Pierre-Marc Brousseau

Université du Québec à Montréal
Candidat Ph.D.

superviseur(e): Ira Tanya Handa
Dominique Gravel
Début: 2011-05-02
Fin: 2017-02-28

Projet

Structure et diversité fonctionnelle des communautés d’arthropodes de la litière forestière
L'approche par traits fonctionnels est bien implantée dans l'étude de l'écologie végétale, mais demeure plus marginale en écologie animale. Le principe de l'approche fonctionnelle est de relier les traits (morphologiques, physiologiques, phénologiques ou comportementaux) des organismes à des gradients environnementaux ou des processus écosystémiques dans l'optique d'identifier les mécanismes impliqués. Depuis quelques années, un intérêt grandissant pour l'étude des traits fonctionnels des animaux s'est développé pour répondre à des questions sur la structure des réseaux trophiques et leur impact sur les services écosystémiques. L'objectif de cette thèse est d'identifier des traits fonctionnels des macroarthropodes de la litière forestière permettant de prédire leurs interactions et voir comment ces traits sont distribués dans l'espace. Une importance particulière a été accordée aux traits reliés à l'alimentation. La première étape a été d'effectuer une revue de littérature sur l'utilisation de l'approche par traits fonctionnels chez les arthropodes terrestres qui a révélé plusieurs lacunes. Premièrement, dans plusieurs publications, il y a un manque de transparence dans l'élaboration des hypothèses. De façon plus générale, il y a un manque de cohésion entre les études limitant grandement les généralisations. Nous y présentons un cadre de travail, provenant de la littérature sur les végétaux, pour élaborer des hypothèses permettant d'identifier les mécanismes impliqués dans l'assemblage des communautés (traits réponses) et les processus écosystémiques (traits effets). De plus, nous suggérons une plus grande inclusion de traits liés à la biomécanique et généralisables à un large éventail de taxa en prenant comme exemple les traits d'alimentation. L'objectif du deuxième chapitre était de créer un modèle prédictif des interactions prédateurs/ proies en ce basant sur leurs traits respectifs et leur phylogénie. Une expérience a été réalisée durant laquelle 21 espèces de carabes étaient mises en présence d'une grande variété de proies (une à une) pour déterminer s'il y avait une interaction entre elles. Des traits comme la taille du prédateur et de a proie, la force des mandibules du prédateur et la dureté de la cuticule de la proie ont été utilisés pour construire le modèle. Ces traits permettent de prédire correctement ~76 % des interactions (réalisées et non réalisées combinées) des carabes, mais ne permettent pas de bien prédire les interactions non réalisées. Par contre, l'introduction d'une composante phylogénétique, agissant hypothétiquement comme une approximation pour des traits non mesurés comme les défenses chimiques, améliore grandement la prédiction des interactions non réalisées. Au final, le modèle prédit correctement ~80 % des interactions. Dans le chapitre 3, nous nous intéressons à la distribution dans l'espace des traits d'alimentation des décomposeurs et des prédateurs vivant dans la litière forestière et comment ils covarient avec les facteurs abiotiques et les traits de palatabilité des ressources. Les macroarthropodes ont été échantillonnés dans 110 parcelles réparties dans trois sites du sud du Québec. Les diplopodes, isopodes (décomposeurs), araignées, opilions et carabes (prédateurs) ont été identifiés à l'espèce. Les traits de palatabilité ont été mesurés pour les feuilles de la litière (épaisseur, dureté, rétention en eau) et les proies (taille, largeur, dureté), et les traits d'alimentation pour les décomposeurs et prédateurs (taille, force et taille des pièces buccales). Les résultats montrent que les traits d'alimentation des décomposeurs et des prédateurs covarient avec les facteurs abiotiques (température et humidité) du milieu. De plus, les traits d'alimentation des consommateurs et de palatabilité des proies covarient conjointement dans l'espace. Les résultats de cette thèse démontrent le potentiel que représente l'étude des traits fonctionnels des arthropodes pour comprendre la dynamique des réseaux trophiques et l'assemblage des espèces. De plus des traits généralisables à une grande variété de taxa comme la force des pièces buccales et la dureté de la cuticule ont été identifiés. Quelques lacunes/ limitations de l'approche sont également mises en lumière; ces aspects devront être à considérer dans les prochaines années pour rendre l'approche pleinement fonctionnelle.

Publications

1- First Record In Canada ofOnthophilus pluricostatusLeConte (Coleoptera: Histeridae) and a New Mention for the Rare SpeciesLordithon niger(Gravenhorst) (Coleoptera: Staphylinidae)
Brousseau, Pierre-Marc, Dominique Gravel, I. Tanya Handa
2014 The Coleopterists Bulletin

2- Selected Beetle Assemblages Captured in Pitfall Traps Baited with Deer Dung or Meat in Balsam Fir and Sugar Maple Forests of Central Quebec
Brousseau, Pierre-Marc, Conrad Cloutier, Christian Hébert
2010 Environmental Entomology

3- Short-term effects of reduced white-tailed deer density on insect communities in a strongly overbrowsed boreal forest ecosystem
Brousseau, Pierre-Marc, Christian Hébert, Conrad Cloutier, Steeve D. Côté
2012 Biodiversity and Conservation

4- Species indicators of ecosystem recovery after reducing large herbivore density: Comparing taxa and testing species combinations
Bachand, Marianne, Stéphanie Pellerin, Steeve D. Côté, Marco Moretti, Miquel De Cáceres, Pierre-Marc Brousseau, Conrad Cloutier, Christian Hébert, Étienne Cardinal, Jean-Louis Martin, Monique Poulin
2014 Ecological Indicators