Role of landscape on the distribution and abundance of aphids and their predators carabid.
Rôle du paysage sur la répartition et l'abondance des pucerons et de leurs prédateurs carabiques
Résumé
Aphids cause extensive damage to cereal crops and it is increasingly crucial to find alternatives to chemical control. Following the French "Grenelle de l‟Environnement", the necessity to develop a sustainable and environmentally friendly agriculture requires more research on biological control. In agricultural landscapes, the natural control of aphids is provided by various parasites and a diverse guild of predators which may play an important regulatory role in the early phases of the breeding season. The objective of this thesis is to compare the colonization aphids and their carabids predators distribution in wheat and maize fields by in contrasted landscape contexts. The work was conducted for two years on 24 cereal plots within an agricultural landscape of the ZA Armorique. We tested the effect of various landscape variables on the diversity and abundance of aphids and carabid beetles communities in wheat and maize fields. At the landscape scale, we have shown that the "fine-grain" landscape promotes the abundance of aphids in wheat but not in maize. The "coarse-grain" favors the abundance of carabid beetles in wheat and in maize. The increase in cultivated land leads to a loss of species of carabid beetles and replacement of large species by small ones. At the landscape context scale, there is a positive correlation between the abundance of aphids and the proportion of woodland and grassland at large scale (500 m and 800 m). There is a negative correlation between the abundance of carabids and the proportion of grassland and hedgerow around crop fields. The species richness of carabids is positively correlated with the proportion of hedgerows and grassland. The proportion of grassy strips affects negatively the abundance of aphids in the wheat fields, and positively in maize fields. Carabid abundance is positively correlated with the proportion of grassy strips at large scale in both types of cultures. At the local scale, the total numbers of aphids were negatively correlated with the distance from the field margin. The total numbers of carabids were positively correlated with the distance from the field margin. The presence of grass strips so weakly influences the abundance of aphids. In our study, the total abundance of aphids and abundance of carabid beetles were significantly positively correlated in the in "coarse-grain" landscape for both cultures, while in "fine-grain" landscape, this correlation was negative for wheat and positive for maize. Our results showed that spatial distribution and aphid/carabid relationships are complex as they vary according to the landscape structure, the landscape context and the type of culture.
Les pucerons causent des dommages importants aux cultures céréalières et il est de plus en plus crucial de trouver des alternatives à la lutte chimique. Suite au Grenelle de l‟Environnement, les impératifs du développement durable et d‟une agriculture respectueuse de l‟environnement imposent de développer les recherches sur les méthodes de lutte biologique. Dans les paysages agricoles, la régulation naturelle des pucerons est assurée par divers parasites et une guilde diversifiée de prédateurs qui peuvent jouer un rôle régulateur important dans les phases précoces de la saison de reproduction. L‟objectif de cette thèse est de comparer l‟occupation des parcelles de blé et de maïs par les pucerons et leurs prédateurs carabiques dans des situations paysagères contrastées. Le travail a été mené pendant deux années sur 24 parcelles de céréales au sein de la zone atelier Armorique. Nous avons testé l‟effet de diverses variables paysagères sur la diversité et l‟abondance des pucerons et des communautés de carabes dans des parcelles de blé et de maïs. A l‟échelle du paysage, nous avons montré que la densité du bocage favorise l‟abondance des pucerons dans le blé mais pas dans le maïs. En revanche, le paysage ouvert favorise l‟abondance des carabes dans le blé comme dans le maïs. L‟augmentation des surfaces cultivées conduit à une perte d‟espèces des carabes et à un remplacement des espèces de grande taille par des espèces de petite taille A l‟échelle du contexte paysager, il y a une corrélation positive entre l'abondance des pucerons et la proportion de bois et de prairies à grande échelle(500m et 800m). Les proportions des prairies et des haies sont négativement corrélées avec l'abondance des carabes tandis que la richesse spécifique de cette communauté augmente avec la proportion des haies et des prairies. La proportion de bandes enherbées affecte négativement l'abondance des pucerons dans les parcelles de blé, et positivement dans les parcelles de maïs. L'abondance de carabes est positivement corrélée avec la proportion de bandes enherbées à grande échelle dans les deux types de cultures. A échelle locale, on observe une diminution du nombre total de pucerons à mesure qu‟on s‟éloigne de la bordure du champ. Alors que le nombre total de carabes augmente vers le centre des parcelles. La présence des bandes enherbées influence faiblement l‟abondance des pucerons. L‟abondance totale des pucerons et des carabes était significativement corrélée de manière positive dans le paysage ouvert pour les deux cultures , alors que dans le paysage fermé, cette corrélation était négative pour le blé et positive pour le maïs. Nos résultats montrent que les distributions et les relations carabes pucerons dans les paysages agricoles sont complexes puisqu‟elles varient à la fois selon le type de paysage, le contexte local et le type de culture.
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