Xiaoran Wang, de l’Université normale de Chine orientale, et Jian Zhang, de l’Université Sun Yat-Sen, discutent de leur article : L’altitude et les facteurs environnementaux façonnent la variabilité plutôt que la moyenne de l’herbivorie des semis dans les forêts subtropicales
Dans les forêts de montagne, tous les semis ne subissent pas l’herbivorie des insectes de la même manière. Si certains individus subissent des dégâts foliaires importants, d’autres sont à peine touchés. Pourtant, la plupart des études se sont concentrées sur le niveau moyen d’herbivore, laissant une question importante sous-explorée : dans quelle mesure les dommages causés par les herbivores sont-ils inégaux parmi les semis, et qu’est-ce qui détermine cette variabilité ?
Cette distinction est importante car les insectes herbivores jouent un rôle clé dans la survie des semis, la régénération forestière et la dynamique des communautés végétales, en particulier dans les forêts subtropicales et tropicales riches en espèces. Au-delà des dommages moyens, la variabilité des herbivores peut révéler la façon dont la pression des herbivores est répartie au sein des communautés et comment différentes espèces ou individus sont confrontés à des risques inégaux.
Les modèles d’herbivorie sont façonnés par des facteurs à la fois biotiques et abiotiques. La taille des plantes affecte la détectabilité et l’exposition aux herbivores, les plants plus gros étant plus susceptibles d’être détectés et consommés par les herbivores, tandis que l’herbivorie sur les plants plus petits peut être plus variable en raison d’attaques d’herbivores moins prévisibles. La diversité végétale peut modifier davantage les impacts sur les herbivores en modifiant la disponibilité des hôtes et le degré de spécialisation des herbivores. Dans le même temps, les conditions environnementales telles que la température, la lumière et la disponibilité des ressources peuvent influencer les compromis entre croissance et défense des plantes, façonnant non seulement l’intensité mais également l’hétérogénéité de l’herbivorie entre les espèces et les individus.
Les écosystèmes de montagne constituent des laboratoires naturels idéaux pour étudier ces processus, car les conditions environnementales changent de manière prévisible avec l’altitude. Cependant, nous savons encore peu de choses sur la façon dont la variabilité des herbivores change le long des gradients d’altitude, ni sur la question de savoir si les semis d’arbres et d’arbustes réagissent différemment à ces modèles. Ici, nous demandons : comment la moyenne et la variabilité de l’herbivorie des feuilles changent-elles le long des gradients d’élévation ? Quels sont les principaux facteurs biotiques et abiotiques ?
Ce que nous avons fait
Pour comprendre ce qui détermine à la fois le niveau moyen et la variabilité de l’herbivorie des feuilles des semis, nous avons examiné comment la taille des plantes, la diversité des plantes et les conditions microclimatiques influencent les dommages causés par les insectes aux feuilles des semis ligneux dans cinq montagnes subtropicales et tropicales. Cela fait partie du projet en cours du réseau BEST (Biodiversité le long des gradients d’altitude : changements et transitions). À l’aide d’une enquête standardisée sur le terrain, nous avons évalué les dégâts causés par les insectes sur 11 811 feuilles provenant de 2 577 semis représentant 415 espèces de plantes ligneuses le long de cinq transects d’altitude s’étendant de 265 à 1 613 m au-dessus du niveau de la mer. L’herbivorie a été quantifiée comme la proportion de surface foliaire consommée par les insectes, et les moyennes au niveau des espèces ont été calculées au sein de chaque site. L’herbivorie moyenne et la variabilité herbivore des semis d’arbres et d’arbustes ont été calculées. Nous avons ensuite testé comment six prédicteurs clés influençaient les modèles d’herbivorie : la taille des plantes (hauteur des semis et surface des feuilles), la diversité des plantes et les conditions microclimatiques (couvert du couvert forestier, température du sol et humidité du sol), qui peuvent tous façonner la disponibilité des ressources et la pression des herbivores.
Principales conclusions
Dans ces cinq montagnes, la variabilité herbivore entre les espèces a diminué avec l’élévation des arbustes, mais pas des arbres. En revanche, l’herbivorie moyenne a montré un faible déclin avec une élévation des deux formes de croissance. La taille des plantes a joué un rôle important dans la variabilité de l’herbivorie, mais a eu peu d’effet sur l’herbivore moyen. Plus précisément, la surface foliaire était associée à une plus faible variabilité des herbivores, alors que la hauteur des semis l’augmentait, et ces relations différaient entre les arbres et les arbustes. La diversité végétale a principalement influencé la répartition des herbivores entre les espèces, plutôt que de modifier les niveaux globaux de dégâts. Parmi les facteurs abiotiques, le couvert forestier et la température du sol sont apparus comme les principaux facteurs de variation des herbivores entre les espèces.
Leçons que nous avons apprises
Cette étude souligne l’importance de considérer non seulement l’herbivore moyen, mais également la façon dont les dommages causés par les herbivores sont inégalement répartis entre les individus et les espèces de plantes le long des gradients d’altitude. En examinant à la fois la moyenne et la variabilité de l’herbivorie des insectes chez les semis, nous montrons que la forme de croissance des plantes, les caractéristiques des feuilles et le microclimat peuvent façonner les modèles d’élévation de différentes manières. La variabilité des herbivores apparaît comme un signal important des différences dans la pression des herbivores et dans les conditions des ressources au sein des communautés végétales. La diversité végétale affecte principalement la manière dont l’herbivorie est répartie entre les espèces, plutôt que son intensité globale, ce qui suggère des implications potentielles pour la stabilité des communautés et la coexistence des espèces. Dans l’ensemble, l’intégration de la variabilité des herbivores permet une compréhension plus complète des interactions plantes-insectes et de la manière dont elles réagissent aux changements environnementaux.