Experimental removal of dominant plants alters the diversity of a network of flower-visiting insects

Plants form the base of complex communities on terrestrial ecosystems, and are the basic resource for insect herbivores and their associated natural enemies. Most plants contain flowers, and important interactions occur in these organs. Many insects are flower visitors and are known to be affected by habitat loss, fragmentation, and changes in landscape structure, but few studies have experimentally tested how habitat loss alters the structure of flower-visiting insect communities.In this study we focused on thrips (Insecta: Thysanoptera) as a model system. Previous studies in Reunion have revealed that flowers of the following exotic plants species host highly diverse communities of flower-visiting thrips : Solanum mauritianum, Lantana camara, Ipomea indica. Here, we tested the hypothesis that elimination of S. mauritianum flowers (as an important habitat for adult thrips) will trigger changes in thrips communities in the other two plants.We established replicated communities involving the three plants, and in a paired design, S. mauritanicum flowers were eliminated or not. The effect of this treatment on thrips was assessed during one month, by estimating their abundance, richness (i.e. the number of species) and diversity (shanon and simpson indexes). A community of eleven native and exotic thrips species was found. The treatment did not have any effect on insect abundance or diversity, but it had an effect on richness: elimination of S. mauritianum flowers had a negative effect on the richness of the number of species found on L. camara, but not on I. indica. At the landscape level, we observed that both the proportion of sugarcane and habitat fragmentation correlated with thrips richness. These correlations, however, were only observed when S. mauritianum flowers were eliminated, and not in our controls. Although our study was performed on exotic plant species, we provide evidence that at a fine spatial scale, the loss of a plant species that hosts a large diversity of flower-visiting insects can have consequences that cascade to the community of insects inhabiting other plants. Future studies are needed to unveil whether similar effects occur in communities of non-exotic plants, and to explore the consequences of habitat loss at a larger scale

Community diversity of Arthropods and biological control effectiveness of pest insects

La connaissance des patrons de diversité des communautés d’insectes herbivores occupe une part importante dans la recherche écologique. Elle est nécessaire en vue d’une lutte biologique, sachant que certains insectes herbivores sont capables de devenir des ravageurs de cultures. Les ennemis naturels et les variables environnementales font partie des facteurs structurant les communautés d’insectes herbivores. Alors que les ennemis naturels assurent la régulation des insectes herbivores, les variables environnementales vont plutôt influencer leur diversité et leur distribution spatiale. L’objectif principal de cette thèse était de comprendre les effets des traits de paysage sur la diversité des communautés de thrips herbivores suivant le gradient altitudinal de La Réunion et d’étudier les effets de la diversité des ennemis naturels dans le contrôle biologique des thrips ravageurs. Dans la première étude, les thrips ont été échantillonnés suivant des gradients d'altitude répliqués, et à chaque site d'échantillonnage, les caractéristiques du paysage et les variables abiotiques ont été estimées dans des zones tampons entourant le site. L’étude a révélé que la plus grande diversité des thrips à La Réunion se concentre en basse altitude, bien que les habitats dans ces altitudes soient fortement dégradés. La diversité des thrips a été particulièrement insensible à la fragmentation et, l’hétérogénéité du paysage et la quantité d’habitat ont interagi pour affecter positivement la diversité des thrips. Dans la deuxième étude, nous avons manipulé dans des cages placées sous serre, des communautés composées de deux thrips ravageurs, Thrips parvispinus et Frankliniella occidentalis, et deux espèces d’acariens prédateurs Amblyseius swirskii et Proprioseiopis mexicanus. L’étude a montré que deux prédateurs assurent une meilleure régulation qu’un seul prédateur, confirmant ainsi l’importance de maintenir de la biodiversité au niveau trophique supérieur dans le contrôle biologique des herbivores. Par ailleurs, l’étude a révélé l’existence possible d’un compromis entre la compétition pour la ressource et la dispersion chez les prédateurs, appelé «The, competition-colonization trade-off », permettant ainsi leur coexistence malgré leur interaction dans une prédation intraguilde.Understanding of driving forces that affect diversity in herbivorous insect communities figures prominently in ecological research, and is necessary for integrated pest management, because some herbivorous insect can become crop pests. Natural enemies and environmental variables are among factors that structure herbivorous insect communities. While natural enemies regulate herbivorous insects, environmental variables affect their diversity and their spatial distribution. The main goal of this thesis was to understand effects of landscape features on diversity of herbivorous thrips communities along elevational gradients in Reunion, and to investigate effects of natural enemy diversity in biological control of pest thrips. In first study, thrips were sampled along replicated elevational gradients, and at each sampling site, landscape features and abiotic variables were estimated within buffers surrounding the site. Study has shown that the greatest diversity of thrips in Reunion is concentrated at lower elevation, although habitats situated in these localities are highly degraded. Thrips diversity was not affected by fragmentation but landscape heterogeneity and habitat amount interacted to affect positively thrips diversity.In second study, we manipulated communities composed of two pest thrips Thrips parvispinus and Frankliniella occidentalis, and two predatory mites Amblyseius swirskii and Proprioseiopis mexicanus. These communities were in cages and were established in greenhouse. Study has shown that both predators are better than one in thrips regulation. That confirms the necessity to maintain biodiversity at the upper trophic level for herbivore control. Moreover, this study revealed that despite intraguild predation, predators would have coexisted because of competition-colonization trade-off

Diversité des communautés d’arthropodes et efficacité de la lutte biologique contre les insectes ravageurs

Understanding of driving forces that affect diversity in herbivorous insect communities figures prominently in ecological research, and is necessary for integrated pest management, because some herbivorous insect can become crop pests. Natural enemies and environmental variables are among factors that structure herbivorous insect communities. While natural enemies regulate herbivorous insects, environmental variables affect their diversity and their spatial distribution. The main goal of this thesis was to understand effects of landscape features on diversity of herbivorous thrips communities along elevational gradients in Reunion, and to investigate effects of natural enemy diversity in biological control of pest thrips. In first study, thrips were sampled along replicated elevational gradients, and at each sampling site, landscape features and abiotic variables were estimated within buffers surrounding the site. Study has shown that the greatest diversity of thrips in Reunion is concentrated at lower elevation, although habitats situated in these localities are highly degraded. Thrips diversity was not affected by fragmentation but landscape heterogeneity and habitat amount interacted to affect positively thrips diversity.In second study, we manipulated communities composed of two pest thrips Thrips parvispinus and Frankliniella occidentalis, and two predatory mites Amblyseius swirskii and Proprioseiopis mexicanus. These communities were in cages and were established in greenhouse. Study has shown that both predators are better than one in thrips regulation. That confirms the necessity to maintain biodiversity at the upper trophic level for herbivore control. Moreover, this study revealed that despite intraguild predation, predators would have coexisted because of competition-colonization trade-off.La connaissance des patrons de diversité des communautés d’insectes herbivores occupe une part importante dans la recherche écologique. Elle est nécessaire en vue d’une lutte biologique, sachant que certains insectes herbivores sont capables de devenir des ravageurs de cultures. Les ennemis naturels et les variables environnementales font partie des facteurs structurant les communautés d’insectes herbivores. Alors que les ennemis naturels assurent la régulation des insectes herbivores, les variables environnementales vont plutôt influencer leur diversité et leur distribution spatiale. L’objectif principal de cette thèse était de comprendre les effets des traits de paysage sur la diversité des communautés de thrips herbivores suivant le gradient altitudinal de La Réunion et d’étudier les effets de la diversité des ennemis naturels dans le contrôle biologique des thrips ravageurs. Dans la première étude, les thrips ont été échantillonnés suivant des gradients d'altitude répliqués, et à chaque site d'échantillonnage, les caractéristiques du paysage et les variables abiotiques ont été estimées dans des zones tampons entourant le site. L’étude a révélé que la plus grande diversité des thrips à La Réunion se concentre en basse altitude, bien que les habitats dans ces altitudes soient fortement dégradés. La diversité des thrips a été particulièrement insensible à la fragmentation et, l’hétérogénéité du paysage et la quantité d’habitat ont interagi pour affecter positivement la diversité des thrips. Dans la deuxième étude, nous avons manipulé dans des cages placées sous serre, des communautés composées de deux thrips ravageurs, Thrips parvispinus et Frankliniella occidentalis, et deux espèces d’acariens prédateurs Amblyseius swirskii et Proprioseiopis mexicanus. L’étude a montré que deux prédateurs assurent une meilleure régulation qu’un seul prédateur, confirmant ainsi l’importance de maintenir de la biodiversité au niveau trophique supérieur dans le contrôle biologique des herbivores. Par ailleurs, l’étude a révélé l’existence possible d’un compromis entre la compétition pour la ressource et la dispersion chez les prédateurs, appelé «The, competition-colonization trade-off », permettant ainsi leur coexistence malgré leur interaction dans une prédation intraguilde