Weed communities are more diverse, but not more abundant, in dense and complex bocage landscapes - Archive ouverte HAL Access content directly
Journal Articles Journal of Applied Ecology Year : 2022

Weed communities are more diverse, but not more abundant, in dense and complex bocage landscapes

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Abstract

1.Bocage landscapes are characterized by a network of hedgerows that delimits arable fields. Such landscapes provide many ecosystem services, including biodiversity conservation, but their effects on weed communities remain largely unknown. Bocage landscapes could affect weed communities through two main processes: plant spillover from hedgerows and increased environmental heterogeneity in arable fields. These bocage effects are also likely to vary between farming systems (conventional vs organic), due to differences in management practices. 2.We sampled weed communities more than 20 m from field margins in 74 arable fields (37 per farming system). Fields were located along two independent landscape gradients of total length of hedgerows (with or without a shrub layer) and organic farming cover, in Brittany (France). We analysed the effect of ‘bocage’ (i.e., the density and complexity of hedgerow networks) and farming systems at field and landscape scales on species and functional diversity of weed communities. Further, we used fidelity to non-crop habitats and Ellenberg indicator values to assess the ‘plant spillover’ and ‘environmental heterogeneity’ hypotheses, respectively. 3.Weed communities were more diverse and more abundant in organic farming systems. In addition, weed communities were more diverse, but not more abundant, in denser and more complex bocage landscapes. ‘Bocage’ increased species diversity of weeds, but also community-weighted variance of specific leaf area, plant height and seed mass. Positive effects of ‘bocage’ on weed diversity were driven by increased environmental heterogeneity rather than spillover of transient species from hedgerows. ‘Bocage’ effects were independent of farming systems at field and landscape scales. 4.Synthesis and applications. Maintaining diverse weed communities is key to agroecological weed management and biodiversity conservation in agricultural landscapes. Farmers are often concerned that hedgerows harbour competitive plants spreading into field edges, thereby increasing weed pressure. However, our study shows that dense and complex bocage landscapes promote weed diversity in field cores, most likely by increasing environmental heterogeneity. Thus, bocage landscapes could actually enhance ecosystem services provided by weed communities and reduce weed-crop competition.
1. Les paysages bocagers sont caractérisés par un réseau de haies qui délimite les champs cultivés. Ces paysages fournissent de nombreux services écosystémiques, y compris la conservation de la biodiversité, mais leurs effets sur les communautés adventices restent largement méconnus. Les paysages bocagers pourraient affecter les communautés adventices par le biais de deux mécanismes principaux : la dispersion des plantes depuis les haies et l'augmentation de l'hétérogénéité environnementale dans les champs cultivés. Ces effets du bocage sont également susceptibles de varier selon les modes de production (conventionnels ou biologiques), qui se caractérisent par des pratiques de gestion différentes. 2. Nous avons échantillonné les communautés adventices à plus de 20 m des bordures de champs dans 74 champs cultivés (37 par mode de production). Les champs étaient situés le long de deux gradients paysagers indépendants de longueur totale en haies (avec ou sans strate arbustive) et de surface totale en agriculture biologique, en Bretagne (France). Nous avons analysé l'effet du bocage (c'est-à-dire la densité et la complexité des réseaux de haies) et des modes de production à l'échelle du champ et du paysage sur la diversité spécifique et fonctionnelle des communautés adventices. De plus, nous avons utilisé la fidélité aux habitats non cultivés et les valeurs indicatrices d'Ellenberg pour évaluer les hypothèses de dispersion depuis les haies et d'hétérogénéité environnementale, respectivement. 3. Les communautés adventices étaient plus diversifiées et plus abondantes dans les systèmes en agriculture biologique. De plus, les communautés adventices étaient plus diversifiées, mais pas plus abondantes, dans les paysages bocagers denses et complexes. Le bocage augmentait la diversité spécifique des adventices, mais aussi la variance pondérée communautaire de la surface foliaire spécifique, de la hauteur des plantes et de la masse des graines. Les effets positifs du bocage sur la diversité adventice sont vraisemblablement dus à l'augmentation de l'hétérogénéité environnementale plus qu’à la dispersion d’espèces transitoires provenant des haies. Les effets du bocage étaient par ailleurs indépendants des modes de production à l'échelle du champ et du paysage. 4. Synthèse et applications. Le maintien de la diversité adventice est essentiel à la gestion agroécologique des adventices et à la conservation de la biodiversité dans les paysages agricoles. Les agriculteurs sont souvent préoccupés par le fait que les haies abritent des plantes compétitives qui se propagent en bordure des champs, augmentant ainsi la pression en adventices. Cependant, notre étude montre que les paysages bocagers denses et complexes favorisent la diversité adventice au cœur des champs cultivés, très probablement en augmentant l'hétérogénéité environnementale. Ces résultats suggèrent que les paysages bocagers pourraient en fait améliorer les services écosystémiques fournis par les communautés adventices et réduire leur compétitivité.
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hal-03864795 , version 1 (22-11-2022)

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Cite

Sébastien Boinot, Cendrine Mony, Guillaume Fried, Aude Ernoult, Stéphanie Aviron, et al.. Weed communities are more diverse, but not more abundant, in dense and complex bocage landscapes. Journal of Applied Ecology, In press, ⟨10.1111/1365-2664.14312⟩. ⟨hal-03864795⟩
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