Conference PaperPDF Available

AGRICOBIO : Agriculture et corridor écologique à Guînes - Rôle des bandes fleuries et des haies dans la protection des cultures.

Authors:
  • Mairie de Lille

Abstract and Figures

Un agriculteur de Guînes a développé un réseau de bandes fleuries et de haies totalisant près de 3 hectares sur une plaine de 50 hectares de grandes cultures. Bien que les effets de tels aménagements soient décrits dans la littérature, leur développement par les agriculteurs reste relativement faible. Le Parc naturel régional des Caps et Marais d’Opale s’est rapproché de partenaires scientifiques et universitaires pour mettre en œuvre un projet de recherche en conditions réelles d’exploitation et de faire de ce site un observatoire pérenne des interactions entre la biodiversité et la production agricole. Dans cet article sera abordée une partie des premiers résultats après 3 années de suivi : les insectes auxiliaires de cultures, la mésofaune du sol, les vers de terre, les micromammifères et le hérisson.
Content may be subject to copyright.
AFPP – CINQUIÈME CONFÉRENCE INTERNATIONALE
SUR LES MÉTHODES ALTERNATIVES DE PROTECTION DES PLANTES
LILLE – 11 AU 13 MARS 2015
AGRICOBIO : AGRICULTURE ET CORRIDOR ECOLOGIQUE A GUINES
ROLE DES BANDES FLEURIES ET DES HAIES DANS LA PROTECTION DES CULTURES
M. BOUTIN
(1)
, K. PETIT
(2)
, S. OSTE
(2)
, C. DEVIGNE
(3)
, B. VANHEE
(3)
, P. DEVILLE
(3)
,
C. PERNIN
(4)
F. GRUMIAUX
(4)
(1) Parc naturel régional des Caps et Marais d’Opale (PNRCMO) – BP 22 – 62142 Colembert –
FRANCE – mboutin@parc-opale.fr
(2) Fédération Régionale de Défense contre les Organismes Nuisibles (FREDON) Nord Pas de Calais 21
et 265, Rue Becquerel - BP 74 - 62750 Loos en Gohelle - FRANCE - karine.petit@fredon-npdc.com
(3) Université Catholique de Lille, Faculté de Gestion, Economie, Sciences – 60 boulevard Vauban
59 000 Lille - FRANCE - cdevigne@icl-lille.fr
(4) Laboratoire Génie Civil et géo-Environnement, Université des Sciences et Technologies de Lille
(USTL) - Cité Scientifique 59655 Villeneuve d'Ascq Cedex - FRANCE - Fabien.Grumiaux@univ-
lille1.fr
RÉSUMÉ
Un agriculteur de Guînes a développé un réseau de bandes fleuries et de haies totalisant près de 3
hectares sur une plaine de 50 hectares de grandes cultures. Bien que les effets de tels
aménagements soient décrits dans la littérature, leur développement par les agriculteurs reste
relativement faible. Le Parc naturel régional des Caps et Marais d’Opale s’est rapproché de
partenaires scientifiques et universitaires pour mettre en œuvre un projet de recherche en
conditions réelles d’exploitation et de faire de ce site un observatoire pérenne des interactions entre
la biodiversité et la production agricole. Dans cet article sera abordée une partie des premiers
résultats après 3 années de suivi : les insectes auxiliaires de cultures, la mésofaune du sol, les vers de
terre, les micromammifères et le hérisson.
Mots-clés : biodiversité – auxiliaires – bandes fleuries – haies – grandes cultures.
ABSTRACT
AGRICOBIO : AGRICULTURE AND ECOLOGICAL CORRIDOR AT GUINES
ROLE OF THE FLOWER STRIPS AND THE HEDGES IN THE PROTECTION OF THE CULTURES
A farmer of Guines developed a network of flower strips and hedges adding up about 3 hectares on a
plain of 50 hectares of field crops. Although the effects of such infrastructures are described in the
literature, their development by the farmers remains low. The regional Natural Park of Caps et
Marais d’Opale joined together with scientific and university partners to operate a research project
in real conditions of exploitation and to make of this site a long-term monitoring observatory of the
interactions between the biodiversity and the agricultural production. In this article will be viewed a
part of the first results after 3 years of follow-up: the beneficial insects of cultures, the mesofauna of
the ground, the earthworms, the micromammals and the hedgehog.
Keywords: biodiversity – beneficials – flower strips – hedges – field crops.
INTRODUCTION
Le rôle de la haie en tant que régulateur du climat local et des écoulements hydriques dans des
paysages agricoles mais aussi comme réservoir d’animaux auxiliaires, est maintenant reconnu depuis
longtemps au niveau scientifique (INRA, 1976). L’intérêt des marges enherbées ou des bandes
enherbées en zone de culture a été mis en évidence depuis la fin des années 90 (Lagerlöf et Wallin,
1993 ; Kromp, 1999) et fait l’objet de nombreux travaux depuis une dizaine d’années (Dale et
Polasky, 2007, Billeter et al., 2008), soulignant leur importance, non seulement du point de vue du
maintien ou de la restauration d’une biodiversité « utile » à l’agriculture (préservation des animaux
auxiliaires) mais aussi en tant que filtres vis-à-vis d’éléments polluants et de frein vis-à-vis de
l’érosion et de la perte concomitante de sels nutritifs (De Snoo, 1999 ; Tsiouris et al., 2002 ; Dorioz et
al., 2006). La mise en œuvre des bandes enherbées n’en est néanmoins qu’à ses débuts.
Le projet Agricobio présenté s’appuie sur l’initiative d’un agriculteur qui a implanté un réseau de
bandes fleuries et de haies totalisant une emprise de 3 ha sur 2 blocs de culture respectivement de
17 et 33 ha. Les objectifs de l’agriculteur sont de protéger le sol et de développer le rôle des
auxiliaires de cultures. Unique sur le territoire régional, cette expérience a suscité l’intérêt de
plusieurs laboratoires de recherche qui se sont engagés à faire de ce site un observatoire pérenne sur
les liens entre l’agriculture (grandes cultures) et la biodiversité en conditions réelles d’exploitation.
Les nombreuses questions posées peuvent être regroupées autour de trois problématiques :
- Comment la biodiversité recolonise-t-elle les plaines cultivées ?
- Quels sont les liens et les impacts de cette biodiversité avec les cultures ?
- Comment ces aménagements peuvent-ils jouer le rôle de corridor écologique ?
La biodiversité est observée à travers plusieurs groupes choisis en fonction de leur représentativité
du milieu et des enjeux :
- la mésofaune (collemboles, acariens du sol,…) constitue un traceur très fin des modifications
de qualité des sols.
- les vers de terre (oligochètes) sont déterminants dans le travail du sol et le recyclage de la
matière organique.
- les complexes ravageurs-auxiliaires des cultures sont étudiés à travers les populations de
carabes, de syrphes, de chrysopes, des coccinelles mais aussi du hérisson.
- les micromammifères ont également été choisis pour leur qualité d’indicateurs du milieu
mais aussi pour leurs interactions avec les cultures.
PRESENTATION DE L’ETUDE ET DU SITE
Les différents facteurs qui influent le développement de la biodiversité sont :
- le type de sol. Trois types de sol sont représentés sur le secteur : les sols limoneux, les sols
limoneux argileux sur craie et les sols argilo-limoneux à silex,
- les haies, avec une diversité allant d’alignements naturels essentiellement composés de
prunellier (Prunus spinosa ) jusqu’à des haies récemment plantés avec une dizaine d’espèces
locales d’arbres et d’arbustes choisies pour répondre aux objectifs de l’agriculteur,
- les bandes fleuries en comparaison avec des bandes semées uniquement avec des
graminées,
- les pratiques agricoles, notamment le semis direct en opposition au labour systématique,
- les cultures et l’assolement.
Douze agriculteurs se sont portés volontaires et treize parcelles témoins ont été retenues pour
pouvoir effectuer des comparaisons avec le site aménagé (voir figure 1). Chaque laboratoire a mis en
place des protocoles spécifiques pour les variables étudiées : choix des parcelles, matériel, etc.
Figure 1 : Localisation du site-atelier Agricobio et des parcelles témoins (source : PNRCMO 2014)
Location of workshop area of Agricobio and the control plots (source: PNRCMO on 2014)
MATERIEL ET MÉTHODE
S
UIVI DE LA FAUNE FONCTIONNELLE DU SOL
Mésofaune du sol
Un échantillon composé de 3 prélèvements de sols a été réalisé sur chacune des stations. Chaque
prélèvement a été effectué grâce à un carottier (15cm x H20cm), sur une profondeur de 5cm, pour
récolter la mésofaune du sol aux printemps 2011 et 2012. La faune du sol a ensuite été extraite des
carottes de sol à l’aide d’un extracteur de type Berlèse-Tullgren pendant 10 jours. Les collemboles
ont été déterminés au niveau spécifique (Hopkin, 2007) et les acariens au niveau des sous-ordres :
Oribatida, Actinedida et Gamasida (Krantz, 1978). De plus, les taxons ont été regroupés selon leurs
distributions verticales. Trois types biologiques, épi-, hémi-, et eu-édaphiques, sont décrits chez les
collemboles, basés sur des critères morphologiques, anatomiques et écologiques (taille de l’individu,
régression oculaires, coloration, présence ou absence de furca). La prise en compte de ces groupes
permet d’appréhender les capacités de résilience d’un milieu, les espèces épiédaphiques, plus aptes
à se disperser rapidement, recolonisant plus rapidement les milieux perturbés (Ponge et al., 2006).
Vers de terre
Un échantillon composé de 3 ou 5 prélèvements a été réalisé sur chacune des stations. Chaque
prélèvement de vers de terre a été effectué sur une surface de 0,36 m² par une méthode qui couple
l'extraction chimique (Zaborski, 2003) et le tri manuel. La surface a été irriguée deux fois avec 5 L
d’une solution d’isothyocyanate d’allyle (AITC) (1 g AITC dissout dans 100 ml d'isopropanol / 10 L
d'eau) à 10 min d’intervalle. Les vers de terre émergeant à la surface du sol ont été prélevés pendant
10 minutes après chaque irrigation. Ensuite, chaque carré de sol a été creusé à une profondeur de 20
cm et les vers ont été recueillis par tri manuel. Les vers de terre dénombrés et pesés sont conservés
dans l’éthanol à 95° jusqu’à identification à l’aide des clés de détermination de Bouché (1972) et de
Sims et Gerard (1999). Les vers de terre ont également été classés en trois catégories écologiques
(anéciques, épigées et endogées) en fonction de leur morphologie (taille, pigmentation), de leur
comportement (alimentation) et de leur écologie (longévité, prédation) (Bouché, 1972).
S
UIVI DES AUXILIAIRES ET DES RAVAGEURS DE CULTURES
Auxiliaires contre les pucerons
Trois modes d’observations ont été retenus concernant les pucerons et les auxiliaires associés
(syrphes, chrysopes et coccinelles) : le piégeage avec des bols couleur jaune «bouton d'or» (27cm x
H9cm) fixé sur un tuteur permettant de le positionner à hauteur de végétation, le piégeage avec D-
vac (un aspirateur à insectes), et l’observation directe sur plantes. Huit zones ont été suivies en 2011,
12 en 2012 et 6 en 2013. Pour les bols jaunes, 6 dates ont fait l’objet d’un tri sur la période estivale
allant de mai à août. Les relevés au D-vac ont été effectués à 5 dates en 2011 (entre juin et
septembre) et à 2 dates en 2012 et 2013 (en mai et juillet) ciblés sur la période à risque vis-à-vis du
puceron. Des observations sur les cultures de blé et de colza ont été réalisées suivant le protocole
BSV (Bulletin de Santé du Végétal Grandes Cultures) de manière hebdomadaire sur la période de fin
mai à fin juillet en 2012 et 2013. Les échantillons prélevés avec des bols jaunes et avec le D-vac sont
placés en alcool à 70° pour être ensuite été triés et déterminés au laboratoire d’entomologie de la
FREDON Nord-Pas-de-Calais. Les clés d’identification utilisées sont celles de Speight et Sarthou
(2011 et 2013) pour les syrphes et celle de Baugnée et Branquart (2000) pour les coccinelles.
Les carabes, quant à eux, ont été échantillonnés par la mise en place de transects de 5 pièges Barber
(Ø 60mm). Les transects ont été disposés au sein de la parcelle d’étude (dans les bandes enherbées
ou dans les champs). Les carabes sont déterminés à l’espèce grâce à des clés de détermination de la
faune carabologique de France mises à jour (Coulon et al. 2011a et 2011b). L’abondance de chaque
espèce est également relevée. En 2011, cinq campagnes d’échantillonnages ont été réalisées entre
Juin et Septembre. En 2012, le protocole n’a été mis en place qu’en juin.
Les micromammifères et le hérisson
L’étude des micromammifères a été réalisée par la méthode du piégeage temporaire (avec relâcher
sur place). La sélection des sites d’échantillonnage a pris en compte la potentialité faunistique du
territoire, la présence ou l’absence d’éléments paysagers sur les plaines de culture tels que les
bandes fleuries ou les haies. Au total, 16 transects ont été prospectés, avec pour chaque
transect quinze pièges posés vers 19h (type INRA, piège « Trip-Trap » et Barber) et relevés toutes les
2 heures jusque 1 h du matin. Chaque transect a été prospecté à 3 reprises entre les mois de mai et
août durant les 3 années.
Trois hérissons ont été équipés de micro-émetteur, un individu a très rapidement été perdu. Les 2
autres individus ont fait l’objet de 25 observations (nocturnes et diurnes) entre les mois d’aout et
octobre 2013.
RESULTATS ET DISCUSSIONS
S
UIVI DE LA FAUNE FONCTIONNELLE DU SOL
:
MESOFAUNE ET VERS DE TERRE
Mésofaune du sol
Sur l'ensemble des stations étudiées, la communauté mésofaunique est dominée par les acariens
(70,5%). Les collemboles représentent 22,0% des peuplements et les autres microarthropodes divers
7,5%. Ces proportions sont relativement similaires quel que soit l’usage des différentes stations. Sur
l’ensemble des stations échantillonnées, 40 espèces de collemboles ont été déterminées : 27 au
niveau des lisières, 24 au niveau des bandes fleuries, 20 sur la station forestière et 17 au niveau des
haies et des stations cultivées.
La richesse taxonomique moyenne est significativement plus élevée dans la station forestière que sur
les stations cultivées. Les collemboles sont très largement représentés par 3 taxons qui représentent
à eux-seuls près de 60% de l’abondance totale des collemboles collectés : Lepidocyrtus
cyaneus (27,6%), Isotoma viridis (16,5%) et Isotomurus sp. (14%) qui sont des taxons communs et
cosmopolites. Parmi les 40 taxons considérés dans cette étude, 14 ont été définis comme
épiédaphiques, 14 comme hémiédaphiques et 12 comme euédaphiques. Les collemboles
épiédaphiques sont significativement plus abondants sur les bandes fleuries que sur les stations
forestières et cultivées. Seuls les collemboles euédaphiques sont plus abondants dans la station
forestière. Ces résultats concordent en partie avec ceux de Ponge et al. (2006) et de Cluzeau et
al. (2009a) montrant que les espèces à fort pouvoir de dispersion, qui caractérisent généralement les
collemboles épiédaphiques, sont favorisées dans les systèmes ouverts, prairies ou grandes cultures,
par rapport aux systèmes forestiers fermés.
Les communautés identifiées dans les différents milieux (haies, bandes fleuries et cultures) sont
comparables entre elles en termes de composition taxonomique. Seule leur densité varie, avec des
communautés plus abondantes sur bandes fleuries et haies que sur cultures.
Vers de terre
Dans les parcelles du site atelier et leurs bandes fleuries associées, 8 espèces de vers de terre sont
présentes : deux espèces épigées (Lumbricus castaneus et L. rubellus), quatre espèces endogées
(Allolobophora chlorotica, Aporrectodea caliginosa, A. icterica et A. rosea) et deux espèces anéciques
(Aporrectodea longa et Lumbricus terrestris). Les espèces endogées et anéciques sont communes
dans les cultures (Decaens et al., 2003 ; Decaens et al., 2008 ; Pelosi et al., 2014). Lumbricus
castaneus et L. rubellus, sont deux espèces préférant des sols humides et riches en matières
organiques (Sims et Gerard, 1999). L. castaneus est présent parfois en forte abondance dans les
bandes fleuries le couvert végétal permanent permet une certaine humidité au niveau du sol et
un enrichissement en matière organique de la surface du site atelier, ou dans les champs dans
lesquels il reste de la matière organique en surface (restes de paille par exemple). Les densités sont
globalement plus importantes dans les bandes fleuries ou les haies (20 à 277 ind./m
2
) que dans les
champs (6 à 115 ind./m
2
). Lorsque nous élargissons la zone d’étude aux alentours, nous ajoutons 4
espèces à la liste : 2 espèces endogées (Octolasion cyaneum, O. lacteum) rencontrées en faibles
abondances et 2 espèces épigées (Dendrobaena octaedra et Satchellius mammalis) dont les habitats
sont préférentiellement des litières forestières et des sols riches en matières organiques (Sims et
Gerard, 1999). Ainsi, l’ensemble des niches écologiques du secteur étudié (champs, bandes fleuries,
bandes enherbées, forêts, lisières, haies) permet une richesse spécifique de vers moyenne puisque
12 espèces ont été rencontrées sur la trentaine d’espèces présentes dans la région (Bouché, 1972).
Les activités agricoles peuvent avoir des effets dramatiques sur les invertébrés du sol (Hendrix et
Edwards, 2004) ainsi, les densités et les richesses spécifiques ont généralement des valeurs plus
faibles dans les sols cultivés que dans les sols non perturbés (Paoletti, 1999 ; Curry et al., 2002). La
mort directe due aux outils, la prédation accrue, le compactage du sol, l'utilisation de biocides, les
limitations de nourriture et d'humidité et la diminution de la quantité de matière organique sont des
facteurs connus pour affaiblir les populations de vers de terre dans les systèmes agricoles intensifs
(Metzke et al., 2007). C’est ce que nous pouvons observer dans des parcelles situées à l’extérieur du
site atelier (cultures de pommes de terre ou de lin) et dans une moindre mesure la parcelle Bien-
Assise qui, bien que les pratiques soient raisonnées, subit des travaux du sol importants dus aux
cultures telles que celles de la pomme de terre, de la betterave ou du pois vert. Nous trouvons dans
cette parcelle du site atelier des densités et richesses spécifiques plus faibles que dans la parcelle
Odelette où le travail du sol est plus superficiel ce qui est bénéfique pour le maintien d’une
communauté lombricienne diversifiée avec des communautés composées de vers anéciques et
endogés dont les abondances sont plus importantes. Ainsi, comme l’ont également montré Decaens
et al. (2008), le type d’utilisation du sol a un impact significatif sur la richesse et l’abondance des
espèces. Au niveau du site atelier, les trois catégories écologiques de vers sont présentes dans les
bandes fleuries mais aussi dans les cultures avec toutefois des vers épigés moins abondants. Il existe
donc au sein des communautés lombriciennes du site une diversité fonctionnelle aidant au
déroulement des processus fonctionnels du sol.
S
UIVI DES AUXILIAIRES ET DES RAVAGEURS DE CULTURES
Auxiliaires contre les pucerons
Les années 2011, 2012 et 2013 furent relativement saines en ce qui concerne les ravageurs sur les
céréales et le colza. Très peu de pucerons ont été observés, et par là même, rares ont été les
auxiliaires présents sur les feuillages du blé, de l’orge ou encore du colza. Cette faible pression est
liée aux conditions climatiques peu favorables durant l’été notamment.
Les coccinelles et les chrysopes
En 2012, les coccinelles et les chrysopes étaient présents de façon marquée dans les aménagements
et peu ou pas présents dans les cultures, soulignant le rôle de réservoir des aménagements (haies,
bandes fleuries, …). En 2013, de faibles effectifs ont été recensés. Les coccinelles aphidiphages
capturées en 2012 et 2013 étaient : Coccinella septempunctata (50 individus), Adalia bipunctata (2
individus) et Propylea quatuordecimpunctata (1 individus). Quelques espèces mycétophages ont
également été capturées : Psyllobora vigintiduopunctata (15 individus) et Tytthaspis
sedecimpunctata (8 individus). Concernant les chrysopes, deux espèces ont été identifiées en 2012 :
Chrysoperla affinis et Chrysoperla lucasina, cette dernière étant une nouvelle espèce référencée pour
la région.
Les syrphes
2936 syrphes ont été capturés à l’aide de bols jaunes et du DVac de 2011 à 2013. En 2012 et 2013, ce
piégeage montre que les syrphes sont nettement plus présents dans les aménagements parcellaires :
312 syrphes dans les aménagements en 2012 contre 113 dans les cultures et respectivement 960 et
546 en 2013. Ceci souligne le rôle de réservoirs de ces zones. Les syrphes étaient surtout attirés par
les aménagements comportant des fleurs, telles que bandes fleuries ou haies.
23 espèces de syrphes ont été identifiées et 17 d’entre-elles sont prédatrices de pucerons au stade
larvaire. Parmi les syrphes aphidiphages, Episyrphus balteatus était l’espèce dominante sur les
parcelles témoins en 2012 et le genre Eupeodes était majoritaire sur le site atelier, alors que
Sphaerophoria scripta était dominant en 2011 sur tous les sites. En 2013, c’est le genre Platycheirus
qui était dominant.
La proportion de syrphes saprophages varie beaucoup entre 2011, année pour laquelle leur effectif
était plus de 5,5 fois inférieur à celui des syrphes aphidiphages par rapport à 2012 et 2013, années
pour lesquelles leur effectif est un peu plus du double de celui des aphidiphages.
Concernant la circulation des espèces de syrphes en provenance du marais ou de la forêt, il est à
noter que l’on a pu capturer au sein des aménagements ou des cultures des syrphes connus pour
affectionner les milieux boisés ou humides. Ainsi, Dasysyrphus albostriatus, dont la la larve est
aphidiphage, est connu pour être une espèce sylvicole ; Tropidia scita, dont la larve détritiphage,
affectionne les milieux humides ; Xylota sylvarum et Xylota seignis, dont les larves sont détritiphages,
affectionnent, quant à elles, les milieux boisés.
Les carabes
Sur les 2 années 2011 et 2012, 7592 carabes ont été récoltés et 7570 ont été déterminés à l’espèce.
66 espèces différentes ont été observées sur la zone d’étude globale dont 60 espèces sur le site
atelier. Les trois espèces principales, présentes dans nos piégeages, sont Pterostichus melanarius
(41.6%), Poecilus cupreus (10.75%) et Metallina lampros (9.72%). Ces trois espèces sont connues
pour être ubiquistes, avoir une répartition géographique étendue et être relativement dominantes
dans les environnements agricoles. Cet environnement correspond en effet assez bien à leur mode
de vie et leur régime alimentaire.
En 2011, une première analyse effectuée sur les échantillons provenant de l’ensemble de la zone
(site atelier et sites témoins voisins) montre que les populations de carabes se différencient en
fonction du couvert végétal. Nous avons ainsi une bonne différenciation entre les espaces fermés
(zones boisées et espaces arbustifs) et les espaces plus ouverts (zones enherbées et champs). Si l’on
regarde ensuite, plus spécifiquement le site atelier et la relation entre bandes fleuries et champs, on
constate qu’un an après la mise en place des bandes fleuries, la différenciation entre bandes fleuries
et champs est possible par l’observation des populations de carabes. Ainsi, il semble que les bandes
fleuries et les champs possèdent des populations de carabes différentes avec cependant quelques
recoupements notamment pour les espèces ubiquistes précitées.
L’analyse des échantillons de juin 2012 (2 ans après la mise en place des bandes fleuries), ne montre
plus, contrairement à 2011, de dichotomie entre bandes fleuries et champs, les populations de
carabes étant relativement semblables dans les bandes fleuries et dans les champs (au moins dans
les 30 premiers mètres après les bandes).
L’homogénéisation rapide (moins de 2 ans) qui s’opère sur le site atelier s’accompagne également
d’une expansion de certaines espèces notamment l’espèce forestière Pterostichus madidus, 4 fois
plus abondante dans les pièges présents sur le site atelier en 2012 par rapport à 2011.
Les Micrommamifères
Sur les 19 espèces de micromammifères que l’on peut rencontrer en région, 11 ont été inventoriées
dont 9 dans le cadre des protocoles d’inventaires pour un total de 80 individus et 2 recensés dans le
cadre d’inventaires complémentaires (le Muscardin – Muscardinus avallanarius et la Taupe d’Europe
Talpa europaeus). Trois des espèces capturées ont un lien direct avec les cultures agricoles : le
Campagnol des champs (Microtus arvalis), le Campagnol souterrain (Microtus subterraneus), le
Campagnol terrestre (Arvicola terrestris). La proximité de la forêt permet aux espèces sylvicoles
d’exploiter également les cultures avoisinantes. C’est le cas notamment du Campagnol roussâtre
(Clethrionomys glareolus) et du Mulot sylvestre (Apodemus sylvaticus). La présence du Rat des
moissons (Micromys minutus) est plus étonnante. Cette espèce est d’ordinaire inféodée aux milieux
humides, avec le besoin de roselières. Enfin le groupe des musaraignes a été moins capturé, une des
explications pourrait être l’attrait moins important de ces espèces pour l’appât utilisé.
Les hérissons
Les hérissons (Erinaceus europaeus) se déplacent sur l’ensemble du site, entre la forêt et la ville. Ils
ont régulièrement utilisé les bandes fleuries comme zone de repos diurne mais aussi comme zone de
chasse nocturne. Ce suivi révèle également que le Hérisson semble beaucoup plus présent sur la
zone qu’on ne le pense. Très régulièrement des individus non équipés ont été rencontrés lors des
prospections nocturnes. La population n’a cependant pas pu être estimée.
CONCLUSION
Les aménagements réalisés, haies et bandes fleuries, ont des impacts sur les populations rencontrées
au sein de cette plaine agricole et remplissent différentes fonctions écologiques.
Ils constituent tout d’abord une zone refuge pour de nombreuses espèces. Bien que les compositions
des communautés de vers de terre et de collemboles soient comparables d'un milieu à l'autre, des
différences apparaissent au niveau des densités des populations de ces communautés, plus
importantes dans les bandes fleuries. Des résultats similaires ont été montrés pour les syrphes, les
coccinelles et les chrysopes.
Le corollaire de ce constat est que ces aménagements jouent le rôle de source pour les auxiliaires de
culture. Les espèces se déplacent dans le champ en provenance des aménagements. L’étude sur les
populations de carabes montre qu’une homogénéisation des communautés est observée rapidement
entre les bandes fleuries et au moins les 30 premiers mètres à l’intérieur des champs. Cela indique
que les espèces prédatrices qui peuvent trouver refuge dans les bandes fleuries peuvent réellement
servir d’auxiliaires pour l’agriculteur en pénétrant dans le champ au moins à une certaine distance.
Ces aménagements fournissent également des ressources alimentaires pour de nombreuses espèces.
Les syrphes semblent surtout attirés par la présence de fleurs. Les conditions d’humidité et la
richesse en matière organique dans ces aménagements sont favorables aux communautés de vers de
terre et de collemboles. La présence de ces communautés faunistiques dans le sol permet ainsi le
déroulement de processus fonctionnels indispensables au recyclage de la matière et à la fourniture
des végétaux en éléments minéraux.
Ces aménagements semblent aussi jouer le rôle de voies préférentielles de déplacement pour les
communautés de la faune du sol mais également pour le hérisson qui a potentiellement un rôle dans
le contrôle des populations de limaces.
Enfin, ces aménagements jouent également un rôle tampon sur certaines populations comme les
micromammifères dont certaines peuvent engendrer des dégâts importants sur les cultures. Au-delà
des variations cycliques de populations de ces espèces, les aménagements attirent les prédateurs de
ces espèces et contribuent à la stabilisation de leurs effectifs. En effet, plusieurs prédateurs dont la
Chouette effraie (Tyto alba), le Faucon crécerelle (Falco tinnunculus) et le Hibou moyen duc (Asio
otus) ont à plusieurs reprises été observés en chasse au-dessus de ces aménagements.
Le système est en pleine dynamique et les interactions devraient se multiplier, notamment avec la
mise en place d’arbres agroforestiers sur le site. Il est donc nécessaire de poursuivre les études
engagées et de pérenniser cet observatoire afin de pouvoir apporter des réponses robustes.
De nombreuses questions restent en suspens : quelles espèces de syrphes sont les plus favorables ?
Comment les favoriser ? Quel est l’impact des micro-hyménoptères parasitoïdes sur les populations
de pucerons ? Quelles préconisations apporter en termes d’aménagements et des pratiques
agricoles? En quoi les dispositifs intégrant des aménagements parcellaires tels que haies et bandes
fleuries constituent une réponse aux enjeux de la trame verte et bleue et au développement et la
dispersion des auxiliaires en espaces cultivés ?...
REMERCIEMENTS
Remerciements à Monsieur Marc Lefebvre qui nous a accueillis sur ses parcelles, qui a l’audace
d’expérimenter de nouvelles techniques et d’aller toujours de l’avant.
Remerciements aux autres agriculteurs proche du site atelier et qui nous ont permis de faire des
relevés chez eux.
Remerciements à Virginie Dahinger, Martine Deguette, Audrey Coulon et Caroline Milleville de la
FREDON Nord Pas-de-Calais pour leur aide au cours de cette étude.
Remerciements à Monsieur Canard, spécialiste français des Chrysopidae, pour l’identification des
chrysopes collectées.
Remerciements à Pierre Levisse du Parc naturel régional, Vincent Cohez et Simon Dutilleul de la
Coordination Mammalogique du Nord de la France pour leurs appuis au cours de cette étude.
F
INANCEMENT
:
Cette étude a été réalisée avec le soutien financier du Conseil Régional Nord Pas-de-Calais, de la
Fondation pour la Recherche sur la Biodiversité et de la Direction Régionale de l'Environnement, de
l'Aménagement et du Logement Nord Pas-de-Calais.
BIBLIOGRAPHIE
Baugnée, J.-Y. et Branquart, E., 2000 - Clef de terrain pour la reconnaissance des principales
coccinelles de Wallonie (Chilocorinae, Coccinellinae et Epilachninae). Jeunes & Nature asbl -
Faculté Universitaire des Sciences Agronomiques de Gembloux, 43p.
Billeter R., Liira J., Bailey D., Bugter R., Arens P., et al., 2008 - Indicators for biodiversity in agricultural
landscapes: a pan-european study. Journal of Applied Ecology, 45, 141-150.
Bouché M.B., 1972 - Lombriciens de France, écologie et systématique. INRA Annales de Zoologie-
Ecolologie Animale. Publication, France, 671 p.
Cluzeau D., Pérès G., Guernion M., Chaussod R., Cortet J., Fargette M., Martin-Laurent, F., Mateille T.,
Pernin C., Ponge J.-F., Ruiz-Camacho N., Villenave C., Rougé L., Mercier V., Bellido A., Cannavacciuolo
V., Piron D., Arrouays D., Boulonne L., Jolivet C., Lavelle P., Velasquez E., Plantard O., Walter C.,
Foucaud-Lemercier B., Tico S., Giteau J.-L., Bispo A. 2009 - Intégration de la biodiversité des sols dans
les réseaux de surveillance de la qualité des sols : Exemple du programme-pilote à l'échelle régionale,
le RMQS BioDiv. Etude et Gestion des Sols, 16, 187-201.
Coulon J., Pupier R., Queinnec E., Ollivier E., Richoux P., 2011a – Coléoptères carabiques :
compléments et mise à jour. Faune de France 94 (volume 1), 352 p.
Coulon J., Pupier R., Queinnec E., Ollivier E., Richoux P., 2011b Coléoptères carabiques :
compléments et mise à jour. Faune de France 95 (volume 2), 337 p.
Curry J.P., Byrne D., Schmidt O., 2002 - Intensive cultivation can drastically reduce earthworm
populations in arable land. European Journal of Soil Biology, 38, 127-130.
Dale V.H., & Polasky S., 2007 - Measures of the effects of agriculture practices on ecosystem services.
Ecological Economics, 64, 286-296.
Decaëns T., Bureau F., Margerie P., 2003 - Earthworm communities in a wet agricultural landscape of
the Seine Valley (Upper Normandy, France). Pedobiologia, 47, 479–489.
Decaëns T., Margerie P., Aubert M., Hedd, M., Bureau F., 2008 - Assembly rules within earthworm
communities in North-Western France - A regional analysis. Applied Soil Ecology, 39, 321-335.
De Snoo G.R., 1999 - Unsprayed field margins: effects on environment, biodiversity and agricultural
practice. Landscape and Urban Planning, 46, 151-160.
Dorioz J.M., Wang D., Poulenard J., Trévisan D., 2006 - The effect of grass buffer strips on phosphorus
dynamics – A critical review and synthesis as a basis for application in agricultural landscapes in
France. Agriculture, Ecosystems and Environnement, 117, 4-21.
Hendrix P.F., Edward C.A., 2004 - Earthworms in agroecosystems: research approaches. Earthworm
Ecology. Ed. C.A. Edwards, 2nd edition, CRC Press, Boca Raton, London, New York, 287-295.
Hopkin S.P., 2007 - A Key to the Springtails (Collembola) of Britain and Ireland. Field Studies Council
(AIDGAP Project), 245 p.
INRA, 1976 - Les bocages: histoire, écologie, économie. In: Compte Rendu de la table ronde CNRS
Aspects physiques, biologiques et humains des ecosystems bocagers des régions tempérées humides.
INRA, CNRS-ENSA & Univ. Rennes, 5-7 juillet 1976, 586 p.
Krantz G.W., 1978 - A manual of acarology, 2nde edition. Oregon State University Book Stores, Inc.
Corvallis, 509 p.
Kromp B., 1999 - Carabid beetles in sustainable agriculture : a review on pest control efficacy,
cultivation impacts and enhancement. Agriculture, Ecosystems and Environnement, 74, 187-228.
Lagerlöf J., Wallin H., 1993 - The abundance of arthropods along two field margins with different
types of vegetation composition: an experimental study. Agriculture, Ecosystems and Environnement,
43, 141-154.
Metzke M., Potthoff M., Quintern M., Heß J., Joergensen R.G., 2007 - Effect of reduced tillage
systems on earthworm communities in a 6-year organic rotation. European Journal of Soil Biology,
43, 209-215.
Paoletti M.G., 1999 - The role of earthworms for assessment of sustainability and as bioindicators.
Agriculture, Ecosystems and Environment, 74, 137-155.
Pelosi C., Pey B., Hedde M., Caro G., Capowiez Y., Guernion M., Peigné J., Piron D., Bertrand M.,
Cluzeau D., 2014 - Reducing tillage in cultivated fields increases earthworm functional diversity.
Applied Soil Ecology, 83, 79–87.
Ponge J.-F., Dubs F., Gillet S., Sousa J.P., Lavelle P. 2006 - Decreased biodiversity in soil springtail
communities: the importance of dispersal and landuse history in heterogeneous landscapes. Soil
Biology & Biochemistry, 38, 1158-1161.
Sims R.W., Gerard B.M., 1999 - Earthworms: notes for the identification of British species, 4th.
edition. Published for the Linnean Society of London & the Estuarine & Coastal Sciences Association
by Field Studies Council, Montford Bridge, Shrewsbury, 169 p.
Speight, M.C.D. & Sarthou, J.-P. (2011) StN keys for the identification of adult European Syrphidae
(Diptera), Glasgow 2011/Clés StN pour la détermination des adultes des Syrphidae Européens
(Diptères), Glasgow 2011. Syrph the Net, the database of European Syrphidae, Syrph the Net
publications, Dublin, 66, 120 p.
Speight, M.C.D. & Sarthou, J.-P. (2013) StN keys for the identification of adult European Syrphidae
(Diptera) 2013/Clés StN pour la détermination des adultes des Syrphidae Européens (Diptères) 2013.
Syrph the Net, the database of European Syrphidae, Syrph the Net publications, Dublin, 74, 133p.
Tsiouris S.E., Mamolos A.P., Kalburtji K.L., Alifragis D., 2002 - The quality of runoff water collected
from a wheat field margin in Greece. Agriculture, Ecosystems and Environnement 89, 117-125.
Zaborski E.R., 2003 - Allylisothiocyanate: an alternative chemical expellant for sampling earthworms.
Applied Soil Ecology, 22, 87-95.
ResearchGate has not been able to resolve any citations for this publication.
Article
Full-text available
Alternative cropping systems such as conservation agriculture have been implemented to limit the harmful effects of intensive conventional cropping systems. Conservation agriculture is known to modify the structural diversity of earthworm communities, but no data have been reported so far on their functional diversity. Structural and functional indices of community were used to study the effects of different soil tillage intensity on earthworm diversity in arable soils. Field data were collected in four agricultural trials across France representing different soiland climatic conditions. Three types of soil tillage were assessed: plowing, superficial tillage and direct seeding. Earthworm abundance, species richness and ecomorphological group abundance were investigated. Seven functional traits, i.e. body length, body mass/length ratio, epithelium type, cocoon diameter, typhlosolis type, carbon preferences and vertical distribution, were selected according to their hypothesized link with mechanisms of tillage impact. Functional diversity indices were then computed. Soil tillage intensity decreased functional diversity and modified the functional trait profile within the earthworm community whereas neither structural diversity (species number) nor abundance changed with tillage intensity. Differences between plowing and direct seeding were significant in each trial, and superficial tillage often showed intermediate trait values. Regarding ecomorphological groups, anecic abundance was positively influenced by a decrease in soil tillage, contrary to epigeic and endogeic earthworms that showed no response. Tillage acts as an environmental filter, and decreasing its intensity caused a lesser convergence of traits and thus higher functional trait diversity. We demonstrated that a trait-based approach better permitted comparisons of community responses across sites than species number or abundance.
Article
Full-text available
In many European agricultural landscapes, species richness is declining considerably. Studies performed at a very large spatial scale are helpful in understanding the reasons for this decline and as a basis for guiding policy. In a unique, large‐scale study of 25 agricultural landscapes in seven European countries, we investigated relationships between species richness in several taxa, and the links between biodiversity and landscape structure and management. We estimated the total species richness of vascular plants, birds and five arthropod groups in each 16‐km ² landscape, and recorded various measures of both landscape structure and intensity of agricultural land use. We studied correlations between taxonomic groups and the effects of landscape and land‐use parameters on the number of species in different taxonomic groups. Our statistical approach also accounted for regional variation in species richness unrelated to landscape or land‐use factors. The results reveal strong geographical trends in species richness in all taxonomic groups. No single species group emerged as a good predictor of all other species groups. Species richness of all groups increased with the area of semi‐natural habitats in the landscape. Species richness of birds and vascular plants was negatively associated with fertilizer use. Synthesis and applications. We conclude that indicator taxa are unlikely to provide an effective means of predicting biodiversity at a large spatial scale, especially where there is large biogeographical variation in species richness. However, a small list of landscape and land‐use parameters can be used in agricultural landscapes to infer large‐scale patterns of species richness. Our results suggest that to halt the loss of biodiversity in these landscapes, it is important to preserve and, if possible, increase the area of semi‐natural habitat.
Conference Paper
This study was carried out to describe the driving factors responsible for earthworm community structure in a wet landscape of the Seine Valley (Upper Normandy, France). Fifteen plots were selected along a 1300 m transect, representing the main agroecosystems (i.e. wooded systems, orchards, grasslands, crops) and soil types (i.e. FLUVIOSOL, REDUCTISCIL, HISTOSOL and COLLUVIOSOL) in the area. Five samples were taken in each plot using a combination of formalin extraction and hand sorting. Earthworms were identified to species level, counted and weighed. Communities responded markedly to agricultural intensification. The highest mean biomass, density and diversity were observed in the medium intensity systems (up to 119.7 g fresh weight m(-2), 309.3 ind m(-2), 7.2 Sp m(-2) in orchards, respectively). Soil type only had significant effects on community composition and diversity. A principal component analysis was performed with broad descriptive parameters of communities. The first two axes accounted for 50.8 % of the total inertia. It separated wooded systems (endogeics and epigeics dominant, low total density, biomass and diversity) from orchards and grasslands (endogeics and/or anecics dominant, high diversity and density) and crops (low diversity, biomass and density). The ordination of plots according to soil type segregated ow-lying soils (endogeics and epigeics dominant, low diversity, high density) from better-drained soils (anecics dominant, high density and diversity). Agricultural activities and natural soil heterogeneity are environmental filters that shape community composition and structure at the landscape scale. In the present study, soil type mainly determined earthworm community composition at the scale of soil type patches, while agricultural practices had a stronger impact or, community structure at the scale of the agricultural plot.
Article
Runoff water from agro-ecosystems may cause pollution to the adjacent semi-natural and natural terrestrial or aquatic ecosystems. An experiment was carried out in the watershed of Lake Koronia in northern Greece in 1991/1992 to study the effect of wheat cultivation practices on the quality of surface runoff water and transported soil sediments. The treatments were a combination of ploughing and no ploughing, of straw burning and no straw burning, and of N application at four rates (0, 50, 100, 150kgNha−1, with the highest rate supplied as split application). The surface runoff water and the transported soil sediments in it were collected from the lower parts of the field edge for analysis. The NO2− and NH4+ in the runoff water were not affected by the rate of applied fertiliser. The NH4+ concentration was independent of the way the fertiliser was applied, while NO3− increased when the fertiliser was applied pre-planting and NO2− decreased. The NO3− concentrations in the runoff water decreased during the plant-growing period, while the concentrations of the major cations K+, Na+, Ca2+, Mg2+ and the anion Cl− decreased significantly. Sediments also decreased significantly during the growing period in both ploughing and burning treatments. The concentrations of total N (Kjeldahl), P, K+, Ca2+ and Mg2+ in the sediments were not affected by the ploughing, straw burning and application of fertilisers. In most of the treatments, the grain yield was higher in ploughed plots than in the unploughed ones and higher in burnt than in unburnt plots. The highest grain yield was observed when 50kgNha−1 were applied. A small reduction of grain yield was found for application of 100 and 150kgNha−1. When 150kgNha−1 were applied in split application (pre-plant and spring), the grain yield was almost the same as with the application of 50kgNha−1. The results indicate that some eutrophication of field margins from runoff occurs and that there are opportunities to reduce field application rates of N fertiliser.
Article
This paper addresses the factors that constrain the assembly of earthworm communities in temperate land use systems. An occurrence matrix containing 44 localities and 20 species was build from data sets of different studies carried out in Haute Normandie (France). The whole data set included species lists from the three main landscape units and from a range of land use types fromunmanaged forests and grasslands to intensive pastures and annual crops. We used species pool, multivariate (correspondence analysis) and null model analyse to explore how species occurring in a given community are sorted from the regional species pool. Special attention was paid to identifying non-randomness in co-occurrence and morpho-ecological patterns and to describing community patterns in response to habitat constraints. Twenty species of Lumbricidae were identified in the total species pool. We found no significant effect of landscape units on species richness and density, while land use type had a significant impact on both variables, with the lowest values in crops and forests, and the highest values in grasslands. Correspondence analysis highlighted how broad land use types, soil gradients and land use intensity influence patterns of community composition and ecological coherence. Non-random patterns in guild proportion were found in a few situations, with differences between grasslands and forests. This shows that environmental filters select species at specific scales according to particular ecological traits, resulting in a convergence of these traits between species of a given community. Local species richness never exceeded nine species and species co-occurrence was significantly lower than expected by chance and much lower than described in the literature for other taxa. Although no significant patterns of limiting similarity were observed at the scale of our study, we conclude that earthworm communities are also highly structured by competition. Our study thus agrees with the idea that both habitat and competitive constraints operate simultaneously to determine how community assembly takes place.
Article
Chisel plough or no-till practises are clearly attributed to sustainable farming for the support of soil organisms and soil biological functioning. However, in organic farming these techniques are only applied to a very small extent since there is a need for cultivation to control weeds. In organic farming it is important to develop and establish less destructive soil tillage practises to benefit from the support of soil organisms, especially from ecosystem engineers like earthworms. In this study three tillage systems were compared on a silty, loess' derived soil in a 6 crop rotation. The tillage systems established were: (1) “ecomat” shallow (10 cm) inversive ploughing; (2) a ridge culture system; and (3) conventional tillage (inversion tillage) down to 30 cm. In fall 2005, three years after establishment of the field plots earthworm communities were investigated using formalin extraction. In total 6 species were detected. The earthworm abundance was low, ranging from 0 to 84 individuals m−2. Shallow ploughing using the “ecomat” technique was not different than conventional ploughing in its effects on earthworm populations, while the ridge culture system was significantly reduced in earthworm numbers and biomass compared to conventional ploughing. We conclude that both “ecomat” and “ridge culture” do not support earthworms and significantly reduce earthworm densities. The reductions in tillage depth alone are not effective for improving the habitat quality for earthworms in soil.
Article
A management strategy developed for field margins to reduce pesticide drift to non-target areas and to promote biodiversity on arable land was investigated. It involved not spraying herbicides and pesticides in a strip 3 or 6 m wide on the edges of winter wheat, sugar beet and potato crops. This strategy was compared with spraying the edges. The effects on pesticide drift, arable flora, invertebrates, vertebrates, costs and acceptance by the farmer were studied. This article reviews the most important results.Interviews with farmers showed that field margins were sprayed intensively. Drift measurements demonstrated that creating unsprayed buffer zones of 3 m width is a very effective way of reducing pesticide drift to the ditches demarcating the field (drift is reduced by about 95%) and risks to aquatic organisms. The presence and abundance of plants associated with arable farming increased substantially in the unsprayed edges, as did the floristic value of the vegetation. The impact on epigeic soil invertebrates was relatively minor. However, there was a pronounced effect on phytophage insects. The number of visits to the unsprayed edges by Motacilla flava flava, an insectivorous bird, also increased. A cost-benefit analysis based on the yield losses showed that it is very feasible to incorporate unsprayed crop edges in the cultivation of winter wheat and potatoes. In sugar beet, however, the cost is too high. However, for reasons to do with agronomy, farming equipment and socio-psychology, farmers will accept unsprayed cereal edges or grass strips but not unsprayed potato edges. From their perspective the most important aspect for acceptance in farming practice is a flexible width of the unsprayed crop edges.