Persisting effects of seed bed preparation and early grazing on plant communities in grassland restoration - Archive ouverte HAL
Article Dans Une Revue Frontiers in Ecology and Evolution Année : 2023

Persisting effects of seed bed preparation and early grazing on plant communities in grassland restoration

Effets persistants de la préparation du lit de semences et du pâturage précoce sur les communautés végétales lors de la restauration de prairie

Résumé

Semi-natural mountain grasslands are species-rich and provide a wide range of ecosystem services, such as biomass production for livestock grazing and carbon sequestration. Land abandonment but also habitat destruction are threatening these ecosystems highlighting the need for restoration when degraded. The transfer of plant material containing seed collected at non-degraded reference sites is increasingly used for restoration but the appropriate methods to prepare the transfer and to manage the grassland afterwards are still under debates. This study aims at testing the effects of seed bed preparation by harrowing and livestock grazing on the establishment of transferred targets and community trajectories towards the reference system. In a previous study, first year seedling counts showed a positive effect of seed bed preparation and a marginally significant negative effect of grazing on the seedling recruitment of the transferred species. We asked whether the results on first year seedling densities translate into significant effects on plant cover and whether these effects on plant cover change in the following three years. Both grazing and harrowing effects on species establishment were tested using a full factorial split-plot experimental design on five replicate sites. Data on species richness and vegetation cover for both the whole plant community and the transferred species were analysed during four years after seed transfer. The cover of transferred species increased whereas their species richness remained unchanged. We found a weak positive effect of harrowing on total cover whereas grazing had no effect. Seed bed preparation by harrowing had a clear positive effect on transferred target species cover. The negative effect of grazing on first-year seedling recruitment of transferred target species turned into a positive effect in the fourth year. However, this effect was only apparent in the harrowed plots resulting in a significant grazing-by-harrowing interaction. The similarity of the plant communities to the reference increased from the first to the fourth year and this increase was stronger in grazed and harrowed plots. In conclusion, the results confirmed the positive effect of seed bed preparation on restoration by seed transfer and demonstrated that initial grazing exclusion is not needed in mountain grasslands of our study area.
Les prairies de montagne semi-naturelles sont riches en espèces et fournissent un large éventail de services écosystémiques, tels que la production de fourrage pour le bétail et la séquestration du carbone. L'abandon des terres mais aussi la destruction des habitats menacent ces écosystèmes, soulignant la nécessité de les restaurer lorsqu'ils sont dégradés. Le transfert de matériel végétal contenant des graines récoltées sur des sites de référence non dégradés est de plus en plus utilisé pour la restauration, mais les méthodes appropriées pour préparer le transfert et gérer ensuite les prairies sont encore discutées. Cette étude vise à tester les effets de la préparation du lit de semences par hersage, et les effets du pâturage par le bétail, sur l'établissement des espèces cibles transférées et sur les trajectoires des communautés vers le système de référence. Dans une étude précédente, le comptage des semis de la première année a montré un effet positif de la préparation du lit de semences et un effet légèrement négatif du pâturage sur le recrutement des espèces transférées. Nous nous sommes demandés si les résultats sur les densités de semis de la première année se traduisaient par des effets significatifs sur le recouvrement végétal, et si ces effets changeaient au cours des 3 années suivantes. Les données sur la richesse en espèces et le recouvrement végétal de l'ensemble de la communauté et des espèces transférées ont été analysées pendant 4 ans après le transfert de graines. Le recouvrement en espèces transférées a augmenté alors que leur richesse spécifique est restée inchangée. Nous avons constaté un faible effet positif du hersage sur le recouvrement total alors que le pâturage n'avait aucun effet. La préparation du lit de semence par hersage a eu un effet positif évident sur le recouvrement en espèces cibles transférées. L’effet négatif du pâturage sur le recrutement des semis des espèces transférées la première année s’est transformé en effet positif au cours de la quatrième année. Cependant, cet effet n'était apparent que dans les parcelles hersées, ce qui a entraîné une interaction significative entre le pâturage et le hersage. La similarité des communautés végétales avec la référence a augmenté de la première à la quatrième année, et cette augmentation a été plus forte dans les parcelles pâturées et hersées. En conclusion, les résultats ont confirmé l’effet positif de la préparation du lit de semences pour la restauration par transfert de graines, et a démontré que l'exclusion initiale du pâturage n'est pas nécessaire dans les prairies de montagne de notre zone d'étude.
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Aure Durbecq, Renaud Jaunatre, Elise Buisson, Cassandra Favale, Nolwenn Maudieu, et al.. Persisting effects of seed bed preparation and early grazing on plant communities in grassland restoration. Frontiers in Ecology and Evolution, 2023, 11, pp.1-12. ⟨10.3389/fevo.2023.1152549⟩. ⟨hal-04327992⟩
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