Effet de la diversité spécifique et fonctionnelle des arbres sur la densité et profondeur d'enracinement

Prédire les conséquences de la perte de la biodiversité sur le fonctionnement de l'écosystème nécessite l'identification et la compréhension des mécanismes sous-jacents. L'un des principaux mécanismes proposés pour expliquer cette relation positive est la complémentarité de niches qui est basée sur la variation des traits fonctionnels. Cependant, peu d'études ont testé spécifiquement les effets de la diversité fonctionnelle sur le fonctionnement des écosystèmes, en particulier avec le système racinaire des arbres. Dans cette étude, nous étudions les patrons de croissance des racines (la profondeur d'enracinement, la densité des racines, et les traits fonctionnels des plantes associés) de douze espèces d'arbres provenant des forêts tempérées d'Amérique du Nord plantés dans un dispositif expérimental contrôlé qui sépare simultanément les effets de la richesse spécifique et de la diversité fonctionnelle, afin évaluer un mécanisme possible pour expliquer les effets positifs de biodiversité rapporté sur la croissance aérienne des arbres. Nous nous attendions à ce que les mélanges auraient produit plus de racines et plus profondément via une colonisation plus efficace du volume de sol. Nous avons extrait les racines fines jusqu'à 40 cm de profondeur dans les monocultures et mélanges de deux et quatre espèces. Nous avons ensuite testé la profondeur moyenne d'enracinement, la densité des racines et l'effet net de diversité par rapport à la diversité spécifique et fonctionnelle avec des modèles de vraisemblance maximale restreinte. Ces modèles ont montré qu'il n'y avait (1) aucun effet de la richesse spécifique, (2) aucune différence dans la profondeur moyenne d'enracinement entre les monocultures et les mélanges de deux et quatre espèces, mais cependant (3) une diminution de la densité des racines avec une augmentation de la diversité fonctionnelle, expliqué principalement par les traits foliaires (surface foliaire spécifique (LMA) et le contenu en azote des feuilles (Nmass)) et (4) il y avait un effet négatif et significatif de la diversité (moins de racines avec une augmentation de la diversité fonctionelle; en moyenne -7,6%). Ces résultats suggèrent qu'une capture et une utilisation plus efficace des ressources du sol sont associées à une baisse de l'allocation au système racinaire avec l'augmentation de la diversité fonctionnelle dans les communautés d'arbres.\ud ______________________________________________________________________________ \ud MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : biodiversité et fonctionnement des écosystèmes, effet net de diversité, complémentarité, racines-fines, interactions racinaires, IDEN