Les travaux réalisés lors de cette thèse se placent dans le cadre de la conservation de la biodiversité et de ses services dans les systèmes agricoles, avec un focus sur l’effet des stratégies de diversification végétale sur les populations d’ennemis naturels et de pollinisateurs, et leur impact sur le contrôle biologique. La thèse prend un point de vue
centré sur les assemblages des communautés d’insectes bénéfiques floricoles, et en particulier des interactions trophiques et non-trophiques entres ces insectes, pour permettre de mieux comprendre les mécanismes expliquant l’impact de la diversification des ressources végétales sur le fonctionnement des agroécosystèmes.
L’originalité de cette thèse est notamment de prendre en compte simultanément deux groupes d’insectes bénéfiques, les ennemis naturels et les pollinisateurs, en considérant les interactions qui pourraient exister entre ces groupes, en particulier les interactions de compétition pour les ressources florales. En effet, l’étude de plusieurs groupes fonctionnels est, comme mis en évidence dans la revue bibliographique, rarement considérée dans les études portant sur l’augmentation simultanée des populations de plusieurs espèces à l’origine de services écosystémiques.
Les questions posées sont les suivantes :
Question 1 : Quel est l’effet des stratégies de diversification des ressources végétales sur les populations des différents groupes d’insectes bénéfiques ? Chapitres 2, 3 et 4.
→ Hypothèse : On s’attend à une réponse différente des groupes à l’augmentation des ressources cultivées en lien avec une utilisation différentielle des ressources, et ce à différentes échelles. L’utilisation des ressources par les insectes bénéfiques a été étudiée de l’échelle de la plante (Chapitres 2 et 4), de la parcelle (Chapitres 2 et 3) et du paysage (Chapitre 4), avec parfois une approche fonctionnelle (Chapitres 3 et 4).
Question 2 : Quel est l’effet des stratégies de diversification des ressources végétales sur le contrôle biologique des pucerons ? Chapitre 1.
→ Hypothèse : La diversification des ressources devrait augmenter la diversité des parasitoïdes de pucerons. Au vu de la variabilité des résultats de l’effet de la diversité
des ennemis naturels sur le contrôle biologique dans la littérature, nous proposons deux hypothèses alternatives : soit la diversité de parasitoïdes augmente l’efficacité de la communauté à contrôler les pucerons : le taux de parasitisme sera donc plus haut dans les cultures diversifiées ; soit la diversité de parasitoïdes limiterait le contrôle des pucerons, par exemple en lien avec des interactions négatives, menant à une absence d’amélioration du service ou un effet négatif sur le service. Ceci est vu en question 3.
Question 3 : La diversification des ressources végétales impacte-elle les interactions
entre espèces d’une même guilde et de guildes différentes ? Chapitres 1, 2 et 4.
→ Hypothèse : Lorsqu’il y a chevauchement dans l’utilisation des ressources florales, on s’attend à ce qu’il y ait des interactions de compétition pour ces ressources entre les espèces ou les groupes fonctionnels. Au sein de la guilde des parasitoïdes, on peut s’attendre à ce que les parasitoïdes généralistes, utilisant les hôtes alternatifs en plus des pucerons des céréales, soient majoritaires dans le système, ce qui pourrait augmenter les interactions de compétition entre parasitoïdes primaires et limiter le contrôle des pucerons (Chapitre 1). La diversification des ressources pourrait aussi augmenter la diversité des parasitoïdes secondaires, et donc mener à un taux d’hyperparasitisme plus important (Chapitre 1). Au sein des pollinisateurs, on s’attend à ce que l’espèce généraliste Apis mellifera limite l’utilisation des ressources florales des pollinisateurs sauvages, via un mécanisme de déplacement spatio-temporel (Chapitre 2). De même, on peut s’attendre à ce que l’attraction de pollinisateurs dans des champs avec des ressources florales affecte négativementsoit l’abondance d’ennemis naturels, soit leur efficacité dans le contrôle biologique des pucerons dû à un chevauchement spatio-temporel des ressources (Chapitre 4).
Question 4 : Les ennemis naturels sont-ils capables de discriminer des ressources florales visitées par des compétiteurs ? Chapitre 5.
→ Hypothèse : On s’attend à ce que les fleurs visitées par des compétiteurs conspécifiques (syrphes) et hétérospécifiques (syrphes pour les parasitoïdes, bourdons pour les syrphes) présentent une quantité moindre de ressource, ce qui va limiter l’ingestion de sucres par les parasitoïdes et les syrphes. Si les ressources sont réellement limitantes, on s’attend à ce que les syrphes et les parasitoïdes discriminent ces ressources et préfèrent les patchs non exploités.
Organisation du manuscrit
Dans un premier temps, le matériel biologique étudié ainsi que les méthodes utilisées (sites d’étude, protocoles d’échantillonnage) sont présentés dans le « Matériel et Méthodes ».
La première partie porte sur l’effet des stratégies de diversification sur l’utilisation des ressources et les interactions au sein de chaque guilde. Le chapitre 1 se concentre sur l’effet d’une stratégie de diversification intra-champs sur les interactions entre parasitoïdes et leur contrôle sur les pucerons des céréales. Il met en avant un changement fonctionnel de la communauté de parasitoïdes primaires, avec plus d’espèces généralistes, et une augmentation de l’hyperparasitisme en présence de ressources florales ajoutées. Le contrôle biologique des pucerons des céréales n’est pas favorisé par l’addition de ressources florales. Ce chapitre a été soumis à Journal of Applied Ecology en Août 2020 puis ressoumis en mars 2021 après révisions. Le chapitre 2 porte sur le partage de la ressource au sein d’une guilde de pollinisateurs, dans un contexte de cultures de fleurs avec une haute densité d’abeilles domestiques. Ce chapitre met en avant le partage à une échelle fine des ressources florales au cours de la journée et au sein d’une même plante entre les différents pollinisateurs, et l’effet de la dominance de l’abeille domestique dans la communauté sur ce partage est discuté. Ce chapitre a été publié dans la revue Acta Oecologica en janvier 2020. Le chapitre 3 présente des résultats préliminaires sur l’utilisation spatio-temporelle des ressources cultivées et spontanées dans les champs de céréales par les différents groupes de pollinisateurs.
La seconde partie de cette thèse porte sur l’effet des stratégies de diversification sur les interactions entre ennemis naturels et pollinisateurs. Le chapitre 4 met en évidence un antagonisme entre l’augmentation des populations de pollinisateurs et le contrôle biologique des pucerons par les parasitoïdes. Il étudie l’effet des ressources florales entre ces différents groupes de l’échelle de la plante au paysage pour discuter de cet antagonisme. Ce chapitre est en cours de préparation. Le chapitre 5 cherche à comprendre par une expérience en laboratoire les réponses physiologiques et comportementales de deux ennemis naturels à la compétition par exploitation de ressources florales par d’autres insectes floricoles. Ce dernier a été soumis à Oikos en mars 2021.
Enfin, les résultats obtenus et les perspectives à ces travaux sont discutés dans la partie « Discussion Générale ».