Proposition de stage de Master 2

Année universitaire 2016-2017

Unité d’accueil : UMR Agroécologie – Pôle Gestion Durable des Adventices

Encadrement : Alice Charalabidis (alice.charalabidis@inra.fr); Stéphane Derocles (Stephane.Derocles@inra.fr); David Bohan (David.Bohan@inra.fr).

Dates du stage : printemps-été 2017 (6mois) 

Contexte

Les enjeux environnementaux tels que le déclin de la  biodiversité (Gaba et al., 2014) ainsi que la demande sociétale et les contraintes législative appellent à la nécessité de mettre en place des solutions alternatives à l’utilisation intensive de produits phytosanitaires. Les carabes (Coleoptera : Carabidae) granivores sont des consommateurs abondants de graines d’adventices dans les agroécosystèmes ( Thiele 1977, Honek et al. 2003, Menalled et al. 2007, Frank et al. 2011, Ward et al. 2014). Se déplaçant essentiellement au sol, ils consomment les graines issues des pluies de semences avec des taux de consommations pouvant atteindre des valeurs extrêmes de 1000 graines/m²/jour (estimation) (Honek et al. 2003). Ainsi, les carabes représenterait un agent de lutte biologique à favoriser dans les agroécosystèmes de par le service écosystémique de régulation des adventices qu’ils assurent (Kromp 1999).

Dans les paysages agricoles, les carabes sont organisés en communautés complexes. Au sein de ces communautés carabiques, la diversité des espèces présentes et la diversité de leurs traits peut induire de la compétition (intra ou interspécifique) pour les ressources alimentaires et/ou de la prédation (interspécifique ou cannibalisme). Ces différentes interactions pourraient avoir un effet sur l’efficacité du service écosystémique de régulation des adventices en modifiant les comportements liés à la consommation des graines par les carabes. Des études ont montrés l’existence de comportements spécifiques d’agrégations ou d’évitements chez les carabes, en réponse à la présence d’indices chimiques laissés sur le sol par des individus conspécifiques (Guy et al. 2008). Par conséquent, les carabes semblent capables d’ajuster leur comportement face à la présence d’individus de la même espèce. Nous émettons l’hypothèse que la présence d’autres espèces serait aussi perçue par les carabes et pourrait induire une modification de leur comportement de consommation des graines en fonction du type d’interactions rencontré (compétition, prédation ou les deux simultanément).

Objectifs du stage

Le stage aura donc pour objectifs de tester l’effet de la présence effective de prédateur et/ou de compétiteurs sur les comportements alimentaires (consommation de la ressource en particulier) d’un coléoptère carabique granivore. Le stage sera organisé en deux projets complémentaires. Le premier projet testera l’impact de la présence de compétiteurs et de prédateurs sur la consommation de graine de carabes granivores en laboratoire (i.e. via l’utilisation de microcosmes où l’individu focal sera placé dans différentes situations de compétition et/ou de prédation sur une échelle de temps de plusieurs jours).

Le second projet sera d’étudier à une très large échelle spatio-temporelle l’impact de la diversité des communautés carabiques et de la présence de compétiteurs et de prédateurs au sein de ces communautés sur le service de régulation des graines adventices assurés par les carabes granivore. Pour cela, l’approche consistera à  analyser une base de données issue de campagne d’échantillonnage de carabes dans 257 parcelles cultivées et effectuée sur 4 années au Royaume-Uni.

 

Mission du stagiaire :

Dans le cadre du projet d’expérimentation en laboratoire :

- Mise en place d’un protocole ;

- Capture en plein champ des carabes qui seront utilisés en expérimentation

- Elevage et maintien des carabes échantillonnés en captivité au laboratoire.

- Réalisation de l’expérimentation en laboratoire : tests dans différentes conditions répliquées (présence de compétiteurs et/ou de prédateurs)

- Analyse statistique des données récoltées.

Dans le cadre de l’analyse de la base de données :

-        Apprentissage du fonctionnement de la base de données

-         Analyse statistiques : mise en évidence des liens entre la présence de quatre espèces de carabes et des espèces adventices présélectionnées

Compétences particulières requises :
– Ecologie (des connaissances en écologie comportementale sont un atout)

– Maitrise des outils bureautiques et de recherche bibliographique
– Rigueur, esprit de synthèse, autonomie, sens de l’initiative et capacités à travailler en équipe

– Connaissance de la mise en place et la réalisation de protocoles de laboratoire

-        Connaissances des analyses statistiques et du logiciel R

-        Intérêt pour l’échantillonnage de plein champ

Le ou la stagiaire sera rémunéré(e) conformément à la législation des stages. Permis de conduire hautement souhaité.

Formation souhaitable: Master 2 en comportement, écologie comportementale, écologie ou dernière année école d’ingénieur agronome.

Bibliographie

Frank, S.D., Shrewsbury, P.M. & Denno, R.F., 2011. Plant versus prey resources: Influence on omnivore behavior and herbivore suppression. Biological Control, 57(3), pp.229–235. Available at: http://dx.doi.org/10.1016/j.biocontrol.2011.03.004.

Gaba, S. et al., 2014. Agroecological weed control using a functional approach: A review of cropping systems diversity. Agronomy for Sustainable Development, 34(1), pp.103–119.

Guy, A.G. et al., 2008. Avoidance of conspecific odour by carabid beetles: a mechanism for the emergence of scale-free searching patterns. Animal Behaviour, 76(3), pp.585–591. Available at: http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0003347208001668 [Accessed November 4, 2014].

Honek, A., Martinkova, Z. & Jarosik, V., 2003. Ground beetles (carabidae) as seed predators. european journal of entomology, 100, pp.531–544.

Kromp, B., 1999. Carabid beetles in sustainable agriculture: A review on pest control efficacy, cultivation impacts and enhancement. Agriculture, Ecosystems and Environment, 74(1–3), pp.187–228. Available at: http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0167880999000377.

Menalled, F.D. et al., 2007. Impact of agricultural management on carabid communities and weed seed predation. Agriculture, Ecosystems and Environment, 118, pp.49–54.

Thiele, H. V, 1977. Carabid beetles in their environment  w. s. H. B. H. H. L. M. Lindauer, ed., Springer - verlag.

Ward, M.J. et al., 2014. Giant Foxtail Seed Predation by Harpalus pensylvanicus (Coleoptera: Carabidae). Weed Science, 62(4), pp.555–562. Available at: http://www.bioone.org/doi/abs/10.1614/WS-D-14-00010.1 [Accessed December 16, 2014].