Thèmes de recherche

La compréhension des bases fonctionnelles permettant de comprendre la façon dont les organismes intéragissent entre eux et avec leur environnement à différentes échelles est un objectif majeur du département. Une combinaison d’approches fondées sur les traits fonctionnels et l’écophysiologie permet de caractériser la structure fonctionnelle des communautés et de quantifier l’impact des organismes sur les propriétés des écosystèmes sous différentes contraintes de climat ou de perturbations. Ces informations nous permettent de conceptualiser, développer et paramétrer nos modèles de composition des communautés au niveau local, de fonctionnement des écosystèmes et des échanges biosphère/atmosphère associés, ainsi que ceux portant sur les aires de répartition d’espèces au niveau régional ou continental. L’étude des impacts des changements planétaires, notamment changements climatiques et d’utilisation des terres, sur la biodiversité, le fonctionnement des écosystèmes et la durabilité des services associés représente une thématique centrale des activités de recherche du département. Nos travaux expérimentaux et de modélisation portent principalement sur les écosystèmes terrestres avec un accent fort sur la région Méditerranéenne.

Ce département est dirigé par Stephan HÄTTENSCHWILER

Mots-clés

Changements climatiques | Changements d'utilisation des terres | Cycles des éléments | Diversité fonctionnelle | Echanges biosphère/atmosphère | Ecosystèmes terrestres | Fonctionnement du sol | Modèles basés sur les processus | Perturbations | Région Méditerranéenne | Ressource en eau | Structure des communautés | Traits fonctionnels

Publication récente

• Lucie Mahaut, Philippe Choler, Pierre Denelle, Eric Garnier, Wilfried Thuiller, Jens Kattge, Servane Lemauviel-Lavenant, Sandra Lavorel, François Munoz, Delphine Renard, Josep M. Seera-Diaz, Nicolas Viovy & Cyrille Violle 2023. Trade-offs and synergies between ecosystem productivity and stability in temperate grasslands. Global Ecology and Biogeography, DOI: 10.1111/geb.13645
  

Abstract

It is crucial to monitor how the productivity of grasslands varies with its temporal stability for management of these ecosystems. However, identifying the direction of the productivity–stability relationship remains challenging because ecological stability has multiple components that can display neutral, positive or negative covariations. Furthermore, evidence suggests that the direction of the productivity–stability relationship depends on the biotic interactions and abiotic conditions that underlie ecosystem productivity and stability. We decipher the relationships between grassland productivity and two components of its stability in four habitat types with contrasting environments and flora.

We used c. 20,000 vegetation plots spread across French permanent grasslands and remotely sensed vegetation indices to quantify grassland productivity and temporal stability. We decomposed stability into constancy (i.e., temporal invariability) and resistance (i.e., maximum deviation from average) and deciphered the direct and indirect effects of abiotic (namely growing season length and nitrogen input) and biotic (namely plant taxonomic diversity, trait diversity and community-weighted mean traits) factors on productivity–stability relationships using structural equation models.

We found a positive relationship between productivity and constancy and a negative relationship between productivity and resistance in all habitats. Abiotic factors had stronger effects on productivity and stability compared with biotic factors. A longer growing season enhanced grassland productivity and constancy. Nitrogen input had positive and negative effects on grassland productivity and resistance, respectively. Trait values affected the constancy and resistance of grassland more than taxonomic and trait diversity, with effects varying from one habitat to another. Productivity was not related to any biotic factor.

Our findings reveal how vital it is to consider both the multiple components of stability and the interaction between environment and biodiversity to gain an understanding of the relationships between productivity and stability in real-world ecosystems, which is a crucial step for sustainable grassland management.

Lien vers l'article