Effects of agricultural Landscape of the Colombian Llanos on Ecosystem Services and assemblages of soil engineers

par Maria Catalina Sanabria-Blandon

Thèse de doctorat en Ecologie

Sous la direction de Sébastien Barot et de Florence Dubs.

Soutenue le 21-03-2017

à Paris 6 , dans le cadre de École doctorale Sciences de la nature et de l'Homme - Évolution et écologie (Paris) , en partenariat avec Institut d'écologie et des sciences de l'environnement de Paris (laboratoire) .

Le président du jury était Luc Abbadie.

Le jury était composé de Claudie Doums.

Les rapporteurs étaient Jens Dauber, Thibaud Dëcaens.

  • Titre traduit

    Effets du paysage agricole des Llanos colombiens sur les services écosystémiques et assemblages d'ingénieurs du sol


  • Résumé

    Les savanes tropicales sont très importantes pour la production agricole et de nombreux services écosystémiques. En Colombie, ces savanes ont été traditionnellement gérées par l'élevage extensif et l'agriculture à faible intrants. La conversion actuelle de ces systèmes naturels en agriculture intensive peut avoir des effets dévastateurs sur la biodiversité du sol et au-dessus du sol. La macrofaune du sol représente une part importante de la biodiversité des agroécosystèmes et certains groupes ont reçu une attention considérable en tant qu'ingénieurs des écosystèmes. L'objectif général de la thèse est d'évaluer et d'analyser les impacts des paysages agricoles sur les communautés d'ingénieurs des sols et les services écosystémiques fournis par le sol dans les Llanos colombiens. Trois questions principales ont été abordées: (1) Quel est l'impact de la gestion agricole sur les communautés de fourmis et est-il possible d'identifier des espèces de fourmis qui pourraient servir d'indicateurs des services écosystémiques basés sur le sol? (2) Quel est l'impact de l’usage des sols sur les communautés de fourmis et de termites et cet impact est-il lié aux modifications des propriétés physiques et chimiques des sols? (3) Les traits écologiques et morphologiques des fourmis répondent-ils aux usages du sol et aux propriétés du sol?Les résultats de cette thèse confirment que les communautés de fourmis sont très sensibles aux changements d'usage de sols et constituent de bons indicateurs précoces des services écosystémiques basés sur les sols. Plus précisément, les cultures annuelles se sont révélées le plus préjudiciables aux communautés de fourmis et de termites, et cela est probablement dû à l'application d'intrants chimiques, ainsi qu'au travail du sol et aux pesticides. Tous les usages du sol (savanes, plantation de caoutchouc ou palmiers à huile, pâturages améliorés et cultures annuelles) ont une faune particulière, mais certaines espèces ont des besoins particuliers en termes d’habitat pour leurs nids, leur nourriture, ou des refuges. Certaines espèces sont plus généralistes et particulièrement adaptées aux environnements perturbés. En ce sens, la présence de toutes les utilisations du sol dans un paysage contribue dans une certaine mesure à la diversité totale. On a constaté que les usages des sols avec une couverture arborée permettent le maintien d’espèces rares, discrètes et souvent avec exigences de habitat particulaires.


  • Résumé

    Tropical savannas are highly important for agricultural production and many other ecosystems services. In Colombia, these savannas have been traditionally managed through extensive livestock production and low-input agriculture. The current conversion of these natural systems to intensified agriculture can have devastating impacts on belowground and aboveground biodiversity. Soil macrofauna represents an important part of agroecosystem biodiversity and some groups have received considerable attention as ecosystem engineers. The general goal of the thesis is to evaluate and analyze the impacts of agricultural landscapes on soil engineer communities and soil ecosystem services in the Colombian Llanos. Three main questions were addressed: (1) What is the impact of agricultural management on ant communities and is it possible to identify ant species that could be used as indicators of soil-based ecosystem services? (2) What is the impact of land uses on ant and termite communities and is this impact associated with modifications of soil physical and chemical properties? (3) Do the ecological and morphological traits of ants respond to land uses and soil properties?The results of this thesis confirm that ant communities are highly sensitive to land use changes and constitute good early indicators of soil-based ecosystem services. More accurately, annual crops have shown to be detrimental to ant and termites communities and this is probably due to the application of chemical inputs, as well as to tillage and pesticides. All land uses (Savannas, rubber or oil palm plantations, improved pastures and annual crops) have a particular soil fauna, but some species have particular habitat requirements for nest sites, food, refugees, etc. Some species are more generalist and are particularly adapted to disturbed environment. The presence of all land uses within a landscape contributes to a certain extent to the total diversity. It was found that sites with a tree cover protect rare, sometimes inconspicuous and perhaps fragile species.


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