A mechanistic model for a tritrophic interaction involving soybean aphid, Its host plants, And multiple natural enemies

Le puceron du soja (Aphis glycines) est un important ravageur du soja en Amérique du Nord, et la guilde d’ennemis naturels qui vit à ses dépens est diversifiée. De nombreuses études ont été consacrées à divers aspects de sa biologie ou de son écologie, mais leurs conclusions n’ont pas été synthétisées de façon quantitative, ce qui limite notre compréhension de l’importance relative de l’incidence des facteurs environnementaux et écologiques sur la dynamique de ses populations. Les modèles existants de la dynamique des populations de l’A. glycines ont une portée régionale et ne tiennent compte ni de la phénologie de la plante hôte ni des impacts des ennemis naturels sur la dynamique et la phénologie des populations du puceron. Dans la présente étude, nous avons élaboré pour cette espèce un modèle mécaniste des interactions tritrophiques entre les populations et de la phénologie qui intègre les signaux environnementaux, les signaux de la plante hôte et la dynamique des ennemis naturels du ravageur. Les espèces d’ennemis naturels se distinguent les unes des autres par leur taux de consommation des proies et leur comportement de quête de nourriture et peuvent se rencontrer à diverses étapes du cycle vital de l’espèce-proie en réponse à des signaux environnementaux, à la densité de la proie ou à la disponibilité de proies de remplacement. En outre, la composition du complexe d’ennemis naturels de l’A. glycines et l’abondance relative des espèces qui le composent diffèrent d’une région à l’autre à l’échelle de l’aire de répartition du ravageur. Pour toutes ces raisons, nous avons élaboré une stratégie de quantification des impacts de la guilde d’ennemis naturels visant à faciliter l’intégration des complexes d’ennemis naturels présents à divers endroits dans l’aire de répartition du ravageur. Pour normaliser l’impact des guildes d’ennemis naturels sur l’espèce-proie, nous avons utilisé une nouvelle mesure, l’unité d’ennemi naturel (UEN), qui équivaut au nombre d’individus d’une espèce prédatrice donnée pouvant détruire 100 pucerons en 24 h. Après que nous ayons calibré le calcul des UEN pour incorporer une réponse fonctionnelle de type III afin d’éviter que les ennemis naturels entraînent la disparition locale des populations du puceron, le modèle a simulé adéquatement la dynamique entre les populations d’ennemis naturels et celles de l’A. glycines, comme l’a démontré une comparaison des résultats de la modélisation avec les observations de terrain. D’après nos simulations, l’abondance des ennemis naturels a une plus forte incidence sur celle de l’A. glycines que les conditions environnementales, mais la phénologie de la plante hôte a également un impact très important sur la dynamique des populations du ravageur.