La punaise terne, Lygus lineolaris (Palisot de Beauvois) (Hemiptera : Miridae), est un insecte indigène de l'Amérique du Nord et il s'étend du Mexique à l'Alaska. L. lineolaris est extrêmement polyphage: elle se nourrit sur près de 400 espèces végétales, préférentiellement sur des tissus en pleine croissance (méristèmes) et change fréquemment de plantes hôtes pour répondre à ses besoins alimentaires. Au Québec, la production de fruits est concentrée dans le sud, tout comme la culture de la vigne (Vitis vinifera). Bien que l'industrie vitivinicole se soit fortement développée durant la dernière décennie, il existe peu d'études concernant L. lineolaris et V. vinifera sous l'angle des relations plantes -insectes. Pour mieux comprendre les types de relations pouvant exister entre eux, quatre expériences ont été menées : deux en laboratoire et deux en vignoble. L'objectif de l'expérience 1 (laboratoire) était de déterminer l'impact de la prise de nourriture sur une période d'une heure par les nymphes et les adultes de L. lineolaris durant différents stades phénologiques de V. vinifera. Nos observations aux microscopes ont permis de déterminer trois impacts différents: a) les attaques pendant une heure de L. lineolaris n'endommagent pas les méristèmes de V. vinifera car ils sont enrobés de pectine, stades phénologiques B à F ; b) la prise de nourriture est localisée sur le disque nectarifère et les dommages ne présentent pas de problème pour le développement futur du fruit, stades phénologiques H et I; c) les dégâts sont principalement situés sur le pédicelle des baies, stades phénologiques J à L. Durant les stades phénologiques B à L, le nombre de perforations, est significativement différent entre les nymphes et les adultes, mais pas le temps passé pour chaque piqûre. La prise de nourriture ponctuelle par L. lineolaris n'influence pas le développement normal de V. vinifera. L'objectif de l'expérience 2 (vignoble) était de déterminer l'effet de L. lineolaris lors d'une prise de nourriture prolongée sur V. vinifera. Différentes densités d'adultes et de nymphes ont été confinées durant 30 jours sur un cep ayant quatre bourgeons ou grappes. Nos observations suggèrent majoritairement des diminutions et quelques augmentations significatives de rendements en fonction de la densité de L. lineolaris et du stade phénologique de V. vinifera. L'objectif de l'expérience 3 (vignoble) était de comprendre les mouvements de populations de L. lineolaris dans un agroécosystème diversifié (vignobles, vergers de pommiers, champs de luzerne, boisés). Nos captures ont permis d'établir que L. lineolaris adulte est présent dans les vignobles durant toute la saison de croissance avec deux principaux pics: un au mois de mai (adultes hivernants) et un autre à la fin juillet début août. Les adultes de L. lineolaris conservent la même hauteur de vol, même si la hauteur de la canopée de la plante hôte change. L'objectif de l'expérience 4 (laboratoire) était d'estimer les niveaux de tolérance à deux insecticides (azinphos-méthyl et cypermétrine) sur trois populations de L. lineolaris situées le long du fleuve Saint-Laurent. Nos résultats n'ont pas révélé de différences significatives au niveau de la tolérance et nous pensons que la diversification des paysages agricoles rencontrés dans l'Est du Canada serait la principale explication des résultats. Ces deux insecticides utilisés dans l'Est canadien sont encore très efficaces contre L. lineolaris. Actuellement, avec les populations rencontrées sur le terrain, ces observations permettent de constater que L. lineolaris n'est pas un ravageur de premier ordre pour V. vinifera. Il faut toutefois rester vigilant, car les populations de L. lineolaris peuvent augmenter significativement d'une saison à l'autre. L. lineolaris pourrait causer des problèmes durant les vendanges en modifiant les propriétés organoleptiques du vin lors de la vinification, au même titre que Harmonia axyridis dans les vignobles situès sur la Péninsule de Niagara (Ontario, Canada). ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Lygus lineolaris, Populations, Insecticides, Toxicité, Vitis vinifera, Stades Phénologiques, Dommages, Cytologie, Baies, Rachis, Agroécosystème et Relation Plante-Insecte.

Les herbivores invertébrés sont présents dans presque tous les habitats de la planète et peuvent grandement affecter la performance des plantes en nature. Que ce soit en communautés naturelles ou artificielles, une grande variation des taux d'herbivorie entre différentes espèces de plante [i.e. plantes] peut être observée. Ceci s'explique par le fait que les caractéristiques fonctionnelles des plantes, aussi appelées « traits », affectent les préférences des herbivores. Une espèce de plante, de par ces traits physiologiques, morphologiques ou phénologiques, peut donc décourager et/ou éviter l'herbivorie. La compréhension des relations entre les herbivores invertébrés et les traits des plantes est donc indispensable à la compréhension de l'assemblage des communautés herbivores-plantes. Cependant, les connaissances sur les liens entre les différents traits des plantes et la préférence des herbivores sont diffuses et incomplètes. Ce mémoire vise donc à quantifier et caractériser les effets de plusieurs traits fonctionnels de plantes herbacées sur la quantité de dommage foliaire faite par des herbivores invertébrés et à comparer ces effets entre monocultures et polycultures. Pour ce faire, j'ai participé au projet du Jena Experiment , une prairie expérimentale située en Allemagne visant à étudier la biodiversité. Cette prairie est exposée aux herbivores invertébrés naturels se trouvant sur le site de l'étude. Pour réaliser mon projet, les degrés d'herbivorie causés par les invertébrés ainsi que les valeurs de plusieurs traits fonctionnels des plantes ont été mesurés pour chacune de 51 espèces de plante [i.e. plantes] se trouvant sur le site d'étude. Travaillant d'abord avec des monocultures, sept traits sur 42 mesurés ont été sélectionnés dans une régression multiple en tant que prédicteurs importants de l'herbivorie. Le modèle est robuste et explique 63% de la variation en dommage subi par les espèces à l'étude. Parmi ces sept traits, deux sont physiologiques (concentration de lignine et d' azote dans les feuilles), deux sont morphologiques (architecture des racines et érection de la tige), un est phénologique (durée de vie du feuillage) et deux sont reliés aux herbivores (nombre d'espèces de coléoptère et d'hémiptère pouvant potentiellement prédater les plantes). Dans une seconde étape, à partir de l'herbivorie mesurée en monoculture et des sept traits sélectionnés dans le premier volet, trois modèles ont été développés pour prédire l'herbivorie dans des communautés formant un gradient de biodiversité de une à 60 espèces de plantes. Pour les trois différents modèles, le pouvoir de prédiction était faible; de 6 à 32% de variance en dommage foliaire expliquée. De plus, la déviation entre valeurs observées et valeurs prédites de l'herbivorie augmentait significativement avec l'augmentation du niveau de biodiversité dans les communautés. Les résultats de ce mémoire suggèrent que des patrons complexes de corrélation entre les différents traits des plantes existent et qu'il est donc nécessaire de travailler avec le plus de traits possibles pour identifier ceux qui contrôlent vraiment l'herbivorie. De plus, des interactions entre les différentes espèces de plante [i.e. plantes] d'une communauté semblent affecter de façon importante, directement ou pas, les dommages foliaires infligés par les herbivores invertébrés.Les conclusions de ce mémoire remettent en question l'importance relative des traits agrégés pour prédire des processus écologiques à facteur biotique tel que l'herbivorie et soulignent la complexité des relations entre deux niveaux trophiques.

En esta tesis se ha muestreado el Parc Natural de Sant Llorenç del Munt i l'Obac y se ha realizado el inventario de las especies de hormigas de dicho Parc. Se han tomado muestras de 52 parcelas utilizando dos tipos de muestreo, la caza a vista y un total del 1040 trampas de caída. Se han llegado a censar 65 especies de hormigas, y la calidad de algunas de ellas (parásitas sociales y esclavistas) indican una buena conservación del medio. Tambien se ha estudiado en que medida los tipos de vegetación (fitosociológicamente) tienen características que se traducen en dos aspectos de las comunidades de hormigas que se encuentran en ellos: abundancia y riqueza de especies. El análisis se ha llevado a termino en tres niveles jerárquicos: Clase, Asociación y Alianza vegetal. Como conclusión general, se puede afirmar que sólo al nivel más elevado (Clase) se encuentra alguna influéncia de la agrupación fitosociológica en la comunidad de hormigas. Esto indicaria que las condiciones ecológicas generadas por los diversos tipos de vegetación no condicionan las comunidades de hormigas. La altitud está inversamente relacionada con la abundancia y la riqueza específica. Una de las especies detectada, Lasius neglectus, és una exótica invasora. En esta tesis se ha muestreado el Parc Natural de Sant Llorenç del Munt i l'Obac y se ha realizado el inventario de las especies de hormigas de dicho Parc. Se han tomado muestras de 52 parcelas utilizando dos tipos de muestreo, la caza a vista y un total del 1040 trampas de caída. Se han llegado a censar 65 especies de hormigas, y la calidad de algunas de ellas (parásitas sociales y esclavistas) indican una buena conservación del medio. Tambien se ha estudiado en que medida los tipos de vegetación (fitosociológicamente) tienen características que se traducen en dos aspectos de las comunidades de hormigas que se encuentran en ellos: abundancia y riqueza de especies. El análisis se ha llevado a termino en tres niveles jerárquicos: Clase, Asociación y Alianza vegetal. Como conclusión general, se puede afirmar que sólo al nivel más elevado (Clase) se encuentra alguna influéncia de la agrupación fitosociológica en la comunidad de hormigas. Esto indicaria que las condiciones ecológicas generadas por los diversos tipos de vegetación no condicionan las comunidades de hormigas. La altitud está inversamente relacionada con la abundancia y la riqueza específica. Una de las especies detectada, Lasius neglectus, és una exótica invasora y se ha aconsejado al parc su erradicación por medios físicos. / This thesis has sampled the Parc Natural de Sant Llorenç del Munt i l'Obac and has compiled the inventory of ant species that have been sampled out of 52 plots using two types of sampling, hunting view and a total of 1040 pitfall. We have been found 65 species of ants, and the quality of some of them (social parasite and slave) indicate a good preservation of the environment. It has also been studied how the vegetation types (phytosociologically) have characteristics that result in two aspects of ant communities found in them: abundance and species richness. The analysis was carried out in three hierarchical levels: Class, Association and Vegetable Alliance. As a general conclusion, we can say that only the highest level (class) is any influence of the group phytosociological ant community. This would indicate that ecological conditions generated by different types of vegetation condition ant communities. The altitude is inversely related to the abundance and richness. One of the detected species, Lasius neglectus, is an exotic invasive and was advised to parc eradication by physical means.

Le charançon du pin blanc (Pissodes strobi Peck) est un insecte de l'écorce que l'on retrouve dans la partie nord de l'Amérique du Nord. Dans la partie orientale de sa distribution, il est un problème pour les plantations d'épinette de Norvège et de pin blanc. Au printemps, il attaque les flèches terminales de ces derniers, ralentissant leur croissance et les tuant. Cette étude vise à déterminer si le charançon est soumis au phénomène de fenêtre de susceptibilité phénologique. La phénologie est la science qui étudie la répartition dans le temps des phénomènes périodiques caractéristiques du cycle vital des organismes. Le test a été effectué sur deux de ses hôtes: l'épinette de Norvège et le pin blanc, une espèce hôte exotique et une espèce indigène respectivement. Il s'agit de vérifier si le rythme de développement du charançon doit s'ajuster à la phénologie de ses hôtes pour profiter des meilleures conditions et maximiser sa fitness. Ce phénomène est connu pour des espèces folivores mais peu pour des insectes s'alimentant de l'écorce. Pour ce faire, sa performance a été évaluée de la ponte jusqu'au stade adulte pour trois dates d'introduction (mai, juin et juillet) en plantation près de Québec en 2005 et en 2006. En plus de flèches intactes, des flèches ayant été coupées durant l'hiver et des flèches ayant été coupées le jour de chacune des introductions ont été utilisées comme témoins de la performance du charançon. 10 réplicas ont été récoltés. Les concentrations en azote et la teneur en eau de la couche subcorticale ont été analysées chimiquement, nous renseignant sur sa qualité nutritionnelle pour le charançon. Le taux d'émergence est obtenu à partir du ratio du nombre d'adultes émergés et du nombre d'oeufs pondus par flèche. Les résultats montrent que le nombre de trous de ponte et le nombre d'adultes émergeants diminue significativement en fonction du temps, mais pas le taux d'émergence. La survie des oeufs n'est donc pas significativement affectée par la période de ponte. La performance de ponte et d'émergence est progressive et linéaire de mai à juillet. La variable qui affecte le plus la performance de l'insecte est le type de flèche. La performance est maximale lorsque la flèche est coupée lors de l'introduction. La différence majeure qui existe entre la flèche intacte et coupée est la pression de résine dans les canaux qui est pratiquement nulle dans la flèche coupée. Ceci montre à quel point cette défense est nuisible pour l'insecte, et ce dès la ponte. La performance de ponte et d'émergence sur le pin a été inférieure à celle sur l'épinette de Norvège. Cette dernière est donc un meilleur hôte pour le charançon. Bien que la période de ponte influence significativement la performance reproductive, l'insecte n'est pas contraint à l'intérieur d'une période de ponte restreinte. L'avantage pour l'insecte de pondre tôt en saison ne semble pas un facteur important de la dynamique de la population comme c'est le cas pour certaines espèces folivores. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Relation plante-insecte, Pissodes strobi, Synchronisme phénologique, Picea abies, Pinus strobus.

La pollinisation des fleurs de la canneberge cultivée est principalement entomophile. L'apport de pollinisateurs introduits (Abeille domestique, Bourdon fébrile et Mégachile de la luzerne) et l'impact des insectes indigènes à l'effort de pollinisation ont été étudiés. Une comparaison de l'effet de la présence et de l'absence des pollinisateurs a été faite, ainsi que l'impact du nombre d'ovules fécondés sur l'augmentation du poids des fruits. Nous avons aussi tenté de déterminer le facteur limitant de la quantité de fruits portés par une tige et le poids total de ces fruits. Par la suite, en analysant le nombre d'ovules fécondés dans chaque fruit, nous avons investigué le mécanisme possible qui pourrait permettre à une tige de porter soit un seul fruit, soit jusqu'à cinq fruits. Des parcelles exposées et non-exposées aux pollinisateurs ont été mises en place. Des tiges de canneberges furent étiquetées, chaque fleur de ces tiges a été comptée et la position hiérarchique de chaque fruit sur sa tige a été notée à la récolte. Le poids et la quantité d'ovules fécondés de chacun des fruits ont été mesurés en laboratoire. L'Abeille domestique a été le pollinisateur le plus fréquent dans les parcelles d'observation lors des deux étés, suivis de la Mégachile de la luzerne. Les bourdons ont été plus abondants, en 2006, dans une cannebergière de petite superficie, entourée d'habitats propices, qu'en 2005, dans une cannebergière de grande superficie, entourée de boisés. Le poids, le pourcentage de mise à fruit, le taux de pollinisation et le total des ovules fécondés par fruit sont significativement plus élevés en présence des pollinisateurs indigènes et introduits qu'en leur absence et ce pour chaque année. Plus de 40% de l'augmentation du poids des fruits est expliqué par l'augmentation de la quantité d'ovules fécondés. La présence d'une diversité de pollinisateurs (introduits et indigènes) permet une meilleure pollinisation, ce qui augmente le nombre d'ovules fécondés et le poids des fruits. Une pollinisation adéquate donnera donc un rendement accru. Finalement, il n'y a généralement eu aucune différence significative dans le poids moyen des fruits quand la tige porte entre un et cinq fruits. Les analyses tendent à démontrer que, sur une tige, les fruits ayant moins d'ovules fécondés se retrouvent dans les premières positions et que les fruits suivants doivent avoir plus d'ovules fécondés pour se rendre à maturité. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Canneberge, Pollinisation, Abeille, Bourdon, Mégachile, Abscission.

Thèse (D. en biologie)--Université du Québec à Montréal, 2005. / En tête du titre: Université du Québec à Montréal. Bibliogr.: f. 203-224. Publié aussi en version électronique.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

L'objectif de cette thèse est d'identifier et de comprendre les processus liant un ravageur à son habitat afin de limiter la population de ce ravageur. Deux approches peuvent permettre d'étudier l'hétérogénéité spatiale des populations d'une espèce: les statistiques appliquées à des données spatialisées et la modélisation mécaniste. Mon travail de thèse montre l'intérêt de combiner ces deux approches afin de comprendre l'interaction entre traits de vie et dynamique spatiale d'une population. Comprendre les comportements de dispersion nécessite de collecter des données spatiales à l'échelle de l'individu. En combinant une approche statistique par maximum de vraisemblance et un modèle mécaniste sur des données spatialisées que j'ai récoltées sur l'insecte par télémétrie RFID (Radio Frequency IDentification), j'ai montré une forte dépendance du déplacement vis-à-vis des éléments du paysage. Un modèle stochastique individu-centré (COSMOS) a été développé afin de simuler la propagation spatiale et les attaques du charançon en interaction avec les différents éléments du système de culture. Le modèle a été confronté avec succès à des données d'infestation réelles à l'échelle d'une parcelle de bananiers, en comparant les données d'infestation observées aux données simulées. Les propriétés émergentes du modèle ont été explorées en simulant des assemblages spatiaux de bananiers. Par exemple, le modèle a montré que la vitesse de colonisation d'une parcelle est plus importante lorsqu'elle est plantée de manière régulière plutôt qu'en groupes de bananiers. Le modèle a révélé l'importance de la zone de transition entre la bananeraie et la jachère pour l'optimisation du piégeage.

Les plantes sont au centre d’une grande diversité d’interactions biotiques entre organismes plus ou moins proches qui les exploitent en tant que ressources. L’objectif de cette thèse a été de comprendre comment les infections fongiques de la plante et la diversité des arbres en forêt modifient les interactions arbres-insectes. Nous avons tout d’abord effectué une méta-analyse pour poser le cadre théorique des effets indirects des infections fongiques sur les insectes herbivores associés aux mêmes plantes hôtes. L'effet de l’infection préalable des plantes par les champignons sur les préférences et performances des insectes s’avère généralement négatif. Cependant, la magnitude de cet effet délétère varie selon le mode de vie du champignon, la guilde trophique de l’insecte et la spatialité des interactions (interactions locales vs distantes). Nous avons ensuite analysé de façon empirique les interactions tripartites entre le châtaignier européen (Castanea sativa) et deux de ses bioagresseurs exotiques: le cynips (Dryocosmus kuriphilus), insecte galligène, et Cryphonectria parasitica, champignon pathogène responsable de la maladie du chancre. L'effet sur les taux d’infestation par le cynips de la composition spécifique en essences forestières des forêts de châtaigniers atteintes de chancre a été également étudié. Afin d'identifier les mécanismes sous-jacents aux effets de la diversité des forêts sur cet insecte invasif, les communautés d'insectes parasitoïdes et de champignons endophytes présents dans les galles ont été décrites. Les taux d’infection par le cynips étaient plus faibles dans les mélanges de châtaignier avec du chêne et du frêne que dans des parcelles de châtaignier monospécifiques ou dans les mélanges avec du pin. La composition des forêts influence aussi la composition des communautés de parasitoïdes associés aux galles du cynips mais pas leur abondance, richesse ou diversité. Les communautés de champignons endophytes des galles, étudiées par des méthodes de séquençage de nouvelle génération, sont indépendantes de la composition forestière. Par contre, celles présentes dans les galles différent fortement de celles des tissus foliaires adjacents. Nous avons ainsi apporté de nouvelles preuves que la diversité des plantes et les champignons pathogènes sont des facteurs clés déterminant les interactions plantes-insectes. Etudier comment les plantes interagissent avec leurs insectes et champignons associés, et les mécanismes sous-jacents à l’effet de la diversité des plantes sur ces interactions, doit permettre de mieux comprendre les relations entre diversité et fonctionnement des écosystèmes et de proposer des applications pour la gestion des bio-agresseurs forestiers natifs et exotiques. / Plants are the playground of a large diversity of biotic interactions between related and unrelated organisms exploiting them as common resources. The aim of this thesis was to understand how plant-insect interactions vary with fungal infection of their host plant and plant diversity. I first performed a meta-analysis to provide a theoretical background for plant-mediated effects of fungal infection on herbivorous insects. Overall, I found a negative plant-mediated effect of fungi on both insect preference and performance. However, this effect varied according to fungus lifestyle, insect feeding guild and spatial location of the interactions (local vs distant). Then I experimentally tested plant-fungus-insect tripartite interactions in the particular case of exotic bio-aggressors of the European chestnut (Castanea sativa): the Asian chestnut Gall Wasp (ACGW, Dryocosmus kuriphilus), and the fungal pathogen Cryphonectria parasitica, the causal agent of chestnut blight. I performed an observational study, in natural chestnut forest stands in Italy, where I tested how ACGW infestation rates vary with the tree species composition. I also investigated the mechanisms underlying plant diversity effects on the invasive pest, with a particular focus on its natural enemies such as insect parasitoids and endophytic fungi. ACGW infestation rates was lower in oak and ash chestnut mixtures compared to monocultures or pine-chestnut mixtures. Plot composition also influenced ACGW parasitoid community composition but not their abundances, diversity or richness. Endophytic communities of galls, described by using next generation sequencing methods, did not vary with plot composition. However, they strongly differed from surrounding leaf tissues. We thus provided evidence that plant diversity and fungal pathogens are key drivers of plant-insect interactions. Understanding how plants interact with associated insects and fungi, and mechanisms underlying plant diversity effect on these interactions, will improve our knowledge on diversity-ecosystem functioning relationships and will have practical applications for the management of native and exotic forest pests.