Chapitre 2. Intérêts de la biodiversité pour les services rendus par ...

ESCo "Agriculture et biodiversité"




Chapitre 2.
Intérêts de la biodiversité
pour les services rendus
par les écosystèmes




Coordinateurs :
Sandra Lavorel
Jean-Pierre Sarthou

Autres auteurs :
Gabriel Carré
Bruno Chauvel
Jérôme Cortet
Isabelle Dajoz
Christian Dupraz
Anne Farruggia et coll.
Sébastien Lavergne
Fabien Liagre
Jean-Pierre Lumaret
Fabien Quétier
Jean Roger-Estrade
Bernhard Schmid
Sylvaine Simon et coll.
Christian Steinberg
Muriel Tichit
Bernard Vaissière
Diederik van Tuinen
Cécile Villenave

ESCo "Agriculture et biodiversité" – Chapitre 2 1
Sommaire


2.1. Introduction...................................................................................................................................4
2.1.1. Rappel des définitions et cadrage...............................................................................................4
2.1.2. Schéma conceptuel.....................................................................................................................4
2.1.2.1. Distinction entre services intrants et produits par les agroécosystèmes............................................4
2.1.2.2. Services et dommages produits par la biodiversité des agroécosystèmes........................................5
2.1.2.3. Principaux mécanismes liant la diversité aux services des écosystèmes..........................................5
2.1.3. Articulation entre services des écosystèmes, fonctions écologiques et groupes d’organismes.6
2.1.4. Quantification du fonds bibliographique utilisé............................................................................7

2.2. Effets de la diversité par service ................................................................................................12
2.2.1. Services intrants de l’agriculture .................................................................................................12
2.2.1.1. Stabilité structurale du sol : contrôle de l’érosion, résistance à la compaction ..................................12
2.2.1.2. Régulation du cycle de l'eau : disponibilité à l’échelle de la parcelle et du paysage agricole ...........18
2.2.1.3. Fertilité des sols.................................................................................................................................21
2.2.1.4. Régulation du climat local..................................................................................................................41
2.2.1.5. Pollinisation .......................................................................................................................................44
2.2.1.6. Contrôle biologique des bioagresseurs .............................................................................................47
2.2.1.7. Contrôle des invasions biologiques ...................................................................................................62
2.2.1.8. Résistance aux maladies et parasites des animaux domestiques.....................................................67
2.2.2. Services produits contribuant au revenu agricole direct ............................................................71
2.2.2.1. Production végétale...........................................................................................................................71
2.2.2.2. Production animale......................105
2.2.3. Services produits hors revenu agricole direct ........................................................................... 118
2.2.3.1. Disponibilité en eau ........................................................................................................................118
2.2.3.2. Qualité des eaux..............................................................................................................................118
2.2.3.3. Régulation du climat global et régional............................................................................................122
2.2.3.4. Mitigation des incendies ..................................................................................................................128
2.2.3.5. Santé des humains..........................................................................................................................129
2.2.3.6. Conservation de la biodiversité patrimoniale et ordinaire ................................................................135
2.2.3.7. Valeur esthétique et culturelle .........................................................................................................139
2.2.4. Boucles de rétroaction............................................................................................................... 144

2.3. Synthèse par groupe d'organismes des services écologiques des agroécosystèmes...... 149

2.4. Mécanismes des services écologiques et implications pour la gestion
des agroécosystèmes....................................................................................................................... 155
2.4.1. Applicabilité des résultats issus d’études théoriques des effets de la biodiversité sur les
fonctions écologiques.......................................................................................................................... 155
2.4.1.1. Les expérimentations en communautés assemblées sont-elles réalistes ? ....................................155
2.4.1.2. Convergences et divergences entre les relations biodiversité-services pour des communautés
assemblées expérimentalement et des situations agricoles.........................................................................162
2.4.2. Mécanismes pertinents et conséquences pour la gestion des services via la biodiversité ...... 165
2.4.2.1. Diversité végétale............................................................................................................................166
2.4.2.2. Bioagresseurs..................................................................................................................................171
2.4.2.3. Pollinisateurs ...................................................................................................................................190
2.4.2.4. Pédofaune .......................................................................................................................................194
2.4.3. Modifications des relations biodiversité – fonctions / services des écosystèmes
par la gestion et autres effets anthropiques ........................................................................................ 195
2.4.3.1. Effets de la fertilisation ....................................................................................................................195
2.4.3.2. Effets des perturbations de la végétation et du sol..........................................................................197
2.4.3.3. Interactions avec la protection chimique des cultures .....................................................................199
2.4.3.4. Effets de l’introduction d’espèces pour la gestion............................................................................203
2.4.3.5. Interactions avec les changements globaux....................................................................................211
ESCo "Agriculture et biodiversité" – Chapitre 2 22.4.4. Biodiversité et multi-fonctionnalité............................................................................................. 213
2.4.4.1. Relations entre biodiversité et fourniture de services multiples .......................................................213
2.4.4.2. Interactions et boucles de rétroaction entre diversité végétale, diversité des arthropodes et services
de régulation biologique (pollinisation et contrôle biologique des ravageurs)...............................................215

2.5. Intérêts de la biodiversité pour les services rendus par les écosystèmes :
Conclusions ....................................................................................................................................... 217
2.5.1. Services intrants........................................................................................................................ 217
2.5.2. Services de production contribuant au revenu agricole direct .................................................. 218
2.5.2.1. Production végétale.........................................................................................................................218
2.5.2.2. Production animale....................................................................................................219
2.5.3. Services produits hors revenu agricole direct ........................................................................... 220
2.5.4. Synthèse : Dix conclusions marquantes de