Interactions plantes-insectes dans deux écosystèmes forestiers méditerranéens contrastés : le cas des scolytes (Coleoptera Curculionidae Scolytinae) en région méditerranéenne

Plant-insect interactions in two contrasting forest ecosystems : bark beetles (Coleoptera Curculionidae) in Mediterranean area

• Auteur / Autrice : Marion Durand-Gillmann
• Direction : Bruno Fady, Thomas Boivin, Hendrik Davi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Ecologie
• Date : Soutenance le 07/02/2014
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Sciences de l'environnement (Aix-en-Provence)
• Jury : Président / Présidente : François Lieutier
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Bruno Fady, Thomas Boivin, Hendrik Davi, Massimo Faccoli, Louis-Michel Nageleisen
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : François Lieutier, Massimo Faccoli

Mots clés

Mots clés contrôlés

Pin d'Alep

Sapin pectiné

Forêts -- Santé

Forêts -- Dépérissement

Plantes -- Maladies -- Épidémies

Écophysiologie

Plantes -- Populations

Animaux -- Populations

Scolytes

Mots clés libres

Scolytes

Dynamique des populations

Écophysiologie

Endémie

Épidémie

Dépérissement

Santé des forêts

Tomicus destruens

Abies alba

Pinus halepensis

Bark beetles

Population dynamics

Ecophysiology

Endemic

Epidemic

Decline

Forest health

Tomicus destruens

Abies alba

Pinus halepensis

Résumé

Les écosystèmes forestiers méditerranéens présentent des espèces d'arbres vivant en limite sud de leur aire de répartition sensibles aux stress climatiques et des espèces vivant au coeur de leur aire de répartition et a priori adaptées à ces mêmes stress. Ces contrastes interrogent sur la diversité potentielle des mécanismes régulant la dynamique des populations de leurs parasites, et en retour l'impact des parasites sur la dynamique de leurs hôtes. Les scolytes constituent un bon modèle pour l'étude de ces interactions hôte-parasite car ils alternent des phases endémiques et épidémiques. Nous avons développé une approche pluridisciplinaire couplant la caractérisation de traits écophysiologiques et dendrométriques impliqués dans la résistance des populations d'arbres aux attaques de scolytes avec la caractérisation de facteurs écologiques clés pour la démographie des scolytes. Chez le pin d'Alep, T. destruens est présent à un niveau endémique mais des attaques subsistent dans des patchs d'arbres formés par des arbres attaqués et morts suite aux attaques, des arbres attaqués qui ont résisté et des arbres non attaqués. Des stratégies de dispersion locale différentes selon les deux grandes phases du cycle de T . destruens semblent favoriser l'exploitation d'une ressource peu abondante. Chez le sapin pectiné, nous avons montré qu'une communauté abondante de scolytes s'attaque à des arbres déjà affaiblis par des sécheresses répétées et présentant un mauvais état sanitaire et une croissance en baisse. Ces deux écosystèmes forestiers permettent de mieux appréhender les mécanismes impliqués dans les interactions plantes-insectes dans un contexte de changement global.

Mediterranean forest ecosystems have both trees living in their southern range and being sensitive to climatic stress and tree species living in the core of their range and being non sensitive to the same stress. These contrasts in tree populations questioned about potential contrasts in their interrelationships with their parasites and on the impact of that parasites have on their host in turn. Bark beetles are a relevant model to study such host-parasite interactions because they alternate endemic and epidemic phases. We developed a multidisciplinary approach combining the characterization of ecophysiological and dendrometrical traits involved in resistance of tree populations to bark beetle attacks with this assessment of key ecological factors involved in bark beetles demography. We focused on the two following contrasted Mediterranean ecosystems in South-Eastern France: a healthy Aleppo pine interacting with a bark beetle population at an endemic state and a declining population of the Silver fir interacting with a bark beetle community at an epidemic state. Our results suggested that this Aleppo pine population, the pine shoot beetle T. destruens showed low abundance levels. All attacks remained in patches formed by dead trees following the attacks. T. destruens dispersal strategies seem to favor the exploitation of a scarce resource. On silver fir, we showed a bark beetle community attacking trees already weakened by repeated droughts and with poor health status and low growth. The study of these two contrasted forest ecosystems allowed us to shed some critical light on the mechanisms involved in plant-insect interactions in the context of global change.