Effet de la diversité des cultures sur les réseaux trophiques des arthropodes et la régulation du charançon du bananier par des prédateurs généralistes dans les systèmes pluri-spécifiques à base de plantain

par Anicet Dassou

Thèse de doctorat en ESA- Ecosystemes et sciences agronomiques

Sous la direction de Philippe Tixier.

Le jury était composé de Serge Kreiter, Sylvain Dépigny.

Les rapporteurs étaient Jean-Philippe Deguine, Sandrine Petit.


  • Résumé

    Dans les agroécosystèmes, la biodiversité fonctionnelle et la biodiversité associée fournissent de nombreux services à l'homme dont la pollinisation, la régulation biologique et le cycle des nutriments. L'association des cultures est une pratique agricole qui augmente la diversité des plantes dans les agroécosystèmes, fournit des ressources alimentaires alternatives et structure les communautés des arthropodes. Elle favorise les prédateurs généralistes pour la régulation biologique des ravageurs. Cette étude vise à comprendre comment la diversité des plantes, à l'échelle de la parcelle, structure les réseaux trophiques des arthropodes et peut participer à améliorer la régulation biologique des ravageurs. Tout d'abord, une méta-analyse a été réalisée afin de rechercher la relation générale liant la diversité végétale considérée à l'échelle locale et le contrôle des insectes ravageurs par les prédateurs généralistes. Ensuite, sur un réseau de 20 parcelles paysannes de la région de Njombé au Cameroun, nous avons étudié l'effet de la diversité des plantes cultivées sur la structure du réseau trophique des arthropodes. Les résultats ont montré que l'abondance des prédateurs était positivement corrélée avec la diversité des plantes alors que celle des herbivores était négativement corrélée avec la diversité des plantes. L'effet inverse de la diversité des plantes sur les abondances des prédateurs et des herbivores suggère que des effets top-down structurent la communauté des arthropodes dans les parcelles de plantain. Enfin, l'effet de trois cultures couramment associées au plantain (maïs Zea mays, macabo Xanthosoma sagittifolium, et pistache Lagenaria siceraria) sur i) la structure de la communauté des fourmis et ii) les dégâts de Cosmopolites sordidus ont été étudiés dans un essai réalisé en station expérimentale. Les trois cultures associées ont eu un effet significatif sur l'abondance de tous les taxa de fourmis collectés mais le sens et la magnitude de cet effet ont varié selon les taxa. Cela montre le levier que constituent les cultures associées pour structurer la communauté des prédateurs généralistes de l'agroécosystème. Les abondances de tous les taxa de fourmis étaient également corrélées avec les dégâts de C. sordidus. Les abondances de Camponotus spp., Monomorium spp., Paratrechina longicornis et Tetramorium sp. étaient négativement corrélées avec les dégâts de C. sordidus montrant leur potentiel de régulation de ce ravageur. Cette étude à l'échelle de la communauté de l'agroécosystème suggère qu'il est nécessaire de prendre en compte les effets de la diversité végétale à tous les niveaux trophiques pour espérer maximiser le service de régulation des ravageurs.Mots clés : Diversité des plantes, cultures associées, réseaux trophiques, arthropodes, fourmis, structure de la communauté

  • Titre traduit

    Effect of plant diversity on arthropod food webs and the regulation of the banana weevil by generalist predators in based plantain plots multispecies


  • Résumé

    Functional diversity and associated biodiversity in agroecosystems provide and promote important services to human society such as pollination, biological control, and nutrient cycling. Intercropping is a practical way to increase plant diversity in agroecosystems and participates to provide alternative foods and to structure arthropod communities, including generalist predators involved in pest control. To better understand how plant diversity structures the arthropod food web and how the control of pest may be optimized, we first made one meta-analysis to understand the mechanisms linking plant diversity to pest control by generalist predators at local scale. We second studied the effect of plant diversity on the arthropod community in contrasted plantain fields. We showed that predator abundance was positively correlated with plant diversity while herbivore abundance was negatively correlated with plant diversity. This strong and inverse effect of plant diversity on herbivore and predator abundance suggests that top-down forces structure the arthropod community in plantain fields and that it should be possible to structure the predator community to better control herbivores including pests. In a third step, we measured the effect of combinations of three associated crops maize Zea mays, cocoyam Xanthosoma sagittifolium and gourd Lagenaria siceraria as intercrops on ant community structure and then the effect relation between ant abundances with Cosmopolites sordidus damages. The three associated plants had a significant effect on abundance of all ant species but in different magnitudes and with either negative or positive effect showing that the selection of plant species that are intercropped is an efficient way to structure the ant community. The abundances of all species of ants were positively or negatively correlated with the damages of C. sordidus larvae. The abundances of Camponotus spp., Monomorium spp., Paratrechina longicornis and Tetramorium sp. were negatively correlated to C. sordidus damage. These ants appear to be the best candidates for C. sordidus control. These findings will help in the design of plantain agroecosystems that enhance pest control services.Keywords: Plant diversity, intercropping, arthropod food webs, ants, interspecific interactions, habitat structure


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