Variations saisonnières des effets des espèces végétales sur les dynamiques de l'azote et du phosphore du sol

Il est bien établi que les espèces végétales influencent les processus écosystémiques, mais nous avons peu de capacité à prédire quels changements de végétation altéreront les écosystèmes, ou comment les effets d'une espèce donnée pourraient varier au fil des saisons. Nous avons établi des monocultures de huit espèces végétales dans une prairie de Californie afin de déterminer les traits végétaux qui rendent compte des impacts des espèces sur le cycle de l'azote et du phosphore. Les espèces végétales différaient dans leurs effets sur la minéralisation nette de l'azote et les taux de nitrification, et les schémas des différences entre les espèces variaient selon les saisons. Le PO4- du sol et le P microbien étaient plus fortement influencés par la position sur la pente que par les espèces. Bien que la plupart des études se concentrent sur la chimie de la litière comme principal déterminant des effets des espèces végétales sur le cycle des nutriments, cette étude a montré que les espèces végétales affectaient le cycle biogéochimique par l'intermédiaire de nombreux traits, y compris des traits directs (chimie de la litière et biomasse, chimie et biomasse des tissus vivants) et des traits indirects (modification par la plante du C bio-disponible du sol et microclimat du sol). En fait, les espèces ont considérablement altéré le cycle de l'azote et du phosphore même sans apports de litière. Il est devenu particulièrement essentiel de prendre en compte les effets de ces multiples traits pour expliquer les changements saisonniers des effets des espèces végétales sur les écosystèmes. Par exemple, les effets des espèces sur les taux potentiels de minéralisation nette de l'azote étaient le plus fortement influencés par le C bio-disponible du sol à l'automne et par la chimie de la litière en hiver et au printemps. Dans des conditions de terrain, les effets des espèces sur le microclimat du sol ont influencé les taux de minéralisation et de nitrification, les effets des espèces sur la température du sol étant critiques à l'automne et les effets des espèces sur l'humidité du sol étant importants au printemps sec. Dans l'ensemble, cette étude a clairement démontré que pour obtenir une compréhension mécaniste et prédictive des effets des espèces végétales sur les écosystèmes, il est essentiel d'aller au-delà de la chimie de la litière végétale et d'incorporer les effets de multiples traits végétaux sur les écosystèmes.