Non-linear effects of landscape on pollination service and plant species richness in a peri-urban territory with urban and agricultural land use

    Par
    Jean Cavailhès
    -
    (), Volume 68, February 2022, 127454

     Présentation (FED) : La pollinisation contribue à la fois à la sécurité alimentaire de l'homme et à la reproduction de la majorité des espèces végétales sauvages, mais les pollinisateurs sont confrontés à un déclin rapide, dont une cause majeure est la conversion et la dégradation de l'habitat dues aux activités humaines. L'urbanisation est l'un des principaux types de conversion de l'habitat, mais son influence sur la pollinisation a été étonnamment mitigée, allant d'effets nettement négatifs à des effets fortement positifs. Une hypothèse proposée pour expliquer ces divergences est que les réponses des pollinisateurs à l'urbanisation dépendent fortement de l'habitat témoin non urbain, avec des effets négatifs lorsque les témoins sont des zones naturelles ou semi-naturelles mais positifs lorsqu'il s'agit de zones agricoles intensives. Il a également été proposé que la réponse de la pollinisation le long d'un gradient agricole-urbain est non linéaire, avec une pollinisation maximale observée à un niveau intermédiaire d'urbanisation en raison de l'hétérogénéité environnementale accrue. Pour tester ces deux hypothèses, les auteurs ont sélectionné un groupe de 38 sites dans une zone périurbaine près de Paris, en France, en utilisant une stratégie d'échantillonnage semi-stratifiée qui garantit que les trois gradients urbain, agricole et semi-naturel sont maximisés. Ils ont ensuite estimé la pollinisation à l'aide de deux approches : évaluation du succès de la pollinisation du Lotus corniculatus, une espèce végétale autostérile strictement entomogame pollinisée principalement par les abeilles, et mesure de la richesse en espèces des plantes entomogames et non entomogames, la différence dans leur réponse étant censée être liée au service de pollinisation fourni par la communauté globale des pollinisateurs. Dans la zone d'étude, le succès de la pollinisation de L. corniculatus répond positivement au gradient agricole-urbain mais pas au gradient semi-naturel-urbain. La diversité des plantes entomogames et non entomogames est la plus élevée dans les sites entourés de proportions intermédiaires de zones urbaines et agricoles. En outre, les proportions élevées de zones urbaines ont un effet négatif sur la diversité des espèces végétales non entomogames mais pas sur celle des espèces entomogames, ce qui suggère que les pollinisateurs sont capables de protéger partiellement les espèces végétales entomogames contre l'effet négatif du développement urbain. Les résultats montrent l'importance des zones urbaines dans les plans de conservation de la pollinisation et démontrent que l'interaction entre les différentes utilisations anthropiques des sols est un facteur important pour comprendre la pollinisation.

    Abstract (authors) : Pollination contributes to both human food security and the reproduction of the majority of wild plant species, but pollinators are facing a rapid decline, a major cause of which is habitat conversion and degradation due to human activities. Urbanization is one of the major types of habitat conversion, but its influence on pollination has been surprisingly mixed, ranging from markedly negative to strongly positive effects. One hypothesis proposed to explain these discrepancies is that pollinator responses to urbanization are highly dependent on the non-urban control habitat, with negative effects when the controls are natural or semi-natural areas but positive when they are intensive agricultural areas. It was also proposed that the pollination response along an agricultural-to-urban gradient is non-linear, with maximum pollination observed at an intermediate level of urbanization due to increased environmental heterogeneity. To test these two hypotheses, we selected a group of 38 sites in a peri-urban area near Paris, France, using a semi-stratified sampling strategy that ensured that all three of the urban, agricultural and semi-natural gradients were maximized. We then estimated pollination using two approaches: we evaluated the pollination success of Lotus corniculatus, a strictly entomogamous self-sterile plant species pollinated mainly by bees, and we measured the species richness of entomogamous and non-entomogamous plants, the difference in their response being expected to relate to the pollination service provided by the overall pollinator community. We found that in our study area, pollination success of L. corniculatus responds positively to the agricultural to urban gradient but not to the semi-natural to urban gradient. The diversity of both entomogamous and non-entomogamous plants is highest at sites surrounded by intermediate proportions of urban and agricultural areas. In addition, high proportions of urban areas have a negative effect on the diversity of non-entomogamous but not entomogamous plant species, suggesting that pollinators are able to partially buffer entomogamous plant species against the negative effect of urban development. Our results show the importance of urban areas in pollination conservation plans and demonstrate that the interaction between different anthropogenic land-use is an important factor for understanding pollination.

    Lien : https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1618866721004817