’espèces d’arbres ont été plantées le long des deux marges d’un ruisseau pérenne à Monte Alegre (Rio Grande do Norte) pour créer différents niveaux de richesse des espèces (c’est-à-dire le nombre d’espèces différentes d’arbres plantés) et la parenté phylogénétique. L’inclusion d’informations phylogénétiques lors de la conception de la restauration (en traçant simplement un arbre phylogénétique pour guider la sélection des espèces) peut produire des résultats positifs dans la restauration des écosystèmes dégradés. Cette approche était très simple car elle ne nécessite qu’une liste de noms d’espèces et un ordinateur avec accès à Internet pour tracer l’arbre phylogénétique à l’aide d’un outil en ligne gratuit, tel que le PhyloT v2.

En termes de faisabilité, pour toute partie prenante potentielle souhaitant utiliser de telles techniques, nous considérons qu’il s’agit d’une approche beaucoup plus simple que, par exemple, l’extraction de nombreux traits fonctionnels (et parfois difficiles à rassembler) et les calculs de métriques de diversité fonctionnelle pour son inclusion dans la conception de l’étude pour les communautés restaurées.

L’augmentation de la diversité phylogénétique, mais pas la richesse des espèces, a favorisé la croissance des plantes lors de la restauration d’une forêt riveraine semi-aride dans le nord-est du Brésil. Un tel effet a été médiatisé par la proximité des plantes avec le cours d’eau, ce qui indique l’importance des différences d’utilisation des ressources entre les plantes

Au total, nous avons utilisé des informations phylogénétiques sur 47 espèces d’arbres naturellement présentes dans les environs de la zone d’étude. Pour établir l’expérience, nous avons sélectionné au hasard neuf espèces végétales; trois par branche de l’arbre phylogénétique créé avec toutes les plantes précédemment identifiées. Ensuite, nous avons défini cinq niveaux de diversité pour composer l’expérience : (i) pas de plantation, (ii) monoculture, (iii) trois espèces phylogénétiquement apparentées, (iv) trois espèces phylogénétiquement éloignées et (v) les neuf espèces ensemble.

En septembre 2015, nous avons planté 1 656 jeunes arbres (20 à 50 cm ; 184 par espèce) sur 96 parcelles expérimentales (12 m × 10 m) mises en place dans les deux marges du ruisseau pérenne. Ensuite, nous avons suivi la mortalité et la croissance des plantes dans l’expérience de restauration pendant deux années consécutives (2016 et 2017).

Le projet de restauration de la forêt riveraine a été mis en œuvre avec le soutien des étudiants du cours d’écologie de la restauration (promotion 2015) de l’Université fédérale du Rio Grande do Norte, servant ainsi également à enseigner les pratiques de restauration © VOA Criatividade Aérea

Grâce à une approche innovante et réalisable, nous avons pu démêler les effets de la richesse spécifique de ceux de la parenté phylogénétique ainsi que différencier les effets de chaque composition de communauté expérimentale. Bien que nous n’ayons pas détecté d’effets de biodiversité sur la survie des plantes au cours des deux premières années de restauration, nous montrons que la distance phylogénétique entre les arbres entraîne une croissance accrue des plantes lorsque les conditions environnementales sont favorables (c’est-à-dire lorsque les plantes poussent près du cours d’eau et ont plus de accès à l’eau), peut-être en raison de la présence d’espèces fonctionnellement différentes qui utilisent les ressources disponibles de manière plus complémentaire.

Nous concluons donc que l’inclusion d’informations phylogénétiques lors de la planification de la restauration peut améliorer les résultats des projets de restauration. Nous pensons que notre étude fournit des informations importantes sur la réussite de la restauration des zones dégradées dans les forêts tropicales et contribue positivement à la restauration scientifique.

Lisez entièrement l’article: « La distance phylogénétique contrôle la croissance des plantes lors de la restauration précoce d’une forêt riveraine semi-aride” dans le numéro 3:4 de Solutions écologiques et preuves.



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