How habitat heterogeneity affects pollinator's communities in cocoa-based agroforestry systems?

Deheuvels Olivier, De Waal Lucienne, Bagny-Beilhe Leïla. 2017. How habitat heterogeneity affects pollinator's communities in cocoa-based agroforestry systems?. In : Proceedings of the first International Symposium on Cocoa Research ISCR 2017. ICCO. Lima : ICCO, 5 p. International Symposium on Cocoa Research – ISCR 2017 : Promoting Advances in Research to Enhance the Profitability of Cocoa Farming. 1, Lima, Pérou, 13 Novembre 2017/17 Novembre 2017.

Url - éditeur : https://www.icco.org/icco-documentation/international-cocoa-symposium-2017/international-cocoa-symposium-2017-proceedings/#toggle-id-2

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Résumé : In the humid tropics, a significant amount of the agricultural landscape where cocoa (Theobroma cacao) is grown is managed as agroforestry systems. As pressure to intensify cocoa production is increasing, the current worldwide trend for the intensification of cocoa production aims at significant reductions of the shade canopy. However, this trend implies losing the potential to produce valuable ecosystem services. Among those services, pollination is a limiting factor of cocoa production that has been investigated in the 70's and 80's essentially by trapping methods. The genus Forcypomia sp. is acknowledged to be the main insect responsible for cocoa pollination, when other insects such as ants and Trips sp. would play a secondary role. Regulation and habitat provision for cocoa pollinating insect communities are poorly documented in the literature. Most pollinating species are known from trapping methods in the immediate surroundings of the tiny cocoa flowers and no study has succeeded so far in observing and describing the insects actually visiting the inside of the cocoa flowers. In this investigation, we characterized habitats for pollinating insects at plot scale, in a 3ha cocoa-based agroforestry system located in the Peruvian Amazon. Local climate, topography, leaf litter's biomass, composition and water content, cocoa trees and associated plant diversity and structure, were described, as well as farmer's practices. Based on habitats characterization, we compared the pollinating insects' communities of two contrasted habitats within the same plot. We used a digital video recording system that allowed us to monitor and record all insects visiting cocoa from 6:30 am to 05:30 pm during the main flowering season. Each habitat was sampled in 2 or 3 different locations when possible and 20 to 30 flowers were monitored in each repetition, resulting in a total amount of 180 monitored flowers. Our results showed that the diversity and the frequency of insects visiting cocoa flowers are influenced by habitat quality. The heterogeneity of habitat often found in cocoa-based agroforestry system is mostly due to farmer's practices relying on opportunistic shade management. Pollinating insects' communities do not always rely specifically on the Forcypomia genus but rather depend on habitat quality. These results open good perspectives for the ecological intensification of cocoa production in Agroforestry Systems.

Résumé (autre langue) : Dans les tropiques humides, une grande quantité de paysages agricoles ou l'on cultive le caco (Theobroma cacao) est traitée comme un système agroforestier. Au fur et à mesure que la pression pour intensifier la production du cacao augmente, la tendance mondiale pour l'intensification de la production de cacao vise des réductions significatives du baldaquin d'ombre. Cependant, cette tendance implique la perte du potentiel de produire des services écosystémiques précieux. La pollinisation est, parmi ces services, un facteur limitant de la production de cacao qui a fait l'objet de recherches dans les années 70 et 80 notamment pour des méthodes de capture. Le genre Forcypomia sp. est reconnu comme l'insecte principal responsable de la pollinisation du cacao, lorsque d'autre insectes tels que les fourmis et les Trips sp. joueraient un rôle secondaire. La régulation et la provision d'habitat pour les communautés d'insectes pollinisateurs du cacao sont peu documentées dans la littérature. La plupart des espèces pollinisatrices sont connues par les méthodes de capture dans l'entourage immédiat des fleurs de cacao minuscules et aucune étude n'a eu de succès jusqu'à ce jour en matière d'observation et de description d'habitat des insectes qui visitent l'intérieur des fleurs de cacao. Dans cette recherche, nous caractérisons des habitats pour des insectes pollinisateurs à l'échelle d'une parcelle, dans un système agroforestier de trois hectares basé sur le cacao établie en l'Amazonie péruvienne. On a décrit donc le climat local, la topographie, la biomasse, les feuilles mortes, la composition et le contenu d'eau, les cacaotiers, la diversité et la structure des plantes associées, ainsi que les pratiques des agriculteurs. En nous basant sur la caractérisation des habitats, nous comparons les communautés des insectes pollinisateurs des deux habitats contrastés dans la même parcelle. Nous avons utilisé un système d'enregistrement de vidéo numérique qui nous a permis de surveiller et d'enregistrer tous les insectes qui rendent visite au cacao de 6:30 à 17h30 pendant la saison principale de fleuraison. Chaque habitat a été échantillonné à deux ou trois endroits différents lorsque cela a été possible et l'on a surveillé de 20 à 20 fleurs lors de chaque répétition, ayant comme résultat un nombre total de 180 fleurs surveillées. Nos résultats ont démontré que la diversité et la fréquence des insectes qui visitaient les fleurs de cacao sont influencées par la qualité de l'habitat. L'hétérogénéité de l'habitat qui se trouve souvent dans le système agroforestier basé sur le cacao est due notamment aux pratiques des agriculteurs qui dépendent du traitement opportuniste de l'ombre. Les communautés des insectes pollinisateurs ne dépendent pas toujours du genre Forcypomia, mais elles dépendent plutôt de la qualité de l'habitat. Ces résultats ouvrent des bonnes perspectives pour l'intensification écologique de la production du cacao dans des systèmes agroforestiers.

Classification Agris : F08 - Systèmes et modes de culture
F63 - Physiologie végétale - Reproduction
L20 - Écologie animale

Auteurs et affiliations

• Deheuvels Olivier, CIRAD-PERSYST-UMR SYSTEM (PER) ORCID: 0000-0003-2819-8445
• De Waal Lucienne
• Bagny-Beilhe Leïla, CIRAD-BIOS-UPR Bioagresseurs (CMR)

Source : Cirad-Agritrop (https://agritrop.cirad.fr/586664/)

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