Macroecology of pollinisation in France : consequences of land-use changes on communities of insect pollinator and pollinaion services

Macro-écologie de la pollinisation en France : conséquences des changements d'occupation du sol sur les communautés d'insectes pollinisateurs et le service de pollinisation

• Auteur / Autrice : Nicolas Deguines
• Direction : Romain Julliard, Colin Fontaine
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Ecologie
• Date : Soutenance en 2013
• Etablissement(s) : Paris, Muséum national d'histoire naturelle
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la nature et de l'Homme - Évolution et écologie (Paris)
• Jury : Président / Présidente : Anne-Laure Jacquemart
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Michael Pocock
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Isabelle Dajoz, Sandrine Petit

Mots clés

Mots clés contrôlés

Effets des sols

Effets de l'agriculture industrialisée

Pollinisation

Résumé

Les insectes pollinisateurs, responsables de la pollinisation de la majorité des plantes à fleurs, sont essentiels au fonctionnement des écosystèmes terrestres et fournissent aux sociétés humaines un service écosystémique important. Parmi les menaces pesant sur la biodiversité, les changements d’occupation du sol sont une cause majeure des déclins observés de pollinisateurs. Cependant, la grande diversité des pollinisateurs n’est que partiellement représentée dans la littérature. Les objectifs de cette thèse sont d’étudier à large échelle spatiale les conséquences des changements d’occupation du sol sur les communautés d’insectes pollinisateurs (Coleoptera, Diptera, Hymenoptera, et Lepidoptera), et l’approvisionnement du service de pollinisation. Une partie des travaux repose sur un programme de sciences participatives mis en place en 2010, le Suivi Photographique des Insectes POLLinisateurs (Spipoll). Nous montrons que l’urbanisation est le changement d’occupation du sol le plus néfaste pour les communautés de pollinisateurs, bien qu’apparaissent des différences de vulnérabilité entre ordres d’insectes. Au sein des milieux agricoles, la richesse des communautés de pollinisateurs augmente avec la proximité aux milieux semi-naturels ou avec l’hétérogénéité du paysage. La composition des communautés est elle aussi affectée par la proximité aux milieux semi-naturels, avec un effet positif sur les spécialistes aux traits floraux. Enfin, nous montrons par l’analyse de deux décennies de données de productions agricoles des régions de France que l’efficacité de l’intensification agricole décroit avec l’augmentation de la dépendance aux pollinisateurs des cultures, suggérant un effet négatif à large échelle de l’intensification agricole sur le service de pollinisation. Cette thèse met en évidence la nécessité d’étudier la composition des communautés d’insectes pollinisateurs dans leur ensemble et souligne que leur conservation à l’échelle de la France doit considérer les milieux agricoles. De plus, elle montre que l’atténuation des effets néfastes de l’agriculture intensive sur les communautés d’insectes pollinisateurs devrait aussi bénéficier aux plantes sauvages et au service de pollinisation, laissant entrevoir la possibilité d’une agriculture productive et respectueuse de la biodiversité.

Pollinators are essential to both ecosystem functioning and humanity, by pollinating the majority of flowering plants, among which many crops. Among the threats to biodiversity, land-use changes are a major driver of pollinator declines. However, the vast diversity of pollinators is only partially represented in the scientific literature. This thesis aims to study at a large spatial scale the consequences of land-use changes on communities of insect pollinators (Coleoptera, Diptera, Hymenoptera, and Lepidoptera), and the provisioning of pollination services. Part of this work relies on a citizen science programme started in 2010, the Photographic Survey of Flower Visitors. We show that urbanisation is the most detrimental land-use change to pollinator communities, in spite of varying sensitivity among insect orders. Within agricultural land-use, pollinator richness increases with either increased proximity to semi-natural areas or higher landscape heterogeneity. Regarding the composition of pollinator communities, feeding specialists are only maintained in the proximity of semi-natural areas. Finally, we analysed two decades of crop production data from French administrative regions, and show that the efficiency of agricultural intensification decreases with increasing crop’ pollinator dependency. This suggests that agricultural intensification has a large scale detrimental effect on pollination services. This thesis highlights (1) the need to study the composition of pollinator communities, and (2) that pollinator conservation at national level must take agricultural areas into consideration. Moreover, our results suggest that mitigating the negative effects of agricultural intensification on pollinators should benefit to both wild plants and pollination services, opening a way to promote efficient agricultural production while preserving biodiversity.