USTHB‐FBS‐4th International Congress of the Populations & Animal Communities “Dynamics & Biodiversity of the terrestrial & aquatic Ecosystems""CIPCA4"TAGHIT (Bechar) – ALGERIA, 19‐21 November, 2013 Etude du peuplement des Araneae (Arthropodes, Arachnides) associé a un espace cultivé dans la région d'Alger. BOUSEKSOU S.*, IDIR N.F., TOUCHI W., SAADI A., & KHERBOUCHE-ABROUS O. (1) Laboratoire de la dynamique et biodiversité, faculté des sciences biologiques, université des sciences et technologie Houari Boumediene, BP 32 El alia, Bab Ezouar, Alger. E-mail:* [email protected]. Résumé L’écologie des Araneae de différents écosystèmes a été étudiée dans différentes régions en Algérie mais peu d’études ont été réalisées sur les terrains agricoles. Ce groupe représente l’ordre le plus diversifiée de la classe des Arachnides. De ce fait, plusieurs travaux ont montré que ce groupe est un excellent moyen biologique pour la détection et l’évaluation des problèmes de l’environnement. Deux agroécosystèmes ont été choisis au niveau de l’Institut Technique des Grandes Cultures d’Oued Smar (Alger). Une parcelle de blé, nommée OB et une autre de colza qui est appelée OC. Notre recherche s’intéresse aussi à l’activité, aux déplacements et la migration des Araneae, Pour cela nous avons défini des niveaux, du bord vers l’intérieur des cultures où nous avons placé des pièges Barber. Au bout d’une année d’étude, 2036 adultes ont été récoltés dont 1498 mâles et 538 femelles. La faune aranéologique récoltée est plus diversifiée au niveau de la station OC avec 73 espèces. Ceci, peut être dû aux pratiques agricoles intensifiées dans le champ de blé (60 espèces) et à la hauteur du couvert végétal, puisque le colza a atteint une hauteur de 1,70 m alors que le blé n’a pas dépassé les 1,30 m, ce qui permet aux espèces de tisser plus de toiles impliquant une plus grande activité et de ce fait une plus grande abondance. Les bordures des cultures contiennent des communautés aranéologiques assez stables, ceci est peut être liée à la diversité de la flore qui offre des microhabitats variés et des niches écologiques différentes. Mots clés: Araneae, écologie, biodiversité, colza, blé Abstract The Spiders are considered as one of an important group of invertebrates in agroecosystems. Indeed, few studies on the spiders of different ecosystems have been treated in Algeria and very rare has been conducted for agroecosystems. For this, we are interested on spider major crops. In this study, we chose two plots at the Technical Institute of Great Crops (T.I.G.C.) at Oued Smar (Algiers- Algeria). The first parcel consists of wheat, called OB, the second parcel OC, including oilseed rape as a dominant plant species. Our research also looks at the activity, travel and migration of spiders, For that reason, we defined levels, put pitfall Barber traps from the edge of fields to the middle of them. In total, 2036 adults were collected in which 1498 are males and 538 females; they belong to 18 families, 51 genres and 81 species. The results show the abundance of Diplocephalus graecus with 627 individuals belonging to the Linyphiidae family .The agroecosystem reflects fairly stringent conditions unsuited to the requirements of all species in the population. Spider fauna is more diverse at station OC. This may be due to intensified agricultural practices in the field of wheat causing either the flight of species or their deaths, and the oilseed rape has reached a height of 1.70 m while the height of wheat did not exceed 1.30 m, which allows species to spin more web involving increased activity and thus greater abundance. There is also a high diversity at the edges of crops with fairly stable spider communities. This may be related to the diversity of flora that offers different microhabitats and ecological niches for different spider species. The edges of crops are quite favorable environment unlike to their center where they conduct to the development of some adapted species only. Keywords: Araneae, ecology, biodiversity, distribution, oilseed rape, wheat. 391 USTHB‐FB BS‐4th Internaational Congress of the Poppulations & An nimal Commu unities “Dynam mics & Biodive ersity of the terrestrial & aquatic Ecosyystems""CIPCA A4"TAGHIT (B Bechar) – ALGE ERIA, 19‐21 N November, 201 13 1. IIntroductioon d és de hautee importancce dans less Les Arannéides sont considéréss comme uun groupe d’invertébré champs ccultivés. Graace à leur grrande diverrsité, leur rô ôle de bioind dicateur est accentué. Plusieurs travaux onnt montré qu ue cet ordree est un exccellent moyeen biologiqu que pour la détection d ett l’évaluatiion des prooblèmes de l’environneement (KH HERBOUCH HE-ABROU US et al., 2008). 2 Elless sont préddatrices d’innsecte nuisib ble aux culttures, mais l’étude des possibilitéss de les utiliser dans laa lutte biologique requuiert d’aborrd des donnnées détailléées concernaant l’écologgie et la dyn namique dee populatioon des espècces présentees (ALDERW WEIRELDT, 1993). Peu d’étuude sur les Aranéides A ont o été réalissées dans diifférents éco osystèmes een Algérie et e rares sontt celles quui concernennt les terraiins agricolees en particu ulier. Pourr ceci, nouss nous intérressons auxx Aranéidees des granddes cultures des environns d’Alger. Ces espècess jouent en effet un rôle importantt dans les agroécosysstèmes, en raison de lleur grandee abondance (NYFFEL LER & BE ENZ, 1987;; NYFFEL LER, 2000a,, b). 2. E Etude du biiotope Suivant notre objecctif établie et qui cooncerne l’étude de l’écologie et la biod diversité dee l’aranéofa faune dans un agroéco osystème, nnous avons choisi deux x grandes pparcelles au u sein de laa station exxpérimentale de l’Instiitut Techniqque des Gran ndes Culturres (I.T.G.C C.) (Fig.1). La station expérimeentale de l’I.T.G.C. see situe au lieu-dit Beaaulieu apparrtenant à laa communee d’Oued S Smar, daïra d’El Harrach (Alger). Elle se loccalise sur la partie nordd-est de la plaine p de laa Mitidja à une altitudde de 24 m. Elle présennte les coorrdonnées Laambert suivvantes: latitu ude 36° 43’’ Nord et llongitude 3° 3 84’ Est. .Elle est siituée à 20 kilomètres k du centre-vville de la capitale, saa superficiee agricole utilisée u est de d 47 ha. La prem mière parcelle choisiee est apppelée «OB» » présente le blé com mme espècce végétalee dominantte. Elle est située s dans la partie noord-est de l’’I.T.G.C; alors que la deuxième est e nomméee « OC», présente le Colza com mme espècee dominantee et située sur s la partiee sud-est dee l’I.T.G.C.. (Fig.2). N Figure 1: Situation S géog graphique dee l’I.T.G.C. (wilaya ( d’Alger) (Googlee earth, 2009 9). 392 USTHB‐FB BS‐4th Internaational Congress of the Poppulations & An nimal Commu unities “Dynam mics & Biodive ersity of the terrestrial & aquatic Ecosyystems""CIPCA A4"TAGHIT (B Bechar) – ALGE ERIA, 19‐21 N November, 201 13 Figgure 2: Locaalisation des stations OB et OC sur le site de l’I.T .G.C. Pour étuddier les dépplacements et la migrration des Aranéides A dans d l’agrooécosystèmee, ces deuxx stations oont été partaagées en niv veaux du boord vers l’in ntérieur des cultures: N0: la naaissance du champ, c Il co omprend p lusieurs esp pèces végétaales. N1: le nivveau 1 est situé à 5 m du d niveau N N0. N2: le nivveau 2 est situé à 10m du niveau N N0. N3: locallisé à 50 m du d niveau N0. N N4: se troouve à 100 m du bord de d la parcellle. Matériel et Méthodes:: 3. M Pour étuddier les Araaneae se dééplaçant surr le sol dess cultures étudiées, dess pièges d’activité, ouu pièges dee « fosse » (BARBE ER, 1931) ont été uttilisés pour leur efficcacité dans les étudess écologiquues. Six pièèges ont étéé installés ppour chaqu ue niveau, dans d les deuux parcellees étudiées,, selon 5 sillons parrallèles et des d prélèveements men nsuels ont été effectuués durant une annéee complète. mination des individus récoltés se fait à l’aidee d’un ensem mble d’ouvr vrages pour les familless La déterm (LEDOU UX & CAN NARD, 1981 ; GRIMM M, 1985) ett d’articles spécifiquess à certains genres ett espèces (BOSMAN NS 1985 A, A B ; BO OSMANS, 1986 ; BO OSMANS & ABROU US, 1990 ; BOSMAN NS & BOU URAGBA, 1992 ; BOSM MANS & ABROUS, A 1992). La faune aranéologique étant mal m connu p our notre pays, nous avons préférré mettre (sp p.) pour less espèces ddont la déterrmination éttait problém matique. 4. R Résultats ett discussion ns: Etude an nalytique du u matériel biologique b rrécolté: Les différrents ordress récoltés daans nos stattions ont étté tous déno ombrés danss le but de comparer c ett d’estimerr l’importannce des Araanéides au ssein de la cllasse des Arachnides A ddans la région d’étude.. Les résultats montrent que l’ord dre des Acarriens est do ominant suiv vi par celui des Aranéid des puis less Opilions et enfin less Pseudo-sccorpions (Pss-sco) (Tab. I). Les cam mpagnes dee prélèvemeent réaliséess sur une ppériode d’unne année au u niveau de la station expérimenta e ale de l’I.T .G.C. ont abouti à unee récolte dee 2866 indivvidus apparrtenant à l’oordre des Aranéides do ont: 52% m mâles, 19% femelles ett 29% juvvéniles. (Figg. 3). 393 USTHB‐FB BS‐4th Internaational Congress of the Poppulations & An nimal Commu unities “Dynam mics & Biodive ersity of the terrestrial & aquatic Ecosyystems""CIPCA A4"TAGHIT (B Bechar) – ALGE ERIA, 19‐21 N November, 201 13 Tableau II: Abondancee des Arachn nides en foncction des diffférents niveaaux dans les sstations étud diées: Station ns Ordres Stations bléé (OB) Station colza (OC) Opilions 100 80 68 42 48 39 74 71 841 124 1487 1 Taux (%) 19,16 Acariens 595 3 366 210 239 178 224 315 370 306 570 3373 3 43,47 Ps-sco 1 0 0 0 0 3 4 0 4 21 33 0,42 Aranéidess 396 3 346 278 176 189 263 270 296 278 374 2866 2 36,94 Totale 1092 7 792 556 457 415 529 663 737 14299 1089 7759 7 OBN0 OBN1 O OBN2 OBN3 O OBN4 OCN0 OCN1 OCN2 O OCN N3 OCN4 Total T 18% 30% 52% 5 Mâle Femelle Juvén nile Figure 3: Abondance relative des Aranéides (m mâle, femellee et juvénile)) dans la régiion d’étude. Etude de la richessee spécifiquee: Au bout d’une annéée d’étude, 2036 adulttes ont été récoltés, ilss appartiennnent à 18 familles, f 51 genres ett 81 espècess. La faune aranéologiique récoltéée est plus diversifiée d aau niveau de d la stationn OC avec 73 espècess. Ceci, peu ut être dû auux pratiques agricoles intensifiéess dans le ch hamp de bléé (60 espècces) et à la hauteur du couvert véégétal, puisq que le colzaa a atteint uune hauteurr de 1,70 m alors quee la hauteur du blé n’a pas p dépasséé les 1,30 m, m ce qui perrmet aux esspèces de tissser plus dee nde activité et de ce faait une plus grande aboondance. Lees borduress toiles imppliquant unne plus gran des culturres contiennnent des com mmunautéss aranéologiiques assez stables, cecci est peut être ê liée à laa diversité de la flore qui q offre dees microhab itats variés et des nichees écologiquues différen ntes. En considdérant les niveaux n choiisis au sein de la statio on d’étude, on o remarquue une dimin nution de laa richesse spécifique allant du bord b vers le milieu. Les bordurres des culltures contiiennent dess communaautés aranéoologiques assez stabless. (Fig. 4) 50 Richesse spécifique 40 30 20 10 0 OB N N0OB N1OB N2OB N N3OB N4 OC C N0OC N1OC C N2OC N3O OC N4 Staations ux stations Figure 4: Variation dee la richesse spécifique auu sein des différents niveaux choisis dans les deu d’étude. 394 USTHB‐FBS‐4th International Congress of the Populations & Animal Communities “Dynamics & Biodiversity of the terrestrial & aquatic Ecosystems""CIPCA4"TAGHIT (Bechar) – ALGERIA, 19‐21 November, 2013 Distribution et activité de déplacement des espèces d’Aranéides abondantes de la station d’étude: Parmi 81 espèces d’Aranéides récoltées au niveau de l’agroécosystème étudié, cinq espèces ont un effectif assez élevé. Les résultats des abondances obtenues pour ces espèces, montre un maximum d’individus au niveau de la bordure des deux stations ou les conditions sont plutôt favorables, ce nombre va en diminuant en allant plus vers le centre. Les cinq espèces les plus abondantes des Aranéides prolifèrent au niveau de la bordure où se réunissent les conditions nécessaires à leur développement (richesse du couvert végétale et de la litière qui implique l’abondance des proies). (Fig. 5). Effectif 6 5 4 3 2 1 0 OBN0 OBN1 OBN2 OBN3 OBN4 OCN0 OCN1 OCN2 OCN3 OCN4 Stations Figure 5: Distribution et activité des Aranéides abondantes au niveau de la station d’étude. Etude de la diversité spécifique et de l’équitabilité: Les résultats du calcul de l’indice de SHANNON (H’) et d’équitabilité (E) montrent qu’au sein de la station OB, le niveau N0, possède l’indice de diversité le plus élevé (3,13 bits/ind) alors que la valeur la plus faible de cet indice a été retrouvée dans le niveau N4 (2,26 bits/ind). Le niveau N0 représente la bordure de la station OB, il présente la richesse spécifique la plus élevée et de ce fait on peut dire qu’il correspond à un milieu favorable à l’installation de nombreuses espèces. Les valeurs de l’indice d’équitabilité varies entre 0,66 et 0,83 indiquant un peuplement en léger déséquilibre à équilibré (Fig. 6). Dans la station (OC) le niveau N0 et N1 possèdent, tous les deux, l’indice de diversité le plus élevé et il est égal à 2,92 bits/ind. Ceci traduit des conditions adéquates à la survie de nombreuses espèces au niveau des bordures. Le bord de ce champ (N0) possède l’indice d’équitabilité le plus élevé (0,81) alors que la valeur la plus faible de cet indice a été retrouvée dans le niveau N4 (0,71). L’indice d’équitabilité indique un peuplement en léger déséquilibre à équilibré (Fig. 7). H' (bits/ind) 3,50 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00 OB N0 H' (bits/ind) E E 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00 OB N1 OB N2 395 OB N3 OB N4 Stations USTHB‐FB BS‐4th Internaational Congress of the Poppulations & An nimal Commu unities “Dynam mics & Biodive ersity of the terrestrial & aquatic Ecosyystems""CIPCA A4"TAGHIT (B Bechar) – ALGE ERIA, 19‐21 N November, 201 13 Figure 6: Variation dee l’indice de diversité dee SHANNON N (H’) et l’indice d’équitaabilité (E) seelon les O niveaux dee la station OB. H' (bits//ind) H' ((bits/ind) E E 2,995 2,990 2,885 2,880 2,775 2,770 2,665 2,660 0,82 0,80 0,78 0,76 0,74 0,72 0,70 0,68 0,66 0 OC N0 OC N1 OC N2 OC N3 OC N4 Stations Figure 7: V Variation de l’indice de diversité d de S SHANNON (H’) et l’indiice d’équitabbilité (E) selo on les niveauux dde la station OC. O Cycle d’aactivité et diistribution phénologiq p que: L’étude ddu cycle d’activité et de d la phénoologie des Aranéides A montre m que l’activité des d mâles ett des femeelles des esspèces réco oltées augm mente essen ntiellement durant la ppériode priintanière ett automnalle. La plupaart des espèèces abondaantes se rep produisent, probablem ment, au prrintemps oùù nous renccontrons l’eeffectif maximal des deeux sexes (F Fig. 8). M Mâle Femelle Effectif des Aranéides 2500 2000 1500 1000 500 0 Fév Marr Avr Mai Jui Juil Aou A Sep Oct O Nov Deec Jan Mois Figure 8: Exemple E d’u un histogramm me d’abondaance et cycle d’activité dees Aranéidees. Analyse bbioinformaatique des do onnées: Analyse F Factorielle des Corresp pondances ((A.F.C.): Selon l’aaxe factoriell F1, tous les l niveaux de la statio on colza (O OC) sont poositionnés sur la partiee positive dde cet axe. Les autres niveaux de la station blé b (OB) so ont localiséss sur la parttie négativee du mêmee axe. (Fig. 9). 9 A partir des résultatts obtenus, nous pouvvons dire qu ue l’axe facctoriel F1 rreprésenteraait les deuxx champs dde culture oùù les deux espèces e vég étales domiinantes sontt différentess. Au niveaau de l’axee factoriel F2, F l’ordin ation des différents d niveaux n chooisis dans notre n étudee montre laa distinctionn de deux groupes. g Lee premier, qui q se situ sur s la partiee positive de d l’axe, estt formé parr les niveauux N0, N1 de d la station OB et N0, N1, N N2 et N4 N de la stattion OC. Le secondd groupe raassemble le reste des niiveaux des deux d champ ps de culturee sur la parttie négativee de cet axxe (Fig.9). Au sein du u premier ggroupe le niveau n N0 du d champ dde blé est localisé l surr 396 USTHB‐FBS‐4th International Congress of the Populations & Animal Communities “Dynamics & Biodiversity of the terrestrial & aquatic Ecosystems""CIPCA4"TAGHIT (Bechar) – ALGERIA, 19‐21 November, 2013 l’extrémité positive de l’axe F2 alors que le reste est positionné près de l’origine, ce niveau présente une caractéristique floristique importante puisque 16 espèces végétales ont été dénombré avec différente échelles d’abondance. Le long de l’axe factoriel F3, l’ordination des niveaux des deux stations étudiées montre la présence de deux groupes distincts. Le premier situé au milieu de la partie positive de l’axe F3, il regroupe les niveaux N0, N1 de la station OC et N1, N2, N3 de la station OB. Le deuxième groupe, formé par les niveaux N0 et N4 de la station blé (OB) et N2, N3, N4 de la station colza (OC), il est situé sur la partie négative de l’axe F3. (Fig. 10). L’ordination et le brassage des niveaux n’ont pas pu être expliqués par les facteurs écologiques traités dans notre étude, ils existeraient d’autres facteurs qui n’ont pas été pris en compte. Graphique symétrique des lignes (axes F1 et F2 : 47,07 %) 0,8 F2 (20,60 %) OBN0 0,4 OBN1 OCN1 OCN2 OCN0 OCN4 0 OBN4 -0,4 OCN3 OBN2 OBN3 -0,8 -1,6 -1,2 -0,8 -0,4 0 0,4 0,8 1,2 1,6 F1 (26,47 %) Figure 9: Ordination des niveaux des deux stations étudiées le long des axes F1 et F2 d’après l’analyse factorielle de correspondances. Graphique symétrique des lignes (axes F1 et F3 : 37,39 %) 0,6 0,4 OCN0 F3 (10,91 %) OBN2 0,2 0 OCN1 OBN3 OBN1 OBN0 OCN2 -0,2 OBN4 OCN4 OCN3 -0,4 -1 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 F1 (26,47 %) Figure 10: Ordination des niveaux des deux stations étudiées le long des axes F1 et F3 d’après l’analyse factorielle de correspondances. 5. Conclusion Même si l'intensification de l'agriculture conduit à une baisse généralisée de la biodiversité des terres agricoles chez de nombreux taxons (BENTON et al., 2003), les Aranéides sont diversifiés dans notre région d’étude. L’étude de la distribution des Aranéides abondantes aux niveaux de ce champ de cultures révèle que ces espèces se déplaceraient dans des sites où les proies sont plus fréquentes. La sélection de ces milieux se fait en fonction non seulement du microclimat et de sa 397 USTHB‐FBS‐4th International Congress of the Populations & Animal Communities “Dynamics & Biodiversity of the terrestrial & aquatic Ecosystems""CIPCA4"TAGHIT (Bechar) – ALGERIA, 19‐21 November, 2013 stabilité mais aussi la richesse en proies. Les dommages mécaniques, la dénudation du sol, et toutes les perturbations anthropiques causent souvent la réduction de leur besoins en nourritures et par conséquent la réduction de leur nombre. En effet, les périodes d’activité saisonnière et l’abondance des espèces sont clairement influencées par l’impact des mesures agronomiques prises dans des champs cultivés (Labourage, etc.). Néanmoins, les populations d’Aranéides sont chaque année capable de recoloniser les champs de manière très rapide et de s’y reproduire. 6. Bibliographie: [1] ALDERWEIRELDT M., 1993: Fluctuation de l’activité saisonnière d’araignées dans des champs des de maïs et d’ivraie italien. Wnsbr. Belg. Arachnol. Ver., 8: 32-43. [2] BARBER H.S., 1931: Traps for cave inhabiting insectes. J. Elisha Mitchell Sci. Soc., 46: 259266. [3]BENTON T.G. Vickery J.A. & Wilson J.D., 2003: Farmland biodiversity: is habitat heterogeneity the key? Trends in Ecology and Evolution. United Kingdom, 18:182-188. [4] BOSMANS R., 1985a: Etude sur les Linyphiidae nord africaines. II. Le genre Oedothorax Bertkau en Afrique du nord, avec une révision des caractères diagnostiques des mâles des espèces ouest paléarctique. Biol. Jb. 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