Pratiques agricoles et propriétés agro-écologiques des prairies dans un processus d’intensification écologique : le cas de l’élevage bovin dans le Vercors

National audienceL'élevage bovin pour la production laitière est la composante agricole majeure sur le territoire des Quatre Montagnes dans le massif du Vercors. Sur ce territoire, un enjeu fort soulevé par une grande partie des agriculteurs concerne la question de l'autonomie fourragère. Cet aspect de la production est d'autant plus central qu'il est fortement dépendant des caractéristiques des prairies qui permettent d'assurer la production de fourrage en dépit d'aléas de plus en plus contraignants (sécheresses, dégâts de campagnols…). Comprendre comment maintenir un niveau de production suffisant en s'appuyant sur les propriétés écosystémiques des prairies relève du contexte de l'intensification écologique en abordant les relations entre l'organisation des systèmes d'élevage (usages à l'échelle des parcelles, diversité des types de parcelles au sein des exploitations, distribution au sein du paysage) et les valeurs d'usage et services écosystémiques fournis par les prairies. Au sein du projet multi-sites ANR-SYSTERRA MOUVE (Les interactions Elevage et Territoire dans la mise en mouvement de l’intensification écologique), le territoire des Quatre Montagnes constitue l'un des terrains d'approfondissement pour analyser comment l'évolution des pratiques dans le sens de l'intensification écologique peut permettre d'augmenter le niveau des services écologiques et d'améliorer les capacités d'adaptation des élevages. En nous appuyant sur une typologie préétablie des prairies, basée le type d'usage (fauche, pâturage) et la composition simplifiée de la végétation nous avons mesuré un large panel de propriétés écosystémiques sur un échantillon de 50 parcelles représentant la diversité des types d'usage sur le territoire. Les propriétés mesurée couvrent notamment la structure spécifique (diversité, hétérogénéité) et fonctionnelle des communautés (traits foliaires, structuraux, phénologiques), les caractéristiques agronomiques (teneur en N, C, P…) et écologique (biomasse et diversité microbienne) du sol et du fourrage (production, qualité), autant de proxys pour les grands types de services reconnus : (i) services intrants, (ii) services de production fourragère et (iii) services en lien avec la valeur écologique des prairies. Les premiers résultats révèlent le rôle prépondérant de deux facteurs liés aux usages pour les propriétés agro-écologiques des prairies : la date de première fauche ou pâturage et le caractère temporaire ou permanent des prairies (date du dernier retournement). Les prairies temporaires offrent un bon niveau de services intrant (fertilité, matière organique) et de production et qualité fourragère mais une faible valeur écologique (faible diversité). Cette distinction sur la base des propriétés agro-écologiques est d'autant plus intéressante que les entretiens auprès des éleveurs ont souligné l'importance de la place des prairies temporaires comme une des clés pour l'autonomie fourragère. Ces prairies productives étant également les plus sensibles aux aléas et offrant une moindre souplesse d'utilisation. A terme, notre objectif est d'identifier les compromis, synergies et antagonismes entre les différents types de services rendus (agronomiques, écologiques) en fonction de différents scénarios d'intensification écologique à l'échelle du territoire

Compared to conventional, ecological intensive management promotes beneficial proteolytic soil microbial communities for agro-ecosystem functioning under climate change-induced rain regimes

Projected climate change and rainfall variability will affect soil microbial communities, biogeochemical cycling and agriculture. Nitrogen (N) is the most limiting nutrient in agroecosystems and its cycling and availability is highly dependent on microbial driven processes. In agroecosystems, hydrolysis of organic nitrogen (N) is an important step in controlling soil N availability. We analyzed the effect of management (ecological intensive vs. conventional intensive) on N-cycling processes and involved microbial communities under climate change-induced rain regimes. Terrestrial model ecosystems originating from agroecosystems across Europe were subjected to four different rain regimes for 263 days. Using structural equation modelling we identified direct impacts of rain regimes on N-cycling processes, whereas N-related microbial communities were more resistant. In addition to rain regimes, management indirectly affected N-cycling processes via modifications of N-related microbial community composition. Ecological intensive management promoted a beneficial N-related microbial community composition involved in N-cycling processes under climate change-induced rain regimes. Exploratory analyses identified phosphorus-associated litter properties as possible drivers for the observed management effects on N-related microbial community composition. This work provides novel insights into mechanisms controlling agro-ecosystem functioning under climate change

Change in dominance determines herbivore effects on plant biodiversity

Herbivores alter plant biodiversity (species richness) in many of the world’s ecosystems, but the magnitude and the direction of herbivore effects on biodiversity vary widely within and among ecosystems. One current theory predicts that herbivores enhance plant biodiversity at high productivity but have the opposite effect at low productivity. Yet, empirical support for the importance of site productivity as a mediator of these herbivore impacts is equivocal. Here, we synthesize data from 252 large-herbivore exclusion studies, spanning a 20-fold range in site productivity, to test an alternative hypothesis—that herbivore-induced changes in the competitive environment determine the response of plant biodiversity to herbivory irrespective of productivity. Under this hypothesis, when herbivores reduce the abundance (biomass, cover) of dominant species (for example, because the dominant plant is palatable), additional resources become available to support new species, thereby increasing biodiversity. By contrast, if herbivores promote high dominance by increasing the abundance of herbivory-resistant, unpalatable species, then resource availability for other species decreases reducing biodiversity. We show that herbivore-induced change in dominance, independent of site productivity or precipitation (a proxy for productivity), is the best predictor of herbivore effects on biodiversity in grassland and savannah sites. Given that most herbaceous ecosystems are dominated by one or a few species, altering the competitive environment via herbivores or by other means may be an effective strategy for conserving biodiversity in grasslands and savannahs globally

Suivi dynamique de la végétation en réponse à la mise en pâturage des bancs alluvionnaires de l'Isère

Les deux expérimentations suivies dans cette étude constituent deux voies de gestion possible de la végétation des atterrissements de la rivière Isère dans l'objectif pour le gestionnaire de limiter les impacts négatifs de ces végétations sur les débits et les processus hydrogéomorphologiques pouvant contribuer à augmenter les niveaux de risques les populations et les infrastructures. Deux axes ont alors été explorés : (i) un axe limitant fortement les interventions mécaniques et permettant une insertion plus forte dans le tissu socio-économique et plus précisément agricole des opérations de gestion des végétations des atterrissements, tout en contribuant au développement de modes de gestions « verts », moins impactant visuellement et s'appuyant de façon générale sur l'ingénierie écologique (utilisation du vivant pour piloter des niveaux de services écosystémiques). Cet axe s'appuie sur l'utilisation du pâturage avec des herbivores domestiques pour contrôler, limiter voire bloquer les dynamiques naturelles de végétation sur les atterrissements. (ii) Un axe mécanique utilisant des méthodes plus novatrices, le dessouchage, pour tester son efficacité sur la réouverture du milieu et la limitation, ou le ralentissement de la dynamique de végétation subséquente sur les atterrissements. Les résultats de cette première étude souligne la pertinence écologique du pâturage par des caprins pour la réouverture du milieu et son potentiel pour le contrôle des dynamiques de végétation. Le pâturage peut ainsi être considéré comme une alternative localement réalisable pour contrôler et rouvrir la végétation des atterrissements. Cette conclusion s'appuie sur le fait que (1) les herbivores, ici des caprins ont été en mesure de valoriser du point de vue fourrager les végétations atypiques de ces bancs. Cette étude a fourni des premiers éléments de description de la valeur fourragère de ces végétations, qui, malgré une qualité médiocre, la présence d'espèces aux composés secondaires parfois toxiques, a permis de fournir une alimentation acceptée et bien valorisée par le pâturage caprin ; (2) le pâturage a montré son efficacité dans la réouverture du milieu, la limitation de la biomasse végétale et de la dynamique des espèces ligneuses. Toutefois ces résultats ont montré des limites, notamment sur les bancs déjà fortement colonisés par des espèces ligneuses arbustives, où le pâturage, au chargement testé, a peu conduit à des mortalités significatives d'arbustes. Il a fallu, sur ces milieux, compléter l'impact des herbivores par des élagages des restes des arbustes consommés pour arriver à une ouverture totale du couvert et éviter la reprise rapide des arbres encore vivants (la majorité). Il a également souligné l'importance de bien travailler sur le chargement animal (instantané ou cumulé sur une saison) pour obtenir des tangibles de l'efficacité du pâturage sur le ralentissement voire l'arrêt des dynamiques de végétations sur les bancs en début de succession végétale c'est-à-dire ayant subi un essartement récent

Suivi permanent des conditions climatiques, du sol et de la végétation sur la pelouse sommitale du Mont Aiguille

Suite à une première mission en 2012 sur la pelouse sommitale du Mont Aiguille, dans le cadre d'une sortie du Conseil Scientifique de la Réserve des Hauts Plateaux du Vercors, des observations sur la végétation ont permis de révéler une composition et une structure des communautés végétales assez différentes de celles observées ailleurs sur les alpages des Hauts-Plateaux. Notamment, une floraison très abondante caractérisée par l'abondance des orchidées et autres monocotylédones non graminoïdes a été observée, associée avec de fortes populations de Senecio doronicum dans une matrice graminéenne à Sesleria caerulea et Avenula pratensis. Les déterminants de ces différences importantes de structure et de composition floristique peuvent être liés à différents facteurs particuliers caractéristiques de la situation et de l'histoire de cette pelouse sommitale : - l'absence depuis toujours de pâturage domestique - des conditions climatiques locales particulières - un sol particulier issu de l'histoire géologique et écologique du Mont Aiguille Dans le cadre des observatoires éco-climatiques sur la Réserve et en réponse à la demande forte du gestionnaire d'acquérir des connaissances sur cette pelouse sommitale un projet a donc été mis en place sous l'égide d'un double financement : Zone Atelier Alpes et Réserve Naturelle des Hauts Plateaux du Vercors. Ce projet vise d'une part à caractériser la végétation des communautés végétales dominantes de la pelouse sommitale du Mont Aiguille et d'autre part à identifier les déterminants des différences de composition floristique par comparaison éco-climatique avec un site pâturé situé à proximité (Tête Chevalière)

Quelles perspectives d'intensification écologique des services fourragers rendus par des prairies de moyennes montagne française? Une analyse comparative

National audienceUne analyse comparative des services fourragers rendus aux exploitations agricoles par les prairies dans trois régions de montagne a permis d’évaluer les marges d’intensification de leur production dans un cadre agroécologique. Les pratiques de gestion et la composition floristique d’une centaine de prairies ont été caractérisées par des méthodes identiques ou compatibles entre elles. Les parcelles, comparées à l’aide de modèles de référence, présentent des différences entre sites en termes de niveau de production, de niveau d'utilisation et d’écarts à la date de récolte optimum, qui renvoient notamment aux logiques des systèmes de production. Les modèles utilisés permettent d’évaluer la durabilité à long terme des divers modes de gestion observés de ces prairies

Quelles perspectives d’intensification écologique des services fourragers rendus par des prairies de moyenne montagne française ?

International audienceUne analyse comparative des services fourragers rendus aux exploitations agricoles par les prairies dans trois régions de montagne a permis d’évaluer les marges d’intensification de leur production dans un cadre agroécologique. Les pratiques de gestion et la composition floristique d’une centaine de prairies ont été caractérisées par des méthodes identiques ou compatibles entre elles. Les parcelles, comparées à l’aide de modèles de référence, présentent des différences entre sites en termes de niveau de production, de niveau d'utilisation et d’écarts à la date de récolte optimum, qui renvoient notamment aux logiques des systèmes de production. Les modèles utilisés permettent d’évaluer la durabilité à long terme des divers modes de gestion observés de ces prairies