Bonjour!                                                                            Images: Biodiversity Heritage Library, Collage: shapecollage.com

Are you particularly interested in the functional strategies that living organisms deployed to interplay with biogeochemical cycles of carbon, nitrogen and water (H2O) and coexist within community?

- What strategies are used by different species, and different individuals, for acquiring and using nutrients? 
- How are these strategies modulated by environmental factors such as climate, soil fertility and field management? 
- How do competing strategies interact such that coexistence or dominance results, in a given community? 
- How do these strategies at individual and community scales affect the emergent properties of the entire system (e.g. feedback on carbon, nitrogen and water cycles)?

Here, we use a variety of approaches, including the observation, experimentation and prediction of the functioning of plant and microbe species and communities to tackle these questions. Our recent work is presented below and in the subsequent pages.

If you are interested in discussing or playing with such questions, please contact me at vmaire24@gmail.com!    

Jennifer in Bylot Island, Nunavut, July 2017

posted Oct 10, 2017, 5:49 PM by Vincent Maire   [ updated Oct 10, 2017, 5:50 PM ]

Mon projet de doctorat m'a amené en juillet à entreprendre un grand voyage vers l’île de Bylot. Le but est de répondre à la question la sensibilité de la photosynthèse à la fertilité du sol dans le cas où le coût d’utilisation de l’eau pour la photosynthèse est très élevé comme tel est le cas en toundra arctique. Cette île située dans la baie du Baffin, dans le Nunavut, appartient au parc national canadien du Sirmilik. Ces seuls habitants sont les animaux sauvages, les inuits y font parfois un tour pour chasser. En été des petits camps de scientifiques s’y installent pour quelques semaines, le plus gros, et le seul possédant une structure solide, est nommé Goose Camp. C’est là, après un long voyage en avion et en hélicoptère (seul moyen d’arriver jusqu’au camp), que nous avons élu domicile pour 8 jours. Les conditions de vie sont extrêmes, mais vites oubliées, éclipsées par la beauté de la toundra. Nous sommes maximum 18 au camp, isolés, seuls avec la nature sauvage. « Le luxe de l’ermite, c’est la beauté. Son regard, où qu'il se pose, découvre une absolue splendeur. » [Sylvain Tesson]

Le but de notre venue cette année est de préparer le terrain pour ma venue l’été suivant. J’avais déjà repéré des territoires sédimentaires sur une carte, mais je devais trouver des sites contrastés, en humidité et pH, je retournerais sur ces sites lors de ma prochaine campagne de terrain pour y effectuer des mesures de photosynthèse. Afin d’effectuer des premiers test de mesures j’ai également prélevé des plantes dans les sites, que j’ai par la suite replanté à notre retour à Trois-Rivières. La toundra n’est pas vraiment un paysage très accueillant de premier abord, le regard se perd vite à l’horizon faute de végétation qui puisse accrocher le regard. Mais au fur et à mesure qu’on y marche, qu’on la découvre, on s’aperçoit vite qu’elle regorge de vie. L’île de Bylot est connue pour être un refuge ornithologique, tout au long de nos marches les petit oiseaux nous accompagnent de leur chants, et en un rien de temps on tombe amoureux de la toundra arctique. Le paysage tantôt désert regorge alors de vie sous nos yeux qui s’habituent. Cette année mon séjour fut trop court, mais il m’a permit de me préparer au mieux pour la prochaine fois, pour mon retour, que j’attends avec impatience depuis l’instant où je suis remonté dans l’hélicoptère.

Joannie in Umiujak, Nunavik - June 2017

posted Sep 11, 2017, 7:24 AM by Vincent Maire   [ updated Oct 10, 2017, 5:51 PM ]

Le territoire du Nunavik, situé au nord du Québec au-delà du 55e parallèle, n’est occupé que par quelques milliers d’habitants, laissant ainsi la majeure partie du territoire à l’état sauvage. Visiter un village inuit au courant de l’été afin d’y effectuer du travail sur le terrain fût donc une expérience hautement enrichissante pour la poursuite de mes études aux cycles supérieurs. Le travail en milieu éloigné permet d’acquérir de nombreuses connaissances tant sur le plan professionnel que personnel, repoussant mes limites un peu plus loin. Mon expérience de recherche à Umiujaq cet été m’a permis de découvrir la culture inuit et la recherche en région nordique, en plus de développer une fascination pour l’écologie des sols. La beauté des paysages (sur la photo en haut, c'est la vallée des Trois entre deux cuestas), l'air frais et salin ainsi que la paisibilité des lieux sont les trois aspects qui me manquent le plus! Vous trouverez ci-dessous quelques photos supplémentaires autour de la station d'étude: une autre photo de la vallée des Trois en fin de journée, un coucher de soleil sur la baie d'Hudson, un vol de Bernache, un morceau de banquise  ou encore de la gestion de déchets sur la baie, une autre réalité du Nord.

PO at CEN annual Meeting 2017!

posted Apr 17, 2017, 6:17 AM by Vincent Maire   [ updated Apr 17, 2017, 6:24 AM ]

Pier-Olivier Cusson presented his B.Sc research project on Salix Richardsoni and its influence on soil C storage at the annual conference of CEN (Centre for Northern Studies) in Quebec City. He did a very great job, congrats PO! You can find his work at this link.

Lucas at sfécologie2016 in Marseille

posted Apr 17, 2017, 5:50 AM by Vincent Maire   [ updated Apr 17, 2017, 6:25 AM ]

A great time in Marseille where Lucas shared his fresh results on the assembling of wetland communities and founded an internship at Maestre's Lab in Madrid. His poster is available following this link. His work is entitled 'What does the shape mean? An exploration of the variation of wetland functional structure in response to community assembly mechanisms'

Boisés de l'UQTR et Captation du CO2

posted Feb 1, 2017, 4:04 AM by Vincent Maire   [ updated May 23, 2017, 12:28 AM ]


Le travail d'Olivier Chouinard, Alexandre East, Simon Rousseau-Cloutier et Hugo Tremblay lors de leur projet d'intervention dans la communauté uqtérienne portant sur la captation du carbone par les boisés de l'UQTR est mis en avant dans la presse locale, 'la gazette de la Mauricie' (Février 2017) et dans le cahier spécial du mois de l'arbre paru dans le Nouvelliste (mai 2017).

Testing the environmental filtering concept in global drylands

posted Jan 11, 2017, 4:12 AM by Vincent Maire   [ updated Jan 14, 2017, 7:44 AM ]

by Yoann Le Bagousse-Pinguet, Nicolas Gross, Fernando Maestre, Vincent Maire, Francesco de Bello, Carlos Fonseca, Jens Kattge, Enrique Valencia, Jan Leps, Pierre Liancourt P in Journal of Ecology
 

Abstract:

1. The environmental filtering hypothesis predicts that the abiotic environment selects species with similar trait values within communities. Testing this hypothesis along multiple – and interacting – gradients of climate and soil variables constitutes a great opportunity to better understand and predict the responses of plant communities to ongoing environmental changes.

2. Based on two key plant traits, maximum plant height and specific leaf area (SLA), we assessed the filtering effects of mean annual temperature and precipitation, precipitation seasonality, soil pH, sand content, total phosphorus and all potential interactions on the functional structure and diversity of 124 dryland communities spread over the globe. The functional structure and diversity of dryland communities were quantified using the mean, variance, skewness and kurtosis of plant trait distributions.

3. The models obtained accurately explained the observed variations in functional trait diversity across the 124 communities studied. All models included interactions among factors, i.e. climate – climate (9% of explanatory power), climate – soil (24% of explanatory power) and soil – soil interactions (5% of explanatory power). Precipitation seasonality was the main driver of maximum plant height, and interacted with mean annual temperature and precipitation. Soil pH mediated the filtering effects of climate and sand content on SLA. Our results also revealed that communities characterized by a low variance can also exhibit low kurtosis values, indicating that functionally contrasting species can co-occur even in communities with narrow ranges of trait values.

4. Synthesis We identified the particular set of conditions under which the environmental filtering hypothesis operates in drylands worldwide. Our findings also indicate that species with functionally contrasting strategies can still co-occur locally, even under prevailing environmental filtering. Interactions between sources of environmental stress should be therefore included in global trait-based studies, as this will 51 help to further anticipate where the effects of environmental filtering will impact plant trait diversity under climate change.

Lucas and Alexandre in the field collecting some plants and leaves

posted Aug 9, 2016, 6:50 AM by Vincent Maire


What does the shape mean? An exploration of the variation of wetland functional structure in response to community assembly mechanisms

posted Jul 12, 2016, 6:30 PM by Vincent Maire

by Lucas Deschamps - M.Sc. fellow

During his Master research, Lucas will describe the variations of wetland vegetation's functional structure in response to soil pH and species diversity, the latter being nested in the former. Here, species diversity is considered as a proxy of the intra-species vs. inter-species competition, while soil pH is considered as a species-filtering abiotic factor. As such, we aim to disentangle the effect of competition from the effect of environmental filtering. We predict that the mean and the variance of trait distribution will show greater response to soil pH, while the skewness and kurtosis will capture the residual effect of species diversity. The originality of our approach comes from establishing the shape of the distribution of individual's trait values, as well as considering different kind of traits : (i) slow vs fast response traits (e.g. LDMC vs. chlorophyl content); (ii) competitive ability vs niche difference traits (e.g. height vs. phenology)

A test of the ‘one-point method’ for estimating maximum carboxylation capacity from field-measured, light-saturated photosynthesis

posted Jan 4, 2016, 7:40 AM by Vincent Maire

by Martin G. De Kauwe M.G., Y.-S. Lin , I.J. Wright, B.E. Medlyn, K.Y. Crous, D.S. Ellsworth, V. Maire, I.C. Prentice, O.K. Atkin, A. Rogers, U. Niinemets, S. Serbin, P. Meir, J. Uddling, H.F. Togashi, L. Tarvainen, L.K. Weerasinghe, B.J. Evans, F.Y. Ishida, and T.F. Domingues.
in New Phytologist

Abstract Simulations of photosynthesis by terrestrial biosphere models typically need a specification of the maximum carboxylation rate (Vcmax). Estimating this parameter using A-Ci curves (net photosynthesis, A, vs intercellular CO2 concentration, Ci) is laborious, which limits availability of Vcmax data. However, many multispecies field datasets include net photosynthetic rate at saturating irradiance and at ambient atmospheric CO2 concentration (Asat) measurements, from which Vcmax can be extracted using a ‘one-point method’.
- We used a global dataset of A–Ci curves (564 species from 46 field sites, covering a range of plant functional types) to test the validity of an alternative approach to estimate Vcmax from Asat via this ‘one-point method’.
- If leaf respiration during the day (Rday) is known exactly, Vcmax can be estimated with an r2 value of 0.98 and a root-mean-squared error (RMSE) of 8.19 lmolm.2 s.1. However, Rday typically must be estimated. Estimating Rday as 1.5% of Vcmax, we found that Vcmax could be estimated with an r2 of 0.95 and an RMSE of 17.1 umol m-.2 s-.1.
.- The one-point method provides a robust means to expand current databases of fieldmeasured Vcmax, giving new potential to improve vegetation models and quantify the environmental
drivers of Vcmax variation.

Théo and Lucas at the GRBV symposium

posted Dec 16, 2015, 12:57 PM by Vincent Maire   [ updated Dec 16, 2015, 1:02 PM ]

Théo Allart and Lucas Deschamps are presenting their B.Sc. and M.Sc. projects to the Research Group in Plant Biology at the Borealis museum (http://www.borealis3r.ca/en/) in Trois-Rivières:
  • Théo: Biogeochemical integrity of forest islands in the agricultural landscape of Central Quebec
  • Lucas: Impact of habitat and diversity on the functional structure of wetlands communities
          

Well done, guys!

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