Thème EASE - Ecologie appliquée et services écosystémiques

Description

Contexte

Dans un contexte de forte pression anthropique et climatique sur les écosystèmes et la biodiversité, ce thème vise à comprendre et à modéliser les processus assurant le maintien ou la reconstitution d’un nombre d’écosystèmes-cibles, choisis parce qu’ils jouent un rôle important pour la société au travers des services écosystémiques qu’ils fournissent. Il s’agit d’intégrer des connaissances multi-échelles sur la vulnérabilité et la résilience des écosystèmes face aux effets des activités humaines et des aléas climatiques. Nous évaluons les services écosystémiques tels que la conservation des sols, la séquestration du carbone, la biodiversité dans les écosystèmes-ciblés, la régénération naturelle après dégradation, pour fournir des informations sur la capacité d'adaptation d’un écosystème aux changements suivant son organisation, sa composition spécifique, sa structure, et la plasticité architecturale des espèces qui le composent. Nous contribuons également à l’identification d’outils et de pratiques permettant de restaurer un site soumis à une forte pression anthropique ou climatique. La réalisation et la réussite des travaux réalisés dans ce thème dépendent fortement des sites d’études et des expérimentations qui y sont menées. Les chercheurs impliqués ont une grande expérience des terrains et la plupart des sites sont déjà étudiés depuis plusieurs années. De nouveaux sites pilotes sont toutefois étudiés. Cette base expérimentale permet aussi de tester des modèles de prédiction des changements dans les écosystèmes étudiés.

Objectifs

Les objectifs principaux sont d'identifier les services écosystémiques et les mécanismes de résilience écologique d’écosystèmes-cibles (forêts de montagne, forêts côtières, forêts subtropicales et tropicales, agro-forêts) quand ils sont soumis à des contraintes naturelles (glissement de pentes, érosion, plantes invasives, etc.) ou anthropiques (fragmentation, conversion, etc.).

Attendus

Les différentes approches utilisées nous permettent de construire des hypothèses, des modèles, et des outils pour permettre, in fine, aux différents acteurs (ingénieurs, forestiers, agronomes, agriculteurs) de mieux gérer, reconstruire ou restaurer des environnements fragiles ou vulnérables.

Faits marquants

  •  A. Stokes co-organisatrice du congrès mondial “EcoSummit2016: Ecological Sustainability - Engineering Change” à Montpellier, qui a réuni plus de 1400 participants provenant de 88 pays et plus de 600 posters et 750 présentations orales à travers des ateliers de travail, des tables-rondes et 93 sessions, dont 9 sessions ont été organisés par les membres de l'UMR AMAP ;
  •  A. Erktan éditrice d’un numéro spécial de Plant and Soil : Erktan, A., McCormack, M.L. & Roumet, C. 2018. Frontiers in root ecology: recent advances and future challenges. Plant Soil 424: 1 ;
  •  Organisation des sessions lors de congrés : Managing ecosystem services in mountain forests (A. Stokes et Z. Mao, IUFRO Regional Congress for Asia and Oceania 2016, China 2016) ; Natural hazards and disturbance interactions in mountain forests (A. Stokes, IUFRO Anniversary Congress, Allemagne 2017) ; Measuring and monitoring carbon stocks and ecosystem services in degraded forests under climate change (A. Stokes, Adaptive Management for Forested Landscapes in Transformation, 2018, Argentina) ;
  •  A. Stokes, Chevalier dans l'Ordre du Mérite Agricole, 2018.

Projets

Acronyme Intitulé Durée
GUYAPATUR IIGuyapatur II2020 - 2021
CHRONICKLe chrome et le nickel dans les sols de Nouvelle-Calédonie: Influence des forçages environnementaux et humains sur la biodisponibilité et la mobilité vers la ressource en eau2019 - 2022
ECOPICSBelowground ecosystem services in plant communities along elevational gradients in France and Mexico2017 - 2021
STEMSpatial and temporal dynamics in mangrove carbon pools2016 - 2016
TERRETERRE: Training Engineers and Researchers to Rethink geotechnical Engineering for a low carbon future2015 - 2019
MANGCOCMANGrove : COnnectivité par les Courants en Indonésie2015 - 2015
INDESOMangrove & Integrated Coastal Zone Management Application2013 - 2017
TAFERApport des traits végétaux pour la compréhension et la visualisation des trajectoires successionnelles des communautés végétales de talus d'infrastructures linéaires de transport 2013 - 2016

Thèses soutenues

  •  Dias S. 2019. Hydrology and mechanics of vegetated volcanic slopes. Thèse ED GAIA, Univ. Montpellier & Univ. Naples. 216 pp. (Co-Dir A. Stokes & G. Urcioli, H2020 ITN TERRE).
  •  Demenois, J., 2017. Quelle influence des symbioses mycorhiziennes et des traits racinaires sur l'érosion des sols tropicaux ? Application à la restauration écologique des écosystèmes forestiers dégradés de Nouvelle-Calédonie sur Ferralsols developpés sur substrats ultramafiques. Thèse ED GAIA, AgroParisTech. 232 pp. (Co-Dir A. Stokes & F. Rey, FCPR).
  •  Mohamed, A., 2016. Relations entre phénologie de la croissance souterraine et aérienne de noyers hybrides en systèmes agroforestiers tempérés. Thèse ED GAIA, Univ. Montpellier. 190 pp. (Dir A. Stokes, Institute Kurde, Paris).
  •  Nespoulous, J., 2016. Influence des forêts naturelles et de plantation sur les écoulements de subsurface et l'érodibilité du sol en Chine tropicale. Thèse ED GAIA, Univ. Montpellier. (Co-Dir A. Stokes & R.C. Sidle, INRA).
  •  Rahmania, R. 2016. Etude des mangroves à partir de l'analyse des changements dans les images de canopée à très haute résolution spatiale pour une meilleure gestion des côtes indonésiennes. Thèse ED Gaia, Univ. Montpellier. 124 pp. (Dir C. Proisy, projet INDESO).

Thèses en cours

  •  Zhang G. 2018 – 2022. Linking structual traits, non-structural carbohydrates and tree ecological strategies in different climates. ED GAIA, Univ. Montpellier (Co-dir. A. Stokes, P. Maillard, INRA Nancy)
  •  Cosme M. 2018 – 2021. Modèle discret d'agroécosystèmes spatialisés. ED GAIA, Univ. Montpellier (Dir C. Gaucherel)
  •  Conde Salazar R. 2017 – 2020. Vers une démarche ontologique pour la gestion des bases de données en agroforesterie. ED I2S, Univ. Montpellier (Co-dir. A. Stokes, I. Mougenot, UMR ESPACE-Dev)
  •  Hernandez D. 2017 – 2021. Démêler les interactions entre le climat, les plantes et les communautés microbiennes du sol. ED GAIA, University Montpellier (Co-dir. A. Stokes, G. Angeles, INECOL, Mexico)
  •  Rossi L. 2016 – 2019. Carbon sequestration in soil along road embankments. ED Gaia, Univ. Montpellier (Co-dir A. Stokes, G. Russo, Univ. Cassino, Italy)
Publications majeures 2019-2020
Publications HAL de la collection AMAP

2020

Article dans une revue

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Yang Cao, Yanan Li, Guangqi Zhang, Jing Zhang, Meng Chen. Fine root C:N:P stoichiometry and its driving factors across forest ecosystems in northwestern China. Science of the Total Environment, Elsevier, 2020, 737, pp.140299. ⟨10.1016/j.scitotenv.2020.140299⟩. ⟨hal-02892263⟩
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Rémi Cardinael, Zhun Mao, Claire Chenu, Philippe Hinsinger. Belowground functioning of agroforestry systems: recent advances and perspectives. Plant and Soil, Springer Verlag, 2020, 453, pp.1-13. ⟨10.1007/s11104-020-04633-x⟩. ⟨hal-02909292⟩
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Julien Demenois, Luis Merino-Martín, Nicolas Fernandez, Alexia Stokes, Fabian Carriconde. Do diversity of plants, soil fungi and bacteria influence aggregate stability on ultramafic Ferralsols? A metagenomic approach in a tropical hotspot of biodiversity. Plant and Soil, Springer Verlag, 2020, 448 (1-2), pp.213-229. ⟨10.1007/s11104-019-04364-8⟩. ⟨hal-02559219⟩
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Alessandro Fraccica, Enrique Romero, Thierry Fourcaud, Mercedes Sondon, Luis Gandarillas. Tensile strength of a vegetated and partially saturated soil. E3S Web of Conferences, EDP Sciences, 2020, 195, pp.03001. ⟨10.1051/e3sconf/202019503001⟩. ⟨hal-02973937⟩
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Alejandro Gonzalez-Ollauri, Alexia Stokes, Slobodan Mickovski. A novel framework to study the effect of tree architectural traits on stemflow yield and its consequences for soil-water dynamics. Journal of Hydrology, Elsevier, 2020, 582, pp.124448. ⟨10.1016/j.jhydrol.2019.124448⟩. ⟨hal-02433518⟩
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Sandrine Isnard, Laurent L’huillier, Adrian Paul, Jérôme Munzinger, Bruno Fogliani, et al.. Novel Insights Into the Hyperaccumulation Syndrome in Pycnandra (Sapotaceae). Frontiers in Plant Science, Frontiers, 2020, 11, ⟨10.3389/fpls.2020.559059⟩. ⟨hal-02940369⟩
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https://hal.inrae.fr/hal-02940369/file/Isnard_etal_Frontiers_Plant_Sci_2020_11_1333.pdf BibTex
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Jinnan Ji, Zhun Mao, Wenbin Qu, Zhiqiang Zhang. Energy-based fibre bundle model algorithms to predict soil reinforcement by roots. Plant and Soil, Springer Verlag, 2020, 446, pp.307-329. ⟨10.1007/s11104-019-04327-z⟩. ⟨hal-02404245⟩
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Luis Merino-Martín, Robert Griffiths, Hyun Gweon, Clément Furget-Bretagnon, Anna Oliver, et al.. Rhizosphere bacteria are more strongly related to plant root traits than fungi in temperate montane forests: insights from closed and open forest patches along an elevational gradient. Plant and Soil, Springer Verlag, 2020, 450 (1-2), ⟨10.1007/s11104-020-04479-3⟩. ⟨hal-02534567⟩
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Awaz Mohamed, Yogan Monnier, Zhun Mao, Christophe Jourdan, Sylvie Sabatier, et al.. Asynchrony in shoot and root phenological relationships in hybrid walnut. New Forests, Springer Verlag, 2020, 51 (1), pp.41-60. ⟨10.1007/s11056-019-09718-9⟩. ⟨hal-02277169⟩
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Mariano Moreno-De-Las-Heras, Luis Merino-Martín, Patricia Saco, Tiscar Espigares, Francesc Gallart, et al.. Structural and functional control of surface-patch to hillslope runoff and sediment connectivity in Mediterranean dry reclaimed slope systems. Hydrology and Earth System Sciences, European Geosciences Union, 2020, 24 (5), pp.2855-2872. ⟨10.5194/hess-24-2855-2020⟩. ⟨hal-02880575⟩
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https://hal.inrae.fr/hal-02880575/file/Moreno-de-las-Heras_etal_Hydro_Earth_Sys-Sci_2020_4-2855.pdf BibTex
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D. Pena-Angulo, E. Nadal-Romero, J.C. González-Hidalgo, J. Albaladejo, V. Andreu, et al.. Relationship of Weather Types on the Seasonal and Spatial Variability of Rainfall, Runoff, and Sediment Yield in the Western Mediterranean Basin. Atmosphere, MDPI 2020, 11 (6), pp.609. ⟨10.3390/atmos11060609⟩. ⟨hal-02893421⟩
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https://hal.inrae.fr/hal-02893421/file/atmosphere-11-00609-v3.pdf BibTex
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Lorenzo Matteo Walter Rossi, Zhun Mao, Luis Merino-Martin, Catherine Roumet, Florian Fort, et al.. Pathway to persistence: plant root traits alter carbon accumulation in different soil carbon pools through microbial mediation. Plant and Soil, Springer Verlag, 2020, 452, pp.457-478. ⟨10.1007/s11104-020-04469-5⟩. ⟨hal-02879796⟩
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Clara Therville, Martine Antona, Hubert de Foresta. The policyscape of agroforestry within Mediterranean protected landscapes in France. Sustainability Science, Springer Verlag (Germany), 2020, 15, pp.1435-1448. ⟨10.1007/s11625-020-00821-x⟩. ⟨hal-02777542⟩
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Dangjun Wang, Huakun Zhou, Buqing Yao, Wenying Wang, Shikui Dong, et al.. Effects of nutrient addition on degraded alpine grasslands of the Qinghai-Tibetan Plateau: A meta-analysis. Agriculture, Ecosystems and Environment, Elsevier Masson, 2020, 301, pp.106970. ⟨10.1016/j.agee.2020.106970⟩. ⟨hal-02873434⟩
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Jinqi Zhu, Yunqi Wang, Yujie Wang, Zhun Mao, Eddy Langendoen. How does root biodegradation after plant felling change root reinforcement to soil?. Plant and Soil, Springer Verlag, 2020, 446 (1-2), pp.211-227. ⟨10.1007/s11104-019-04345-x⟩. ⟨hal-02477576⟩
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Xiai Zhu, Wenjie Liu, Jin Chen, L. Adrian Bruijnzeel, Zhun Mao, et al.. Reductions in water, soil and nutrient losses and pesticide pollution in agroforestry practices: a review of evidence and processes. Plant and Soil, Springer Verlag, In press, ⟨10.1007/s11104-019-04377-3⟩. ⟨hal-02490364⟩
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2019

Article dans une revue

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Mark R. Bakker, Ivano Brunner, Francis Ashwood, Brynhildur Bjarnadottir, Tom Bolger, et al.. Belowground biodiversity relates positively to ecosystem services of European forests. Frontiers in Forests and Global Change, 2019, 2, pp.1-23. ⟨10.3389/ffgc.2019.00006⟩. ⟨hal-02619072⟩
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Vivien Bonnesoeur, Bruno Locatelli, Manuel Guariguata, Boris Ochoa-Tocachi, Veerle Vanacker, et al.. Impacts of forests and forestation on hydrological services in the Andes: A systematic review. Forest Ecology and Management, Elsevier, 2019, 433, pp.569-584. ⟨10.1016/j.foreco.2018.11.033⟩. ⟨cirad-02002583⟩
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http://hal.cirad.fr/cirad-02002583/file/Bonnesoeur%202019%20Preprint.pdf BibTex
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Christian Dupraz, Kevin Wolz, Isabelle Lecomte, Grégoire Talbot, Grégoire Vincent, et al.. Hi-sAFe: A 3D Agroforestry Model for Integrating Dynamic Tree–Crop Interactions. Sustainability, MDPI, 2019, 11 (8), pp.2293. ⟨10.3390/su11082293⟩. ⟨hal-02123879⟩
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https://hal.umontpellier.fr/hal-02123879/file/Vincent_etal_sustainability_2019_11_8.pdf BibTex
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Alessandro Fraccica, Enrique Romero, Thierry Fourcaud. Multi-scale effects on the hydraulic behaviour of a root-permeated and compacted soil. E3S Web of Conferences, EDP Sciences, 2019, 92, pp.1-5. ⟨10.1051/e3sconf/20199212014⟩. ⟨hal-02964003⟩
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https://hal.inrae.fr/hal-02964003/file/e3sconf_isg2019_12014.pdf BibTex
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Zhun Mao, Delphine Derrien, Markus Didion, Jari Liski, Thomas Eglin, et al.. Modeling soil organic carbon dynamics in temperate forests with Yasso07. Biogeosciences, European Geosciences Union, 2019, 16 (9), pp.1955-1973. ⟨10.5194/bg-16-1955-2019⟩. ⟨hal-02137938⟩
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https://hal.umontpellier.fr/hal-02137938/file/MaoETAL_BG_Yasso07%26RENECOFOR_bg-16-1955-2019.pdf BibTex
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Lur Moragues-Saitua, Luis Merino-Martín, Alexia Stokes, Siobhan Staunton. Towards meaningful quantification of glomalin-related soil protein (GRSP) taking account of interference in the Coomassie Blue (Bradford) assay. European Journal of Soil Science, Wiley, 2019, 70 (4), pp.727-735. ⟨10.1111/ejss.12698⟩. ⟨hal-02184477⟩
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Hassan Muhamed, Sami Youssef, Ahmed Mustafa, Hishyer Suliman, Aree Abdulqader, et al.. Natural regeneration of Pinus brutia Ten. in a recreational public forest in Zawita-Kurdistan region, Iraq. Journal of Forestry Research, Springer Verlag, 2019, 30 (5), pp.1849-1857. ⟨10.1007/s11676-018-0739-x⟩. ⟨hal-02307038⟩
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D. Pena-Angulo, E. Nadal-Romero, J. C. Gonzalez-Hidalgo, J. Albaladejo, V. Andreu, et al.. Spatial variability of the relationships of runoff and sediment yield with weather types throughout the Mediterranean basin. Journal of Hydrology, Elsevier, 2019, 571, pp.390-405. ⟨10.1016/j.jhydrol.2019.01.059⟩. ⟨hal-02154366⟩
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Freddy Rey, C. Bifulco, Gian Baptista Bischetti, Franck Bourrier, Giovanni de Cesare, et al.. Soil and water bioengineering: Practice and research needs for reconciling natural hazard control and ecological restoration. Science of the Total Environment, Elsevier, 2019, 648, pp.1210-1218. ⟨10.1016/j.scitotenv.2018.08.217⟩. ⟨hal-02089533⟩
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