Impacts of agricultural intensification on weed floral and competitive traits: A spatiotemporal study in French vineyards and annual crops

Laure Martin-Lefevre, doctorante en co-encadrement vient de publier son 1er article de thèse avec entre autre, ses encadrant.e.s, Mélodie Ollivier (UMR DYNAFOR), Guillaume Fried (ANSES) et Elena Kazakou (UMR CEFE) dans la revue Agriculture, Ecosystems & Environment. L’article s’intéresse au rôle des communautés d’adventices dans les agroécosystèmes, et plus particulièrement à deux dimensions : la compétition et la pollinisation. Les auteurs ont mobilisé des jeux de données issus de relevés botaniques nationaux dans les grandes cultures annuelles et les vignobles, ainsi que deux suivis diachroniques de communautés d’adventices à l’échelle locale. Leurs principaux résultats montrent que :

• les vignobles abritent des communautés d’adventices plus favorables aux pollinisateurs que les cultures annuelles ;

• l’usage des herbicides tend à réduire les ressources florales en grandes cultures, tandis que des pratiques comme le travail du sol ou la fauche en vigne contribuent à maintenir la diversité florale ;

• les traits liés à la compétition ne répondent pas de manière uniforme aux pratiques agricoles, soulignant des effets dépendant du contexte local ;

• à long terme, on observe un déclin de la diversité florale des adventices dans les grandes cultures (1970–2020), alors qu’elle s’améliore dans les vignobles.

Martin-Lefevre L., Ollivier M., Kazakou E., Bopp M.-C, Fried G, (2025) Impacts of agricultural intensification on weed floral and competitive traits: A spatiotemporal study in French vineyards and annual crops. Agriculture, Ecosystems & Environment, vol 394,109877, ISSN 0167-8809, https://doi.org/10.1016/j.agee.2025.109877.

Abstract:

Weeds play a dual role in agroecosystems, offering both ecosystem services and disservices. Agricultural intensification, particularly herbicide use, has reshaped weed communities, with distinct effects in annual and perennial cropping systems. However, how intensification influences weed multifunctionality—especially in terms of competition and pollination—remains limited. This study explores how weed communities respond to agricultural intensification along spatial and temporal gradients, focusing on traits related to competition and pollination. Specifically, (1) the variation in floral and competitive traits across cropping systems, (2) their responses to management practices, especially herbicides, using national weed surveys from annual crops and vineyards, and (3) long-term changes in floral functional diversity, using two diachronic weed survey datasets, are examined. The results show that vineyards support weed communities more favourable to pollinators than annual crops. While herbicides reduce floral resources in annual systems, practices such as tillage and mowing in vineyards can help maintain floral diversity. In contrast, competitive traits showed no consistent response to herbicide use, highlighting context-dependent effects. Over time, diverging trends in weed floral diversity were observed: a decline in annual crops from the 1970s to 2020 s, and an improvement in vineyards from the 1980s onward. These results underscore the importance of considering both functional roles of weeds and their management context. To fully grasp the contribution of weeds to agroecosystem multifunctionality, long-term monitoring of weed–pollinator interactions and farming practices is essential.

Résumé:

Les mauvaises herbes jouent un double rôle dans les agroécosystèmes, offrant à la fois des services écosystémiques et des désavantages. L'intensification agricole, en particulier l'utilisation d'herbicides, a remodelé les communautés de mauvaises herbes, avec des effets distincts dans les systèmes de culture annuels et pérennes. Cependant, l'influence de l'intensification sur la multifonctionnalité des mauvaises herbes, notamment en termes de concurrence et de pollinisation, reste limitée. Cette étude explore la manière dont les communautés de mauvaises herbes réagissent à l'intensification agricole selon des gradients spatiaux et temporels, en se concentrant sur les caractéristiques liées à la concurrence et à la pollinisation. Plus précisément, elle examine (1) la variation des caractéristiques florales et compétitives entre les systèmes de culture, (2) leurs réponses aux pratiques de gestion, en particulier aux herbicides, à partir d'enquêtes nationales sur les mauvaises herbes dans les cultures annuelles et les vignobles, et (3) Les changements à long terme dans la diversité fonctionnelle florale sont examinés à l'aide de deux ensembles de données diachroniques sur les mauvaises herbes. Les résultats montrent que les vignobles favorisent les communautés de mauvaises herbes plus propices aux pollinisateurs que les cultures annuelles. Alors que les herbicides réduisent les ressources florales dans les systèmes annuels, des pratiques telles que le labour et le fauchage dans les vignobles peuvent contribuer à maintenir la diversité florale. En revanche, les caractéristiques compétitives n'ont pas montré de réponse cohérente à l'utilisation d'herbicides, ce qui souligne les effets dépendants du contexte. Au fil du temps, des tendances divergentes ont été observées dans la diversité florale des mauvaises herbes : un déclin dans les cultures annuelles entre les années 1970 et 2020, et une amélioration dans les vignobles à partir des années 1980. Ces résultats soulignent l'importance de prendre en compte à la fois les rôles fonctionnels des mauvaises herbes et leur contexte de gestion. Pour bien comprendre la contribution des mauvaises herbes à la multifonctionnalité des agroécosystèmes, il est essentiel de surveiller à long terme les interactions entre les mauvaises herbes et les pollinisateurs ainsi que les pratiques agricoles.