Persistance des espèces annuelles dans les écosystèmes herbacés : mécanismes écologiques et écophysiologiques.

par Léo Delalandre

Projet de thèse en EFSA - Écologie Fonctionnelle et Sciences Agronomiques

Sous la direction de Cyrille Violle et de Eric Garnier.

Thèses en préparation à Montpellier , dans le cadre de Biodiversité, Agriculture, Alimentation, Environnement, Terre, Eau , en partenariat avec CEFE - Centre d'Ecologie Fonctionnelle et Evolutive (laboratoire) depuis le 01-09-2020 .


  • Résumé

    La présence et le maintien des plantes, organismes fixés, se fait par un ensemble de structures végétatives et reproductrices variables selon les contraintes environnementales auxquelles les plantes sont soumises. Un modèle tentant de synthétiser cette variabilité en la considérant comme le résultat de pressions sélectives consiste à catégoriser les plantes en trois grandes stratégies adaptatives, distinguant les plantes rudérales (R), ou adaptées à la perturbation (herbivorie, feux, etc.), des compétitives (C), présentes en environnement productif, et des plantes adaptées au stress (S), en environnement peu fertile (pauvreté en nutriments, déficit hydrique, etc.). Dans ce contexte, les plantes annuelles sont généralement considérées comme rudérales : on les trouve en environnements perturbés et/ou imprévisibles, et elles sont caractérisées par une histoire de vie courte et une tendance à investir les ressources acquises dans la production de graines. Cependant, plusieurs travaux montrent que les annuelles présentent une grande variabilité dans leur histoire de vie, et que l'annualité peut être associée à une aptitude à maintenir la reproduction en conditions compétitives ou à persister en conditions stressantes. Comment expliquer la présence et le maintien des annuelles dans sa spécificité ? La réflexion sur les mécanismes expliquant la persistance des annuelles dans les écosystèmes herbacés s'articulera autour de trois questionnements, associés à plusieurs niveaux d'organisation. 1) Du fait de leur court cycle de vie, les annuelles présentent-elles des caractéristiques physiologiques distinctes des autres herbacées de la même communauté ? Peut-on les considérer comme une guilde distincte sur la base de leurs traits fonctionnels ? 2) Il existe une diversité de façon de capter et distribuer les ressources. Comment la production de graines s'intègre-t-elle avec la croissance, l'acquisition et l'allocation des ressources aériennes et souterraines chez les annuelles, et cette intégration diffère-t-elle entre les conditions plus stressantes et plus perturbées ? Sortent-elles des compromis visibles chez les pérennes ? 3) Comprendre le maintien des annuelles nécessite d'en explorer les déterminants opérant à l'échelle de la communauté. Quelles sont les spécificités de l'assemblage des annuelles dans les communautés herbacées où on les trouve ? Quels mécanismes spatiaux et temporels permettent d'expliquer leur maintien ?

  • Titre traduit

    Persistance of annual species in herbaceous ecosystems: ecological and ecophysiological mechanisms.


  • Résumé

    Plants, fixed lifetime organisms, persist through vegetative and reproductive structures that vary depending on the environmental constraints they face. A model aiming at summarizing this diversity as the result of selective constraints groups plants into three adaptive strategies: ruderals (R), adapted to disturbance, competitive (C), in productive environments, and stress-tolerant (S), in unfertile environments. Annual plants are generally considered as ruderals: they are found in disturbed and/or unpredictable environments, have aa short lifetime and invest much of their resource into seed production. However, annuals' life history varies, and annual plants can maintain seed production when facing competition, of persist in stressful conditions. How can we explain the persistence of annuals in various environments, and are the mechanisms specific? The reflexion will evolve around three axes: 1) Because of their short lifetime, are annuals different from the other herbaceous plants with whom they coexist? 2) How does seed production integrates with growth, and resource acquisition and allocation to above and belowground structure? Are these patterns different depending on the stress and disturbance levels? Are the patterns different from what is seen in perennials? 3) Understanding the persistence of annuals requires unravelling its community-level determinants. What are the specificities of annuals within the communities in which they are found? What spatial and temporal mechanisms explain their persistence?