IBEA
Institut de Biologie et d’Écologie Appliquée
U.C.O.
Établissement d’enseignement supérieur privé
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Ce rapport a été rédigé en Century Gothic, taille 10, qui économise 30% d’encre à
l’impression par rapport à une police cl...
CHARTE DE NON PLAGIAT
Protection de la propriété intellectuelle
Tout travail universitaire doit être réalisé dans le respe...
Remerciements
Tous mes remerciements à Monsieur Ambroise Bécot, chargé de mission biodiversité
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Table des matières
Introduction .............................................................................................
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Introduction
Il existe de nombreuses définitions de la diversité biologique ou biodiversité. La
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Initialement en France le nombre et la diversité des petites régions agricoles ont
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des agriculteurs et de leurs partenaires visant à stopper, à l’échelle de leur territoire, la perte
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Chapitre 1 : Observatoire Agricole de la Biodiversité (OAB)
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Bibliographie
Cardoso, P., Erwin, T.L., Borges, P.A.V., New, T.R., 2011. The seven impediments in invert...
Rapport de stage Master 2_2014/2015
Rapport de stage Master 2_2014/2015
Rapport de stage Master 2_2014/2015
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Rapport de stage Master 2_2014/2015

  1. 1. IBEA Institut de Biologie et d’Écologie Appliquée U.C.O. Établissement d’enseignement supérieur privé 3, place André Leroy 49008 Angers Chambre d’Agriculture du Maine et Loire POLE ENVIRONNEMENT 14, avenue Jean Joxé 49100 Angers Etude de la biodiversité fonctionnelle dans des agroécosystèmes du Maine-et-Loire Soutenu par THEBAULT David Rapport de stage Master 2 Ecologie des Ressources Naturelles et Développement Durable (ERNDD) Mars/Août 2014 Nom du maître de stage : Ambroise Bécot Nom du tuteur : Didier Georges
  2. 2. Ce rapport a été rédigé en Century Gothic, taille 10, qui économise 30% d’encre à l’impression par rapport à une police classique
  3. 3. CHARTE DE NON PLAGIAT Protection de la propriété intellectuelle Tout travail universitaire doit être réalisé dans le respect intégral de la propriété intellectuelle d’autrui. Pour tout travail personnel, ou collectif, pour lequel le candidat est autorisé à utiliser des documents (textes, images, musiques, films etc.), celui-ci devra très précisément signaler le crédit (référence complète du texte cité, de l’image ou de la bande-son utilisés, sources internet incluses) à la fois dans le corps du texte et dans la bibliographie. Il est précisé que l’UCO dispose d’un logiciel anti-plagiat dans dokeos.uco.fr, aussi est-il demandé à tout étudiant de remettre à ses enseignants un double de ses travaux lourds sur support informatique. Cf. « Prévention des fraudes à l’attention des étudiants » Je soussigné(e), ……………………………………………………., étudiant(e) en ………………………………………………… m’engage à respecter cette charte. Fait à ……………………………………..……………, le…………………………………….. Signature :
  4. 4. Remerciements Tous mes remerciements à Monsieur Ambroise Bécot, chargé de mission biodiversité au pôle territoire et développement durable de la chambre d’agriculture du Maine-et-Loire et à Madame Virginie Guichard, responsable de ce pôle pour l’intérêt et la confiance portés à mon égard durant ces six mois de formation. Je remercie tout particulièrement Monsieur Julien Pétillon, enseignant-chercheur à Rennes 1, pour ses précieux conseils et m’avoir accueilli dans ses locaux lors de l’identification et l’analyse statistique des araignées. Je remercie également, tous les agriculteurs du réseau ARBRE qui m’ont accueilli, accompagné et donné de leurs temps pour me transmettre leurs conseils, expériences et connaissances, mais aussi l’ensemble du personnel de la chambre d’agriculture pour leur accueil chaleureux et sympathique. Je remercie mon tuteur, Monsieur Didier Georges, pour ses conseils quant à l’organisation de ce rapport. Merci enfin aux étudiants en Master 2 de Rennes, pour leur bonne humeur sans faille, leur soutien et leur sympathie. À Ambroise Bécot, Marion et Angélique, merci pour vos multiples relectures et conseils pour la rédaction de ce rapport.
  5. 5. Table des matières Introduction ................................................................................................ 1 Présentation de la structure..................................................................... 4 1. Organisation......................................................................................... 4 2. Une répartition territoriale des missions ........................................... 4 Chapitre 1 : Observatoire Agricole de la Biodiversité (OAB) ............ 5 1. Matériel et méthode .......................................................................... 5 2. Résultats ................................................................................................ 6 3. Discussion et Conclusion.................................................................... 7 Chapitre 2 : Etude des communautés d’araignées dans des agroécosystèmes ...................................................................................... 9 1. Matériel et méthode .......................................................................... 9 1.1 Sites d’études et choix des parcelles............................................................. 9 1.2 Dispositif expérimental.................................................................................... 10 1.2.1 Période...........................................................................................................................................10 1.2.2 Pièges barbers ..............................................................................................................................11 1.3 Données locales et paysagères ................................................................... 12 1.4 Méthode d’identification .............................................................................. 13 1.5 Base de données ............................................................................................ 13 1.6 Analyses des données.................................................................................... 13 1.6.1 Présentation générale des prélèvements...............................................................................13 1.6.2 Comparaison des communautés d’araignées en fonction du type de pratique agricole (conventionnelle / biologique) ..............................................................................................14 1.6.3 Influence des variables paysagères sur les communautés d’araignées..........................16
  6. 6. 2 THEBAULT David 2. Résultats : ............................................................................................ 16 2.1 Présentation générale des prélèvements................................................... 16 2.2 Comparaison des communautés d’araignées en fonction du type de pratique agricole ....................................................................................................... 17 2.2.1 Comparaison des assemblages de communautés d’araignées ......................................17 2.2.2 Comparaison de l’abondance et de la richesse spécifique des communautés d’araignées ................................................................................................................................................21 2.3 Influence des variables paysagères sur les communautés d’araignées25 3. Discussion............................................................................................ 28 3.1 Présentation générale des prélèvements................................................... 28 3.2 Comparaison des communautés d’araignées en fonction du type de pratique agricole (conventionnelle / biologique)................................................ 29 3.2.1 Comparaison des assemblages de communautés d’araignées ......................................29 3.2.2 Comparaison de l’abondance et de la richesse spécifique des communautés d’araignées ................................................................................................................................................29 3.3 Influence des variables paysagères sur les communautés d’araignées31 4. Conclusion.......................................................................................... 33 Bibliographie............................................................................................. 34 Sites web consultés .................................................................................................... 35 Annexes.......................................................................................................A Annexe 1 : Descriptions des quatre protocoles de l’OAB .................................... A Annexe 2 : Liste des 86 espèces identifiées dans l’étude...................................... E
  7. 7. 1 THEBAULT David Introduction Il existe de nombreuses définitions de la diversité biologique ou biodiversité. La définition la plus communément admise, est : « la variabilité des organismes vivants de toute origine y compris, entre autres, les écosystèmes terrestres, marins et autres écosystèmes aquatiques et les complexes écologiques dont ils font partie : cela comprend la diversité au sein des espèces et entre espèces ainsi que celle des écosystèmes ». Elle s’exprime par la diversité génétique, la diversité des espèces et la diversité des écosystèmes. C'est aussi la position choisie à l’issue de la Convention sur la diversité biologique (CDB), établie dans le cadre du sommet planétaire sur l’environnement et le développement, à Rio de Janeiro en 1992. La Convention sur la diversité biologique (CDB) est le premier texte de droit international définissant la diversité biologique et la reconnaissant comme une valeur que les États doivent protéger. La France a ratifié cette dernière le 7 juillet 1994. Depuis le sommet planétaire de Rio de Janeiro (1992), la biodiversité est devenue un objectif politique majeur. De nombreux autres engagements internationaux ont suivi ce sommet. En Europe, on peut citer la directive Oiseaux, la directive Habitats, le réseau Natura 2000, et la Directive cadre sur l’eau. De fait, si la "biodiversité" a d’abord paru privilégier les grands écosystèmes naturels et la nature "cathédrale", sous l’effet d’une médiatisation, mais aussi d’une mobilisation réussie notamment de grandes ONG telles que l’UICN, le World Wide Fund (WWF) ou « Conservation International », l’intérêt des écosystèmes semi-naturels et de leurs biodiversités ordinaires, n’en est pas moins primordial. La biodiversité dite ordinaire, domestique et sauvage, joue un rôle essentiel dans les écosystèmes. Nous la côtoyons constamment en milieu urbain dans les jardins, les bosquets, dans les espaces laissés en friche, ainsi qu’en milieu agricole. En milieu agricole, trois grandes catégories de biodiversité ordinaire peuvent être définies en fonction de leurs rôles au sein de l’agroécosystème (Peeters A., 2004). Il y a la biodiversité domestique choisie par l’agriculteur, la biodiversité para-agricole (ou biodiversité sauvage fonctionnelle) ayant un grand rôle dans le fonctionnement de l’agroécosystème, et la biodiversité extra-agricole (ou biodiversité sauvage spontanée) ayant un faible rôle – ou supposé comme tel - dans le fonctionnement de l’agroécosystème. La biodiversité sauvage fonctionnelle joue un rôle particulièrement important dans le fonctionnement de l’agroécosystème. Cette biodiversité peut-être parfois problématique avec notamment les espèces ravageuses de cultures et « les mauvaises herbes », mais est aussi et surtout source d’un grand nombre de services écosystémiques (auxiliaire de culture, pollinisation, fertilisation du sol, etc.). Les rapports entre agriculture et biodiversité sont complexes. En effet, l’agriculture participe à la fois à favoriser la biodiversité (sélection de races et de variétés, création de structures paysagères constituant des habitats particuliers, etc.), mais participe aussi à sa réduction. L'influence de l'homme sur les écosystèmes est omniprésente (Foley et al., 2005 in Prieto-Benitez & Méndez, 2010). Les humains ont transformé ou dégradé 39 à 50 % de la surface de la Terre (Vitousek et al., 1997 in Prieto-Benitez & Méndez, 2010). La destruction des forêts, la gestion et le remplacement par des plantations ont été particulièrement intenses ces 300 dernières années (Foley et al., 2005 in Prieto-Benitez & Méndez, 2010), d'abord dans les zones tempérées et plus récemment dans les tropiques (Lewis, 2006 in Prieto-Benitez & Méndez, 2010). Les terres cultivées et les pâturages occupent maintenant 40 % de la surface de la Terre (Foley et al., 2005 in Prieto-Benitez & Méndez, 2010). La transformation des terres en agroécosystèmes a souvent eu pour conséquence une simplification du paysage et la difficulté d’y maintenir un grand nombre d'espèces (Tscharntke et al., 2005).
  8. 8. 2 THEBAULT David Initialement en France le nombre et la diversité des petites régions agricoles ont contribué à renforcer la biodiversité du territoire national. Mais après la seconde guerre mondiale, l’agriculture française s’est réorganisée et le paysage agricole a été fortement modifié (Agriculture et Biodiversité – ESCo, 2008). Les conséquences de ces aménagements dans les pratiques agricoles et dans le paysage agricole, tels que : la concentration des productions à l’échelle des exploitations et des régions, l’agrandissement de la taille des parcelles, la suppression de nombreuses structures paysagères, la forte augmentation de l’utilisation d’engrais chimiques et de produits phytosanitaires ; ont eu des conséquences environnementales et paysagères négatives majeures ayant pour résultat la simplification du paysage et une faible proportion d’habitats non agricoles (Schmidt et al., 2005). Tout cela a abouti à une baisse importante de la répartition et de l’abondance de nombreuses espèces, faunistique et floristique, associées aux terres agricoles (Hole et al., 2005). Les araignées font partie de ces espèces ayant été particulièrement affectées par ces modifications récentes des pratiques et du paysage agricole (Prieto-Benitez & Méndez, 2010). Depuis les années 2000, les préoccupations générales quant à l’impact négatif de l’agriculture sur les espèces a conduit certains pays et exploitants agricoles à chercher à remettre en avant des pratiques agricoles moins intensifs et plus respectueuses de l’environnement. L’Agriculture Biologique (AB) est une de ces pratiques et se caractérise notamment par l’absence d’utilisation de produits phytosanitaires. De nos jours, il est reconnu que les facteurs locaux, comme le type de pratique agricole, et le contexte paysager influence les communautés d’araignées (Schmidt et al., 2005). Les tendances récentes de l’utilisation d’un mode d’agriculture alternatif sans utilisation de produits phytosanitaire ont conduits à un intérêt accru des araignées comme agents potentiels de lutte biologique. Actuellement, les araignées sont considérées comme des agents de lutte biologique efficaces contre les ravageurs dans les agroécosystèmes (Lang et al., 1999). De plus, des recherches récentes ont mis en évidence le rôle important des prédateurs et en particulier des araignées dans la structure des communautés et indirectement sur la production primaire (Bruno & Cardinale, 2008). Les araignées sont des prédateurs présents dans tous les écosystèmes terrestres (Sunderland, 1999) et font partie des groupes les plus diversifiés de la planète (Wise, 1993 in Prieto-Benitez & Méndez, 2010). Elles se trouvent au niveau trophique le plus élevé parmi les invertébrés (Main, 1987 in Prieto-Benitez & Méndez, 2010). La plupart des araignées sont des prédateurs généralistes (Riechert et Luczak, 1982). Ils chassent principalement des insectes (Turnbull, 1973 in Prieto-Benitez & Méndez, 2010) à tous leurs stades de développement (œufs, larves, adultes) (Riechert et Lockley, 1984 in Prieto-Benitez & Méndez, 2010). Selon les familles, les araignées chassent à l'affût, chassent en courant (dans la végétation ou au sol), ou tissent des toiles (Cardoso et al., 2011, Uetz et al., 1999). Les araignées dans les agroécosystèmes ont été jusqu’à maintenant relativement négligées malgré leur importance (Bruno et Cardinale, 2008). Les agroécosystèmes semblent être dominés par quelques espèces d'araignées ou « agrobiontes » qui se développent dans des conditions perturbées (Luczak, 1979). Suite au sommet planétaire de Rio (2002) et à cette dynamique autour de la biodiversité de ces dernières années, de nombreux pays se sont dotés de stratégies nationales sur la biodiversité et le développement durable. La France s’est dotée d’une stratégie nationale pour la biodiversité en février 2004. La stratégie française reprend les grands objectifs de la convention, à savoir la conservation et l’utilisation durable de la diversité biologique et le partage équitable des bénéfices issus de cette utilisation. La stratégie nationale propose également la mise en œuvre de plans d’action sectoriels en faveur de la biodiversité. Le Ministère de l’Alimentation, de l’Agriculture et de la Pêche (MAAP) pilote un de ces plans d’action, le plan d’action « agriculture et biodiversité ». Ce dernier a commencé à être mis en œuvre en 2004. L’une des actions phares est « de promouvoir les démarches coordonnées
  9. 9. 3 THEBAULT David des agriculteurs et de leurs partenaires visant à stopper, à l’échelle de leur territoire, la perte de biodiversité (Agriculture et Biodiversité – ESCo, 2008)». Les priorités du plan d’action « agriculture et biodiversité » ont reçu l’appui du plan de Développement Rural National 2007-2013, dont la préservation de la biodiversité constitue également l’un des enjeux majeurs. Ce stage est issu d’une commande de la chambre d’agriculture du Maine-et-Loire dans le cadre du Projet Agricole Départemental (PAD), débuté en 2008. Le projet agricole départemental vise à maintenir et valoriser l’agriculture de Maine-et-Loire, en conservant un grand nombre d’actifs et des productions animales et végétales compétitives, et en prenant en compte les différentes composantes du développement durable, particulièrement en matière d’environnement et de biodiversité. Pour la biodiversité, les objectifs et les pistes d’actions proposés par le PAD sont : 1) l’amélioration de la connaissance et l’acquisition de références sur les interactions entre agriculture et biodiversité ; 2) définir des priorités par milieu et/ou par espèces de manière concertée entre les acteurs ; 3) encourager le partage d’expérience et la sensibilisation des agriculteurs; et 4) renforcer les actions de promotion des pratiques déjà identifiées comme favorables à la biodiversité. Pour l’encadrement de ce stage, nous avons une cellule technique et scientifique : - La chambre d’agriculture est la structure d’accueil. - Le CPIE joue le rôle de relai scientifique et naturaliste local. - L’université de Rennes 1, avec Mr. PETILLON Julien, est le référent scientifique. Cette étude s'inscrit dans le contexte de l’observation de la biodiversité fonctionnelle dans des agroécosystèmes du Maine-et-Loire, à différentes échelles taxonomiques. Plus précisément, nous désirons participer à l’amélioration des connaissances sur l’état de la biodiversité en milieu agricole, car actuellement nous manquons encore de données. En cela, nous voulons mettre en évidence les interactions entre agriculture et biodiversité d’une manière générale. Mon travail a porté sur deux grands volets de l’observation de la biodiversité en milieu agricole. Le premier volet a été le déploiement de l’Observatoire Agricole de la Biodiversité (OAB). L’OAB est un projet scientifique national, avec des protocoles simple, basée sur le principe des sciences participatives. L’objectif principal de ce projet est pédagogique. En effet, il a pour but de fournir des outils de sensibilisation et d’éducation à la biodiversité aux acteurs du monde agricole. Dans une moindre mesure, un autre des objectifs de l’OAB est la mise en place d’indicateurs de biodiversité en milieu agricole via des observations ex-situ sur le terrain en présence des agriculteurs. Cela afin d’avoir une meilleure compréhension de la biodiversité ordinaire sauvage en milieu agricole, de son évolution et des liens de ces derniers avec les pratiques agricoles. Le second grand volet, de l’observation de la biodiversité en milieu agricole, a été l’étude de l’impact des pratiques agricoles, et de la structuration du paysage sur les communautés d’araignées dans des agroécosystèmes. Nos hypothèses sont d’une part que la richesse spécifique et l’abondance des communautés d’araignées sont plus importantes en agriculture biologique. D’autre part, que les variables paysagères non cultivées auront un effet bénéfique sur les communautés d’araignées et ceci d’autant plus sur les individus présents en bord de parcelle.
  10. 10. 4 THEBAULT David Pour des raisons de compréhension, ce rapport a été décomposé en deux chapitres: Chapitre 1 : Observatoire Agricole de la Biodiversité (OAB) Chapitre 2 : Etude des communautés d’araignées dans des agroécosystèmes Présentation de la structure 1. Organisation Le réseau des Chambres d'agriculture a été créé dans les années 1920 pour être un interlocuteur privilégié des instances publiques et pour représenter les intérêts du monde agricole. Il contribue activement depuis les années 60 au développement agricole en reprenant la mission publique assumée jusque là par l'Etat. Aujourd'hui, cette double mission se déploie dans le champ économique, social et environnemental ainsi qu'à l'échelle locale, nationale et européenne. Présentes dans chaque département et chaque région, les Chambres d'agriculture sont des établissements publics dirigés par 4 200 élus professionnels, tous représentants des diverses activités du secteur agricole. Animées, en lien avec les élus, par 7 800 collaborateurs, les activités des Chambres contribuent au dynamisme de chaque département et région dans une logique de développement durable. L’Assemblée permanente des Chambres d’agriculture (ou APCA) coordonne à l’échelle nationale les Chambres d’agriculture. Dans son rôle de tête de réseau, l’APCA assure la formation des collaborateurs et des élus, anime le dialogue social, met à disposition des dirigeants des références techniques et financières issues des données des Chambres et un centre de ressources et d’expertises national. 2. Une répartition territoriale des missions Les principales missions menées par les Chambres d'agriculture concernent : l'appui aux entreprises, les ressources et la gestion des bases de données, l'économie et la politique agricole, les territoires et le développement local, les démarches qualité des produits et l'appui aux filières territorialisées, les analyses et les comptabilités, la promotion de l'agriculture et de ses métiers, ainsi que l'agronomie et l'environnement. Sur le plan de l’environnement, à l’échelle locale, ces missions sont inscrites dans le Projet Agricole Départemental (PAD).
  11. 11. 5 THEBAULT David Chapitre 1 : Observatoire Agricole de la Biodiversité (OAB) 1. Matériel et méthode L’Observatoire Agricole de la Biodiversité (OAB) est un dispositif mis en place depuis 4 ans (2010). L’OAB est une initiative du Ministère en charge de l’Agriculture. La coordination scientifique est gérée par le muséum national d’histoire naturelle en partenariat avec l’université de Rennes 1 pour le protocole « vers de terre » et un laboratoire du CNRS (LADYSS) pour l’approche sociologique. L’Assemblée national permanente des Chambres d’agricultures (APCA) s’occupe de l’animation nationale du projet. Le réseau de l’OAB regroupe de nombreuses personnes. - Les coordinateurs nationaux sont les structures décrites précédemment et forment les animateurs locaux. - Les animateurs locaux participent à l’OAB au sein de leurs structures. Ils animent un groupe sur leur territoire en mobilisant et en formant les agriculteurs intéressés. La chambre d’agriculture est l’animateur locale en Maine-et-Loire en charge de déployer l’OAB. Il existe une grande diversité de structures locales, telles que : les chambres d’agricultures, les lycées d’enseignement agricole, les Fédérations des chasseurs, coopératives, associations naturaliste, etc. - Les observateurs réalisent les observations de terrain, transmettent leurs données sur le site internet de l’OAB et échangent autour de leur résultats. Durant ce stage, j’ai rempli le rôle d’animateur et d’observateur de l’OAB en Maine-et-Loire. Les protocoles de l’OAB ont été adaptés aux besoins et contraintes des agriculteurs grâce à : une étude de faisabilité menée en 2010, une phase de test sur le terrain et une étude sociologique. L’OAB comprend quatre protocoles d’étude : abeilles sauvages solitaires, invertébrés à la surface du sol, vers de terre, et papillons. Le détail des protocoles sont visibles en annexe 1. Ces protocoles sont volontairement ciblés sur les taxons les plus « représentatifs » et pouvant être facilement observé par les professionnels du monde agricole. Tous les agriculteurs intéressés peuvent participer. Le choix d’un ou plusieurs protocoles est libre. En 2013, 417 exploitations sont inscrites à l’OAB et 672 parcelles participent aux protocoles. Nous avons commencé par prendre contact avec les agriculteurs du réseau A.R.B.R.E susceptibles d’être intéressés par la démarche de l’OAB. Le réseau A.R.B.R.E ou « Agriculteurs Respectueux de la Biodiversité et des Richesses de l’Environnement » est un réseau d'agriculteurs volontaires pour intégrer la question de la biodiversité dans leur outil de production, et pour répondre à des enjeux agricoles ainsi que de territoires1. Le premier suivi mensuel de l’OAB a eu lieu fin avril. Les autres suivis ont eu lieu fin mai, mi-juillet et mi-août. Une partie des suivis a été réalisée par les agriculteurs eux-mêmes. Cependant, j’ai été présent auprès de l’ensemble des exploitants au moins lors du premier suivi. Le suivi du mois de juin n’a pas eu lieu, car nous avons préféré focalisé notre temps sur la collecte des araignées (chapitre 2 de ce rapport). Les relevés mensuels, réalisés sur le terrain, sont ensuite saisis en ligne sur le site de l’OAB. Le traitement et l’exploitation de nos données sont réalisés à l’échelle nationale par les coordinateurs nationaux. De courtes vidéos pédagogiques ont été réalisées, sur le but ainsi que sur les protocoles de l’OAB, afin d’aider les agriculteurs désirant intégrer l’OAB à mieux appréhender la démarche de cette dernière. 1 Source : CA 49 (Chambre d’Agriculture du Maine-et-Loire)
  12. 12. 6 THEBAULT David Les participants à l’OAB 2014 en Maine-et-Loire, sont : 24 exploitants agricoles du réseau A.R.B.R.E, suivi par moi-même, ainsi que des viticulteurs non affiliés au réseau A.R.B.R.E et suivis par le syndicat du Saumur-Champigny. La mise en place des protocoles a eu lieu en présence des agriculteurs. Les protocoles que j’ai réalisés ont fini d’être mis en place début avril. Au total, cela représente 72 protocoles, qui ont été répartis et mis en place sur la période du mois de mars. Plus précisément, on a : 34 protocoles abeilles solitaires ; 19 protocoles planches à invertébrés ; 9 protocoles vers de terre et 10 protocoles papillons. Parmi ces 72 protocoles, 10 protocoles abeilles solitaires et 10 protocoles papillon sont à la charge du syndicat du Saumur-Champigny. 2. Résultats Nous avons choisi pour la suite de ce chapitre de nous focaliser uniquement sur les résultats des protocoles vers de terre. En effet, les données des autres protocoles ne sont pas encore complétées à cette époque de l’année. Bien que le nombre de réplicats spatiaux des protocoles vers de terre soit ici limités, ils ne nécessitent pas de réplicats temporels pour être valide scientifiquement, à l’inverse des 3 autres protocoles de l’OAB (suivis chaque mois jusqu’en octobre). Il est donc ainsi possible d’extrapoler ces résultats et de conserver une validité scientifique tout en gardant un certain recul sur l’exploitation de ces résultats. Les protocoles vers de terre étudiés ici sont issus à la fois de l’Observatoire Agricole de la Biodiversité (OAB) et des Effets Non Intentionnelles (ENI) de 2014. Les protocoles ENI ont été réalisés par le pôle agronomique de la chambre d’agriculture. Les protocoles OAB et ENI étant identiques, il nous a paru plus pertinent de regrouper les protocoles. Au total, cela représente 14 exploitations agricoles du Maine-et-Loire, échantillonnées entre mi-mars et mi- avril. On remarque une tendance des vers de terre à être plus nombreux dans des sols limoneux (24,8 ind/m2), argilo-sableux (24,3 ind/m2) et moins nombreux dans des sols argileux lourd (19,6 ind/m2) ainsi que sableux (10,4 ind/m2) (Figure 1). On retrouve en moyenne plus de vers de terre dans les prairies étudiées (48 ind/m2), puis dans les grandes cultures (39 ind/m2), les cultures pérennes (18 ind/m2) et enfin en maraichage (9 ind/m2). Nos résultats montrent que dans les prairies on rencontre en majorité Figure 1: Répartition global des vers de terre en fonction du type de sol.
  13. 13. 7 THEBAULT David des anéciques, des endogés et peu d’épigés. Dans les grandes cultures, on retrouve là aussi en majorité des anéciques, des endogés et peu d’épigés bien qu’ils semblent mieux représentés qu’en milieu prairial. Les cultures pérennes ont très majoritairement des épigés, puis en faible proportion des anéciques et des endogés. En cultures maraîchères la famille des endogés domine et est pratiquement la seule famille de vers de terre représenté (Figure 2). On remarque en moyenne plus de vers de terre dans les cultures en semi-direct (41 ind/m2), dans les cultures en travail superficiel (27 ind/m2), puis dans les cultures en labour classiques (11 ind/m2). Nos résultats montre que dans les cultures en semi-direct on rencontre en majorité des anéciques, puis des endogés et des épigés. Dans les cultures en travail superficiel on retrouve cette fois-ci en majorité des endogés, puis des épigés et en dernier des anéciques. Les cultures en labour classique ont quant à elles très majoritairement des endogés, puis en très faible proportion des anéciques et des endogés (Figure 3). 3. Discussion et Conclusion Les vers de terre sont moins nombreux dans les sols argileux trop lourds et sableux. En effet, les sols argileux trop lourds peuvent devenir asphyxiants pour les vers de terre et les sols sableux peuvent être abrasifs et desséchants. Ces conditions sont donc plus défavorables aux vers de terre. Les résultats observés sur la répartition des grandes familles de vers de terre en fonction du type de culture sont en accord avec la tendance nationale. Figure 1: Répartition des grandes familles de vers de terre en fonction du type de culture. Figure 3: Répartition des grandes familles de vers de terre en fonction du type de travail du sol.
  14. 14. 8 THEBAULT David Les prairies sont plus favorables aux lombriciens, car le milieu est globalement peu perturbé (travail du sol et traitements chimiques) et offre une alimentation en quantité importante. Les quantités moyennes observées sur les prairies de notre échantillon (48 ind/m2) sont supérieures à la moyenne nationale (environ 32 ind/m²). Cette tendance peut-être due à un facteur local et doit être confirmée par un plus grand échantillonnage. Dans le cas présent, les quantités observées en grande culture (39 ind/m2) sont particulièrement abondantes (moyenne nationale de l’OAB 2013 autour de 21 ind/m²). Cela peut s’expliquer en partie par une plus grande proportion de grande culture en semi-directs ou en travail du sol simplifié, dans nos parcelles étudiées, et donc une plus grande proportion de sols favorable au développement des populations de vers de terre. La quantité importante d’épigés particulièrement sensibles au travail du sol, semble confirmer cette hypothèse. Les données concernant le maraîchage ne portent que sur une parcelle et ne doivent donc pas être extrapolées. On peut toutefois préciser qu’il s’agit d’une parcelle au sol sableux ce qui peut en partie expliquer la faible quantité globale de vers de terre et la présence très majoritaire des endogés. Les données concernant la culture pérenne (ici vigne) ne portent que sur une parcelle et ne doivent donc pas être extrapolées. L’abondance globale est à peu près équivalente à la moyenne nationale 2013 de l’OAB. En revanche, les proportions des endogés et des épigés sont inversement proportionnelles à la moyenne. L’OAB a globalement bien fonctionné chez les agriculteurs. Seuls 4 protocoles planches à invertébrés et 1 protocole abeille ont été arrêtés pour cause de dégradation. De nombreux agriculteurs (35% des agriculteurs) se sont approprié les protocoles en participant par eux-mêmes aux suivis, et plus largement intéressés à la biodiversité observée au sein de leurs parcelles. D’autres agriculteurs (35%) n’ont pas participé aux suivis faute de temps, mais se sont tout de même vivement intéressés aux résultats obtenus chez eux. Ceci est en partie dû au fait que les protocoles sont réalisés au sein d’un réseau d’agriculteurs particulièrement sensibles à la biodiversité. Cependant, une proportion non négligeable d’exploitants agricoles (30%) ne s’est que très peu voir pas intéressés aux protocoles expérimentaux mis en place chez eux. Le choix des parcelles s’est en partie porté sur celles venant ou allant être exploitées avec des techniques culturales simplifiées. L’objectif était ici de réaliser un constat présent (à t0) de l’état de la biodiversité sur ces parcelles et de voir l’évolution de cette dernière au cours du temps. Dans d’autres cas, les parcelles étaient en pratiques culturales simplifiées depuis un certain temps, et les résultats de l’OAB venaient ou pas les conforter dans leur choix de pratique. Il est important de préciser qu’un mauvais résultat aux protocoles de l’OAB, ne signifie pas forcément qu’il y ait une mauvaise biodiversité globale sur les parcelles étudiées, mais que la biodiversité n’a pas été mise en évidence via les protocoles de l’OAB. Fort de cette expérience le réseau A.R.B.R.E pourrait concentrer ses efforts de déploiement de l’OAB sur les agriculteurs particulièrement sensibles aux questions de biodiversité et de chercher à compléter leurs attentes par des protocoles faunistiques et floristiques complémentaires au sein de leur exploitation, quitte à réduire le nombre des protocoles. Suite à cela, il serait approprié de faire participer éventuellement ces agriculteurs à des réunions thématiques sur la biodiversité et l’OAB en présence d’autres agriculteurs. De cette façon, il serait possible d’arriver progressivement à la mise en place d’un réseau d’agriculteurs particulièrement impliqués sur cette thématique et demandeur de connaissances, plutôt que de chercher à faire participer un grand nombre d’agriculteurs à l’OAB pas toujours prêt à s’investir sur cette thématique.
  15. 15. 9 THEBAULT David Chapitre 2 : Etude des communautés d’araignées dans des agroécosystèmes 1. Matériel et méthode 1.1 Sites d’études et choix des parcelles Le Maine-et-Loire (49) est un territoire propice à l’agriculture notamment du fait d’un relief très peu marqué. C’est le troisième département français (derrière la Marne et la Saône-et- Loire) en surface agricole utilisée. L’activité agricole s’exerce sur 64 % de la superficie, soit 457 000 hectares. L’agriculture biologique représente 3,3 % des 64 %, soit 15 700 ha.2 Le choix des sites d’études a commencé par une sélection d’une zone homogène sur le plan géologique (Figure 4) et climatique (Figure 5), afin de limiter l’effet de ces variables sur notre étude (Lafage & Petillon, « en préparation »). Pour notre étude, les parcelles choisies sont donc exclusivement sur des sols schisteux et dans des secteurs où l’amplitude des précipitations se situe entre 600 et 700mm. Cela correspond à l’Ouest du département. On a fait ce choix de parcelle compte tenu du caractère hétérogène des caractéristiques pédoclimatique du Maine-et-Loire. En effet, L’ouest du département (Figure 4) est dominé par le Massif armoricain avec des sols, plus anciens, essentiellement constitués de schiste, de gneiss et de granite. À l’est, il y a le bassin Parisien, plus jeune, avec des sols calcaires, constitués de grès, de tuffeau et de falun coquillier. Enfin la vallée de la Loire elle-même constitue d’un territoire géologique à part entière, traversant d’est en ouest l’Anjou, et constitué de sables et de graviers.3 L’ouest du département est également une zone ayant des écarts de températures et de précipitations faibles (Figure 5). Le choix des parcelles a été affiné en fonction de trois autres critères : 1) occupation du sol par des cultures de blé d’hiver ou de triticale (culture très proche dans la nature dont on considère la différence avec le blé comme négligeable), 2) cohérence avec les 2 Source : CA 49 (Chambre d’Agriculture du Maine-et-Loire) 3 Source : http://www.meteobell.com/__anjou_geomorphologie.php Figure 4: Carte géologique du Maine-et-Loire Figure 5: Carte climatique du Maine-et-Loire Ü Ü
  16. 16. 10 THEBAULT David modalités de l’étude (culture biologique, cultures conventionnelles en travail du sol traditionnel (ou « labour normal ») ou en semi-direct) et 3) de l’hétérogénéité des variables paysagères (milieu ouvert ou fermé). Les 24 parcelles échantillonnées sont représentées, par des points bleus, sur la carte ci-dessous (Figure 6). Parmi ces 24 parcelles, il y a : huit cultures conventionnelles en travail classique du sol, huit cultures conventionnelles en semi-direct, et huit cultures biologiques en travail classique du sol. Toutes étaient semées avec du blé d’hiver, à l’exception de trois parcelles semées avec du triticale. La modalité « culture biologique en semi-direct » aurait été pertinente pour cette étude cependant il n’a pas été possible de trouver un nombre de réplicats spatiales suffisants. Les points en rouge représentent les 12 parcelles ayant pu être analysées lors de cette étude (six en cultures conventionnelles et six en biologiques) sur les 24 parcelles échantillonnées à l’origine. 1.2 Dispositif expérimental 1.2.1 Période L’étude a eu lieu entre mi-mai et fin juin. Cette période correspond au pic démographique ainsi que de maturité sexuelle des populations d’araignées et est donc la plus pertinente pour notre étude. Le protocole expérimental a été mis en place du 17 mai au 31 mai. Deux campagnes de relevés (ou réplicats temporels) ont eu lieu, à 15 jours d’intervalle après la mise en place des protocoles. La première campagne a eu lieu du 1er juin au 15 juin et la deuxième campagne a eu lieu du 16 juin au 30 juin. Par souci de temps, les données traitées dans ce rapport correspondent uniquement aux données de la campagne 2. En effet, il a été observé durant la récolte de cette campagne Figure 6: Répartition des parcelles de l’étude. A= Colineau P2, B= Coutard P, C= Cloarec P, D= Bidault P1, E= Poupin P3, F= Poupin P1, G= Poupin P4, H= Pauvert P1, I= Aligon P2, J= Aligon P3, K= Perdrieau P, L= Cogné P1
  17. 17. 11 THEBAULT David un nombre d’individus plus abondant que dans la campagne 1. Cela s’explique notamment par une pluviométrie moins importante, en phase avec la moyenne saisonnière. Il nous a paru plus judicieux de traiter en priorité ce jeu de données. 1.2.2 Pièges barbers L’échantillonnage des araignées a été effectué à l’aide de pièges barbers (H=12 cm, Ø=8,5 cm) (Knapp & Ruzicka, 2012). Ces derniers étaient protégés des intempéries par des assiettes en plastique (Ø=20 cm) positionnées à 15 cm au-dessus du sol. Le liquide collecteur était constitué d’un mélange de propylène glycol (40 %), d’eau (59 %) et de liquide vaisselle (1 %). Les pièges barbers étaient remplis au 2/3. Le bord de ces derniers était disposé précisément au niveau du sol (<1mm) afin d’éviter tout obstacle pouvant biaiser l’échantillonnage. Pour chacune des 24 parcelles, neuf pièges barbers ont été disposés sur trois stations, elles- mêmes disposées selon un pseudo-gradient de distance à la lisière de la parcelle : bord de parcelle (Station 1), mi-distance entre le bord et le milieu de la parcelle (Station 2), et milieu de parcelle (Station3). Sur chaque station a été positionné un piquet rigide surplombé d’un fanion rouge, afin de faciliter la visibilité de ces dernières lors des relevés de pièges. Au total, 436 pièges barbers ont été relevés. Chaque piège d’une station était distant de 10m les uns des autres, cette distance permettant de considérer les trois pots d’une même station comme des réplicats spatiaux indépendants. Les barbers situés sur la station 1 en bord de parcelle étaient distants de moins de 10m des bordures des parcelles afin de prendre en compte un effet de lisière. Photographies 1 et 2: Photos illustrant la mise en place d’un piège barber sur une des parcelles
  18. 18. 12 THEBAULT David Figure 7: Schéma d’une parcelle échantillonnée Sur ces 436 pièges Barber, 72 ont pu être étudiés. Pour notre étude, seules les stations en bord et en milieu de parcelle ont été conservées (Figure 7 - Stations colorées en rouge épais), c’est-à-dire les stations les plus opposées sur le pseudo-gradient de distance à la lisière de la parcelle. Le manque de temps ayant contraint à une sélection des stations et une limitation du nombre de pièges à étudier. 1.3 Données locales et paysagères En parallèle, des pièges barbers, des variables environnementales ont été relevées, à l’échelle locale et à l’échelle paysagère. Ainsi pour l’échelle locale, des relevés de pluviométrie, de type de pratique agricole (conventionnelle, biologique), et de type de travail du sol (conventionnelle avec labour normal ou en semi-direct) ont été notés sur les 24 parcelles. La pluviométrie a été relevée quotidiennement par les agriculteurs sur la parcelle concernée. Pour notre étude, seule l’incidence du travail du sol n’a pas été prise en compte. Le manque de temps ayant contraint à une sélection des parcelles. À l’échelle paysagère, un certain nombre de variables ont été relevées pour chacune des 24 parcelles. Afin de déterminer l’échelle la plus pertinente pour la prise en compte du paysage en rapport avec le taxon étudié, nous avons testé différents rayons (100, 200 et 500 mètres) et ceci pour chaque station (S1, S2, S3). La structure du paysage a été caractérisée en considérant comme unité élémentaire (patch) la parcelle agricole. Dans ces rayons ont été calculées, à l’aide du logiciel ArcGIS (version 10.2) : - les longueurs de haie, et de cours d’eau (en mètres linéaires) - les cultures, les prairies, le boisement, le bâtiment, les mares, et les bandes enherbées (en pourcentages (%) de surface) Centre de la parcelle 10 m Gradient de distance à la lisière de parcelle Piège barber Lisière (bord) de la parcelle Station 1 : en bord de parcelle (bp) Station 2 : mi-distance entre Station 1 et 3 Station 3 : milieu de parcelle (mp)
  19. 19. 13 THEBAULT David Ces informations ont pu être acquises par l’utilisation de photos aériennes, de couches SIG et complétées par des enquêtes de terrain. Étant donné que seules les deux stations en bord et milieu de parcelle ont été conservées pour notre étude, alors seuls les rayons (100, 200 et 500 mètres) de ces stations ont été conservés pour l’analyse. 1.4 Méthode d’identification Les araignées (Araneae) collectées ont été stockées (dans de l’alcool à 70 degrés), triées, dénombrées, puis identifiées jusqu’à l’espèce sous loupe binoculaire par l’observation des pièces génitales des individus adultes et matures et à l’aide de l’utilisation d’ouvrages de référence (« Spiders of Great Britain and Ireland », Michael J. Roberts Vol. 1, 2 et 3). 1.5 Base de données Le jeu de données final, réalisé sur les 12 parcelles (72 pots), se compose de : 86 espèces (3750 individus au total) réparties au sein de 42 genres et 12 familles. La liste complète des espèces est fournie dans l’annexe 2. Les données étudiées - issues de la 2éme campagne - sont séparées par pièges, et regroupent les stations bord et milieu de chaque parcelle. À chaque piège est calculé l’abondance totale, l’abondance par type de chasse, la richesse spécifique totale et la richesse spécifique par type de chasse. Les catégories de type de chasse déterminées pour cette étude sont : Chasseuses à l’Affût (CA), Chasseuses Coureuses (CC) (dans la végétation et au sol), ainsi que les Tisseuses de Toiles (TT) (en nappe, géométrique et en réseau) (Cardoso et al., 2011, Uetz et al., 1999). 1.6 Analyses des données Toutes les données ont été analysées à l’aide des logiciels R (version 3.1.1, 2014), et PAST (version 3.02a, 2014). 1.6.1 Présentation générale des prélèvements Le nombre d’individus (Nbr ind), la richesse spécifique totale observée (Sobs), la richesse spécifique totale estimée (Sest), la complétude (Sobs/Sest), l’indice de diversité de Simpson (1-D), et l’équitabilité (J) pour chaque parcelle ont été calculés avec le logiciel PAST. La richesse spécifique estimée a été calculée en faisant la moyenne des estimateurs de biodiversité : Chao2, Bootstrap, ainsi que Jackknife 1 et 2. La richesse spécifique estimée nous as permis de calculer la complétude de chaque parcelle. La complétude permet d’estimer si l’effort d’échantillonnage réalisé sur une parcelle est suffisant et que la richesse spécifique observée est suffisamment proche de la richesse spécifique estimée. Elle se calcule en divisant la richesse spécifique observée par la richesse spécifique estimée. Elle peut être considérée comme satisfaisante lorsque l’indice est supérieur à 0,75.
  20. 20. 14 THEBAULT David L’indice de diversité de Simpson (1-D) est issu de l’indice de Simpson (D). Le maximum de diversité d’une population étant représenté par la valeur 1, et le minimum de diversité par la valeur 0 (Krebs, 1989). Cet indice de diversité donne plus de poids aux espèces abondantes qu’aux espèces rares. C’est pour cela que nous avons également étudié l’indice d’équitabilité J de Piélou (1966). Il permet d’exprimer la dominance d’une espèce. Il peut varier de 0 à 1, il est maximal quand les espèces ont des abondances identiques dans le peuplement et il est minimal quand une seule espèce domine tout le peuplement. 1.6.2 Comparaison des communautés d’araignées en fonction du type de pratique agricole (conventionnelle / biologique) Au-delà de la simple présentation des données, notre objectif premier a été de comparer les communautés d’araignées en fonction du type de pratique agricole. 1.6.2.1 Comparaison des assemblages de communautés d’araignées Ainsi, nous avons commencé par étudier la répartition spatiale du peuplement d’araignées de notre étude. Cela a été réalisé en trois temps. Tout d’abord nous avons analysé le peuplement d’araignées selon une méthode statistique d’analyse de similarité des espèces, entre les parcelles, dans le but d’identifier des assemblages de peuplement. Cette technique de classification produit des schémas d’arborescence (aussi appelés dendrogrammes) qui relie les données selon leur niveau de ressemblance (ou similarité). Le dendrogramme réalisé a été calculé à partir de l’occurrence des espèces d’araignées. Puis nous avons affiné notre étude, par une analyse multivariée, afin de connaitre plus précisément les espèces présentes dans les assemblages. Pour cette seconde analyse, les données étant en effectifs et organisées dans un tableau de contingence, une analyse factorielle des correspondances a été réalisée. Cependant les analyses de type AFC accordent un poids important aux espèces atypiques, c’est-à-dire rares ou particulières. Nous avons donc choisi de restreindre le jeu de données, en retirant les espèces rares, et en ne conservant que les 20 espèces les plus communes. Cela contribue également à une meilleure lisibilité du graphique. Ces 20 espèces dominantes représentent 90 % de l’occurrence totale (figure 8). Ces espèces sont :  Pardosa hortensis, Pardosa proxima, Oedothorax apicatus, Pardosa agrestis, Ozyptila simplex, Ozyptila fuscus, Xysticus kochi, Walckenaeria vigilax, Pardosa nigriceps, Trochosa ruricola, Erigone dentipalpis, Tenuiphantes tenuis, Pardosa agricola, Zelotes civicus, Erigone atra, Oedothorax agrestis, Zelotes tenuis, Zelotes pusillus, Drassylus lutetianus, et Pardosa palustris.
  21. 21. 15 THEBAULT David En complément des analyses sur l’assemblage des communautés d’araignées, les espèces indicatrices de chaque type de pratique agricole ont été déterminées grâce à l’indice d’INDVALD (fonction multipatt() du logiciel R). 1.6.2.2 Comparaison de l’abondance et de la richesse spécifique des communautés d’araignées Suite à la comparaison des assemblages de communautés d’araignées, nous avons étudié la comparaison de l’abondance et de la richesse spécifique des communautés d’araignées. L’approche spécifique et par guilde de chasse sera testée. Concernant les guildes de chasse, des tests de χ² ont été réalisés afin de mettre en évidence un lien entre le mode d’agriculture et l’abondance et/ou la richesse spécifique. Confirmer ce lien permettra d’utiliser ces données pour effectuer des Generalized linear mixed model (GLMMs) suivant la loi de poisson. On a intégré comme facteur aléatoire l’identité de la parcelle. Ceci permet de tenir compte dans le modèle des contraintes de dépendance spatiale des données. Seules les données de la station 3 en milieu de parcelle ont été étudiées pour cette sous- partie. En effet, nous ne voulions pas fausser les analyses en y intégrant volontairement l’effet lisière inhérent aux données de la station 1 en bord de parcelle. De plus, l’effet des co- variables « taille de parcelle » et « pluviométrie » ont été testés dans nos modèles. Occurrence(%) Espèces Figure 8: Occurrence des espèces.
  22. 22. 16 THEBAULT David 1.6.3 Influence des variables paysagères sur les communautés d’araignées Notre second objectif a été d’étudier l’influence des variables paysagères sur les communautés d’araignées. L’influence des variables paysagères avec ou sans interaction avec la position dans la parcelle a été testée en réalisant des Generalised Linear Models (GLMs), et en utilisant les richesses spécifiques et abondances totales ou les richesses spécifiques et abondances par guilde de chasse comme facteur à expliquer. Sur chacune des 12 parcelles, deux stations ont été étudiées. La station en bord de parcelle a pour objectif de représenter l’effet lisière facilement colonisable par les communautés d’araignées, car le plus proche du contexte paysager environnant. La station en milieu de culture, représente la zone de la parcelle la moins facilement colonisable, car la plus éloignée du contexte paysager entourant la parcelle. Pour tous les tests réalisés, le taux d’erreur accepté est de 5 %. Tous les résultats présentent une probabilité P-value (ou P) inférieure à ce pourcentage seront jugés significativement différents. 8 C1 0 8 C2 6 C2 8 C1 0 8 C2 6 C2 8 C1 0 8 C2 0 Pour résumer : Nbr de parcelles Pratiques Agricole Stations par 436 pièges barbers ; Estimation : 22 710 individus 72 pièges barbers ; 3750 individus travail classique du sol semi-direct Nbr de parcelles Pratiques Agricole bio conv Camp. Camp. Données mobilisées pour l'analyse S1, S2, S3 Données échantillonnées sur le terrain Stations par S1, S3 bio travail classique du sol conv travail classique du sol conv semi-directconv travail classique du sol 2. Résultats : 2.1 Présentation générale des prélèvements Les 12 parcelles étudiées ont une abondance variant de 97 à 549 individus (Tableau 1). La richesse spécifique des parcelles varie de 18 à 35. L’abondance et la richesse spécifique observées sont légèrement supérieures en agriculture biologique qu’en conventionnelle. La complétude peut être considérée comme satisfaisante lorsque l’indice de complétude est supérieur à 0,75. C’est le cas ici pour 10 des 12 parcelles. Seules les parcelles de Colineau P2 et de Bidault P1 semblent avoir eu un effort d’échantillonnage (ou complétude) insuffisant. Avec des indices de complétude moyens de 0,77 pour les parcelles conventionnelles et de 0,82 pour les parcelles biologiques, les complétudes moyennes sont suffisantes. L’indice de diversité de Simpson est minimal dans les parcelles de Poupin P1 et Pauvert P1 (0,68), et maximale chez Colineau P2 (0,92). L’ensemble des parcelles tend globalement à avoir une grande diversité. L’équitabilité est minimale dans les parcelles Poupin P1 et P3 (0,58 et 0,59). La répartition du nombre d’individus par espèce est donc moins bonne sur ces
  23. 23. 17 THEBAULT David parcelles. Quelques espèces semblent dominées au niveau de l’abondance. À l’inverse, l’équitabilité est maximale chez Colineau P2 (0,84). Tableau 1: Nombre d’individus (Nbr ind), richesse spécifique totale observée (Sobs), richesse spécifique totale estimée (Sest), complétude (Sobs/Sest), indice de diversité de Simpson (1-D), et équitabilité (J) pour chaque parcelle. La seconde partie des analyses va consister à comparer les communautés d’araignées en fonction du type de pratique agricole (conventionnelle / biologique). 2.2 Comparaison des communautés d’araignées en fonction du type de pratique agricole 2.2.1 Comparaison des assemblages de communautés d’araignées En observant ce dendrogramme (Figure 9), regroupant les parcelles, on distingue deux grands assemblages de communautés d’araignées. Les espèces sont affiliées soit aux parcelles agricoles conventionnelles soit aux parcelles agricoles biologiques. La 1ère et 2ème division du dendrogramme séparent deux parcelles des 10 autres parcelles. Ces deux parcelles dissimilaires sont Cogné P1, en agriculture conventionnelle, et Bidault P1 en agriculture biologique. La 3ème division du dendrogramme regroupe exclusivement d’un côté les parcelles en agriculture conventionnelle : Colineau P1, Pauvert P1, Perdrieau P1, Aligon P2, Aligon P3 ; et de l’autre les parcelles en agriculture biologique: Coutard P1, Poupin P1/P2/P3, et Cloarec P. Parcelles ali_p2_c_2 ali_p3_c_2 cog_p1_c_2 col_p2_c_2 pau_p1_c_2 per_p_c_2 Moyenne bid_p1_b_2 clo_p_b_2 cou_p_b_2 pou_p1_b_2 pou_p3_b_2 pou_p4_b_2 Moyenne Nbr ind 456 406 391 97 139 228 286,17 364 549 280 294 261 285 338,83 Sobs 28 28 30 30 18 25 26,5 28 32 35 32 25 30 30,333 Sest 36,323 34,411 34,597 50,704 34,93 29 34,65 44,614 40 46,125 33 31,409 31,846 37,836 Complétude 0,77 0,81 0,86 0,57 0,76 0,85 0,77 0,63 0,79 0,75 0,99 0,81 0,98 0,82 Simpson 0,83 0,86 0,87 0,92 0,68 0,89 0,84 0,84 0,87 0,87 0,68 0,69 0,86 0,8 Equitabilité 0,66 0,71 0,73 0,84 0,61 0,78 0,72 0,66 0,71 0,71 0,58 0,59 0,74 0,66 A. BiologiqueA. Conventionnelle
  24. 24. 18 THEBAULT David Figure 9: Dendrogramme regroupant les parcelles de blé d’hiver selon leurs similarités, entre espèces d’araignées, en termes de leur abondance (Méthode de Ward, distance euclidienne). Les parcelles en agriculture conventionnelle sont soulignées en rouge et les parcelles en agriculture biologique en vert. Figure 10: pourcentage d’inertie expliqué par les axes de l’AFC. Inerties(%) La suite des analyses consiste à comparer les assemblages d’espèces entre les cultures à partir d’une AFC portant sur le jeu de données des vingt espèces de plus forte occurrence. Les axes 1 et 2 portent ensemble 66 % de l’information (ou d’inertie) du modèle (Figure 10). Les résultats du plan factoriel des sites (Figure 11) montrent une opposition sur le premier axe entre les parcelles en agriculture dite « conventionnelle » (Pauvert, Aligon, Perdrieau, et Colineau) avec les parcelles en agriculture dite « biologique » (Cloarec, Bidault, Poupin, et Coutard). Ceci est confirmé par la qualité de la représentation de ces différentes parcelles sur l’axe 1, qui représentent presque totalement la formation de l’axe (93.54 %). Les parcelles incluses dans ces deux groupes contiennent donc des assemblages d’espèces communes. Seule la parcelle Cogné P1 semble mieux s’expliquer sur l’axe 2. Ces premiers résultats de l’AFC sont en adéquation avec les résultats issus du dendrogramme de la Figure 1.
  25. 25. 19 THEBAULT David En ce qui concerne le plan factoriel des 20 espèces dominantes (Figure 12), l’opposition s’observe entre les espèces affiliées aux parcelles dites conventionnelles d’un côté: « O. apicatus, O. fuscus, T. tenuis, W. vigilax, et D. lutetianus », et les espèces affiliées aux parcelles dites biologique: « Z. pusillus, O. simplex, X. kochi, T. ruricola, P. proxima, Z. civicus, P. nigriceps, P. palustris, P. hortensis, et Z. tenuis » de l’autre côté. Elles représentent 85 % de la formation du premier axe. À l’inverse les espèces : « O. agrestis, E. atra, E. dentipalpis, P. agrestis et P. agricola » sont quant à elles mieux représentées sur l’axe 2. La famille des Linyphiidae et la guilde de chasse des « tisseuses de toiles (TT) » sont majoritaires en parcelles conventionnelles. La famille des Lycosidae et la guilde de chasse des « chasseuses coureuses (CC) » sont majoritaires en parcelles biologiques. Deux groupes d’espèces, caractéristiques des deux types de pratique agricole, ressortent du dendrogramme et de l’AFC. La prochaine étape de l’analyse des assemblages d’araignées, vise à mesurer si les espèces caractéristiques d’un type de pratique agricole sont présentes dans l’ensemble des modalités (biologique ou conventionnelle) des parcelles. Pour cela, l’indice d’Indvald est utilisé sur l’ensemble des espèces de l’étude. -- axe 1 (40%) --> --axe2(24%)--> d = 1 Figure 11: Répartition des 12 parcelles de blé d’hiver le long des axes 1 et 2 de L’AFC.
  26. 26. 20 THEBAULT David L’indice d’Indvald (Tableau 2) met en évidence, sept espèces indicatrices en agriculture conventionnelle : « B. gracilis (P-value = 0,005 ; Indval value = 0,35), D. lutetianus (P-value = 0,047 ; Indval value = 0,25), O. agrestis (P-value = 0,048 ; Indval value = 0,33), O. apicatus (P- value = 0,001 ; Indval value = 0,7), O. fuscus (P-value = 0,001 ; Indval value = 0,46), T. tenuis (P- value = 0,004 ; Indval value = 0,64),et W. tenuis (P-value = 0,007 ; Indval value = 0,52) » ; et 5 espèces indicatrices en agriculture biologique : « X. kochi (P-value = 0,016 ; Indval value : 0,42), Z. civicus (P-value = 0,003 ; Indval value = 0,38), P. hortensis (P-value = 0,001 ; Indval value = 0,40), P. nigriceps (P-value = 0,001 ; Indval value = 0,40), et P. palustris (P-value = 0,001 ; Indval value = 0,34) ». Les espèces indicatrices en agriculture conventionnelle sont majoritairement dominées par la famille des Linyphiidae et par la guilde de chasse « tisseuses de toiles (TT) ». À l’inverse, les espèces indicatrices en agriculture biologique sont essentiellement dominées par la famille des Lycosidae et par la guilde de chasse « chasseuses coureuses (CC) ». Ces résultats sont en accord avec ceux de l’AFC. 10 des espèces présentes dans les 20 espèces dominantes sont retrouvées ici : « P. hortensis, O. apicatus, O. fuscus, X. kochi, P. nigriceps, T. tenuis, Z. civicus, O. agrestis, D. lutetianus, P. palustris», mais également des espèces moins abondantes comme : « B. gracilis, W. tenuis ». Figure 2: --axe2(24%)--> -- axe 1 (40%) --> d = 1 Figure 12: Répartition des 20 espèces dominantes le long des axes 1 et 2 de L’AFC.
  27. 27. 21 THEBAULT David Tableau 2: Espèces indicatrices pour un type de pratique agricole. L’ensemble des espèces sont significativement indicatrices avec une P-value < 0,05 et un Indval value≥ 0,25. L’analyse a été réalisée en abondance totale. Famille Espèce Pratique A P-value Indval value Type de chasse Linyphiidae Bathyphantes gracilis conv 0,005 0,35 Tisseuses de toiles Gnaphosidae Drassyllus lutetianus conv 0,047 0,25 Chasseuses coureuses Linyphiidae Oedothorax agrestis conv 0,048 0,33 Tisseuses de toiles Linyphiidae Oedothorax apicatus conv 0,001 0,7 Tisseuses de toiles Linyphiidae Oedothorax fuscus conv 0,001 0,46 Tisseuses de toiles Linyphiidae Tenuiphantes tenuis conv 0,004 0,64 Tisseuses de toiles Linyphiidae Walckenaeria tenuis conv 0,007 0,52 Tisseuses de toiles Thomisidae Xysticus kochi bio 0,016 0,42 Chasseuses à l’affût Gnaphosidae Zelotes civicus bio 0,003 0,38 Chasseuses coureuses Lycosidae Pardosa hortensis bio 0,001 0,4 Chasseuses coureuses Lycosidae Pardosa nigriceps bio 0,001 0,4 Chasseuses coureuses Lycosidae Pardosa palustris bio 0,001 0,34 Chasseuses coureuses 2.2.2 Comparaison de l’abondance et de la richesse spécifique des communautés d’araignées Pour cette sous-partie, seules les données issues de la station en milieu de parcelle ont été conservées, cela afin de ne pas avoir d’effet lisière. Nous avons commencé par étudier la différence de proportion des communautés d’araignées entre agriculture conventionnelle et biologique. Dans un premier temps, nous avons regardé la différence (de proportion) d’individus totaux en agriculture biologique (49,7 %) et en conventionnel (50,3 %). Les proportions étant quasiment identiques, entre les deux types d’agriculture, nous avons choisi dans un second temps de catégoriser les individus par guilde de chasse (Figures 13 et 14) : Chasseuses à l’affût (CA) ; Chasseuses Coureuses (CC) ; et Tisseuses de Toiles (TT). La guilde des chasseuses coureuses (CC) est celle avec la plus grande abondance (2209 individus), puis vient la guilde des tisseuses de toiles (TT) (1072 individus) et celle des chasseuses à l’affût (CA) (469 individus) (Figure 13). Les chasseuses coureuses sont dominées par la famille des Lycosidae avec 87,2 % des individus puis dans une moindre mesure par les Gnaphosidae avec 11,5 %. Les tisseuses de toiles sont quant à elles dominées par la famille des Linyphiidae avec 93,9 %. Les chasseuses à l’affût sont quasiment exclusivement par la famille des Thomisidae avec 99,8 % des individus (Figure 14).
  28. 28. 22 THEBAULT David Proportiond’individusparfamille (%) Type de chasse Le test de chi-deux (Figure 15) de comparaison des proportions d’individus, en culture biologique et conventionnelle, a mis en évidence des différences significatives pour les chasseuses à l’affût (P-value = 0.003), pour les chasseuses coureuses (P-value < 0,001), et pour les tisseuses de toiles (P-value < 0,001). Figure 13: Nombre d’individus en fonction du type de chasse. Nombred’individus Type de chasse Figure 14: Proportion d’individus par famille en fonction du type de chasse. Proportiond’individus Figure 15: Résultats des tests χ2 de comparaison, des proportions d’individus, des différentes guildes de chasse (CA, CC, TT) en fonction du type de pratique agricole. Des lettres différentes ont été attribuées lorsque le test est significatif (P-value < 0,05). Type de chasse
  29. 29. 23 THEBAULT David Suite à ces résultats, des GLMMs (Figure 16) ont été réalisées sur l’abondance et la richesse spécifique afin d’étudier l’influence du type d’agriculture sur la composition du peuplement d’araignées. Seules les données issues de la station en milieu de parcelle ont été conservées pour les GLMMs. Les résultats issus des χ2 ci-dessus nous ont encouragés à continuer de travailler pour cette sous-partie, et pour la partie III, par type de guilde de chasse et non pas seulement sur l’ensemble de la population d’araignées. Pour l’ensemble des GLMMs, les variables « taille de parcelle » et « pluviométrie » ont été testées en co-variables explicatives, mais se sont révélées non significatives (P-value > 0,05). Ainsi, seuls les modèles simples avec la variable explicative « type de pratique agricole » ont été retenus. Les GLMMs réalisés sur l’abondance et la richesse spécifique de l’ensemble de la population d’araignées se sont révélés non significatifs (P-value > 0,05). Cependant, les GLMMs réalisées sur les abondances et les richesses spécifiques des différentes guildes de chasse se sont toutes révélées significatives (P-value < 0,05) excepté pour la richesse spécifique des chasseuses à l’affût (P-value > 0,05). L’abondance des chasseuses à l’affût est significativement supérieure en culture biologique (P-value = 0.04264) qu’en culture conventionnelle. Il n’y a cependant pas de différence significative au niveau de la richesse spécifique des chasseuses à l’affût (P-value > 0,05). L’abondance des chasseuses coureuses est elle aussi significativement supérieure en culture biologique (P-value = 2.2e-16), mais aussi leur richesse spécifique (P-value = 4.777e-05). À l’inverse, l’abondance (P-value = 5.11e-10) et la richesse spécifique (P-value = 0.001323) des tisseuses de toiles sont significativement inférieures en culture biologique.
  30. 30. 24 THEBAULT David Figure 16: Résultats des GLM mixtes réalisés sur l’abondance et la richesse spécifique des différentes guildes de chasse (CA, CC, TT), en fonction du type de pratique agricole. *** P-value < 0.001, ** P-value < 0.01, * P-value < 0.05, NS P-value >0.05. * NS ** *** *** *** G G G GF H G H G Hµ *** **
  31. 31. 25 THEBAULT David 2.3 Influence des variables paysagères sur les communautés d’araignées Pour finir, nous avons étudié l’effet du contexte paysager et de la position dans la parcelle sur les communautés d’araignées. Nous avons testé individuellement l’effet de ces variables paysagères sur : l’abondance totale, l’abondance par type de guilde de chasse (CA, CC, TT), par richesse spécifique total, par richesse spécifique des différentes guildes de chasse, et ceci dans un rayon de 500, 200, et 100m. L’ensemble des parcelles agricoles (conventionnelles et biologiques) a été utilisé pour cette sous-partie. On observe que la prise en compte des composantes du paysage permet d’expliquer une partie de la déviance de la composition des communautés d’araignées (Tableau 3). L’effet direct du paysage, sans interaction avec la position dans la parcelle, est plus souvent significatif sur la population d’araignées dans le buffer le plus proche de la zone d’échantillonnage, ici de 100m et avec 23 effets du paysage significatifs (Tableau3). À l’inverse, l’effet direct du paysage, sans interaction avec la position dans la parcelle, tend à être moins souvent significatif lorsqu’on augmente le rayon de l’étude : 200m (20) et 500m (16) (Tableau 3). Cependant, plus on tend à augmenter le rayon d’étude du contexte paysager autour des zones d’échantillonnage et plus l’effet du contexte paysager, en interaction avec la position dans la parcelle, est souvent significatif : 100m (21), 200m (29), et 500m (34) (Tableau 3). Les effets du contexte paysager au sens global (avec ou sans interactions) ressortent plus souvent significatifs pour un rayon de 500m, autour de la station échantillonnée, avec 50 effets significatifs (Tableau 3). Nous avons donc choisi de faire apparaitre prioritairement les résultats de ce rayon (Tableau 4). Tableau 3: Récapitulatif du nombre de variables paysagères significatives par buffer (500, 200,100m), avec ou sans interactions, sur les variables Richesse spécifique et Abondances totales ou par guilde de chasse. Tout d’abord, on remarque que les variables paysagères ont nettement plus d’effets significatifs sur les abondances (46) de la communauté d’araignées que sur leurs richesses spécifiques (4), que ce soit pour l’ensemble des individus ou par guilde de chasse (Tableau 4). Si l’on regarde l’abondance totale, on observe un effet négatif direct des variables paysagères : bâtiment, mare, cours d’eau, haie, sur celle-ci et ceci quelle que soit la position dans la parcelle. Les variables paysagères : culture et bande enherbée ont un effet positif sur l’abondance totale en interaction avec la position dans la parcelle. En effet, ces effets Buffer Effets variables paysagères 500m 200m 100m Paysage 16 20 23 Paysage : Position parcelle 34 29 21 Total 50 49 44
  32. 32. 26 THEBAULT David positifs sont plus élevés en bord de parcelle qu’en milieu de parcelle. Les variables paysagères : prairie et boisement, ont elles un effet négatif sur l’abondance totale des araignées en interaction avec la position dans la parcelle. En effet, ces effets négatifs sont plus élevés en milieu de parcelle qu’en bord de parcelle. L’abondance des chasseuses à l’affût, subit un effet direct du contexte paysager, et ce quelle que soit la position dans la parcelle. Les variables paysagères boisement et haie impactent positivement l’abondance des chasseuses à l’affût alors que les variables bâtiment et cours d’eau l’impactent négativement. L’abondance des chasseuses à l’affût subit également un effet des variables paysagères en interaction avec la position dans la parcelle. Les variables paysagères : culture, mare et bande enherbée ont un effet positif en bord de parcelle. Le milieu de parcelle de bande enherbée a également un effet positif. Les effets de ces variables en bord de parcelles sont là aussi plus élevés. De plus, la variable paysagère prairie impacte négativement l’abondance des chasseuses à l’affût et cela de façon plus importante en milieu de parcelle. L’abondance des chasseuses coureuses subit elle aussi un effet direct du contexte paysager, que ce soit la position en bord ou milieu de parcelle. Les variables paysagères boisement et haie impactent positivement l’abondance des chasseuses coureuses alors que les variables bâtiment et cours d’eau l’impactent négativement. L’abondance des chasseuses coureuses subit également un effet des variables paysagères en interaction avec la position dans la parcelle. Les variables paysagères : culture, prairie et bande enherbée ont un effet positif en bord de parcelle, et en milieu de parcelle, sauf le milieu de parcelle de prairie qui n’est pas significatif. Les effets de ces variables en bord de parcelles sont là aussi plus élevés. De plus, la variable paysagère mare impacte négativement l’abondance des chasseuses coureuses et cela de façon plus importante en milieu de parcelle. Pour finir avec les abondances d’araignées, nous nous attardons ici sur l’abondance des tisseuses de toiles. On remarque que seule la variable paysagère bande enherbée a un effet négatif direct, quelle que soit la position dans la parcelle, sur l’abondance des tisseuses de toiles. L’abondance des tisseuses de toiles subit également un effet des variables paysagères en interaction avec la position dans la parcelle. La variable paysagère culture a un effet positif en bord de parcelle et en milieu de parcelle. L’effet de la culture est supérieur en bord de parcelle. De plus, les variables paysagères : prairie, boisement, cours d’eau, haie, et bâtiment impactent négativement l’abondance des tisseuses de toile et cela de façon plus importante en milieu de parcelle, excepté pour la variable bâtiment qui est corrélée positivement aux communautés d’araignées tisseuses de toiles en milieu de parcelle. De plus, on remarque que la variable mare a bien un effet négatif sur les communautés d’araignées tisseuses de toiles en milieu de parcelle, mais cet effet n’est pas significatif en bord de parcelle. Si l’on s’intéresse maintenant à la richesse spécifique totale des araignées, on remarque que seule la variable paysagère cours d’eau en interaction avec la position milieu de la parcelle a un effet significatif sur celle-ci. Cet effet de la variable paysagère cours d’eau est négatif. La richesse spécifique des chasseuses à l’affût est impactée quant à elle négativement par la variable mare et ceci quelle que soit la position dans la parcelle. La richesse spécifique des chasseuses coureuses est impactée quant à elle négativement par la variable cours d’eau et ceci quelle que soit la position dans la parcelle. Pour la richesse spécifique des tisseuses de toiles, on remarque que seule la variable paysagère cours d’eau en interaction avec la position milieu de la parcelle a un effet significatif sur celle-ci. Cet effet de la variable paysagère cours d’eau est là aussi négatif.
  33. 33. 27 THEBAULT David Afin d’illustrer plus concrètement les relations des variables issues des GLMs (Tableau 4), deux courbes ont été choisies (Figure 17 et 18). La Figure 17 montre l’effet positif de la prairie, en bord de parcelle, sur l’abondance des chasseuses coureuses. Figure 17 : Représentation graphique des prédictions du modèle GLM issue de l’abondance des chasseuses coureuses, en bord de parcelle, en fonction du pourcentage de surface de prairie. Tableau 4: Résultats des GLMs réalisées sur l’abondance et la richesse spécifique totales ainsi que sur les différentes guildes de chasse (CA, CC, TT) en fonction du contexte paysager de 500m autour des parcelles. *** P-value < 0.001, ** P-value < 0.01, * P-value < 0.05, NS P-value >0.05. Culture (%) Prairie (%) Boisement (% ) Batiment (% ) BA (%) Mare (%) CE (ml) haie (ml) P R2 (+/-)Coef P R2 (+/-)Coef P R2 (+/-)Coef P R2 (+/-)Coef P R2 (+/-)Coef P R2 (+/-)Coef P R2 (+/-)Coef P R2 (+/-)Coef ** 0,003 (-)1,11 *** 0,04 (-)5,30 *** 0,09 (-)0,02 * 0,004 (-)0,001 bp *** 0,21 (+)0,94 *** 0,16 (-)0,6 * 0,01 (-)0,68 *** 0,03 (+)8,6 mp *** 0,07 (+)0,59 *** 0,05 (-)0,98 *** 0,05 (-)1,87 *** 0,06 (+)5,31 *** 0,03 (+)0,33 *** 0,04 (-)0,96 *** 0,06 (-)0,004 *** 0,05 (+)0,001 bp * 0,02 (+)0,06 *** 0,06 (-)0,14 *** 0,18 (+)3,40 *** 0,17 (+)3,27 mp NS *** 0,08 (-)0,24 ** 0,04 (+)1,8 NS *** 0,04 (+)1,23 ** 0,004 (-)0,94 ** 0,04 (-)0,01 ** 0,007 (+)0,001 bp *** 0,10 (+) 0,58 *** 0,1 (+)0,68 *** 0,06 (+)6,78 *** 0,08 (-)6,26 mp *** 0,01 (+)0,10 NS *** 0,03 (+)4,5 *** 0,10 (-)7,45 *** 0,07 (-)5,46 bp *** 0,08 (+) 0,71 ** 0,01 (-)0,16 *** 0,32 (-)1,96 * 0,01 (-)0,77 NS * 0,012 (-)0,01 *** 0,10 (-)0,01 mp *** 0,22 (+)0,28 *** 0,08 (-)0,52 *** 0,43 (-)3,87 *** 0,04 (+)3,47 *** 0,10 (-)6,65 *** 0,04 (-)0,01 *** 0,11 (-)0,003 NS NS NS NS NS NS NS bp NS mp *** 0,44 (-)0,01 NS NS NS NS NS * 0,04 (-)0,08 NS NS bp mp NS NS NS NS NS NS ** 0,09 (-)0,002 NS bp mp NS NS NS NS NS NS NS bp NS mp *** 0,54 (-)0,002 S_CA S_CC S Ab_TT Ab_CC S_TT Station Ab_CA Ab
  34. 34. 28 THEBAULT David La Figure 18 illustre l’effet négatif de la prairie, en bord de parcelle, sur l’abondance des tisseuses de toiles. Figure 18 : Représentation graphique des prédictions du modèle GLM issue de l’abondance des tisseuses de toiles, en bord de parcelle, en fonction du pourcentage de surface de prairie. 3. Discussion Les objectifs de notre étude étaient : 1) la comparaison des communautés d’araignées en fonction du type de pratique agricole (conventionnelle / biologique) ; et 2) l’influence des facteurs paysagers sur les communautés d’araignées. Nos hypothèses étaient d’une part que la richesse spécifique et l’abondance des communautés d’araignées sont plus importantes en agriculture biologique. D’autre part, que les variables paysagères non cultivées ont un effet bénéfique sur les communautés d’araignées, d’autant plus sur les individus présents en bord de parcelle. 3.1 Présentation générale des prélèvements Sur les 12 parcelles étudiées, il est possible de constater une différence d’abondance élevée pouvant être multipliée jusqu’à cinq entre les cas de Mr. Cloarec (549 individus) et Mr. Colineau (97 individus). Cette différence d’abondance se constate également pour la richesse spécifique observée, pouvant être multipliée par deux entre les cas de Mr. Coutard (35 espèces) et Mr. Pauvert (18 espèces). Ces différences observées entre les communautés d’araignées suggèrent l’influence de variables environnementales autour des parcelles. Nous savons que les communautés d’araignées dépendent à la fois de variables locales et de variables paysagères plus larges (Schmidt et al., 2005). Cela nous a conduits à étudier par la suite l’influence du type de pratiques agricoles et des variables paysagères sur les communautés d’araignées. L’équitabilité mesurée sur nos parcelles met en évidence que l’effort d’échantillonnage, sur celles-ci, semble suffisant pour caractériser l’arachnofaune en déplacement au sol pendant la période donnée.
  35. 35. 29 THEBAULT David 3.2 Comparaison des communautés d’araignées en fonction du type de pratique agricole (conventionnelle / biologique) 3.2.1 Comparaison des assemblages de communautés d’araignées Premièrement, cette étude montre une grande cohérence des assemblages de communautés d’araignées en fonction du type de pratique agricole. En effet, on constate sur nos parcelles du Maine-et-Loire deux grands assemblages de communautés d’araignées avec des espèces affiliées aux parcelles agricoles conventionnelles ou aux parcelles agricoles biologiques. Cela suggère que les parcelles biologiques et conventionnelles sont clairement différenciées les unes des autres sur le plan écologique et que ces différences sont favorables à certaines espèces d’araignées et défavorables à d’autres. Nos premières analyses (dendrogramme et AFC) ont tendu à montrer qu’en culture conventionnelle, on retrouve essentiellement la famille des Linyphiidae et la guilde de chasse des tisseuses de toiles ; et qu’en culture biologique, on retrouve en majorité la famille des Lycosidae et la guilde de chasse des chasseuses coureuses. Nous savons que la quasi-totalité des espèces indicatrices de la pratique agricole conventionnelle sont des Linyphiidae tisseuses de toiles (6 sur 7). De plus, la majorité des espèces indicatrices de la pratique agricole biologique sont des Lycosidae chasseuses coureuses (3 sur 5). Ces espèces indicatrices viennent donc corroborer les premières observations évoquées précédemment. Seules les parcelles de Mr. Cogné et Mr. Bidault semblent avoir des assemblages de communautés différentes aux autres parcelles. Cette dissimilarité de la parcelle de Bidault P1 peut notamment s’expliquer par un effort d’échantillonnage qui s’est révélé insuffisant sur cette dernière : l’assemblage représenté sur cette parcelle étant ainsi considéré non représentatif de la réalité, car incomplet. En ce qui concerne la parcelle de Mr. Cogné, cela peut s’expliquer par le fait qu’il ait répandu de l’insecticide sur la période de l’étude et donc l’assemblage d’araignées observé ne correspond pas à ce que l’on aurait pu mettre en évidence (Prieto-Benitez & Méndez, 2010). 3.2.2 Comparaison de l’abondance et de la richesse spécifique des communautés d’araignées Nous avons établi dans notre étude qu’il n’y a pas de différence significative, au niveau des proportions d’effectifs totaux des araignées, entre la culture conventionnelle et biologique. Cependant, après avoir choisi de regrouper les individus par type de chasse, nous avons mis en évidence des différences significatives, au niveau de leurs proportions d’effectifs respectifs. Ceci pour les trois guildes de chasse : chasseuses à l’affût, chasseuses coureuses et tisseuses de toiles. Ces résultats nous ont confortés dans notre idée de comparer l’abondance et la richesse spécifique des communautés d’araignées par guilde de chasse et non pas seulement sur la totalité des données. Contrairement à ce qui est observé dans la littérature, la famille des Lycosidae domine nos échantillons suivis des Linyphiidae. En effet, traditionnellement on observe dans les cultures d’Europe centrale une majorité de Linyphiidae puis des Lycosidae (Sunderland, 1999). Cette sous-représentation des Linyphiidae
  36. 36. 30 THEBAULT David peut être liée à un sous-échantillonnage dû à un biais humain ou au fait que lors des échantillonnages cette famille n’ait pas encore atteint son maximum démographique. Aucune différence significative d’abondance et de richesse spécifique, sur l’ensemble de la population d’araignées, en fonction du type d’agriculture n’a été mise en évidence. Cela ne correspond pas avec ce qui est vu dans la littérature et qui tend à montrer qu’il y ait plus d’abondance et de richesse spécifique dans les parcelles biologiques (Schmidt et al., 2005 ; Clough et al., 2005). Cependant, actuellement de nombreuses études semblent montrer qu’il n’y ait pas toujours de différences au niveau de l’abondance et de la richesse spécifique totale entre les parcelles biologiques et conventionnelles (Prieto-Benitez & Méndez, 2010). Cela peut s’expliquer par le fait d’une réplication insuffisante des unités d’échantillonnage ou d’un manque de compatibilité entre les parcelles biologique et conventionnelle. En effet, dans certains cas les parcelles biologiques étaient bordées pour la plupart de terres gérées de manière conventionnelle (Schmidt et al., 2005a). De plus, l’absence de différence significative de l’abondance et de la richesse spécifique totale, entre les cultures biologiques et conventionnelles, peut s’expliquer par le fait que l’efficacité d’un type d’agriculture dépend en grande partie de la complexité du paysage ou plus précisément du pourcentage élevé de surface non cultivées et non urbanisées (Concepción et al., 2008). Nos hypothèses sont donc : soit les parcelles biologiques étudiées ont un paysage environnant avec une surface non cultivée insuffisante, soit les parcelles conventionnelles étudiées ont un paysage environnant avec une surface non cultivée suffisante pour atténuer la différence de richesse spécifique et d’abondance de l’ensemble de la communauté d’araignées entre cultures biologiques et conventionnelles. C’est la deuxième hypothèse qui est validée ici. Des différences significatives, entre les cultures biologiques et conventionnelles, ont été mises en évidence pour la richesse spécifique et l’abondance des guildes de chasse. L’abondance des chasseuses à l’affût, ainsi que l’abondance et la richesse spécifique des chasseuses coureuses sont significativement plus importantes en culture biologique. Ces résultats sont en adéquation avec ceux trouvés dans l’étude de Feber et al. (1998). L’effectif des chasseuses à l’affût étant plus limité dans notre étude par rapport aux autres guildes, ces résultats sont à prendre avec précautions. Cette plus grande abondance et richesse spécifique des chasseuses à l’affût et des coureuses s’explique par : premièrement le fait que les insecticides sont absents en culture biologique, les populations d’araignées ne subissent donc pas de mortalité liée à ce facteur (Pekar & Kocourek, 2004 in Prieto-Benitez & Méndez, 2010). Cependant, Laster et Brazzel (1968) ont montré que les araignées avaient une tolérance aux pesticides et qu’elles étaient moins sensibles aux insecticides que certains autres insectes prédateurs comme les coccinelles. Deuxièmement, les cultures biologiques ont une plus grande couverture et diversité d’adventices (« mauvaises herbes »). Cela a pour effet de fournir aux populations d’araignées une plus grande complexité structurelle et de lieux où se cacher à la surface du sol (Sunderland & Samu, 2000). Troisièmement, les champs biologiques reçoivent de plus importants apports de fumier et ont une rotation des cultures plus complexe permettant d’améliorer la qualité du sol. Cela peut bénéficier aux araignées en augmentant la disponibilité des insectes tels que les collemboles, ou les moucherons. Ces proies supplémentaires sont d’autant plus importantes que dans les cultures de blé d’hiver, surtout au printemps, la quantité de proies est un facteur limitant (Harwood et al., 2001). Il a également été montré que l’abondance et la richesse spécifique des tisseuses de toiles ne sont pas significativement plus importantes en culture biologique. C’est cohérent avec les résultats trouvés par Feber et al. (1998). Cependant, il a également été montré dans notre étude une abondance et une richesse spécifique significativement plus importante en culture conventionnelle pour les tisseuses de toiles. Ce serait dû au fait que bien que le milieu en culture biologique soit globalement plus favorable aux araignées tisseuses de toile, ces
  37. 37. 31 THEBAULT David dernières, par leur mode de déplacement aérien aléatoire (ou « ballooning ») sont incapables de s’orienter en direction des cultures biologiques. De plus en Maine-et-Loire, il n’y a que 8 % de cultures biologiques contre 92 % de cultures conventionnelles. Cette tendance est également observée en France. Cette faible proportion de cultures biologiques rend la tâche d’autant plus compliquée pour les araignées tisseuses de toiles, car il y aura proportionnellement moins de chance pour ces araignées d’arriver jusqu’aux cultures biologiques. Une autre raison pouvant expliquer la plus faible abondance et richesse spécifique des araignées tisseuses de toiles est que les cultures biologiques se trouvent majoritairement dans des contextes bocagers, et les haies sont un obstacle important au mode de déplacement aérien passif des araignées tisseuses de toiles. Une dernière raison qui expliquerait cette plus faible abondance et richesse spécifique des tisseuses de toiles en culture biologique serait liée au travail du sol plus fréquent en culture biologique (Everts et al., 1989 in Clough et al., 2007). En effet, en culture biologique, du fait de l’absence de pesticides, les agriculteurs doivent réaliser un travail du sol plus fréquent afin du lutter contre le « salissement » des parcelles les adventices. Les araignées tisseuses de toiles auront beaucoup de difficultés à éviter ces perturbations répétées, car leur mode de déplacement aléatoire n’est par définition pas prévisible. Elles sont donc soumises aux conditions climatiques du moment. 3.3 Influence des variables paysagères sur les communautés d’araignées Nos résultats révèlent que les effets du paysage (ou des variables paysagères) sont visibles sur les abondances mais pas sur les richesses spécifiques des araignées, que ce soit sur l’ensemble des araignées ou par guildes de chasse. C’est cohérent avec ce que nous pensions et cela s’explique par la nature même de la variable « richesse spécifique ». En effet, il suffit d’avoir un individu pour être comptabilisé comme une espèce, ce qui tend à réduire l’information et à limiter la variation dans le jeu de données. La conséquence est d’avoir moins de probabilité d’avoir une corrélation significative de celle-ci avec les variables paysagères, d’autant plus que le nombre d’espèces d’araignées en milieu agricole reste modeste et en général ne dépasse que rarement les 120 espèces (Prieto-Benitez & Méndez, 2010). La réponse des araignées face au paysage est comprise jusqu’à 500m autour de la zone d’étude. Clough et al. (2007) ont montré que l’effet du contexte paysager sur les communautés d’araignées pouvait aller jusqu’à 3 km selon les espèces. Notre étude a également mis en évidence que l’effet du paysage est surtout marqué quand les guildes de chasse sont considérées, d’où l’importance d’utiliser cette approche pour cette étude. De plus, il a été prouvé qu’il y a de meilleures réponses des araignées au contexte paysager dans un buffer de 500m. Dans ce buffer, la plupart des réponses des araignées au contexte paysager diffèrent selon la position dans la parcelle. En effet, on remarque qu’une réponse positive des communautés d’araignées, ici une augmentation de leur abondance, face à l’augmentation d’une variable paysagère sera plus marquée en bord de parcelle et tendra à s’atténuer en milieu de parcelle. Ce phénomène peut s’expliquer par le fait que toutes les espèces ne peuvent se déplacer jusqu’au centre de la parcelle. Par opposition, une réponse négative des communautés d’araignées, ici une baisse de leur abondance, face à l’augmentation de la variable paysagère sera encore plus marquée en milieu de parcelle qu’en bord de parcelle, car l’effet limitant de la capacité de dispersion peut accroitre cet effet négatif déjà marqué en bord de parcelle. Cependant, il est important de signaler qu’il y a peu de différences significatives observées entre les bords et milieux de parcelles. Au final, contrairement aux hypothèses précédentes cela illustre donc une grande capacité de dispersion des araignées et pour les trois types de chasses. Dans le buffer de 100m la réponse
  38. 38. 32 THEBAULT David des communautés d’araignées au contexte paysager est la même quelle que soit la position dans la parcelle. On a également remarqué un effet positif des cultures sur l’abondance des chasseuses coureuses et des tisseuses de toiles. C’est inattendu et cela témoigne de l’importance d’habitats similaires, bien que non pérennes (ex : prairies), à proximité de nos cultures. Nos résultats montrent que l’abondance des chasseuses coureuses, en grande majorité représentées par les Lycosidae, est corrélée positivement à une majorité des surfaces paysagères non cultivées (prairies, bois, bandes enherbées, et haies) et donc corrélées positivement au pourcentage de surfaces non cultivées dans le paysage environnant la zone d’étude. Ces résultats sont en accord avec d’autres publications (Clough et al., 2007). De fait, les paysages moins dominés par les terres arables ont des habitats plus pérennes. Ces habitats pérennes non cultivés semblent donc particulièrement importants pour les espèces d’araignées de type chasseuses coureuses. Ceux-ci peuvent non seulement servir de lieux pour passer l’hiver (abri contre les prédateurs, reproduction, ou lieux de repos) en raison d’une perturbation réduite, mais sont également plus diversifiés en espèces et ont des ressources alimentaires plus prévisibles (Sunderland, 1999). Il semble que les Lycosidae utilisent donc les cultures de manière facultative pour chasser et chassent prioritairement dans les habitats non cultivés et les écotones comme les bandes enherbées ou les bords de parcelles (Sunderland & Samu, 2000). À l’inverse, nous avons mis en évidence que l’abondance des tisseuses de toiles, en grande majorité représentées par les Linyphiidae, est corrélée négativement à l’ensemble des surfaces paysagères non cultivées (prairie, bois, bandes enherbées, et haies). Ces résultats sont également en accord avec ce qui est vu dans la littérature (Clough et al., 2007). Cela tend à montrer que pour les Linyphiidae les habitats plus pérennes sont non seulement pas importants, mais défavorables. Ces résultats peuvent s’expliquer : d’une part, par le fait que les habitats non cultivés sont, de par la nature passive du mode de dispersion des Linyphiidae, un frein à leur circulation. Cela est d’autant plus impactant dans le cas de bois et de haies. Il semble que cette famille utilise prioritairement les cultures pour chasser, contrairement aux Lycosidae. D’autre part, l’effet négatif des prairies sur la population de Linyphiidae peut s’expliquer par la compétition inter-guilde de chasse et même inter- spécifique. En effet, nous savons que les prairies ont un effet positif sur la population de Lycosidae et que ces dernières tendent à évoluer dans ce type de milieu. Une compétition entre les Linyphiidae et les Lycosidae est donc envisageable, d’autant qu’il est établi que les principaux ennemis naturels des araignées sont d’autres araignées (Wise, 1993 in Schmidt et al., 2005b). Il a également été montré que les variables paysagères semblent avoir globalement un effet négatif sur l’abondance total des communautés d’araignées. Maintenant qu’il a été démontré que le contexte paysager impacte les communautés d’araignées nous pouvons supposer qu’il explique en partie la répartition des Lycosidae chasseuses coureuses et/ou des Linyphiidae tisseuses de toiles en fonction des cultures biologiques et conventionnelles. En effet, la présence importante des éléments paysagers corrélés positivement pour les Lycosidae (ici les boisements, bandes enherbées, haies) et/ou les éléments paysagers corrélés négativement pour les Linyphiidae (ici les prairies, haies) autour des parcelles biologiques peuvent expliquer la répartition observée. Après vérification sur les données cartographiques SIG, cette hypothèse est en partie validée. En effet, il semble y avoir plus de prairies et de haies en culture biologique, favorisant ainsi les Lycosidae et à l’inverse défavorisant les Linyphiidae.
  39. 39. 33 THEBAULT David 4. Conclusion Nous avons mis en évidence que la richesse spécifique et l’abondance des communautés d’araignées sont plus importantes en agriculture biologique lorsque l’on compare par guilde de chasse, excepté pour les tisseuses de toiles. L’hypothèse de notre premier objectif est donc en partie validée. Concernant le second objectif, nous avons à la fois démontré un effet bénéfique des variables paysagères non cultivées sur les araignées chasseuses coureuses et ceci d’autant plus sur les individus présents en bord de parcelle, mais nous avons également mis en évidence un effet négatif des variables paysagères non cultivées et ceci est d’autant plus accentué en milieu de parcelle. La seconde hypothèse est donc là aussi en partie validée. Cette étude a mis en évidence la grande disparité existant au sein des araignées et l’importance de ne pas se contenter d’une approche uniquement spécifique mais aussi de travailler à l’échelle des groupes fonctionnels, tels que les guildes de chasse, qui permettent d’avoir des résultats plus probants. Favoriser le maintien de l’abondance et la richesse en espèce des araignées dans les agroécosystèmes a pour conséquence de favoriser le maintien de leur rôle d’auxiliaire de cultures, donc de favoriser la régulation des ravageurs de cultures et ainsi indirectement de contribuer à la productivité agricole. La gestion des communautés d’araignées doit se faire à l’échelle locale, mais également à l’échelle paysagère. Cela implique que les mesures de gestion devraient inclure la connaissance de leurs exigences spatiales. Suite à ce travail, il serait intéressant de poursuivre l’étude et de traiter le reste des données recueillies sur le terrain afin de valider ou non ces conclusions. L’étude de la variable travail du sol sera particulièrement intéressante du fait que très peu d’études ont été réalisées sur ce sujet. De plus, il serait intéressant d’intégrer à ces analyses des variables complémentaires, pouvant également impacter les communautés d’araignées (Clough et al., 2007) : l’historique cultural des parcelles, les taux de pesticides dans les cultures conventionnelles et leur fréquence, ainsi que le pourcentage de connectivité entre les habitats. Ce stage a été complet et formateur. J’ai eu à la fois énormément de terrain, de rencontres et de discussions avec des acteurs du monde agricole, ainsi qu’un travail rédactionnel et analytique important. Pour cette dernière partie, j’ai été amené à utiliser des outils statistiques et cartographiques. Les acteurs du monde agricole que j’ai rencontrés étaient d’une grande diversité : élus, directeurs de pôle et autres personnels de la chambre, exploitants agricoles : et m’ont permis d’avoir une vision globale et cohérente de ce milieu. De plus, ce stage m’a permis de compléter mes connaissances naturalistes, via mon travail réalisé sur le terrain (OAB et étude sur les araignées) et mes échanges avec les associations naturalistes et l’université de Rennes 1.
  40. 40. 34 THEBAULT David Bibliographie Cardoso, P., Erwin, T.L., Borges, P.A.V., New, T.R., 2011. The seven impediments in invertebrate conservation and how to overcome them. Biological Conservation, 144, 2647–2655. Clough, Y., Kruess, A., Kleijn, D., Tscharntke, T., 2005. Spider diversity in cereal fields: comparing factors at local, landscape and regional scales. Journal of Biology, 32, 2007–2014. Clough, Y., Holzschuh, A., Gabriel, D., Purtauf, T., Kleijn, D., Kruess, A., Steffan-Dewenter, I., Tscharntke, T., 2007. Alpha and beta diversity of arthropods and plants in organically and conventionally managed wheat fields. Journal of Applied Ecology 44, 804–812. Concepcion, E., Dıaz, M., Baquero, R., 2008. Effects of landscape complexity on the ecological effectiveness of agri-environment schemes. Landscape Ecology, 23, 135–148. Feber, R.E., Bell, J., Johnson, P.J., Firbank, L.G., Macdonald, D.W., 1998. The effects of organic farming on surface-active spider (Araneae) assemblages in wheat in southern England (UK). Journal of Arachnology, 26, 190 –202. Harwood, J.D., Sunderland, K.D., Symondson, W.O.C., 2001. Living where the food is: web location by linyphiid spiders in relation to prey availability in winter wheat. Journal of Applied Ecology, 38, 88–99. Hole, D.G., Perkins, A.J., Wilson, J.D., Alexander, I.H., Grice, P.V., Evans, A.D., 2005. Does organic farming benefit biodiversity? Biological Conservation, 122, 113–130. Knapp, M., Ruzicka, J., 2012. The effect of pitfall trap construction and preservative on catch size, species richness and species composition of ground beetles (Coleoptera: Carabidae). European Journal of Entomology, 109, 419–426. Krebs, C.J., 1989. Ecological methods. Harper & Row Publishers, New York., 654 pp. Lafage, D., Petillon, J., « En préparation ». Disentangling the influence of local and landscape factors on alpha and beta diversities : opposite response of plants and ground-dwelling arthropods in wet meadows. Lang, A., Filser, J., Henschel, J.R., 1999. Predation by ground beetles and wolf spiders on herbivorous insects in a maize crop. Agriculture Ecosystems and Environment, 72, 189–199. Laster, M., Brazzel, J.R., 1968. A comparison of predator populations in cotton under different control programs in Mississippi. J. Economical of Entomology, 61, 714–719. Le Roux, X., Barbault, R., Baudry, J., Burel, F., Doussan, I., Garnier, E., 2008. Agriculture et Biodiversité. Valoriser les Synergies. Expertise scientifique collective, synthèse du rapport, INRA, France. Luczak, J., 1979. Spiders in agrocoenoses. Polish Ecological Studies, 5, 151–200. Peeters, A., Malijean, J.F., Biala, K., Brouckaert, V., 2004. Les indicateurs de biodiversité pour les prairies : un outil d’évaluation de la durabilité des systèmes d’élevage. Revue fourrages, 178, 217-232. Prieto-Benítez, S., Méndez, M., 2010. Effects of land management on the abundance and richness of spiders (Araneae): a meta-analysis. Biological Conservation, 144, 683–691.

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