Résilience des écosystèmes prairiaux aux stress climatiques selon l'intensité de gestion. Une approche par le concept de trait fonctionnel microbien PDF Download
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Book Description
Dans le contexte actuel du changement climatique et de l'augmentation de la fréquence et de l'intensité des épisodes climatiques extrêmes, une question centrale pour l'écologie scientifique est de comprendre les répercussions de ces changements sur le fonctionnement des écosystèmes. Les communautés microbiennes du sol contrôlent une grande partie des processus écosystémiques déterminant la circulation de l'énergie et des nutriments. Dans le cadre des agroécosystèmes se pose donc la question de l'influence des pratiques agricoles sur les communautés microbiennes du sol et sur leur aptitude à maintenir le fonctionnement des écosystèmes face au changement climatique. L'intensification écologique de l'agriculture a récemment été proposée comme une approche intégrant les processus écologiques dans la stratégie de gestion des agroécosystèmes, dans l'objectif d'optimiser leur fonctionnement et leur résilience. L'écologie fonctionnelle pourrait répondre à certains des enjeux posés par le changement climatique et l'intensification écologique de l'agriculture.Dans cette thèse, j'ai cherché à mobiliser le cadre conceptuel des traits fonctionnels pour apporter de nouveaux éléments de compréhension de l'influence de différentes modalités d'intensité de gestion d'agroécosystèmes prairiaux (gestion extensive, conventionnelle-intensive et écologiquement-intensive) : 1) sur les caractéristiques fonctionnelles des communautés microbiennes du sol; 2) sur la capacité de ces communautés microbiennes à maintenir le fonctionnement de l'écosystème face à des périodes de stress climatiques (résilience). Dans le cadre de ma thèse, trois expérimentations ont été réalisées en faisant varier le degré de contrôle des facteurs de gestion, le type de stress climatique et la durée de ces stress. S'appuyant sur des agroécosystèmes prairiaux répartis dans trois pays Européens (France, Suisse, Portugal), les résultats des deux premières expérimentations de cette thèse montrent que les communautés microbiennes des sols des prairies écologiquement-intensives disposent d'une plus faible capacité à maintenir les propriétés écosystémiques microbiennes durant les stress (faible résistance) mais disposent d'une meilleure capacité de récupération comparée aux communautés microbiennes des sols en gestion conventionnelle-intensive. Une autre étude montre que la gestion éco-intensive favorise des communautés microbiennes protéolytiques bénéfiques à l'assimilation de l'azote pour les plantes en conditions perturbés. L'étude des traits végétaux suggère que ces effets de la gestion sur la composition des communautés microbiennes et sur leur résilience passe par certains traits, notamment une augmentation de la richesse en phosphore des litières en gestion écologiquement-intensive. En effet ces traits fonctionnels des plantes semblent influencer les traits microbiens, favorisant des communautés microbiennes copiotrophes, caractérisées par un ratio azote:phospore faible de leur biomasse et un faible investissement dans la production d'enzymes extracellulaires, deux traits négatifs pour la résistance au stress mais favorisant une récupération rapide. Ainsi, ces deux expérimentations soulignent l'importance de la gestion des traits des plantes dans le contrôle des traits microbiens et de la résilience des écosystèmes au changement climatique. La troisième expérimentation a cherché à tester spécifiquement les effets d'un épisode de fertilisation minérale sur la résilience des communautés microbiennes à différents stress climatiques. Les résultats montrent que la fertilisation modifie la composition et les traits microbiens avec des répercussions négatives sur la stabilité de l'écosystème face à la sécheresse et à l'inondation.Mobilisant une approche par le concept de trait fonctionnel microbien, ce travail de thèse apporte de nouveaux éléments de compréhension des effets de l'intensité de gestion sur la résilience des écosystèmes prairiaux face aux stress climatiques.
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Dans le contexte actuel du changement climatique et de l'augmentation de la fréquence et de l'intensité des épisodes climatiques extrêmes, une question centrale pour l'écologie scientifique est de comprendre les répercussions de ces changements sur le fonctionnement des écosystèmes. Les communautés microbiennes du sol contrôlent une grande partie des processus écosystémiques déterminant la circulation de l'énergie et des nutriments. Dans le cadre des agroécosystèmes se pose donc la question de l'influence des pratiques agricoles sur les communautés microbiennes du sol et sur leur aptitude à maintenir le fonctionnement des écosystèmes face au changement climatique. L'intensification écologique de l'agriculture a récemment été proposée comme une approche intégrant les processus écologiques dans la stratégie de gestion des agroécosystèmes, dans l'objectif d'optimiser leur fonctionnement et leur résilience. L'écologie fonctionnelle pourrait répondre à certains des enjeux posés par le changement climatique et l'intensification écologique de l'agriculture.Dans cette thèse, j'ai cherché à mobiliser le cadre conceptuel des traits fonctionnels pour apporter de nouveaux éléments de compréhension de l'influence de différentes modalités d'intensité de gestion d'agroécosystèmes prairiaux (gestion extensive, conventionnelle-intensive et écologiquement-intensive) : 1) sur les caractéristiques fonctionnelles des communautés microbiennes du sol; 2) sur la capacité de ces communautés microbiennes à maintenir le fonctionnement de l'écosystème face à des périodes de stress climatiques (résilience). Dans le cadre de ma thèse, trois expérimentations ont été réalisées en faisant varier le degré de contrôle des facteurs de gestion, le type de stress climatique et la durée de ces stress. S'appuyant sur des agroécosystèmes prairiaux répartis dans trois pays Européens (France, Suisse, Portugal), les résultats des deux premières expérimentations de cette thèse montrent que les communautés microbiennes des sols des prairies écologiquement-intensives disposent d'une plus faible capacité à maintenir les propriétés écosystémiques microbiennes durant les stress (faible résistance) mais disposent d'une meilleure capacité de récupération comparée aux communautés microbiennes des sols en gestion conventionnelle-intensive. Une autre étude montre que la gestion éco-intensive favorise des communautés microbiennes protéolytiques bénéfiques à l'assimilation de l'azote pour les plantes en conditions perturbés. L'étude des traits végétaux suggère que ces effets de la gestion sur la composition des communautés microbiennes et sur leur résilience passe par certains traits, notamment une augmentation de la richesse en phosphore des litières en gestion écologiquement-intensive. En effet ces traits fonctionnels des plantes semblent influencer les traits microbiens, favorisant des communautés microbiennes copiotrophes, caractérisées par un ratio azote:phospore faible de leur biomasse et un faible investissement dans la production d'enzymes extracellulaires, deux traits négatifs pour la résistance au stress mais favorisant une récupération rapide. Ainsi, ces deux expérimentations soulignent l'importance de la gestion des traits des plantes dans le contrôle des traits microbiens et de la résilience des écosystèmes au changement climatique. La troisième expérimentation a cherché à tester spécifiquement les effets d'un épisode de fertilisation minérale sur la résilience des communautés microbiennes à différents stress climatiques. Les résultats montrent que la fertilisation modifie la composition et les traits microbiens avec des répercussions négatives sur la stabilité de l'écosystème face à la sécheresse et à l'inondation.Mobilisant une approche par le concept de trait fonctionnel microbien, ce travail de thèse apporte de nouveaux éléments de compréhension des effets de l'intensité de gestion sur la résilience des écosystèmes prairiaux face aux stress climatiques.
Author: Eric Lichtfouse Publisher: Springer Science & Business Media ISBN: 9400719051 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 334
Book Description
Sustainable agriculture is a rapidly growing field aiming at producing food and energy in a sustainable way for our children. This discipline addresses current issues such as climate change, increasing food and fuel prices, starvation, obesity, water pollution, soil erosion, fertility loss, pest control and biodiversity depletion. Novel solutions are proposed based on integrated knowledge from agronomy, soil science, molecular biology, chemistry, toxicology, ecology, economy, philosophy and social sciences. As actual society issues are now intertwined, sustainable agriculture will bring solutions to build a safer world. This book series analyzes current agricultural issues and proposes alternative solutions, consequently helping all scientists, decision-makers, professors, farmers and politicians wishing to build safe agriculture, energy and food systems for future generations.
Author: Eric Lichtfouse Publisher: Springer Science & Business Media ISBN: 9048133335 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 478
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Sustainable agriculture is a rapidly growing field aiming at producing food and energy in a sustainable way for humans and their children. Sustainable agriculture is a discipline that addresses current issues such as climate change, increasing food and fuel prices, poor-nation starvation, rich-nation obesity, water pollution, soil erosion, fertility loss, pest control, and biodiversity depletion. Novel, environmentally-friendly solutions are proposed based on integrated knowledge from sciences as diverse as agronomy, soil science, molecular biology, chemistry, toxicology, ecology, economy, and social sciences. Indeed, sustainable agriculture decipher mechanisms of processes that occur from the molecular level to the farming system to the global level at time scales ranging from seconds to centuries. For that, scientists use the system approach that involves studying components and interactions of a whole system to address scientific, economic and social issues. In that respect, sustainable agriculture is not a classical, narrow science. Instead of solving problems using the classical painkiller approach that treats only negative impacts, sustainable agriculture treats problem sources. Because most actual society issues are now intertwined, global, and fast-developing, sustainable agriculture will bring solutions to build a safer world. This book series gathers review articles that analyze current agricultural issues and knowledge, then propose alternative solutions. It will therefore help all scientists, decision-makers, professors, farmers and politicians who wish to build a safe agriculture, energy and food system for future generations.
Author: Stéphane Bellon Publisher: Springer Science & Business ISBN: 9400779275 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 492
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Stakeholders show a growing interest for organic food and farming (OF&F), which becomes a societal component. Rather than questioning whether OF&F outperforms conventional agriculture or not, the main question addressed in this book is how, and in what conditions, OF&F may be considered as a prototype towards sustainable agricultures. The book gathers 25 papers introduced in a first chapter. The first section investigates OF&F production processes and its capacity to benefit from the systems functioning to achieve higher self-sufficiency. The second one proposes an overview of organic performances providing commodities and public goods. The third one focuses on organics development pathways within agri-food systems and territories. As well as a strong theoretical component, this book provides an overview of the new challenges for research and development. It questions the benefits as well as knowledge gaps with a particular emphasis on bottlenecks and lock-in effects at various levels.
Author: Eric Lichtfouse Publisher: Springer Science & Business Media ISBN: 9048187419 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 414
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Sustainable agriculture is a rapidly growing field aiming at producing food and energy in a sustainable way for humans and their children. Sustainable agriculture is a discipline that addresses current issues such as climate change, increasing food and fuel prices, poor-nation starvation, rich-nation obesity, water pollution, soil erosion, fertility loss, pest control, and biodiversity depletion. Novel, environmentally-friendly solutions are proposed based on integrated knowledge from sciences as diverse as agronomy, soil science, molecular biology, chemistry, toxicology, ecology, economy, and social sciences. Indeed, sustainable agriculture decipher mechanisms of processes that occur from the molecular level to the farming system to the global level at time scales ranging from seconds to centuries. For that, scientists use the system approach that involves studying components and interactions of a whole system to address scientific, economic and social issues. In that respect, sustainable agriculture is not a classical, narrow science. Instead of solving problems using the classical painkiller approach that treats only negative impacts, sustainable agriculture treats problem sources. Because most actual society issues are now intertwined, global, and fast-developing, sustainable agriculture will bring solutions to build a safer world. This book series gathers review articles that analyze current agricultural issues and knowledge, then propose alternative solutions. It will therefore help all scientists, decision-makers, professors, farmers and politicians who wish to build a safe agriculture, energy and food system for future generations.
Author: Eric Lichtfouse Publisher: Springer Science & Business Media ISBN: 1402096542 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 417
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Sustainable agriculture is a rapidly growing field aiming at producing food and energy in a sustainable way for humans and their children. Sustainable agriculture is a discipline that addresses current issues such as climate change, increasing food and fuel prices, poor-nation starvation, rich-nation obesity, water pollution, soil erosion, fertility loss, pest control, and biodiversity depletion. Novel, environmentally-friendly solutions are proposed based on integrated knowledge from sciences as diverse as agronomy, soil science, molecular biology, chemistry, toxicology, ecology, economy, and social sciences. Indeed, sustainable agriculture decipher mechanisms of processes that occur from the molecular level to the farming system to the global level at time scales ranging from seconds to centuries. For that, scientists use the system approach that involves studying components and interactions of a whole system to address scientific, economic and social issues. In that respect, sustainable agriculture is not a classical, narrow science. Instead of solving problems using the classical painkiller approach that treats only negative impacts, sustainable agriculture treats problem sources. Because most actual society issues are now intertwined, global, and fast-developing, sustainable agriculture will bring solutions to build a safer world. This book series gathers review articles that analyze current agricultural issues and knowledge, then propose alternative solutions. It will therefore help all scientists, decision-makers, professors, farmers and politicians who wish to build a safe agriculture, energy and food system for future generations.
Author: Sarath Chandran Publisher: Woodhead Publishing ISBN: 0128132736 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 438
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Organic Farming: Global Perspectives and Methods explores the core definition and concepts of organic farming in sustainability, its influence on the ecosystem, the significance of seed, soil management, water management, weed management, the significance of microorganisms in organic farming, livestock management, and waste management. The book provides readers with a basic idea of organic farming that presents advancements in the field and insights on the future. Written by a team of global experts, and with the aim of providing a current understanding of organic farming, this resource is valuable for researchers, graduate students, and post-doctoral fellows from academia and research institutions. - Presents the basic principles of organic farming and sustainable development - Discusses the role of soil in organic agriculture - Addresses various strategies in seed processing and seed storing, seed bed preparation, watering of seeds and seed quality improvement - Includes updated information on organic fertilizers and their preparation techniques
Author: Edith T. Lammerts van Bueren Publisher: John Wiley & Sons ISBN: 0470958588 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 312
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Organic Crop Breeding provides readers with a thorough review of the latest efforts by crop breeders and geneticists to develop improved varieties for organic production. The book opens with chapters looking at breeding efforts that focus on specific valuable traits such as quality, pest and disease resistance as well as the impacts improved breeding efforts can have on organic production. The second part of the book is a series of crop specific case studies that look at breeding efforts currently underway from around the world in crops ranging from carrots to corn. Organic Crop Breeding includes chapters from leading researchers in the field and is carefully edited by two pioneers in the field. Organic Crop Breeding provides valuable insight for crop breeders, geneticist, crop science professionals, researchers, and advanced students in this quickly emerging field.
Author: Niels Halberg Publisher: CABI ISBN: 1845930789 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 391
Book Description
Agriculture and food systems, including organic agriculture, are undergoing a technological and structural modernization strongly influenced by growing globalization. Organic agricultural movements can be seen as a tangible effort towards more sustainable development. However, there are large differences between, on the one hand, industrialized farming and consumption based on global food chains and, on the other, smallholder farmers and resource poor people primarily linked in local food markets in low-income countries. This book provides an overview of the potential role of organic agriculture in a global perspective. The book discusses in-depth political ecology, ecological justice, ecological economics and free trade with new insights on the challenges for organic agriculture. This is followed by the potential role of organic agriculture for improving soil fertility, nutrient cycling and food security and reducing veterinary medicine use, together with discussions of research needs and the importance of non-certified organic agriculture.
Author: Acram Taji Publisher: CSIRO PUBLISHING ISBN: 0643099395 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 480
Book Description
With global revenue surpassing twenty-five billion dollars annually, organic agriculture is a highly visible and rapidly growing component of agricultural production. In Organic Agriculture: A Global Perspective, Paul Kristiansen, Acram Taji, and John Reganold, and their international group of contributors scientifically review key aspects of organic agriculture. At the intersection of research, education, and practice, the contributors look at the organic agricultural movement’s successes and limitations. The first half of this book critically evaluates the agricultural production of both plants and livestock in organic farming systems. All major aspects of organic agriculture are explored, including historical background and underlying principles, soil-fertility management, crop and animal production, breeding strategies, and crop protection. This global and comprehensive overview also addresses the economic, social, and political aspects of organic farming. These include economics and marketing; standards and certification; environmental impacts and social responsibility; and research, education, and extension. The book is a unique and timely science-based international work documenting current practices in organic agriculture and evaluating their strengths and weaknesses. For more than two decades, research into organic methods by mainstream scientists has generated a large body of information that can now be integrated and used for assessing the actual impacts of organic farming in a wide range of disciplines. The knowledge of selected international experts has been combined in one volume, providing a comprehensive review of organic farming globally. Researchers, teachers, extensionists, students, primary producers and others around the world who are interested in sustainable agriculture will find this book to be a valuable and reliable resource.
Author: Gabin Piton
Author: Gabin Piton
Author: Eric Lichtfouse
Author: Eric Lichtfouse
Author: Stéphane Bellon
Author: Eric Lichtfouse
Author: Eric Lichtfouse
Author: Sarath Chandran
Author: Edith T. Lammerts van Bueren
Author: Niels Halberg
Author: Acram Taji