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Les changements induits par l’azote dans la biodiversité et la composition des communautés végétales affectent la respiration du sol

Quel est le contexte de votre article ?

L’intensification des activités humaines accélère le dépôt d’azote réactif (N) dans les écosystèmes terrestres. L’enrichissement en N réactif peut affecter directement les composantes de la respiration du sol (le deuxième flux de C le plus important dans les écosystèmes terrestres) (respiration autotrophe générée par les racines des plantes, et respiration hétérotrophe produite par les microbes et la faune du sol) en modifiant la disponibilité de l’azote dans le sol, la température du sol ainsi que la physiologie des plantes et des microbes. Indirectement, les changements induits par l’apport externe d’azote dans la biodiversité (richesse des espèces végétales, diversité fonctionnelle des plantes et biodiversité du sol) et la composition fonctionnelle des plantes peuvent également influencer les trajectoires de la respiration autotrophe et hétérotrophe en cas d’enrichissement en azote. Bien que les effets indirects de l’enrichissement en azote puissent être encore plus forts que ses effets directs, peu d’études ont établi les associations entre les composants de la respiration du sol et la biodiversité au-dessus/au-dessous du sol et la composition de la communauté végétale en cas d’apport d’azote. Dans cette étude, nous avons abordé cette question en menant une expérience de manipulation de l’azote à plusieurs niveaux dans une steppe alpine. Sur la base d’observations de la respiration du sol ainsi que de mesures biotiques et abiotiques dans le cadre de cette expérience d’ajout de N, nous avons quantifié les effets relatifs et interactifs de la biodiversité au-dessus/au-dessous du sol, de la composition de la communauté végétale et d’autres variables explicatives (e., température du sol, pH, productivité primaire brute, biomasse racinaire et activité enzymatique extracellulaire) sur la respiration autotrophe et hétérotrophe.

Quels sont les messages clés de votre article ?

Nos résultats ont illustré que la perte de biodiversité au-dessus/en dessous du sol et les changements dans la composition de la communauté végétale présentaient des effets substantiels sur la réponse de la respiration autotrophe et hétérotrophe à l’apport de N dans cette steppe alpine. La diminution de la diversité fonctionnelle des plantes et l’augmentation de la biomasse relative du carex ont favorisé la respiration autotrophe. Cependant, l’inhibition de la baisse de la productivité au-dessus et au-dessous du sol a dépassé la promotion de la biodiversité végétale et de la composition de la communauté altérée dans les traitements à fort apport d’azote, ce qui a entraîné une réponse en forme de bosse de la respiration autotrophe le long du gradient expérimental d’azote. Inversement, la perte de biodiversité du sol et la diminution de la diversité fonctionnelle des plantes ont inhibé de façon constante la respiration hétérotrophe le long du gradient expérimental de l’azote. Nos résultats soulignent que la régulation indirecte de l’apport d’azote sur la fonction de l’écosystème par le biais de changements dans la composition de la communauté végétale et la perte de biodiversité au-dessus/au-dessous du sol devrait être prise en compte pour mieux comprendre les réponses des écosystèmes terrestres au dépôt atmosphérique d’azote.

En quoi votre article est-il nouveau ou différent des autres travaux dans ce domaine ?

La caractéristique la plus significative de notre travail est l’observation des rôles conjoints de la perte de biodiversité des plantes et du sol dans la détermination de la réponse de la respiration hétérotrophe à l’enrichissement en azote. Cette découverte élargit les effets de la biodiversité sur la respiration hétérotrophe de la surface au sous-sol.

Que voudriez-vous faire ensuite ?

Nous avons l’intention de nous concentrer sur le lien entre la biodiversité et le cycle du carbone du sol sur le plateau tibétain. En particulier, nous voulons explorer les effets de la biodiversité animale aérienne sur les processus clés du cycle du carbone du sol. Il existe de nombreux types d’animaux, notamment le yak, le cheval et le mouton domestiques, ainsi que la chenille sauvage, le pika, la marmotte, etc. Ces animaux peuvent affecter le cycle du carbone dans le sol en modifiant le microenvironnement ainsi que la structure des communautés végétales et microbiennes. Ainsi, la quantification des effets de la biodiversité végétale et animale aérienne ainsi que du biote du sol sur le cycle du carbone du sol pourrait être propice à la révélation des mécanismes qui sous-tendent l’association biodiversité-cycle du carbone sous l’aspect des interactions multitrophiques et des réseaux trophiques.

Comment vous êtes-vous engagé dans l’écologie ?

J’aime les fleurs et les herbes depuis que je suis tout petit. Lors de ma première année d’études supérieures, j’ai eu la chance de me rendre sur le plateau tibétain. Les vastes prairies et les fleurs colorées m’ont fasciné. Après cette excursion, j’ai décidé d’en apprendre davantage sur elles. Cette curiosité m’a incité à ouvrir la porte de l’écologie.