Influence of climate and floristic diversity on the phenology of freely assembled plant communities

A) Phenological studies have so far considered abiotic factors as the main drivers of the growing season length of plant communities. Additionally, plant species diversity may influence the growing season of vegetation stands according to two main, non-exclusive, developmental scenarios: functional complementarity among species (the complementarity effect) and functional selection (the selection effect). The objective of this study was to evaluate if plant species richness can prolong the active photosynthetic period length (APPL) of freely assembled riparian herbaceous communities in agroecosystems of Eastern Canada. We selected a total of 44 herbaceous communities in riparian buffers of varying species richness. All riparian buffers were comparable to one another in their clay content, water table depth and degree-day values. Independently of abiotic factors such as ground water and air temperature, we observed a general positive relationship between species richness and APPL of riparian herbaceous communities. In 2012, the APPL of species-rich communities was, on average, 30 days longer than the APPL of species-poor communities. Species-rich communities were sheltering herbaceous species with delayed green offset dates in comparison to communities dominated by Phalaris arundinacea, a competitive and dominant species in these riparian buffers. This relationship was not observed in 2013, probably because the summer of2013 was within climate averages in comparison to the exceptionally dry climatic conditions of 2012. We estimated that restoring the species diversity and composition of riparian herbaceous communities in intensively managed agroecosystems could account for a net carbon uptake gain of up to 900 kg C yr-1 ha-1. This effect may be of particular relevance in an era of ongoing species extirpation and community homogenization.

 

B) Le climat est généralement reconnu comme un élément clé dans la régulation de la phénologie, soit de l'occurrence et de la durée des phases du cycle vital des organismes vivants (ex.: croissance, floraison, migration), à l’échelle des espèces et des écosystèmes. Cependant, toutes les espèces n'ont pas la même sensibilité en réponse aux conditions climatiques, ce qui se traduit par des différences au niveau de leur phénologie. Ces différences phénologiques entre les espèces peuvent donc avoir une influence sur la phénologie des communautés végétales. Certaines fonctions écosystémiques, telles que la pollinisation, sont influencées par la phénologie des communautés végétales. Ce service est très dépendant du synchronisme qui existe entre la phénologie végétale et la phénologie des pollinisateurs et un décalage entre la floraison d’une espèce et la phénologie d’un pollinisateur peut avoir des effets néfastes pour les deux espèces. Une meilleure compréhension des mécanismes qui régulent la phénologie à l’échelle des communautés végétales pourrait contribuer à l’élaboration de méthodes de gestions du paysage dans une perspective de conservation de la diversité et des fonctions écosystémiques dans un contexte de changements climatiques.



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