La relation diversité-stabilité dans les écosystèmes forestiers: mécanismes et implications face aux changements climatiques

Un nombre croissant d’études suggère que la diversité stabilise la productivité des écosystèmes. L’effet stabilisant de la diversité reposerait principalement sur l’asynchronicité de réponse des espèces aux fluctuations environnementales et sur les interactions entre espèces. Ces deux mécanismes découlent de la complémentarité des espèces ; deux espèces étant d’autant plus complémentaires que leurs niches écologiques sont différentes. Les interactions entre espèces pourraient également jouer un rôle central dans la relation diversité-stabilité en contrôlant les dynamiques de populations. Toutefois, les mécanismes qui gouvernent l’effet stabilisant de la diversité sont encore mal compris. \n \nLes forêts offrent un certain nombre d’avantages pour étudier les mécanismes qui soustendent la relation diversité-stabilité. En effet, dans les écosystèmes forestiers, l’effet stabilisant de la complémentarité des espèces peut être étudié sans effets confondants dus aux dynamiques de populations. Cela tient à la durée de vie élevée des arbres qui implique des dynamiques de populations lentes. Sur des périodes courtes, relativement à l’espérance de vie des arbres, la relation diversité-stabilité peut donc être étudiée dans des communautés où les populations restent constantes. Dans ce cas, l'effet stabilisant de la diversité reposerait principalement sur la complémentarité des espèces et non sur des mécanismes liés aux dynamiques de populations. Comprendre la relation diversité-stabilité dans les écosystèmes forestiers est également essentiel étant donné l’importance de ces écosystèmes pour l’humanité et leur vulnérabilité aux changements globaux. \n \nCette thèse a pour objectifs (i) de tester si la diversité stabilise la productivité des forêts tempérées et boréales de l’Est du Canada, (ii) d’identifier les mécanismes qui gouvernent cette relation diversité-stabilité, et (iii) de déterminer si la richesse \nspécifique peut stabiliser la croissance des forêts face aux changements climatiques. La relation diversité-stabilité a été étudiée dans des communautés où les populations étaient maintenues constantes, notamment en travaillant sur de courtes périodes, relativement à l’espérance de vie des arbres. Ainsi, nous avons pu étudier le rôle de la complémentarité des espèces dans l’effet stabilisant de la diversité indépendamment \ndes mécanismes liés aux dynamiques de populations. \n \nLes trois chapitres de cette thèse mettent en évidence un effet stabilisant de la diversité sur la croissance des forêts. Cet effet est dû, notamment, à l’asynchronicité de croissance des individus hétérospécifiques. Cette asynchronicité de croissance des individus provient de leur différence de réponses aux fluctuations climatiques et de leur sensibilité différentielle aux insectes phytophages. La diversité stabilise également la croissance des forêts en induisant des interactions favorables entre les individus. Ces interactions favorables peuvent augmenter la croissance individuelle et tamponner la réponse des arbres aux fluctuations climatiques. Cet effet stabilisant de la diversité \npourrait se maintenir face aux changements climatiques. \n \nA la lumière de ces résultats, augmenter la diversité des peuplements apparaît comme une stratégie permettant de stabiliser les revenus de l’exploitation forestière, notamment face aux changements climatiques. Afin de maximiser l’effet stabilisant de la diversité les mélanges d’espèces ayant des niches écologiques complémentaires pourraient être favorisés. Nos résultats rejoignent ainsi un nombre grandissant d’études appelant à augmenter la diversité dans les peuplements forestiers. \n \nCette thèse met en évidence l’effet stabilisant de la diversité dans les écosystèmes forestiers et permet de mieux comprendre les mécanismes qui sous-tendent la relation diversité-stabilité. Toutefois un certain nombre d’incertitudes demeurent. Des études supplémentaires sont nécessaires afin de déterminer si l’effet stabilisant de la diversité sur la productivité forestière est généralisable à tous les types de forêts.

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