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Thèse

Caractérisation de la structure fonctionnelle des communautés adventices dans les agroécosystèmes

Résumé : L’un des enjeux majeurs de la gestion agroécologique de la flore adventices est de préserver la biodiversité des plantes adventices, espèces à la base des réseaux trophiques des agroécosystèmes, tout en maintenant la production agricole. Pour y répondre, il apparait indispensable de mieux comprendre les mécanismes à l’origine de cette biodiversité. Dans cette perspective, la caractérisation de la diversité fonctionnelle des communautés, résultant des différences de réponses des espèces et des individus aux facteurs d’origine biotique, abiotique ou anthropique, constitue un précieux outil, la valeur d’un trait fonctionnel ayant l’avantage de représenter une mesure indirecte de la valeur sélective d’un individu. L’objectif de cette thèse a été d’identifier et de comprendre les mécanismes à la base de la structure fonctionnelle des plantes adventices dans les agroécosystèmes. Dans un premier temps, une revue de la littérature nous a permis de proposer un cadre d’analyse général des mécanismes d’assemblage à l’origine de la diversité fonctionnelle. Sa confrontation aux choix méthodologiques réalisés lors de l’application d’une approche statistique dites ‘modèle nul’, nous a permis de fournir une grille de lecture proposant des combinaisons pertinentes de choix en fonction des mécanismes étudiés. Un premier jeu de données nous a permis de poser l’hypothèse qu’un filtrage environnemental abiotique associé au type de culture prédomine à échelle parcellaire. Nous avons constaté, au contraire, que des processus stochastiques régissent généralement l’assemblage des espèces adventices en communautés. Seuls les traits phénologiques constituent de bons indicateurs permettant de distinguer les communautés adventices entre types de culture. Cette spécificité du filtrage environnemental en parcelle agricole peut s’expliquer par la promotion d’espèces se caractérisant par une période d’émergence adaptée au cycle développement de la culture. La comparaison de la diversité fonctionnelle des plantes adventices en plein champ et en interface (zone entre le bord de champ et le premier rang de la culture) d’une parcelle agricole a par ailleurs permis d’identifier deux stratégies de développement complémentaires en interface, les stratégies d’évitement et de tolérance à l’ombrage. Leur coexistence explique le maintien d’une flore fonctionnellement plus diversifiée dans ce compartiment. A l’intérieur du champ, les interactions biotiques compétitives entre la plante cultivée et la communauté adventice promeuvent une unique stratégie d’évitement de l’ombrage. Ceci se traduit, à l’échelle individuelle, par un ‘mimétisme fonctionnel’, expliquant qu’une large part de la biomasse produite par une plante adventice s’explique par sa similarité fonctionnelle avec la culture. La compétition de la plante cultivée semble par ailleurs favoriser la présence d’adventices à phénologie décalée en fin de cycle cultural, pouvant correspondre à des germinations tardives d’individus sous couvert de la culture. En l’absence de ce compétiteur dominant, l’assemblage s’avère largement aléatoire. Les études réalisées ont apporté de nouveaux éléments de compréhension de l’influence des facteurs abiotiques et biotiques sur la structure fonctionnelle des communautés adventices. Le filtrage environnemental apparait dépendre à la fois de la date de semis et de l’application herbicide, tandis que la compétition avec la plante cultivée promeut une unique stratégie de développement d’évitement de l’ombrage.
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Soumis le : vendredi 5 juin 2020 - 20:00:59
Dernière modification le : vendredi 12 juin 2020 - 10:43:26

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Rémi Perronne. Caractérisation de la structure fonctionnelle des communautés adventices dans les agroécosystèmes. Sciences du Vivant [q-bio]. Université de Bourgogne, 2014. Français. ⟨tel-02800822⟩

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