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La lutte biologique par conservation des habitats est une voie pour réduire la dépendance et l’impact des traitements insecticides qui sont nombreux et toxiques. Elle est particulièrement appropriée pour les vergers d’agrumes qui comprennent, souvent, de grandes surfaces non cultivées. Les auxiliaires présents en plus grand nombre dans un enherbement sont alors plus facilement mobilisables lors d’attaques massives de ravageurs sur les arbres. Ce travail de thèse a pour objectif d’évaluer l’impact des modes de gestion de l’enherbement (fauche, broyage, travail du sol et herbicide) sur les communautés végétales et les populations d’auxiliaires au sein du verger, en s’intéressant à deux communautés évoluant à deux échelles spatiales distinctes : les Phytoseiidae et les Coccinellidae. Nos résultats ont montré une différenciation fonctionnelle des communautés végétales soumises à différents modes de gestion dans le temps. Les Phytoseiidae sont présents en abondances comparables dans toutes ces communautés végétales mais sont cependant influencés par l’abondance dans le couvert des espèces végétales portant des densités de trichomes modérés et des domaties. De même, les abondances de Coccinellidae sont positivement corrélées à l’abondance des Poaceae sur la parcelle alors que les modalités de gestion de l’enherbement testées n’ont pas montré d’effet significatif. Ces connaissances ont pu être mobilisées et articulées pour l’élaboration d’un prototype d’outil d’aide à la décision contribuant à la conception de vergers agroécologiques. Il permet l’évaluation ex ante de scénarios de pratiques de gestion de l’enherbement en vue d’optimiser la lutte biologique par conservation au sein des vergers d’agrumes. Nous avons choisi une approche fonctionnelle qui permettra de généraliser facilement l’outil à d’autres cultures moyennant un élargissement de la base de données comportant les traits fonctionnels aux espèces végétales non renseignées et une bonne connaissance des affinités des auxiliaires que l’on cherche à favoriser / Biological control through habitat conservation is a way to reduce the reliance on and the impact of insecticide treatments that are numerous and toxic. It is particularly suitable for citrus orchards which include large areas often uncultivated. The natural enemies present in greater number in a vegetal cover are then more easily mobilized during massive attacks of pests on trees. The aim of this thesis is to evaluate the impact of different weed management methods (mowing, milling, tillage and herbicide) on plant communities and natural enemies populations within the orchard, focusing on two communities that evolve at two distinct spatial scales: the Phytoseiidae and the Coccinellidae. Our results showed a functional differentiation of vegetal communities managed with different weed management methods over time. Phytoseiidae are present in comparable abundances in all these plant communities but are influenced by the abundance of plant species with densities of moderate trichomes and domaties in the vegetal cover. Similarly, the abundances of Coccinellidae are positively correlated with the abundance of Poaceae species on the plot whereas the weed management modalities have no significant impact. This knowledge has been mobilized and articulated for the development of a decision-making tool prototype contributing to the design of agro-ecological orchards. It allows ex ante evaluation of scenarios of weed management practices in order to optimize biological control by conservation in citrus orchards. We have chosen a functional approach which will easily allow to generalize the tool to other crops by expanding the database with functional traits to non-informed plant species and a good knowledge of the affinities of natural enemies to promote

Master of Science / Department of Entomology / Brian P. McCornack / Winter canola production in the south-central US is commonly threatened by a complex of aphid species that can cause up to 70% in yield loss. Aphid species vary in their life-history traits, performance (sequestration/excretion of secondary compounds; glucosinolates), vertical distribution within the plant, and temporal dynamics across the growing season. Colonizing behavior of these aphids may be affected by intrinsic characteristics of the host plant (bottom-up effects), such as nutritional value, secondary compounds, or plant architecture. Understanding bottom-up effects may enable the evaluation of plant-level interactions that are influencing predator-prey dynamics. The goal of my research project is to understand aphid population dynamics in different canola plant structures, assess whether aphid quality (sequestration/ excretion of glucosinolates) is influenced by feeding location on the canola plant, and if so, assess the impact on the existing predator communities, specifically the development and fitness of immature and adult Hippodamia convergens. A combination of filed and greenhouse experiments provided novel contributions that will help shape our understanding of key factors regulating aphid population growth in canola fields, which will lead to more judicious use of insecticides and better sampling strategies.

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Harmonia axyridis is a ladybird native to Asia, but introduced widely as a biocontrol agent. It is invasive and detrimental to native species in North America, which meant its arrival in Britain was met with concern. Establishment was seen as an opportunity to track the spread of an invasive alien species (IAS) whilst also monitoring impacts on native species. The aims of this thesis were to examine the responses of native British ladybirds to the arrival of H. axyridis, to establish the effect of the IAS on native ladybirds when compared to other drivers, and to investigate the possible facilitation of the H. axyridis invasion by natural enemy release. Modelling ladybird distributions with life-history and resource-use traits found that species predatory on a wide range of prey families had larger range sizes than those which ate fewer prey types. This suggests that the wide diet breadth of the IAS is likely to have played a critical role in the species’ rapid spread. Dietary niche overlap between H. axyridis and native ladybirds showed positive correlation with declines of native ladybirds. This indicates that the IAS is playing an important role, but the significance of urbanisation suggests habitat destruction is also significant. Abundance of H. axyridis was influenced by habitat type and aphid abundance, but not by the native ladybird community, suggesting the spread of the IAS will not be slowed by biotic resistance. Harmonia axyridis is attacked by native parasitoids, but at a much lower rate than is the native Coccinella septempunctata, in line with natural-enemy release theory. There was no evidence of attack rate increasing with time since arrival in an area. Overall, H. axyridis is an extremely successful IAS, with detrimental effects on native ladybirds which are likely to continue.

During the 1990s, over a period of just a few years, the multi-colored Asian lady beetle, Harmonia axyridis (Pallas) invaded the entire area of northern Europe. In parallel with this invasion, a decline in native coccinellid species was recorded in Belgium, Britain, and Switzerland, affecting mainly one common species: the two-spot ladybird, Adalia bipunctata L. An impressive trait of H. axyridis, that could explain both its high invasiveness and the decline of native coccinellids, is its predation behaviour. Intraguild predation is a trophic interaction between species that share the same prey – in this case, aphids. In order to determine the precise impact of this predation on the native coccinellid species, the predation behaviour of H. axyridis larvae was observed in Petri dishes and on plants. The resistance of H. axyridis to predation was also studied by exposing it without dorsal spines to native predator larvae, in order to test whether or not the dorsal spines are a physical defence against intraguild predation. In addition to these laboratory experiments, an original method was developed and used to track predation under field conditions. This method is based on the gas chromatography–mass spectrometry (GC-MS) detection of exogenous alkaloids in H. axyridis, especially alkaloids from native coccinellids likely to be subject to intraguild predation. My results show that, in the absence of aphids, H. axyridis consumes both A. bipunctata eggs and all larval instars in Petri dishes. On plants, depending to aphid density, this interaction can change with regards to larvae but not eggs. In addition to intraguild predation, competitive exclusion can occur because of quite aggressive behaviour towards competitors. Dorsal spines significantly reduce the number of bites inflicted, and thereby complement the other defense mechanisms of H. axyridis that enable it to remain dominant in competition for food resources. In semi-natural conditions, predation on the native coccinellids Adalia spp. Calvia spp. Coccinella septempunctata L. and Propylea quatuordecimpunctata (L.) was detected. The number of sites where this predation was observed suggests that this interaction is frequent. It was also observed that an H. axyridis larva can ingest several native coccinellid species, confirming its status as a predator of coccinellids. We can therefore conclude that intraguild predation by H. axyridis leads, as does resource competition, to a decline in native coccinellids./Introduite pour la lutte biologique dans les années 90, la Coccinelle asiatique, Harmonia axyridis (Pallas), a envahi en quelques années toute l’Europe du Nord. Parallèlement à cette invasion, un déclin de plusieurs espèces de coccinelles indigènes dont la très commune Coccinelle à deux points, Adalia bipunctata L. a été observé dans différents biotopes en Belgique, en Angleterre ainsi qu’en Suisse. Un des traits remarquables de la Coccinelle asiatique est son comportement de prédateur intraguilde qui pourrait expliquer à la fois ce déclin mais aussi en partie son caractère hautement invasif. La prédation intraguilde est une interaction trophique entre des espèces qui se nourrissent d’une même proie, dans ce cas-ci les pucerons. Afin de mieux connaître l’impact de cette prédation sur les coccinelles indigènes, le comportement de prédation des larves d’H. axyridis a été décrit en boîtes de Petri et sur plantes. Sa résistance à la prédation a également été étudiée en exposant des larves dépourvues d’épines dorsales à un prédateur indigène, dans le but de tester le rôle de ces épines en tant que défense physique à l’égard d’un prédateur intraguilde. En plus de ces expériences de laboratoire, une méthode originale a été développée et utilisée pour suivre cette prédation en conditions semi-naturelles. Elle se base sur la détection, en GC-MS, des alcaloïdes exogènes chez H. axyridis et en particulier des alcaloïdes produits par d'autres espèces de coccinelles susceptibles de subir une prédation intraguilde. Mes résultats montrent qu'en l'absence de pucerons, H. axyridis a un comportement de prédation vis-à-vis des œufs et de tous les stades larvaires d’A. bipunctata. La présence de pucerons, suivant leur densité, peut modifier cette interaction à l’égard des larves indigènes mais pas des œufs. En plus de la prédation intraguilde, une compétition par exclusion peut être aussi suspectée et expliquée par le comportement très agressif d’H. axyridis à l’égard de ses concurrents. Quant aux épines dorsales, elles permettent de réduire significativement le nombre de morsures et complètent ainsi les autres lignes de défense utilisées par H. axyridis pour s’imposer dans des ressources déjà exploitées par d’autres prédateurs. En conditions semi-naturelles, cette prédation à l’égard des coccinelles indigènes a été confirmée vis-à-vis d’Adalia spp. Calvia spp. Coccinella septempunctata L. et Propylea quatuordecimpunctata (L.). Vu le nombre de sites où cette prédation a été détectée, elle peut être considérée comme une interaction fréquente. De plus, une même larve de coccinelle asiatique peut ingérer plusieurs espèces de coccinelles indigènes confirmant indéniablement son statut de prédateur de coccinelles. Ainsi, nous pouvons conclure que la prédation intraguilde par H. axyridis sur les coccinelles indigènes participe très certainement au déclin de celles-ci et ceci très probablement au même titre que des phénomènes de compétition pour les ressources. / Doctorat en Sciences agronomiques et ingénierie biologique / info:eu-repo/semantics/nonPublished