Le contrôle biologique (C. -B. - l'utilisation d'ennemis naturels pour lutter contre les ravageurs) est durable, écologique et rentable pour contrer la résistance des ravageurs en augmentant l'utilisation des pesticides. Les parasitoïdes des pucerons sont des ennemis naturels communs des pucerons, les principaux ravageurs mondiaux dans l'agriculture. L'étude de la spécificité de l'hôte parasitoïde contribue à (1) comprendre les mécanismes écologiques et évolutifs de l'écosystème et (2) évaluer l'efficacité des agents de lutte biologique et les risques écologiques pour les espèces non ciblées. Cette étude porte sur la spécificité de l'hôte fondamental des parasitoïdes sur les niveaux individuels, en matière de besoins en ressources et dans le contexte des interactions multi trophiques sous stress abiotique environnemental, c'est-à-dire la limitation de l'eau. Aphidius ervi (Hymenoptera: Braconidés: Aphidiinae) a été choisi; ce parasitoïde puceron est largement utilisé comme modèle écologique et comme agent de lutte biologique commercial (BCA). D'une part, l'indice de spécificité de l'hôte A. ervi a été mesuré sur une large gamme d'espèces de pucerons. D'autre part, les impacts indirects de la limitation de l'eau ont été étudiés sur la spécificité de l'hôte du parasitoïde. En outre, les modifications induites par le stress hydrique dans la plante et les traits de vie des pucerons ont été mesurés. A. ervi s'est avéré être une espèce intermédiaire spécialisée qui a attaqué toutes les espèces de pucerons à des taux élevés, mais n'a pas pu se développer correctement sur toutes les espèces. Les quelques espèces qui se développaient bien étaient phylogénétiquement proches et appartenaient à la tribu des Macrosiphini. En outre, une corrélation positive de préférence - performance a été trouvée. Sous stress hydrique, la préférence et la performance des parasitoïdes ont été affectées, causant la perte de la corrélation. La limitation de l'eau a modifié négativement la qualité nutritionnelle de la plante, ce qui a entraîné une faible performance des pucerons sur les plantes hôtes. Ceci à son tour a diminué la convenance des hôtes pucerons pour le parasitoïde. Les effets de la limitation de l'eau n'étaient pas similaires pour toutes les combinaisons plantes-pucerons et dépendaient de plusieurs facteurs, à savoir les mécanismes végétaux adaptés au stress et la spécialisation de l'hôte des pucerons et des parasitoïdes. / Biological control (BC - the use of natural enemies to control pests) are sustainable, environmentally friendly and cost-effective methods to counteract pest resistance by increasing pesticide use. Aphid parasitoids are common natural enemies of aphids, the major worldwide pests in agriculture. The study of parasitoid host specificity contributes to (1) understanding ecological and evolutionary mechanisms driving the ecosystem and (2) evaluating the efficiency of biocontrol agents and the ecological risks for non-target species. This study focuses on the parasitoids fundamental host specificity on individual levels, in terms of resource requirements and in the context of multi-trophic interactions under environmental abiotic stress, i.e.water limitation. Aphidius ervi (Hymenoptera: Braconidae: Aphidiinae) was chosen; this aphid parasitoid is used widely as an ecological model and commercial biological control agent (BCA). On the one hand, A. ervi host specificity index was measured on a broad range of aphid species. On the other hand, the indirect impacts of water limitation were investigated on the host specificity of the parasitoid. Furthermore, water stress-induced modifications in the plant and the aphid life-history traits were measured. A. ervi was shown to be an intermediate specialist species who attacked all aphid species at high rates but was unable to develop well on all of them. The few that developed well were phylogenetically close and belong to the Macrosiphini tribe. Interestingly, a positive correlation preference – performance was found. Under water stress, both preference and performance of parasitoids were affected causing loss of the correlation. Water limitation negatively altered the plant nutritional quality resulting in low aphid performance on host plants. This in turn decreased the suitability of aphid hosts for the parasitoid. The impacts of water limitation were not similar across all plant-aphid combinations and depended on several factors, namely stress-adapted plant mechanisms and the host specialization of both aphids and parasitoids.

Les herbivores consomment les tissus végétaux et affectent la survie et la croissance des végétaux. Les ennemis naturels des herbivores peuvent réguler leurs populations et indirectement diminuer les dommages sur la végétation. Les relations entre plantes, herbivores et prédateurs sont liées aux caractéristiques intrinsèques des espèces végétales mais aussi influencées par la communauté végétale environnante. L'hypothèse de résistance par association stipule qu'une communauté végétale diversifiée entraîne une diminution des dégâts sur une plante cible par dilution, répulsion des herbivores et/ou favorisation des ennemis naturels. Inversement, les herbivores peuvent se concentrer sur la plante-cible dans une communauté végétale diversifiée (susceptibilité par association). L'objectif de cette thèse est d'évaluer 1) l'influence de la composition de la communauté végétale sur les herbivores et leurs dommages sur une plante-cible, 2) l'impact de la régulation des herbivores par les prédateurs et 3) les interactions entre herbivores, communauté végétale et prédateurs, et les conséquences pour les intensités d'herbivorie sur la plante-cible. Nous nous sommes focalisés sur les dommages causés par les insectes herbivores sur des plantules d'essences forestières feuillues (Betula pendula, Quercus robur et Q. ilex). La variété importante de communautés végétales, au niveau inter (essences dominantes) et intraparcellaire (présence, structure et composition), nous a permis de tester les effets du voisinage végétal sur les insectes herbivores et leurs dommages sur les plantules cibles. Les oiseaux insectivores sont les principaux prédateurs d'insectes et nous avons cherché à estimer les effets de leur exclusion sur les insectes et les conséquences pour les plantules, et ceci le long des gradients de composition du voisinage végétal. Enfin, le degré de spécialisation (spécialiste/généraliste) et le mode de vie (exo/endophyte) ont été caractérisés car ils conditionnent les réponses des insectes herbivores à la végétation voisine ainsi que la prédation avienne. Le voisinage végétal des plantules-cibles modifie la charge en herbivores et les dommages engendrés. Ces réponses sont liées à la spécialisation de l'insecte herbivore : la colonisation des plantules par les espèces spécialistes (mineuses de feuilles) est négativement affectée par la structure de la végétation locale (présence, recouvrement arbustif). Les dommages d'insectes généralistes augmentent avec la richesse spécifique des peuplements et dans les parcelles dominées par des espèces conspécifiques. Les abondances des insectes externes et leurs dommages sont régulés par les oiseaux insectivores mais cet effet indirect dépend de l'espèce de plantule-cible et de la composition de la communauté végétale. Les effets de cascade trophique sont les plus intenses dans les parcelles de pin maritime où les plantules constituent une ressource nouvelle pour les niveaux trophiques supérieurs. Plus localement, le voisinage végétal modifie la sensibilité des arthropodes à la prédation: les oiseaux insectivores bénéficient aux plantules lorsque les proies sont plus accessibles (végétation environnante supprimée).Pour conclure, une des principales richesses de ces résultats vient de la mise en évidence d'interactions très fortes existant entre les effets des oiseaux insectivores et la végétation environnante. Les effets indirects des prédateurs et directs de la végétation environnante sont très liés au degré de spécialisation des insectes phytophages et à leur mode de vie. / Herbivory is thought to depend on intrinsic plant resistance traits and negatively affect survival and growth of plants. Predators can depress herbivore populations and thereby indirectly limit the consumption of primary producers. The surrounding vegetation is also expected to modify the interactions between a focal plant, its herbivores and their natural enemies. The surrounding vegetation may disrupt the colonisation and the consumption of a focal plant by insect herbivores, providing associational resistance. Increasing diversity of neighbouring vegetation can decrease resource availability or enhance herbivores control by predators. By contrast, associational susceptibility may occur with higher levels of herbivory in a focal plant in more diverse plant communities. We tested 1) the effect of the neighbouring vegetation on the levels of herbivory on seedlings, 2) the indirect impact of predators on herbivores and subsequent herbivory, and 3) the interactions between surrounding vegetation, focal plants, herbivores and predators. We examined the damage caused by insect herbivores on three native broadleaved species. We then compared the importance of taxonomic similarity between seedlings and canopy tree species and the structure and composition of surrounding vegetation at both large- and small-scales. Birds are vertebrate predators likely to limit damage to plants and facilitate plant growth by consuming herbivorous insects. We estimated their effects by excluding them from focal plants, and compared their interactive effects with vegetation diversity or removal. The effects of surrounding vegetation and avian predation were also disentangled on concealed- vs. external-feeding guilds (predation sensitivity) and specialist- vs. generalist-insects.Surrounding vegetation of focal seedlings influences the abundance of insect herbivores and damage. Specialist insects (leaf miners) are affected by the understorey vegetation close to oak seedlings, decreasing with its presence or structural diversity. The damage caused by generalist insects depend on the large-scale composition of plant communities, and increase with tree species richness and cover or on conspecific forest habitats. Exclusion of insectivorous birds affects insect herbivory in a species-specific manner, and also greatly varies with forest habitats and presence of vegetation around focal plants. The indirect effect of bird predation on leaf damage is observed on seedlings beneath noncongeneric canopy trees. The removal of local surrounding vegetation affects the top-down effect of insectivorous birds on insect herbivores, according to their sensitivity to predation and the accessibility of preys. To conclude, our studies provide experimental evidences of interactive effects between bird predation and neighbouring vegetation on insect herbivores and levels of herbivory. These indirect effects are strongly related to the specialisation of herbivores and to their sensitivity to bird predation.

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