la faune carabique d`une zone cultivee dans une

AFPP – DIXIÈME CONFÉRENCE INTERNATIONALE SUR LES RAVAGEURS EN AGRICULTURE
MONTPELLIER – 22 ET 23 OCTOBRE 2014
LA FAUNE CARABIQUE D’UNE ZONE CULTIVEE DANS UNE REGION SEMI-ARIDE DU NORD
EST DE L’ALGERIE
Y. SAOUACHE*(1) et S. DOUMANDJI (2)
(1)
Université 3 Constantine, Faculté de Médecine, Département de Chirurgie Dentaire
(Algérie)
E-mail: [email protected]
(2)
Institut National d ‘agronomie. Laboratoire de biologie animale. El Harrach, Alger
(Algeria)
RÉSUMÉ
Les carabidés sont des coléoptères largement distribués dans le monde. La majorité des
espèces sont des prédateurs, ce sont d’importants agents biologiques de contrôle des
ravageurs des cultures. Une étude des coléoptères carabiques a été réalisée dans une
zone herbacée adjacente à des champs de cultures d’une région semi-aride du Nord-Est
de l'Algérie (Constantine). Cette étude s’est déroulée durant une année (1997).
L’échantillonnage des carabidés a été réalisé à l’aide de pièges d’interceptions. 16 espèces
ont été capturées dans 10 pièges. Les traits biologiques des espèces comme le régime
alimentaire, la capacité de dispersion et la sensibilité à l’humidité montrent que les
espèces prédatrices, macroptères et xérophiles sont les plus fréquentes dans ce biotope.
Mots-clés : Coleoptera , Carabidae , lisières de champ de céréales, milieu herbacée, région
semi-arid.
ABSTRACT
Carabid beetles are widely distributed in the world. Most species are predators ; they are
important biological control agents of pests. This study was carried out in a grassy area
adjacent to crop fields in a semi-arid region of northeastern Algeria (Constantine). This
study was conducted for one year (1997). Sampling of beetles was conducted using traps
interceptions. Ten traps were placed and 16 species were traped. The biological traits of
species such as diet, dispersal ability and hygrometry sensitivity show that predator
species, macropterous and xerophilics are the most frequent in this biotope.
Keywords: Coleoptera, Carabidae, cereal field margins, herbaceous areas, semi arid
region.
INTRODUCTION
Les carabidés sont des arthropodes du sol, ils constituent une des familles les plus
abondante. Ces insectes sont largement distribués dans le monde et très diversifiés. Plus
de 40.000 espèces ont été inventoriées dans le monde (Dajoz 2002).
La majorité des espèces sont prédatrices, elles peuvent donc constituer de bons
auxiliaires des cultures et limiter l’impact de certains ravageurs (Saska 2007).
Cette famille d’insectes est très représentative du niveau d’équilibre écologique d’un
milieu. Certaines espèces sont plus ou moins sensibles aux pratiques culturales (Cole et al.
2002) et peuvent donc être de bons indicateurs biologiques (Fadda et al. 2008).
Au nord de l’Afrique, les Coléoptères carabiques ont fait l’objet de quelques études
(Antoine 1955-1961 ; Parmann 1970).
Les espèces de la faune carabique peuvent hiverner dans les parcelles cultivées ou dans
les zones herbacées non cultivées «bordures des cultures ou forets». Ces biotopes
pourraient constituer un refuge, permettant aux coléoptères carabiques de s’abriter, se
reproduire, se nourrir et pouvant servir de corridor à leur dispersion. Ainsi la préservation
de ces bandes enherbées est très importante pour maintenir leur présence dans les
cultures.
Vu l’importance de ce groupe d’insecte, nous avons entrepris cette étude dans le but de
dresser l’inventaire de cette faune et voir l’importance des zones de lisières sur la faune
carabique.
Ce travail a été réalisé dans une région située à l’Est de l’Algérie qui appartient à l’étage
bioclimatique semi-aride et présentant beaucoup de cultures de céréales.
L’objectif de ce travail est d’établir l’inventaire des espèces et connaitre leur écologie afin
que des mesures rigoureuses et rationnelles de conservation et de protection puissent
être envisagées.
MATERIEL ET MÉTHODE
Zone d’étude
Cette étude a été menée durant une année dans une région située au Sud- Est de
Constantine, au niveau de la localité El khroub (36°26’N, 06°70’E, 640m). C’est un milieu
herbacé situé à proximité de champs de céréales. Cette zone de lisière est supposée servir
de refuge pour les carabidés.
Méthodologie
La technique de piégeage adopté est celle des pièges d’interceptions au sol, non appâté
(pièges barber). Chaque piège est remplie au 1/3 de vinaigre dilué, plus quelques goutes
de savon liquide qui est destiné à modifier la tension superficielle du liquide pour faire
couler les insectes capturés. Nous avons placé dix pièges en ligne droite, distant l’un de
l’autre de cinq mètres. Les prélèvements ont été réalisés de janvier à décembre à raison
de un prélèvement par mois. Cette méthode est complétée par la chasse à vu (méthode
qualitative) en surface et par la recherche dans les abris fréquentés par cette
entomofaune (sous les pierres, branches, feuilles mortes, écorce d’arbres). Les
prélèvements qualitatifs complètent les prélèvements quantitatifs des pièges. Une fois au
laboratoire les spécimens sont tués avec le froid ensuite étalé, soigneusement étiquetés
et rangés dans des boites de collection.
La détermination des carabidés est effectuée à l'aide d'une loupe binoculaire et grâce à
plusieurs clés d'identification : Coléoptères de l’Afrique du Nord Bedel (1895) ; La faune
de France Jeannel (1941-1942) ; Coléoptères carabiques du Maroc Antoine (1955-1961) ;
Tiger Beetles, ground beetles Trautner & Geigenmuller (1987).
L'identification a été basée sur les caractères apparents (externes) et internes grâce aux
genitalia. Afin de valider notre détermination, nous avons consulté la collection d'Antoine
d'insectes conservés dans l'Institut Scientifique de Rabat (Maroc) et au Musée National
d'Histoire Naturelle, Paris (France).
RESULTATS
Inventaire faunistique
Durant une année d’étude, un total de 16 espèces a été inventorié, répartis en 3 sous
familles, dont la sous famille des Harpalinae est la plus diversifiée avec 11 espèces, soit
69% de l’ensemble du peuplement (figure1). Elle est suivie par celle des Carabinae qui
était représenté par 4 espèces (25% du peuplement). La sous famille des Broscinae était
représenté par une seule espèce.
Carabinae
25%
Broscinae
6%
Harpalinae
69%
Figure 1 - Proportion of sub-families of Carabidae in the studied area.
Figure 1 - Proportion de sous-familles de carabidae dans la zone d'étude.
Selon les résultats, l’indice de diversité (3.45 bits) et l’équitabilité (0.86) montrent des
valeurs élevées au niveau de ce biotope.
Table I - Liste des espèces capturées (pièges et chasse à vue) dans une zone herbeuse à
proximité d’un champs cultivé. D’près la classification de Lawrence & Newton (1995) and
Ball et al. (1998).
Table I - List of the species catched (in traps and collected on plant surface) in a grassy
area adjacent to crop field. Following the classification by Lawrence & Newton (1995) and
Ball et al. (1998).
Sous-famille
Espèces
Abondance
Carabinae
Macrothorax morbillosus Fabricius, 1792
Eurycarabus famini Dejean,1826
Nebria andalusia Rambur, 1837
Notiophilus geminatus Dejean, 1831
3
1
4
2
Broscinae
Harpalinae
Broscus politus Dejean, 1828
Calathus fuscipes Goeze, 1777
Acinopus megacephalus Rossi, 1794
Odontocarus tricuspidatus Fabricius, 1792
Ophonus opacus Dejean, 1829
Ophonus (Hesperophonus ) pumilio Dejean, 1829
Ophonus (Hesperophonus) rotundatus Dejean, 1829
Parophonus antoinei Schauberger, 1932
Parophonus planicollis Dejean, 1829
Ditomus sphaerocephalus Olivier, 1795
Harpalus tenebrosus Dejean, 1829
Licinus punctatulus Fabricius, 1792
2
16
9
3
1
2
5
1
1
2
1
7
Traits biologiques des espèces
Le pouvoir de dispersion des espèces a été quantifié en nombre d'espèces capables ou
incapables de voler. Chez les carabidae, nous pouvons rencontrer des espèces :
macroptères (espèces avec des ailes développés et avec un meilleur pouvoir de
dispersion) et brachyptères (espèces sans ailes ou ailes atrophiées).
Au cours de cette étude nous avons remarqué que 13 espèces étaient des macroptères
(représentent 81% du peuplement) et 3 espèces des brachyptères (19% des 16
inventoriés).
La composition trophique du peuplement révèle 7 espèces prédatrices, 6 espèces
phytophages et 3 espèces polyphages.
La tendance écologique des espèces de la faune carabique montre que les espèces
xérophiles (vivant dans des milieux très pauvres en eau) étaient les plus fréquentes, ainsi
parmi les 16 espèces inventoriées, 8 sont xérophiles. Le reste du peuplement est partagé
équitablement entre les espèces hygrophiles (4 espèces) et mésophiles (4 espèces).
Variation temporelle des abondances et de la richesse spécifique
La phénologie ainsi que les variations mensuelles de l’abondance et la richesse spécifique
montrent que la faune carabique au niveau de cette station présente deux pics
d’abondance, le premier a été observé pendant le printemps au mois d’avril alors que le
second plus important se situe en automne au mois d’octobre (figure 2).
Nombred'individus
25
20
15
10
5
0
Figure 2 : Variation temporelle de l’abondance de la faune carabique.
Figure 2 : Temporal variation of abundance of carabid fauna.
DISCUSSION
De nombreuses études ont mis en avant l’importance des zones enherbées adjacentes
aux champs de cultures pour la faune carabique (i.e. Nash et al., 2008, Eyre et al., 2009).
Ces zones qui sont en général très riche en carabidés, pourraient constituer un refuge,
permettant à ces coléoptères de s’abriter, d’hiverner, se reproduire, se nourrir et pouvant
servir de corridor à leurs dispersion (Ostman et al., 2001; Šeric et Durbešic , 2009).
En effet, des auteurs ont montré que les milieux ouverts (Dajoz 2002, Mullen et al., 2008)
et les bords des champs cultivés (Thiele 1977; Doring et Kromp 2003) sont favorables aux
espèces ayant de bonnes capacités de dispersion (espèces macroptères). Ces espèces sont
capables d’effectuer des migrations entre les cultures et les zones de lisières et d’en
exploiter les ressources temporairement abondantes et de se refugier le temps des
perturbations dans ces biotopes.
Les carabidae ont été principalement étudiés dans les cultures pour leurs rôle de
prédateur d’espèces nuisibles (Varchola et Dunn 2001, Menalled et al., 2007) et bien
qu’ils soient pour la plupart des prédateurs, certaines espèces sont phytophages, elles se
nourrissent de graines. Alors que les espèces opportunistes (polyphages) sont souvent
liées aux habitats perturbés (Bradmayr et al., 2005). En se penchant sur le régime
alimentaire des espèces que nous avons capturées, nous avons constaté que le
pourcentage des espèces prédatrices était important (41% des 16 inventoriées). Parmi les
espèces prédatrices, celles les plus fréquamment rencontrées étaient : C fusipes, qui est
un excellent prédateur des pucerons de céréale, chenille, foumis (Larochelle et Lariviere
2003) et Licinus punctatulus Fabricius, espèce prédatrice des gastéropodes (Ouchtati et
al., 2012).
La présence des espèces phytophages qui viennent en deuxième position, était
certainement liée à la densité du couvert végétal au niveau de ce biotope.
Le faible pourcentage des espèces polyphages peut être considérée comme une
indication de la stabilité de ce biotope, vu que les espèces opportunistes se trouvent
souvent dans des habitats plus perturbés (Bradmayr et al., 2005). Ce qui explique peut
être les valeurs de l’indice de diversité (3.45 bits) et l’équitabilité (0.86).
La présence importante des espèces xérophiles est peut être liée à la nature du sol qui est
limoneux sableux. Ceci semble expliquer la présence de certaines espèces qui préfèrent
les sols sableux comme A megacephalus (Bedel 1895) et C fuscipes qui montrent une
préférence pour les zones de cultures (Traugott 1998 ; Dajoz 2002) ainsi qu’aux milieux
ouverts et secs (Larochelle et al., 2003).
Concernant l’activité annuelle de la faune de carabidae (carabidés) dans ce milieu
herbacé, nous avons remarqué que l’abondance des espèces marque deux pics
(printemps et automne)
Ces deux périodes semblent être liées à leurs cycles de reproduction et peut être à la
disponibilité des ressources alimentaires. Prenons l’exemple de C fusipes qui prédomine le
peuplement carabique dans cet habitat et dont les effectifs augmentent au mois
d’octobre. L’abondance de cette espèce contribue fortement à l’importance du deuxième
pic (pic d’automne). Or, selon Traugott (1998) cette espèce est un reproducteur
d’automne.
La disparition presque totale des espèces en été (entre juillet et aout) a été déjà observée
par Dajoz (1987, 1989). Selon Dajoz (2002) cette disparition caractérise les espèces
méditerranéennes. Elle est peut être liée aux fortes températures qui accentuent l’aridité
du substrat qui sèche rapidement, ce qui pousse peut être les espèces à se refugier en
profondeur dans les fissures cherchant un microclimat favorable.
CONCLUSION
Cette étude préliminaire du peuplement de carabidae en milieu herbacé a permis de
mettre en évidence la présence de 16 espèces. Ces espèces appartiennent à 3 sous
familles, avec la dominance de la sous famille des Harpalinae.
Cette faune était caractérisée par la dominance des espèces prédatrices (41% du
peuplement), ce qui pourrait avoir un effet potentiel sur certains ravageurs. Selon des
études, les facteurs climatiques, le type de sol et la quantité de sable dans un sol peuvent
avoir une influence sur la biodiversité de la faune carabique (Irmler 2003). Ceci pourrait
expliquer la présence des espèces xérophiles dans la zone d’étude qui est caractérisée par
un sol limoneux sableux et fortement calcaire.
Nos résultats montrent que la zone d’étude présente un pourcentage très important
d’espèces macroptères qui constituent 81% de la faune carabique du biotope. La présence
de ces espèces est peut être liée au type de milieu qui considéré comme une zone refuge
pour les espèces (Menalled et al., 2007), dont la majorité du peuplement est constitué
d’espèces prédatrices, qui peuvent être utilisées comme un moyen de lutte biologique.
Il apparait dès lors nécessaire de protéger cette faune carabique et cela ne pourra se faire
qu’en préservant ou concevant des habitats « refuge » grâce à l’aménagement des
bordures des champs et forêt avec bandes herbacées pour favoriser le passage des
auxiliaires d’un milieu à l’autre.
REMERCIEMENTS
Nous remercions tous les chercheurs qui nous ont aidé à la détermination des espèces :
Professeur Achile Casale, du Département de Zoologie et Anthropologie, Université de
Sassarie et Professeur Thierry Deuve, du Muséum National Histoire Naturelle, Paris et
nous sommes très reconnaissants à Professeur Mohamed Mouna qui nous a permis de
consulter la collection des carabidae d’Antoine à l’institut scientifique de Rabat.
BIBLIOGRAPHIE
Antoine, m. 1955. Coléoptère scarabiques du maroc. 1ère partie. Mémoire de la
sociétédes Sciences Naturelles Physiques. Maroc Zoologie 1: 1–177.
Antoine, m. 1957. Coléoptères carabiques du maroc. 2ère partie. Mémoire de la
sociétédes sciences naturelles physiques. Maroc zoologie 3: 178–314.
Antoine, m. 1959. Coléoptères carabiques du maroc. 3ème partie. Mémoire de la société
des sciences naturelles physiques. Maroc zoologie 6: 315–465.
Antoine, m. 1961. Coléoptère scarabiques du maroc. 4ème partie. Mémoire de la
sociétédes Sciences Naturelles Physiques. Maroc Zoologie 8: 466–537.
Ball G.F., Casale A. et Vigna Taglianti A., 1998- Phylogeny and classification of caraboidea
(Coleoptera:Adephaga). Museo Regionale di Scienze Naturali, Torino, Italy. 543p.
Bedel, l. 1895. Catalogue raisonné des coléoptères du nord de l’afrique (maroc, algérie,
Tunisie, Tripolitaine) avec notes sur les îles de Canaries. Nabu Press, Paris.
Brandmayr P., Pizzoloto R. et Zetto Brandmayr T., 2005. I coleoptteri carabidi per la
valutazione ambientale e la conservazione della biodiversità. Manuali e line Guida,
Rome.
Cole L. J., McCracken D. I., Dennis P., Downie I.S., Griffin A. L., Foster G. N., Murphy K. J. et
Waterhouse T., 2002- Relationships between agricultural management and ecological
groups of ground beetles (Coleoptera: Carabidae) on Scottish farmland. Agriculture,
Ecosystems and Environment, 93, 323–336.
Dajoz R., 1987- Les Coléoptères Carabidae et Tenebrionidae de quelques milieux littoraux
de Grèce méridionale. Etude écologique et biogéographique. Cahier des Naturalistes,
Bulletin des Naturalistes Parisiens, n. s, 43, 1-16.
Dajoz R., 1989- Les Coléoptères Carabidae d’une région cultivée à Mandres. Les Roses (Val
de Marne). Cahier des Naturalistes, Bulletin des Naturalistes Parisiens, n. s, 45, 25-37.
Dajoz R., 2002- Les coléoptères carabidés et ténébrionidés. Ecologie et Biologie. Tec & Doc,
Paris.
Döring T. F, et Kromp B., 2003- Which carabid species benefit from organic agriculture?—
areview of comparative studies in winter cereals from Germany and Switzerland.
Agriculture, Ecosystems and Environment, 98, 153-161.
Eyre M. D., Labanowska-Bury D., Avayanos J. G., White R. et Leifert C., 2009- Ground
beetles (Coleoptera, Carabidae) in an intensively managed vegetable crop landscape in
eastern England. Agriculture Ecosystems & Environment, 131, 340-346.
Fadda S., Orgeas J., Ponel Ph., Buisson É, et Dutoit Th., 2008- Conservation of grassland
patches failed to enhance colonization of ground-active beetles on formerly cultivated
plots. Environmental Conservation, 35 ,2, 109-116.
Irmler U., 2003- The spatial and temporal pattern of carabid beetles onarable fields in
northern Germany (Schleswig-Holstein) and their value as ecological indicators.
Agriculture, Ecosystems and Environment, 98, 141–151.
Jeannel, R., 1941. Faune de France, Coléoptères Carabiques. Paul Lechevalier et Fils. 1ere
Part., Paris, 1-571.
Jeannel, R., 1942. Faune de France, Coléoptères Carabiques. Paul Lechevalier et Fils. 2ème
Part, Paris, 573-1173.
Larochelle A, et Lariviere M.C., 2003- A Natural History of the Ground-Beetles (Coleoptera:
Carabidae) of America north of Mexico, 583p.
Lawrence J.F. et Newton A.F., 1995- Families and subfamilies of Coleoptera (with selected
genera, notes, references and date on family group names). In: Pakaluk, J. and Slipinski,
S.A. (Eds), Biology, Phylogeny, and Classification of Coleoptera: Papers Celebratingthe
80th Birthday of Roy A. Crowson. Museum i InstytutZoologii, Polskiej Akademii Nauk,
Warsaw. 779-1006.
Menalled F. D., Smith. R. G., Dauer J.T, et Fox T. B., 2007- Impact of agricultural
management on carabid communities and weed seed predation. Agriculture, Ecosystems
and Environment, 118, 49–54.
Mullen K., O’halloran J., Breen J., Giller P., Pithon J. et Kelly T., 2008- Distribution and
composition of carabid beetle (Coleoptera, Carabidae)communities across the plantation
forest cycle- Implications for management, Forest Ecology and Management, 256, 624632.
Nash M. A., Thomson L. J., Hoffmann A. A., 2008- Effect of remnant vegetation, pesticides,
and farm management on abundance of the beneficial predator Notonomus gravis
(Chaudoir) (Coleoptera: Carabidae), Biological Control, 46, 83–93.
Ostman O., Ekbom. B, et Bengtsson. J., 2001- Landscape heterogeneity and farming
practice influence biologicalcontrol, Basic and Applied Ecology, 2, 365-371.
Ouchtati N., Doumandji S. et Brandmayr P., 2012- Comparison of ground beetles
(Coleoptera, Carabidae) assemblages in cultivated and natural steppe biotopes of
(Coleoptera, Carabidae) the semi- arid region of Algeria, African Entomology, 20 ,1, 134143.
Paarmann, W., 1970- Untersuchungenüber die Jahresrhythmik von Laufkäfer (Coleoptera,
Carabidae) in der Cyrenaika (Lybien, Nordafrica ). Oecologia (Berlin), 5, 325–333.
Saska P., 2007- Diversity of carabids( Cpleoptera: Carabidae) within two Dutch cereal
fields and their boundaries, Baltic Journal of Coleopterology, 7,1, 37-50.
Šeric J L., et Durbešic P., 2009- Comparison of the body size and wing form of carabid
species (Coleoptera: Carabidae) between isolated and continuous forest habitats. Annales
de la société entomologique de France, (n.s), 45, 3, 327-338.
Thiele H.U. 1977. Carabid Beetles in their Environments. Springer, Berlin.
Traugott. M. 1998. Larval and adult species composition, phenology and life cycles of
carabid beetles (Coloptera: Carabidae) in an organic potato field. Eur. J.Soil Biol, 34, 4 ,
189-197.
Trautner J., et Geigenmuller K., 1987- Tiger beetles ground beetles. Illustrated key of the
Cicindelidae and carabidae of Europ, 481p.
Varchola J.-M, et J P. Dunn., 2001- Influence of hedgerow and grassy field borders on
ground beetle (Coleoptera: Carabidae) activity in fields of corn. Agriculture, Ecosystems
and Environment, 83, 153–163.