UNE APPROCHE EXPÉRIMENTALE IMPACT D'UNE PLANTE INVASIVE SUR UN RÉSEAU "PLANTE-POLLINISATEUR" NATIF : UNE APPROCHE EXPÉRIMENTALE Baumberger Teddy M2 R BIOECO The impact of an alien plant on a native plant-pollinator network : an experimental approach Lopezaraiza-Mikel, M. E., Hayes, R. B., Memmott (2007) Ecology letters,10

Objectifs : INTRODUCTION MATÉRIEL et MÉTHODE RÉSULTATS DISCUSSION IMPACT D'UNE PLANTE INVASIVE SUR UN RÉSEAU "PLANTE-POLLINISATEUR" NATIF : UNE APPROCHE EXPÉRIMENTALE INTRODUCTION MATÉRIEL et MÉTHODE RÉSULTATS DISCUSSION Objectifs : 1. Effet d'une espèce étrangère sur les visites pollinisateurs de communauté végétale native  HYPOTHÈSE : détournement des pollinisateurs par l'espèce étrangère 2. Quantifier la perturbation du transport de pollen via les insectes  HYPOTHÈSE : dominance du pollen étranger dans le "réseau de transport" pollinique 3. Influence de la généralisation des insectes visiteurs sur les plantes natives  HYPOTHÈSE : intégration de l'espèce étrangère dans le réseau de pollinisation

Impatiens glandulifera IMPACT D'UNE PLANTE INVASIVE SUR UN RÉSEAU "PLANTE-POLLINISATEUR" NATIF : UNE APPROCHE EXPÉRIMENTALE INTRODUCTION MATÉRIEL et MÉTHODE RÉSULTATS DISCUSSION Impatiens glandulifera Modèle biologique : Espèce végétale envahissante en habitat "naturel" ou "semi-naturel" Description de l'espèce étrangère envahissante : - Impatiens glandulifera = Balsamine d'Hymalaya - Herbacée annuelle de grande taille (1,5 – 3 m) - Forte production de fleurs, de nectar et de pollen - Introduction = XIXième siècle - Invasive en Europe parfois "transformatrice" sensus Richardson (2000) Concept de réseau biologique : Réseau de visite florale et réseau de transport pollinique Fruit d'Impatiens glandulifera

Site étudié : Plan expérimental : Site 1 Site 2 Site 3 Site 4 IMPACT D'UNE PLANTE INVASIVE SUR UN RÉSEAU "PLANTE-POLLINISATEUR" NATIF : UNE APPROCHE EXPÉRIMENTALE INTRODUCTION MATÉRIEL et MÉTHODE RÉSULTATS DISCUSSION Site étudié : Végétation "naturelle" ou "semi-naturelle" = Bristol (Grande Bretagne) Plan expérimental : - 4 sites étudiés - 2 patchs par site - 1 placette par patch :  1 placette contrôle avec Impatiens glandulifera intactes  1 placette expérimentale avec Impatiens gladulifera dont les fleurs ont été ôtées Site 1 Site 2 Site 3 Site 4

IMPACT D'UNE PLANTE INVASIVE SUR UN RÉSEAU "PLANTE-POLLINISATEUR" NATIF : UNE APPROCHE EXPÉRIMENTALE INTRODUCTION MATÉRIEL et MÉTHODE RÉSULTATS DISCUSSION Plan expérimental : - Récolte des données des visites des fleurs par les insectes : Echantillonnage tout les 7 – 16 jours du 2 Juillet 2003 au 23 Septembre 2003 Conditions = sèches et chaude Echantillonnage = 1 jour / site Identification espèces végétales à 1 m autour du transect Détermination des unités florales + nombre / plantes Le pollinisateur marche pour aller de fleur en fleur = unité florale Le pollinisateur vole pour aller à d'autre fleurs = changement d'unité florale

 CONSTRUCTION DU RÉSEAU DE VISITE DES POLLINISATEURS IMPACT D'UNE PLANTE INVASIVE SUR UN RÉSEAU "PLANTE-POLLINISATEUR" NATIF : UNE APPROCHE EXPÉRIMENTALE INTRODUCTION MATÉRIEL et MÉTHODE RÉSULTATS DISCUSSION Plan expérimental :  CONSTRUCTION DU RÉSEAU DE VISITE DES POLLINISATEURS Prélèvement des insectes sur chaque unité florale Détermination de l'espèce d'insecte + plante visitée  CONSTRUCTION DU RÉSEAU DE TRANSPORT DE POLLEN Récupération des grains de pollen avec un cube de gel de glycérine Identification des 5 premiers individus de chaque ordre d'insecte Identification + comptage des grains de pollen

Comparaison entre les placettes "contrôles" et "expérimentales" IMPACT D'UNE PLANTE INVASIVE SUR UN RÉSEAU "PLANTE-POLLINISATEUR" NATIF : UNE APPROCHE EXPÉRIMENTALE INTRODUCTION MATÉRIEL et MÉTHODE RÉSULTATS DISCUSSION Traitement et analyse des données : Réseau de visite Comparaison entre les placettes "contrôles" et "expérimentales" - Diversité spécifique totales des insectes - Abondance totale des insectes - Richesse spécifique des insectes sur les plantes natives - Abondance totale des insectes sur les plantes natives  Modèle linéaire univarié avec deux facteurs : 1. Facteur "traitement" (avec fleurs vs. sans fleur) = facteur fixe 2. Facteur "site" = site (sites 1 à 4)

Généralisation des insectes et visite sur les fleurs étrangères IMPACT D'UNE PLANTE INVASIVE SUR UN RÉSEAU "PLANTE-POLLINISATEUR" NATIF : UNE APPROCHE EXPÉRIMENTALE INTRODUCTION MATÉRIEL et MÉTHODE RÉSULTATS DISCUSSION Traitement et analyse des données : Réseau de transport de pollen 2 tests 1. Influence du traitement (avec ou sans fleur) sur la quantité de pollen étranger transportée 2. Influence du traitement sur la quantité de pollen natif transporté Généralisation des insectes et visite sur les fleurs étrangères 1. Nombre d'espèce d'insectes par espèce végétale 2. Nombre d'espèce végétale par espèce d'insecte

(Nombre de morphotypes) IMPACT D'UNE PLANTE INVASIVE SUR UN RÉSEAU "PLANTE-POLLINISATEUR" NATIF : UNE APPROCHE EXPÉRIMENTALE INTRODUCTION MATÉRIEL et MÉTHODE RÉSULTATS DISCUSSION Résultats généraux : Ordre Nombre d'espèces (Nombre de morphotypes) Nombre d'individus Diptère 100 541 Hyménoptère 31 665 Coléoptère 25 359 Hémiptère (10) 165 Lépidoptère 4 6 Dermaptère 2 Mécoptère 1 Total 173 1741

RÉSULTATS sur les VISITES des fleurs IMPACT D'UNE PLANTE INVASIVE SUR UN RÉSEAU "PLANTE-POLLINISATEUR" NATIF : UNE APPROCHE EXPÉRIMENTALE INTRODUCTION MATÉRIEL et MÉTHODE RÉSULTATS DISCUSSION RÉSULTATS sur les VISITES des fleurs Réseaux de visite : réseau d'une placette type Nombre d'unités florales Nombre d'espèces d'insectes = unité florale d'Impatiens glandulifera = unité florale des plantes natives

RÉSULTATS sur les VISITES des fleurs IMPACT D'UNE PLANTE INVASIVE SUR UN RÉSEAU "PLANTE-POLLINISATEUR" NATIF : UNE APPROCHE EXPÉRIMENTALE RÉSULTATS sur les VISITES des fleurs Richesse Spécifique des insectes Influence d'Impatiens glandulifera sur la DIVERSITÉ des visiteurs

RÉSULTATS sur les VISITES des fleurs IMPACT D'UNE PLANTE INVASIVE SUR UN RÉSEAU "PLANTE-POLLINISATEUR" NATIF : UNE APPROCHE EXPÉRIMENTALE RÉSULTATS sur les VISITES des fleurs Abondance totale des insectes Influence d'Impatiens glandulifera sur l'ABONDANCE des visiteurs

RÉSULTATS sur les VISITES des fleurs IMPACT D'UNE PLANTE INVASIVE SUR UN RÉSEAU "PLANTE-POLLINISATEUR" NATIF : UNE APPROCHE EXPÉRIMENTALE RÉSULTATS sur les VISITES des fleurs Richesse spécifique des insectes sur les plantes natives Influence d'Impatiens glandulifera sur la DIVERSITÉ des visiteurs sur les plantes natives

RÉSULTATS sur les VISITES des fleurs IMPACT D'UNE PLANTE INVASIVE SUR UN RÉSEAU "PLANTE-POLLINISATEUR" NATIF : UNE APPROCHE EXPÉRIMENTALE RÉSULTATS sur les VISITES des fleurs Abondance des insectes sur les plantes natives Influence d'Impatiens glandulifera sur l'ABONDANCE des visiteurs sur les plantes natives

Résultat généraux sur le transport de pollen : IMPACT D'UNE PLANTE INVASIVE SUR UN RÉSEAU "PLANTE-POLLINISATEUR" NATIF : UNE APPROCHE EXPÉRIMENTALE INTRODUCTION MATÉRIEL et MÉTHODE RÉSULTATS DISCUSSION TRANSPORT de POLLEN Résultat généraux sur le transport de pollen : - Placettes contrôles → 96 % du pollen = pollen d'Impatiens glandulifera - Placettes expérimentales → 37 % du pollen = pollen d'I. glandulifera Pollen I. glandulifera Pollen natif

Impatiens glandulifera Facteurs à effet significatif IMPACT D'UNE PLANTE INVASIVE SUR UN RÉSEAU "PLANTE-POLLINISATEUR" NATIF : UNE APPROCHE EXPÉRIMENTALE INTRODUCTION MATÉRIEL et MÉTHODE RÉSULTATS DISCUSSION TRANSPORT de POLLEN Résultat sur le transport de pollen en fonction des différents facteurs : Pollen source = Impatiens glandulifera Pantes natives Facteurs à effet significatif - Traitement - Ordre d'insecte - Ordre d'insecte x traitement

QUANTITÉ de POLLEN TRANSPORTÉ en fonction de l'ordre d'insecte IMPACT D'UNE PLANTE INVASIVE SUR UN RÉSEAU "PLANTE-POLLINISATEUR" NATIF : UNE APPROCHE EXPÉRIMENTALE INTRODUCTION MATÉRIEL et MÉTHODE RÉSULTATS DISCUSSION QUANTITÉ de POLLEN TRANSPORTÉ en fonction de l'ordre d'insecte Pollen étranger Pollen natif

GÉNÉRALISATION des insectes IMPACT D'UNE PLANTE INVASIVE SUR UN RÉSEAU "PLANTE-POLLINISATEUR" NATIF : UNE APPROCHE EXPÉRIMENTALE INTRODUCTION MATÉRIEL et MÉTHODE RÉSULTATS DISCUSSION GÉNÉRALISATION des insectes Les visites et les taxons d'insectes : - 37 % des espèces d'insectes = visite de Impatiens glandulifera - 81,6 % = Abeille à miel (Apis mellifera, Hyménoptère) - 15,5 % = Bourdon des champs (Bombus pascuorum, Hymenoptère) Probabilités de visite d'Impatiens glandulifera : - Augmente avec la généralisation de l'espèce d'insecte - Diptères = plantes natives > I. glandulifera - Hémiptères + hyménoptères = généraliste - Coléoptères = spécialistes des plantes natives

Pas de compétition entre plantes IMPACT D'UNE PLANTE INVASIVE SUR UN RÉSEAU "PLANTE-POLLINISATEUR" NATIF : UNE APPROCHE EXPÉRIMENTALE INTRODUCTION MATÉRIEL et MÉTHODE RÉSULTATS DISCUSSION Visites des plantes / insectes : - Pas de compétition entre I. glandulifera et plantes natives - Facilitation des visites / natives avec I. glandulifera - Impatiens glandulifera = grande attraction des pollinisateurs - Impact de Impatiens glandulifera variable en fonct° de l'espèce d'insecte - Compétition à échelle plus vaste Pas de compétition entre plantes Compétition entre patchs

Réseau de pollen et généralisations des insectes : IMPACT D'UNE PLANTE INVASIVE SUR UN RÉSEAU "PLANTE-POLLINISATEUR" NATIF : UNE APPROCHE EXPÉRIMENTALE INTRODUCTION MATÉRIEL et MÉTHODE RÉSULTATS DISCUSSION Réseau de pollen et généralisations des insectes : - Dominance du pollen étranger (I. glandulifera) - Augmentation du succès de I. glandulifera ?? - Spécialisation des Coléoptères + Diptères sur les plantes natives - Hyménoptères = généralistes - Diversité fonctionnelle des pollinisateurs = clé pour la pollinisation des natives - 71 % stigmate "natif" = pollen étranger ; 7 à 14 % pollen total = pollen étranger - Diminution de la production de graines "natives" ??

Limites de l'étude + critiques : IMPACT D'UNE PLANTE INVASIVE SUR UN RÉSEAU "PLANTE-POLLINISATEUR" NATIF : UNE APPROCHE EXPÉRIMENTALE INTRODUCTION MATÉRIEL et MÉTHODE RÉSULTATS DISCUSSION Limites de l'étude + critiques : - Abondance variable des plantes natives et d'Impatiens glandulifera  comparaison réellement possible entre les deux traitement ? - Impact d'Impatiens glandulifera inconnu sur la production de graines natives (sauf pour Stachys palustris : L. Chittka & S. Schürkens, 2001, Nature) - Pas de placette jamais envahie par I. glandulifera → biais / attractivité d'I.glandulifera - Choix des sites et placettes = subjectif  estimer et/ou mesurer la densité d'Impatiens glandulifera + plantes natives

Apports de cette étude : IMPACT D'UNE PLANTE INVASIVE SUR UN RÉSEAU "PLANTE-POLLINISATEUR" NATIF : UNE APPROCHE EXPÉRIMENTALE INTRODUCTION MATÉRIEL et MÉTHODE RÉSULTATS DISCUSSION Apports de cette étude : - Etude conceptuelle, expérimentation originale, point de vue novateur - Prise en compte des communautés végétales (Olesen et al., 2002, Divers. Distrib.) - Complément d'autres études (Morales & Aizen, 2006, J. Ecol.) - Remise en question des effets + ou – des espèces invasives - Mise en évidence d'impacts insoupçonnés des espèces invasives - Mise en évidence des ≠ impacts en fonction de l'échelle spatiale - Autocritique de l'étude par les auteurs

MERCI DE VOTRE ATTENTION… Baumberger Teddy M2 R BIOECO The impact of an alien plant on a native plant-pollinator network : an experimental approach Lopezaraiza-Mikel, M. E., Hayes, R. B., Memmott (2007) Ecology letters,10

IMPACT D'UNE PLANTE INVASIVE SUR UN RÉSEAU "PLANTE-POLLINISATEUR" NATIF : UNE APPROCHE EXPÉRIMENTALE INTRODUCTION MATÉRIEL et MÉTHODE RÉSULTATS DISCUSSION TRANSPORT de POLLEN Résultat sur le transport de pollen en fonction des différents facteurs :