Comparaison des patterns de floraison et de pollinisation et ...

Université Montpellier II
Sciences et techniques du Languedoc
Place Eugène Bataillon
34 095 Montpellier Cedex 5
Master 1 Biologie Géosciences Agroressources Environnement
spécialité Ingénierie en Ecologie et en Gestion de la Biodiversité
Comparaison des patterns de floraison et de pollinisation
et mesures de gestion chez les orchidées du genre Ophrys
Stage réalisé par Benjamin ALRIC sous la direction de Bertrand Schatz
du 1 er février au 30 juin 2005
Centre d'Ecologie Fonctionnelle et Evolutive (CEFE) CNRS
1919, route de Mende
34923 Montpellier cedex 5.
B. Alric B. Alric B. Alric
B. Alric B. Alric B. Alric

REMERCIEMENTS
Je tiens à remercier, en premier lieu, Bertrand SCHATZ (chercheur et mon maître de stage)
qui m'a proposé ce sujet de stage et qui m'a encadré pendant ces cinq mois.
Je tiens aussi à remercier vivement Olivier THALER et Arnaud MARTIN (co-responsables
du Master 1 BGAE spécialité IEGB) pour leurs conseils et leur aide lorsque j'en ai eu besoin.
Je remercie également Martine HOSSAERT-MCKEY (chercheur), Noppol KOBMOO
(stagiaire au CEFE), Magali PROFFIT (doctorant au CEFE) et Jean-Baptiste FERDY
(enseignant chercheur au CNRS) pour leur aide précieuse dans l'analyse statistique de mes
données, leur gentillesse et leur disponibilité. Merci également à mes deux co-stagiaires,
Myrtille LACOSTE et Cédric LIBEERT sans qui le jeu de données serait moindre!
En dernier lieu, je tiens à remercier Bruno BUATOIS (technicien) pour avoir pris le temps de
m'expliquer le fonctionnement du GC-MS et pour son aide lors de l'analyse des résultats
obtenus.
Mes remerciements vont aussi à toutes les personnes du CEFE qui m'ont apporté leur aide
pendant ces cinq mois de stage et que je n'ai pas citées.

Master 1 BGAE, spécialité IEGB
SOMMAIRE
Partie 1. Le contexte de l'étude................................................................................................... 2
1. Description de la structure d’accueil.............................................................................. 2
2. Contexte bibliographique de l’étude .............................................................................. 3
3. La problématique de l’étude........................................................................................... 5
Partie 2. Le déroulement du stage .............................................................................................. 6
Partie 3. La mission scientifique ................................................................................................ 7
A. INTRODUCTION...................................................................................................... 7
B. MATERIELS ET METHODES................................................................................. 9
1. Modèle biologique (les orchidées du genre Ophrys) ..................................................... 9
a. Position systématique............................................................................................. 9
b. Ecologie et distribution géographique.................................................................... 9
c. Biologie .................................................................................................................. 9
d. Populations étudiées............................................................................................. 10
2. Mise en place du dispositif expérimental : suivi phénologique ................................... 11
3. Etude de la phénologie ................................................................................................. 12
4. Etude de la pollinisation............................................................................................... 12
a. Succès reproducteur ............................................................................................. 12
b. Etude des facteurs pouvant conditionner les visites des pollinisateurs................ 12
c. Localisation spatiale et temporelle des visites des pollinisateurs ........................ 13
5. Etude de l’herbivorie.................................................................................................... 13
a. Etude des facteurs pouvant influencer l’herbivorie.............................................. 13
b. Localisation spatiale de l’herbivorie .................................................................... 14
C. RESULTATS ........................................................................................................... 15
1. Variabilité de la disponibilité des fleurs....................................................................... 15
2. Biologie de la pollinisation : le rôle du pollinisateur ................................................... 15
a. Succès reproducteur ............................................................................................. 15
b. Détermination des visites des pollinisateurs ........................................................ 16
c. Localisation spatiale et temporelle des visites ..................................................... 17
3. Herbivorie..................................................................................................................... 19
a. Etude des facteurs pouvant influencer l'herbivorie .............................................. 19
b. Localisation de la prédation ................................................................................. 20
D. DISCUSSION .......................................................................................................... 20
1. Les caractéristiques d’une pollinisation très spécialisée .............................................. 20
a. Le milieu environnant, une source à prendre en compte...................................... 20
b. L'espèce et ses caractères communs..................................................................... 21
c. La plante et ses facteurs intrinsèques ................................................................... 21
d. Avantages et inconvénients d’une pollinisation spécialisée ................................ 21
2. Proposition de mesures de gestion et de conservation adaptées aux orchidées ........... 22
a. Les différentes mesures de protection identifiées ................................................ 22
b. Diversité et application des mesures de protection et de conservation................ 22
c. Propositions de mesures de protection et de conservation adaptées aux sites
étudiés........................................................................................................................... 23
E. CONCLUSION ........................................................................................................ 26
1

Partie 1. Le contexte de l'étude
1. Description de la structure d’accueil
Master 1 BGAE, spécialité IEGB
Créé en 1961, le Centre d'Etudes Phytosociologiques et Ecologiques (CEPE) est devenu
en 1988 le Centre d'Ecologie Fonctionnelle et Evolutive (CEFE). Le 1 er Janvier 2003,
le CEFE devient une Unité Mixte de Recherche (UMR), associant des scientifiques du Centre
National de la Recherche Scientifique (CNRS), des Universités Montpellier I, Montpellier II
et Montpellier III, du Centre de coopération Internationale en Recherche Agronomique pour
le Développement (CIRAD), de l'Ecole Nationale Supérieure Agronomique (ENSA) et de
l'Institut de Recherche et de Développement (IRD).
Le CEFE est engagé depuis plus de dix ans dans les grandes priorités internationales
de recherche en environnement et en écologie, comme par exemple l’étude des
changements globaux, de la dynamique de la biodiversité et du développement durable
notamment. L’objectif général du CEFE est l’établissement de scénarios d’évolution des
systèmes écologiques et de stratégies pour leur conservation et leur restauration. Une grande
partie des recherches porte sur les écosystèmes méditerranéens et tropicaux.
Pour la période quadriennale 2003-2006, l'objectif d'ensemble du CEFE (UMR 5175
CNRS) est de poursuivre l'émergence d'une écologie intégrative, sur les bases suivantes :
Le renforcement de la biologie des populations dans des domaines tels que l'écologie
chimique et comportementale et l'interface entre génétique et dynamique des
populations ;
Le développement dans un contexte pluridisciplinaire des recherches sur les transformations
d'usage des terres et leurs conséquences sur les écosystèmes et les
paysages ;
La poursuite du renforcement et de la réorganisation des recherches en écologie
fonctionnelle ;
L’intégration du nouveau département "Ecologie des arthropodes dans les
agroécosystèmes méditerranéens";
L’utilisation de thèmes fédérateurs comme supports d'une animation scientifique
transversale, tout en permettant l'affichage des spécificités du laboratoire.
Ces perspectives scientifiques et la transformation en UMR visent à donner un rôle
moteur et structurant au CEFE dans les recherches consacrées à l'environnement à
Montpellier. Le CEFE, l'ECOTRON (laboratoire européen chargé d’étudier des écosystèmes
en conditions contrôlées) ainsi que d'autres laboratoires de grands organismes de recherche
français et étrangers, vont s'installer progressivement sur le campus international de
Baillarguet, au nord de Montpellier, afin de constituer à terme l'écopôle de Montpellier.
Direction
Services communs Départements de recherche
Administration 1) Biologie des populations
Gestion des stagiaires 2) Dynamique des systèmes écologiques
et relations internationales 3) Fonctionnement des écosystèmes
Plateforme technique 4) Ecologie des arthropodes dans
Bibliothèque les agroécosystèmes méditerranéens
Figure 1 : Organigramme du Centre d'Ecologie Fonctionnelle et Evolutive
2

Master 1 BGAE, spécialité IEGB
Le CEFE est structuré en quatre départements scientifiques (Fig. 1) qui regroupent une
centaine de permanents (chercheurs, enseignants-chercheurs, ingénieurs et techniciens) et une
cinquantaine de doctorants et post-doctorants issus de différents organismes (CNRS,
Universités de Montpellier I, II et III, ENSA, CIRAD et IRD).
Parmi ces départements, le département Biologie des Populations trouve son unité
autour de grands thèmes de la biologie et de l'écologie évolutives, incluant en particulier la
dynamique de l'adaptation en milieu hétérogène dans l'espace et le temps, l'écologie du
comportement et les systèmes de reproduction. La perspective est intégrative, au sens où,
au-delà des approches et méthodes traditionnelles de la biologie évolutive, sont utilisées des
approches venant de divers secteurs de la biologie, par exemple de l'écologie chimique ou de
l'écophysiologie. Les recherches menées dans ce département s'appuient sur des approches à
la fois théoriques et expérimentales, ces dernières se réalisant au laboratoire ou en conditions
semi-naturelles à naturelles et pour lesquelles les programmes à long terme jouent un rôle
important. Enfin, chaque équipe applique ses résultats de nature fondamentale à des questions
de gestion et de conservation de la biodiversité. Progressivement mis en place au cours des
dernières années, ce cadre de travail permet aussi de tracer les perspectives à moyen terme, en
insistant sur les thèmes clefs que sont la dynamique de l'adaptation, les relations phénotype /
génotype et la biologie intégrative.
Ce département est composé de plusieurs équipes, dont l'équipe Coévolution, dans
laquelle j'ai réalisé mon stage. Les thèmes de recherche de cette équipe, intitulés « les
interactions durables : processus coévolutifs et anthropisation », sont étroitement liés à la
dynamique de l'adaptation, et renvoient ainsi à deux questions structurantes : d'une part
"qu'est-ce qui fait que les relations interspécifiques ont pu perdurer dans le temps ?" et d'autre
part "quel est le devenir de ces interactions ?". Ainsi, les recherches de cette équipe
s'articulent autour de trois thématiques : 1) la structure et le fonctionnement des interactions
biotiques, 2) l’histoire et la dynamique des processus coévolutifs : phylogénie,
phylogéographie et génétique des métapopulations, et 3) l’anthropisation et la dynamique
actuelle des interactions durables.
Mon stage, intitulé « Comparaison des patterns de floraison et de pollinisation chez
les orchidées du genre Ophrys », s’intègre donc dans le cadre de l'étude de la structure et du
fonctionnement des interactions biotiques.
2. Contexte bibliographique de l’étude
Selon les hypothèses actuelles, les orchidées sont apparues pendant la période du
Jurassique, il y a 120 millions d'années quand la Pangée (continent originel) se disloqua.
Les plaques s'éloignant, les populations d’orchidées se trouvèrent alors fragmentées en
plusieurs populations dans le monde entier. Cet éloignement géographique fut sûrement à
l’origine d'un isolement des populations, diminuant voir stoppant tout échange génétique ou
individuel entre elles. L’effet de cet isolement géographique, auquel vient s’ajouter
l'intervention d'autres facteurs comme les conditions environnementales et les forces
évolutives, entraîna l'évolution indépendante des nouvelles populations et donc la formation
de nouvelles espèces. C'est par ce phénomène que les orchidées forment aujourd'hui l'une
des plus grandes familles du monde végétal, avec plus de 25 000 espèces, ce qui
correspond à environ 10 % des plantes vasculaires.
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Master 1 BGAE, spécialité IEGB
Au cours de leur évolution influencée par les différentes conditions environnementales,
les orchidées ont acquis des organes floraux et des inflorescences adaptés à l’attraction des
pollinisateurs. On peut citer notamment leur pétale médian nommé labelle qui par sa plasticité
phénotypique et surtout par la composition chimique des odeurs émises, représenterait un
nouveau mécanisme de pollinisation (F. P. Schiestl & M. Ayasse, 2000) comme le montre
l’exemple des mécanismes de pollinisation spécifique développés par les espèces du genre
Ophrys.
Cependant, de par leur originalité et leur diversité, ces inflorescences ont et continuent à
pénaliser les orchidées dans leur survie. Après un 18 ème siècle consacré à la science avec la
naissance de la botanique et le début des classifications, le 19 ème siècle fut le témoin d'un
attrait croissant pour cette catégorie de plantes exubérantes, avec par exemple, la mise en
place de l’organisation d’un réseau mondial d’exploitation d’une grande variété d’orchidées
prélevées essentiellement sous les tropiques et vendues à travers le monde. Il en résulta des
pertes considérables et irréversibles d’espèces. Aujourd'hui, l'engouement pour ces plantes
de la part des collectionneurs et des particuliers n'a pas diminué, même si l’impact de
ces collectes abusives est maintenant bien connu. Parallèlement à cet enthousiasme du
grand public, il existe d’autres causes, moins connues, de menaces ou mêmes de disparition
de ces plantes comme par exemple la destruction ou la détérioration de certains de leurs
habitats ou l'abandon de certaines activités agricoles (comme le pâturage ou le fauchage des
prairies naturelles ou encore l’assèchement des zones humides).
C'est pourquoi, de nombreuses espèces sont aujourd'hui protégées par différents types de
conventions internationales, comme par exemple la convention de Washington interdisant le
transport de toute la plante (ou d’une partie) correspondant à des espèces protégées.
En France, une dizaine d’espèces sont protégées au niveau national, et quelques dizaines
d’autres le sont au niveau régional. Certaines espèces font l’objet de plans de conservation
mis en œuvre par les Conservatoires botaniques nationaux, les Parcs naturels régionaux ou
encore par diverses institutions locales de protection de la nature.
Toutefois, pour être effective, cette préservation nécessite un travail constant d'évaluation
et de suivi des populations végétales. C’est pourquoi la Société Française d'Orchidophilie et le
Ministère de l'aménagement du territoire et de l'environnement collaborent depuis de
nombreuses années afin de localiser, d’identifier et d’évaluer les populations d'orchidées, et
plus particulièrement d’améliorer le suivi des espèces menacées. Afin de mieux les préserver,
il est essentiel de bien connaître leur biologie, leur écologie et leur répartition. En France,
il existe environ 150 espèces d’orchidées réparties sur 30 genres. Le genre Ophrys est
celui qui compte le plus d’espèces (plus d’une trentaine), et notre étude a porté sur
certaines espèces de ce genre.
Principalement sous l'impulsion des amateurs naturalistes allemands et belges depuis
quelques décennies seulement, les amateurs d'Ophrys ont vu leur nombre augmenter et un
dynamisme croissant a permis la publication depuis les années 1980 de très nombreux articles
dans plusieurs revues spécialisées (l'Orchidophile, les Naturalistes belges, Eurorchis,
Die Orchidee…). Ainsi, les orchidées du genre Ophrys sont bien connues pour leur
pollinisation par pseudocopulation, et pour la spécificité de cette pollinisation basée sur la
similitude de l’odeur émise par les labelles et la phéromone sexuelle attirant les mâles des
espèces pollinisatrices (Paulus & Gack, 1990 ; Delforge, 2001). Ces études ont principalement
conduit à la description de très nombreuses nouvelles espèces appartenant à ce genre, mais
aussi à l’identification de nombreux pollinisateurs, à la connaissance de la répartition des
espèces (Paulus & Gack, 1990 ; Delforge, 2001). De nombreuses études ont également été
réalisées principalement dans la compréhension de la relation très étroite entre les Ophrys et
leurs pollinisateurs.
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Master 1 BGAE, spécialité IEGB
D’une façon générale, chaque espèce d'Ophrys n'attire qu'une seule espèce d'insecte et
réciproquement chaque insecte n'étant attiré que par une espèce d'Ophrys (Kullenberg &
Bergström, 1976). Pourtant, beaucoup d'études restent à réaliser, notamment au niveau
de l’efficacité globale de ce mode de pollinisation. Ainsi, les espèces de ce genre ont été peu
étudiées au niveau de leur biologie et de la dynamique de leurs populations, avec notamment
de grosses inconnues concernant leur phénologie de floraison et leur taux de pollinisation,
deux facteurs importants dans la dynamique de leur population.
3. La problématique de l’étude
Dans ce contexte, notre projet d’étude a eu pour double objectif de préciser la
phénologie de floraison, qui va déterminer les conditions de disponibilité des fleurs pour
les pollinisateurs, et de quantifier indirectement l’effet de ces pollinisateurs grâce à la
détermination du taux de pollinisation. Cette étude a été réalisée chez plusieurs espèces
d’Ophrys de façon à permettre une analyse comparative des résultats. De plus, ce stage a
également permis de révéler plusieurs points importants à prendre en compte dans
l’élaboration de mesures de protection souhaitables pour préserver ce genre d’espèces.
Sachant que, pour une région donnée, chaque espèce d'Ophrys est isolée de ses congénères
par l'espèce qui la pollinise de manière spécifique et exclusive.
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Partie 2. Le déroulement du stage
Master 1 BGAE, spécialité IEGB
Ce stage effectué au sein de l’équipe co-évolution du département Biologie des
populations du CEFE, s’est déroulé en trois phases : 1) la recherche bibliographique,
2) les relevés et les expériences sur le terrain et 3) l’analyse des différentes données
recueillies, leur interprétation et la rédaction du rapport.
La recherche bibliographique a porté sur la biologie, l’écologie et la répartition
géographique des orchidées du genre Ophrys. Celle-ci a constitué mon activité principale au
début de ce stage, mais s’est poursuivie pendant toute la durée du stage de façon à approfondir
les différents thèmes qui ont été abordés au cours de cette étude, comme par exemple la
complexité de l’interaction entre les différentes espèces d’Ophrys et leurs pollinisateurs, ainsi
que sur les mesures de gestion et de conservation.
Ensuite, nous avons abordé la partie de terrain (relevé de données) avec trois axes
principaux : évaluer la phénologie de floraison de plusieurs espèces d’Ophrys, établir le taux
de pollinisation et évaluer la convergence dans les odeurs émises par deux espèces d’Ophrys
pollinisées par la même espèce de pollinisateurs.
Le suivi de la phénologie de la floraison a été réalisé par des visites tous les deux jours sur
le terrain. Durant ce suivi, plusieurs phases du développement des fleurs ont été caractérisées,
pour chaque individu suivi par station : boutons, résupination, fleur épanouie, flétrissement, et
éventuellement pollinisation, gonflement de l’ovaire, dispersion des graines. Pour caractériser
ces différentes phases, nous avons fait ce suivi sur 20 individus au minimum dans plusieurs
stations et ce, pour les cinq espèces que nous avons étudiées, ce qui permis de déterminer
l’état de chaque fleur et donc la durée de ces différentes phases.
Le suivi des différentes espèces a bénéficié de l’aide réciproque des deux autres étudiants
et de mon directeur de stage. Le suivi de deux espèces Ophrys massiliensis et O. lupercalis a
été effectué par Cédric Libeert (étudiant belge en stage pré-doctoral), Bertrand Schatz et moimême
pendant la période de février à fin mars et dans le secteur des communes de Saint-
Mathieu-de-Tréviers et de Claret (au nord de Montpellier). Le suivi des trois autres espèces
Ophrys araneola, O. lutea, O. scolopax a été effectué par Cédric Libeert, Myrtille Lacoste
(étudiante en master BGAE, spécialité EGE, Montpellier II), Bertrand Schatz et moi-même
pendant la période de début avril à fin mai et dans le secteur des communes d’Assas et de
Grabels (au nord de Montpellier).
Après ce suivi de la phénologie de la floraison, nous avons réalisé le relevé des taux de
pollinisation, qui se caractérise par la présence de pollinies (partie mâle) dans des fleurs
ouvertes, la présence de pollen déposé sur le stigmate (partie femelle) des fleurs, et le relevé
du nombre et de la position de fleurs pollinisées.
Enfin, la dernière étape de cette partie de terrain, l’évaluation de la convergence dans les
odeurs émises par deux espèces d’Ophrys pollinisées par la même espèce de pollinisateur,
consista à réaliser des relevés d’odeur sur deux espèces sympatriques, Ophrys massiliensis et
O. lupercalis. Ceci sur les stations de Valfaunès pour les espèces O. massiliensis et
O. lupercalis et de Buzignargues pour l’espèce O. lupercalis, durant les mois de février et
mars.
Pour finir, le mois de juin a été consacré à l’analyse statistique des données recueillies
sur le terrain, à l’analyse des odeurs par chromatographie et à l’interprétation de tous ces
résultats, puis à la rédaction de mon rapport.
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Partie 3. La mission scientifique
A. INTRODUCTION
Master 1 BGAE, spécialité IEGB
Les orchidées font partie de l'une des plus grandes familles de plantes à fleurs comprenant
selon les auteurs de 400 à 800 genres et plus de 25 000 espèces. Les espèces du genre Ophrys
doivent leur renommée et leur étendue à une importante diversité des fleurs, notamment celle
du labelle qui peut prendre les formes les plus étranges, en respectant toujours un plan
d'organisation morphologique rigoureux. Cette particularité est en opposition avec la majorité
des plus grandes familles de plantes (Renonculacées, Rosacées), chez qui règne une diversité
importante dans l'organisation florale. Elles sont également connues pour la diversité des
odeurs émises, qui leur permet d’assurer la spécificité de leur relation avec les pollinisateurs.
Le genre Ophrys est endémique du pourtour méditerranéen. Il est très convoité par les
amateurs d'orchidées et les naturalistes, et d'autant plus par les scientifiques, car il constitue
un exemple emblématique de la subtilité des mécanismes mis en jeu dans l'attraction de
pollinisateurs. En effet, excepté le cas d’Ophrys apifera régulièrement autogame, tous les
Ophrys sont entomogames, ce qui signifie qu'ils ont un système de pollinisation assuré par
un insecte, et plus particulièrement des insectes mâles d'Hyménoptères.
Cette relation est basée sur l’utilisation du labelle en tant que leurre sexuel. En effet,
les fleurs n'offrent aucun nectar comme récompense de la visite des insectes, mais les attirent
par des signaux olfactifs, visuels et tactiles, présentant des similarités avec ceux produits par
des femelles d'Hyménoptères aculéates principalement. Ces similarités sont tellement
importantes qu’elles provoquent, chez les mâles de pollinisateurs, des tentatives
d'accouplement avec les fleurs (Borg-Karlson, 1990). En effet, quand un mâle d'abeille
solitaire, qui émerge souvent plus tôt que les femelles, est attiré par une fleur d'Ophrys,
il devient sexuellement excité et se pose sur le labelle. Les signaux tactiles tels que la pilosité
et la fermeté du labelle, ainsi que les signaux olfactifs produits par le labelle guident et
stimulent le mâle dans une tentative de copulation. Ce comportement est appelé
pseudocopulation (Kullenberg, 1961) et peut durer de quelques secondes à près d'un quart
d'heure. Dans ses mouvements, les pollinies vont se coller sur une partie du corps de l’insecte
(généralement la tête ou l’abdomen). Ainsi, lorsque l'insecte visitera une autre fleur de la
même espèce, il déposera involontairement ces pollinies sur la partie femelle de celle-ci.
En règle générale, chaque espèce d'Ophrys n'attire qu'une seule espèce d'insecte et
réciproquement chaque insecte n'est attiré que par une espèce d'Ophrys (Paulus & Gack,
1990; Kullenberg, 1961 ; Delforge, 2001). Mais des exceptions existent, comme O. lupercalis
et O. massiliensis, espèces sympatriques, qui attirent la même espèce de pollinisateur.
Cependant, la morphologie florale et les odeurs émises vont guider l’insecte à se positionner
de façon à ce que la tête de l’insecte se retrouve en haut du labelle (les pollinies vont se coller
sur la tête) chez O. massiliensis (comme pour toutes les Euophrys), alors que l’insecte se
positionnera la tête vers le bas du labelle (les pollinies se colleront sur l’abdomen de l’insecte)
dans le cas d’O. lupercalis (comme pour toutes les Pseudophrys). Cette différence permet de
maintenir, dans la plupart des cas, la spécificité de l’interaction entre Andrena nigroaena et
les deux espèces d’Ophrys qu’il pollinise.
Cette tendance à la spécificité entre l’espèce d'Ophrys et l’espèce de pollinisateur entraîne
un étroit lien avec leur milieu environnant. A ce jour, ce mécanisme de pollinisation par
déception sexuelle est relativement bien connu sur le plan chimique et éthologique (Borg-
Karlson, 1990), comparé à d'autres aspects plus négligés de la biologie de pollinisation des
Ophrys. Ainsi, il ne faut pourtant pas sous-estimer les conditions de réalisation de cette
pollinisation dans la conservation des Ophrys et des orchidées en général (Roberts, 2003).
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Master 1 BGAE, spécialité IEGB
C'est pourquoi, il serait utile de savoir comment les divers aspects de cette biologie de la
pollinisation (disponibilité des fleurs épanouies, synchronisation avec l’émergence des
insectes) affectent le succès reproducteur des Ophrys, donc leur survie à long terme.
Durant ce stage, une partie a consisté à étudier comparativement cinq espèces
d'Ophrys présentes dans plusieurs stations du nord de Montpellier : Ophrys lupercalis,
O. massiliensis, O. lutea, O. scolopax et O. araneola, pollinisées par différentes espèces
d'abeilles solitaires (Andrena nigroaena pour O. lupercalis et O. massiliensis, Andrena
cinerea pour O. lutea, Eucera spp. pour O. scolopax et Andrena lathyri pour O. araneola).
Pour ceci, nous avons effectué un suivi phénologique de ces cinq espèces afin de
déterminer avec plus de précision les périodes des différents stades de développement de
la plante : bourgeons, durée de résupination, durée d'épanouissement des fleurs, flétrissement
et pollinisation. Parmi ces stades de développement, nous nous sommes concentrés surtout sur
l'étude de la variabilité de durée d'épanouissement des fleurs. En effet, ce qui nous intéresse,
c'est de préciser les conditions de disponibilité des fleurs pour leur pollinisateur,
directement dépendantes de la durée d'épanouissement de chaque fleur selon sa position dans
l'inflorescence. La variabilité de ce stade de développement a été testée aux niveaux interespèces,
inter-populationnels, intra-populationnels et inter-individuels. Les données sur les
autres stades de développement seront analysées plus globalement.
Les événements de la reproduction sexuelle sont une étape importante dans le cycle de vie
des Ophrys et des orchidées en général (Roberts, 2003), c'est pourquoi la détermination des
taux de pollinisation pour chaque fleur, va nous permettre de quantifier indirectement l'effet
des pollinisateurs. En plus d'évaluer les variabilités inter-spécifiques et inter-populationnels,
des dynamiques de prélèvement des pollinies et de dépôt de pollen (succès reproducteur mâle
et/ou femelle), l'étude des variables associées (moment de la visite, position de la fleur,
nombre de fleurs par plante…) nous permettra d'aborder plusieurs questions. 1) Tout d'abord,
celle de la synchronisation entre la floraison des plantes et les visites du pollinisateur.
Ce point sera abordé sous deux angles : par l’étude de la position des fleurs pollinisées par
rapport à l’ensemble de la hampe florale, et par l'établissement d'un "calendrier" des visites
des pollinisateurs. 2) Un autre point reste à éclaircir, concernant le déterminisme des visites
des pollinisateurs. Vallius (2000) a observé que la taille de l'inflorescence ne conférait pas un
meilleur succès de pollinisation, donc n'influençait pas le pollinisateur dans ses visites, chez
Dactylorhiza sp., un autre genre d'orchidées. La pollinisation par déception sexuelle est un
phénomène qui peut beaucoup varier durant la floraison, dû à l'altération des conditions
régulant l'émergence et l'activité des pollinisateurs. Ainsi, selon cet auteur, il s'agirait plutôt
de la durée de floraison, qui en se prolongeant permettrait d'augmenter les chances de visites
des fleurs par les pollinisateurs. En fait, une augmentation dans la taille de l'inflorescence
prolongerait le temps de floraison permettant ainsi d'augmenter la probabilité du nombre de
visites par les pollinisateurs. Nous essayerons donc de tester si cette corrélation entre la taille
et la durée de floraison peut être vérifiée, et ci c'est le cas si celle-ci est positive.
Enfin, lors de ce stage, une dernière partie a consisté à relever à chaque visite sur le
terrain le nombre de plantes ainsi que de fleurs ayant fait l'objet d'une attaque
d’herbivore, et d’en déterminer la nature lorsque cela était possible. Ce relevé nous permettra
de déterminer un taux d'herbivorie pour chaque station et de l'étudier de façon comparative.
L'ensemble des données récoltées sur la phénologie, le mode de visite des pollinisateurs,
les différents succès reproducteurs des cinq espèces d'Ophrys étudiées, et l’herbivorie dont ils
font l'objet, pourront finalement nous permettre de mieux connaître leur biologie de
pollinisation et ainsi de proposer des solutions de gestion adaptées des orchidées in situ, de
leur pollinisateur et de leur habitat.
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B. MATERIELS ET METHODES
Master 1 BGAE, spécialité IEGB
1. Modèle biologique (les orchidées du genre Ophrys)
a. Position systématique
Les orchidées du genre Ophrys sont des herbacées pérennes, spermatophytes
angiospermes, de la classe des Monocotylédones et de la famille des Orchidaceae. C'est un
genre hautement polymorphe sur le plan de la morphologie florale malgré une similarité
apparente basique (Nelson, E., 1962) ce qui rend difficile son traitement taxonomique.
La taxonomie du genre Ophrys est principalement basée sur les caractères morphologiques de
la fleur. Celle-ci reste néanmoins très controversée, ce qui ne facilite pas leur identification
précise. Kullenberg et Bergström (1976) ont suggéré, quant à eux, une division du genre
Ophrys suivant des observations sur la pollinisation, l’attraction des insectes et l’analyse
chimique des composés volatiles des insectes et des fleurs.
La taxonomie différente selon plusieurs auteurs (Nelson, E., 1962 ; Danesch, O. &
Danesch, E., 1969 ; Landwehr, 1977 ; Sundermann, 1975 ; Baumann & Künkele, 1982 ;
Buttler, 1986 ; Davies et al., 1983) reflète bien le stade incertain de la systématique des
Ophrys (Borg-Karlson, 1990). Actuellement, de nombreuses espèces posent encore des
problèmes de classification.
b. Ecologie et distribution géographique
Le genre Ophrys, principalement méditerranéen, est endémique de la région Ouest-
Paléarctique (Delforge, 2001). Il est distribué sur une aire allant des îles Lofoten en Norvège
au Nord jusqu'aux limites du désert du Sahara au Sud, et de l'Archipel des Canaries à l'Ouest à
la mer Caspienne à l'Est. Les régions de plus haute concentration spécifique sont les pays du
pourtour méditerranéen, avec une diversité maximale présente dans le centre et l'est de la
méditerranée dans une zone comprise entre le 35 ème et le 40 ème parallèle. Par exemple, sur un
total de 216 espèces reconnues en 2001, l'Italie en héberge 79, la Grèce 76, et la Turquie 56
(Leotard, comm pers.).
Le genre Ophrys est inféodé à un sol calcaire. Les Ophrys colonisent de manière
préférentielle les pelouses calcaires, les prairies parfois marécageuses, les garrigues,
les broussailles, les bois clairs et les bords de chemins. Les populations de différentes
espèces sont principalement présentes dans des milieux ouverts naturels ou ont été influencées
par des modifications anthropiques : pâturage, fauchage des prairies, débroussaillage,
assèchement des zones humides et tous les aménagements liés à l’urbanisation.
c. Biologie
Les Ophrys sont des géophytes. La plante passe l'hiver enfouie dans le sol, sous forme
d'organes souterrains, appelés tubercule, où s'accumule des substances de réserves, ne laissant
apparaître qu'une rosette au niveau du sol. Cette rosette est formée par les feuilles basales,
alors que les feuilles caulinaires sont à base largement engainantes et les supérieures
bractéiformes. L'inflorescence est en épi lâche, à fleurs peu nombreuses (épi pauciflore),
rarement plus d'une dizaine (O. lutea et O. bombyliflora en ont généralement moins de
cinq). Les espèces les plus précoces fleurissent dès février (O. massiliensis et O. lupercalis),
mais la floraison a généralement lieu entre avril et mai dans nos régions.
9

Master 1 BGAE, spécialité IEGB
Les fleurs, de deux à trois centimètres de diamètre, ont la même morphologie florale
que chez toutes les autres Monocotylédones, mais présentent une évolution sur le plan de
la structure florale, ce qui en fait une des caractéristiques des orchidées. En effet, elles
présentent une réduction de certains organes et le développement d’autres, tout en respectant
la symétrie bilatérale (zygomorphie). En particulier, alors que les trois sépales restent
semblables (sur le plan de la forme et de la couleur), deux des pétales se sont atrophiés au
profit du troisième, qui a acquis une morphologie particulière liée à ses fonctions dans la
pollinisation. Ce pétale particulier est appelé labelle. Il est très développé, pourvu d'une
pilosité plus ou mois importante, de forme et de couleurs variables : c'est l'organe
d'attraction des pollinisateurs. Une grande variabilité morphologique existe chez les
différentes espèces d'Ophrys. Cette modification de la symétrie globale est doublée d'un
phénomène de rotation de la fleur autour de son ovaire lors de son épanouissement
(phénomène de résupination) qui permet le basculement du labelle en position
inférieure.
La présence du labelle est complétée par une autre structure particulière aux orchidées :
le gynostème, qui est l'appareil reproducteur. Il provient de l'étroite soudure entre l'unique
anthère (partie mâle) et les parties supérieures des organes femelles, la surface stigmatique.
Cet organe saillant en forme de bec permet la protection des organes reproducteurs mâle et
femelle contre d'éventuels prédateurs phytophages, mais ne suffit pas tout le temps à les
arrêter. Au niveau de l'anthère, le pollen est agglutiné en deux masses individualisées : les
pollinies. Chez les Ophrys, les pollinies sont reliées par l'intermédiaire d'une fine colonne
(appelée la caudicule) à une pièce visqueuse et collante (appelée le viscidium). Le viscidium
se présente sous la forme d'une pièce visqueuse compacte, qui par sa consistance, joue un rôle
important dans la pollinisation, car elle lui permet d'être détachable intégralement.
En attendant l’insecte, les pollinies sont protégées dans une poche plus ou moins
hémisphérique, appelée la bursicule.
L'ovaire est infère, et non tordu chez les Ophrys. Après fécondation, il donne un fruit,
sous la forme d’une capsule plus ou moins allongée, qui s'ouvre sous l'effet de la dessiccation
par des fentes situées le long des nervures médianes. Les fines fentes laissent alors s'échapper
plusieurs milliers de graines, qui sont minuscules (environ 0,2 à 0,6mm) et plus ou moins
allongées ou arrondies. Dépourvues d'albumen, elles sont constituées d'une centaine de
cellules non différenciées (l'embryon) enfermé dans un sac formé d'une seule couche de
cellules mortes (le tégument ou la testa). Sans réserve, ces graines sont incapables de germer,
même si elles se trouvent dans des conditions optimales d'humidité, de température et de
richesse du sol. Il faut qu'elles aient à leur disposition plusieurs composés dont des vitamines,
des acides aminés et des sucres. En fait, ces graines ne germent que si elles sont
partiellement infectées par un champignon mycorhizien (appartenant principalement au
groupe Rhizoctonia), avec lequel va s'établir une symbiose racinaire, associée à des échanges
réciproques de substances (éléments minéraux, eau, vitamines, acides aminés, sucres, …)
d. Populations étudiées
Les populations étudiées se situent sur différentes stations localisées au nord de
Montpellier. Le choix des stations n'a pas été fait de façon arbitraire, puisqu'elles nous ont été
communiquées principalement par des personnes membres de la SFO-Languedoc.
En ce qui concerne les populations, nous avons pris cinq espèces d'Ophrys comme objet
d'étude, deux espèces que l'on peut trouver aussi bien isolées l'une de l'autre qu'en sympatrie :
Oprhys lupercalis et O. massiliensis. Celles-ci, sont également les plus précoces avec un
début de floraison dès février.
10

Master 1 BGAE, spécialité IEGB
Les trois autres espèces : O. lutea, O. scolopax et O. araneola peuvent également être isolées
l'une de l'autre ou en sympatrie, mais à la différence des deux autres, elles ne sont pas
pollinisées par le même pollinisateur.
L'effectif des populations des cinq espèces suivies diffère d'une espèce à l'autre et
d'une station à l'autre. 1) Pour O. lupercalis, nous avons effectué le suivi phénologique sur
trois stations situées aux alentours du Pic Saint-Loup : Buzignargues (avec 25 individus),
Montferrand (avec 25 individus) et Valfaunès (avec 50 individus), étant respectivement une
station isolée, une autre station isolée et enfin une station sympatrique. 2) Le suivi
d'O. massiliensis s'est également déroulé sur trois stations : Embruscalles (avec 26 individus),
Mas Blanc (avec 26 individus) et aussi Valfaunès station sympatrique (avec 28 individus),
situées plus au nord du Pic Saint-Loup que les précédentes. 3) Pareillement, O. lutea a été
suivie sur trois stations : Assas (avec 26 individus), Mas Adom (avec 48 individus) et
Euromédecine (avec 90 individus) ; mais cette fois ci, ces stations se situent au nord de
Montpellier. 4) Enfin, O. scolopax et O. araneola ont été suivies sur une seule station,
respectivement : Assas (avec 50 individus) et Euromédecine (avec 50 individus), ceci du à un
manque d'individus dans les autres stations, pouvant s'expliquer par des températures
relativement hautes et une pluviométrie quant à elle plutôt faible au début du printemps 2005,
limitant leur développement. Nous avons recensé un nombre d'individus différents d'une
espèce à l'autre (avec un minimum de 20 individus) et ça selon les stations, en raison
d'éventuelles pertes occasionnées par un non développement de l'individu ou par sa mort
prématurée, c'est-à-dire avant la sortie des premiers bourgeons.
2. Mise en place du dispositif expérimental : suivi phénologique
Le suivi de ces différentes espèces s'est déroulé sous forme de visites des stations tous
les deux jours, afin de relever le stade de développement de chaque fleur pour chaque
plante. Pour cela, nous avons mis en place un calendrier des visites sous forme de tableau
Excel, dans lequel nous avons noté ces avancements en distinguant plusieurs stades bien
précis :
(BB) amas de bourgeons sortant juste des feuilles engainantes
(B) bourgeons bien différenciés les uns des autres
(R) résupination, rotation de 180° de la fleur autour de son ovaire permettant le
basculement du labelle en position inférieure
(Ea) fleur épanouie avec pollinie
(E1) fleur épanouie présentant une seule pollinie (fonction mâle remplie)
(Es) fleur épanouie sans pollinie (fonction mâle remplie)
(Eap) fleur épanouie avec pollinie et pollinisée (fonction femelle remplie)
(E1p) fleur épanouie avec une seule pollinie et pollinisée (fonctions mâle et femelle
remplies)
(Esp) fleur épanouie sans pollinie et pollinisée (fonctions mâle et femelle remplies)
(F) flétrissement, perte de l'accessibilité de la fleur, se caractérisant par une perte de la
part des sépales, pétales et gynostème de leur plasticité
(Fc) fleur fécondée, se caractérisant par un renflement de l'ovaire
(X) mort de la fleur
(XX) mort de la hampe florale (coupure, arrachage, …)
(X)h herbivorie entraînant la mort de la fleur
Ba bourgeon avorté
11

Master 1 BGAE, spécialité IEGB
Précisions pour les différents stades d'épanouissement de la fleur :
(d) stade de décoloration du labelle, précédant le flétrissement de la fleur
(g) fleur touchée par l'herbivorie stoppant son attraction envers les pollinisateurs si elle n'a
pas été antérieurement pollinisée (grignotée, …)
3. Etude de la phénologie
La durée d'épanouissement de la fleur est évidemment importante pour déterminer sa
disponibilité pour le pollinisateur. Le suivi phénologique nous a permis d’établir une base de
données associée aux différentes stations et espèces. Une partie seulement des données de la
base ont servi à notre étude, celles caractérisant la durée d'épanouissement des fleurs.
Les données ont été analysées exclusivement sous le logiciel SAS V8. L'approche
statistique est essentiellement basée sur des ANOVA à un facteur. Pour choisir les
méthodes d'ANOVA à effectuer, nous avons préalablement testé la normalité des distributions
de nos données en utilisant le test de Shapiro-Wilk. Nous avons donc utilisé des ANOVA à un
facteur non paramétrique (PROC GENMOD sur rang de durée d'épanouissement, test de
Kruskal-Wallis, SAS V8) afin de déterminer l'effet du facteur station, espèce et plante sur la
variable durée d'épanouissement des fleurs.
4. Etude de la pollinisation
a. Succès reproducteur
Pour mettre en évidence le succès reproducteur de chaque individu (ici les fleurs) par
station, nous avons appliqué le modèle des schémas habituellement utilisés pour décrire
les séquences de comportements chez les animaux. Nous avons donc exprimé en
pourcentage le nombre d'individus qui ont rempli la fonction mâle, la fonction femelle ou les
deux durant leur période de floraison. Nous avons pu ensuite en compilant ces donnés, mettre
en avant certaines variabilités entre les stations et les espèces. De plus, ces schémas
comportementaux nous ont permis de mieux visualiser le déroulement des suivis et leur
évolution au cours du temps.
b. Etude des facteurs pouvant conditionner les visites des pollinisateurs
La visite des pollinisateurs des fleurs d'Ophrys comme toute autre pollinisation dans le
règne végétal est influencée par différents facteurs. Pour mettre en évidence une (la) probable
influence de certains facteurs que nous avons pris le soin de choisir, nous disposons de deux
jeux de données, l'un sur le nombre de fleurs pollinisées par station (et par espèce) et l'autre
sur les durée totales de floraison par individu (ici fleurs). Les facteurs choisis sont l’effet lié
aux stations, l’effet lié aux espèces et l’effet de la durée totale de floraison des individus
(à distinguer de la durée d'épanouissement des fleurs). Ce dernier va nous permettre de
voir si l'hypothèse envisagée par Vallius pour le cas de Dactylorhiza maculata peut être
montrée pour les Ophrys.
Ces données ont également été analysées exclusivement sous le logiciel SAS V8.
L'approche statistique est basée sur des ANOVA à un facteur pour le premier jeu de
données et sur des tests de corrélation pour le deuxième. La normalité des distributions de
nos deux jeux de données a préalablement été testée, afin de pouvoir choisir judicieusement la
méthode d'ANOVA et celle du test de corrélation à effectuer.
12

Master 1 BGAE, spécialité IEGB
Le test de Shapiro-Wilk est celui utilisé, vu l'effectif réduit de nos jeux de données
(< 2000 données). Nous avons rejeté l'hypothèse de normalité (H0) des distributions des
données pour les deux cas. Ensuite, nous avons utilisé des ANOVA à un facteur non
paramétrique (PROC GENMOD sur rang nombre de fleurs pollinisées, test de Kruskal-
Wallis, SAS V8) et les tests de corrélation pratiqués sont également des tests non
paramétriques (PROC CORR sur rang durée totale de floraison, test de Spearman, SAS V8).
c. Localisation spatiale et temporelle des visites des pollinisateurs
La localisation spatiale et temporelle des visites des pollinisateurs est un fait
important dans la compréhension du mode de synchronisation entre la fleur et le
pollinisateur. Pour cela, nous disposons d'une base de données sur le nombre de fleurs
pollinisées par station et selon trois positions : bas, milieu, haut. Ces données ont elles aussi
été analysées exclusivement sous le logiciel SAS V8. L'approche statistique est basée sur
des ANOVA à un facteur. Elles ont également été soumises à un test de normalité des
distributions des données, afin de pouvoir choisir les méthodes d'ANOVA.
Le test de Shapiro-Wilk est encore dans ce cas celui utilisé, vu l'effectif réduit de notre
base de données (< 2000 données). Nous avons rejeté l'hypothèse de normalité (H0) des
distributions des données dans ce cas. Nous avons utilisé des ANOVA à un facteur non
paramétrique (PROC GENMOD sur rang durée nombre de fleurs pollinisées, test de Kruskal-
Wallis, SAS V8) afin de déterminer l’existence d’une synchronisation entre la durée de
floraison des fleurs et la période d'activité des pollinisateurs, c'est-à-dire la période durant
laquelle les pollinisateurs sont susceptibles de venir visiter les fleurs.
5. Etude de l’herbivorie
Dans les plans de gestion et de conservation des espèces végétales, il est important de
connaître la biologie, l'écologie et d'autres caractéristiques du modèle étudié, mais il est
également nécessaire de connaître le niveau d’herbivorie que ce modèle subit, et ce, sur
toutes les stations. Pour cela, nous avons déterminé les facteurs pouvant influencer
l’herbivorie et sa localisation spatiale.
a. Etude des facteurs pouvant influencer l’herbivorie
Pour cette partie, nous disposons d'un jeu de données sur le nombre total de fleurs
mangées par station et d'un jeu de donnés portant sur le pourcentage de fleurs et d'individus
touchés par l’herbivorie. Ici, nous avons analysé les données sous le logiciel SAS V8.
L'approche statistique est essentiellement basée sur des ANOVA à un facteur. Afin
d'utiliser les méthodes d'ANOVA adéquates à nos jeux de données, nous avons testé la
normalité des distributions de nos données. Une nouvelle fois, le test de Shapiro-Wilk est
celui utilisé, dû à la limitation de nos jeux de données (tous deux < 2000 données).
Nous avons rejeté l'hypothèse de normalité des distributions des données dans les deux cas.
Nous avons utilisé des ANOVA à un facteur non paramétrique (PROC GENMOD sur rang
nombre total de fleurs mangées et sur rang pourcentage de fleurs et d'individus touchés par la
prédation, test de Kruskal-Wallis, SAS V8) afin de déterminer l'effet du facteur station et
espèce sur le nombre total de fleurs mangées et sur le pourcentage de fleurs ainsi que
d'individus touchés par l’herbivorie.
13

. Localisation spatiale de l’herbivorie
Master 1 BGAE, spécialité IEGB
Nous avons exploité ici l'un des jeux de donnés utilisé dans le paragraphe précédent (5.a),
qui concernait le pourcentage de fleurs et d'individus touchés par la prédation. Ici, aucune
analyse statistique n'a été réalisée. Grâce au le logiciel Excel, nous avons réalisé des
histogrammes représentant le pourcentage de fleurs (indépendamment des individus)
concernées par l’herbivorie et le pourcentage d'individus concernés par l’herbivorie par
station. Nous allons pouvoir déterminer si l’herbivorie est généralisée à l'ensemble de la
station, ou si elle se limite à un nombre restreint d’individus.
14

C. RESULTATS
Master 1 BGAE, spécialité IEGB
1. Variabilité de la disponibilité des fleurs
En ce qui concerne la variabilité de la disponibilité des fleurs, un test sur la normalité de la
distribution de nos données a été effectué. Les données ne suivent pas une distribution
normale (Shapiro-Wilk : P

Master 1 BGAE, spécialité IEGB
Pour Ophrys lupercalis, les taux de succès reproducteur mâle et femelle relevés sur ses
trois stations sont significativement différents les uns des autres, ce qui est également le cas
pour O. massiliensis et O. lutea. En ce qui concerne O. scolopax et O. araneola, nous
pouvons seulement comparer leurs taux de succès reproducteur mâle et femelle aux autres
dans le cadre de leur station (étant donné que nous ne disposons des relevés pour une seule
station pour ces deux espèces). Ceux-ci sont eux aussi hétérogènes.
De façon globale, le succès reproducteur est faible, puisque sur l'ensemble de toutes les
stations, un peu plus des trois quarts des individus suivis ici les fleurs (soit 809) ne
remplissent aucune fonction reproductrice. Pour le quart des individus restant, c'est-à-dire
ceux ayant rempli au moins une des fonctions reproductrices, seulement 10 % des visites se
sont finalisées par la réalisation des deux fonctions sexuelles de la plante, le reste est
majoritairement représenté par la fonction mâle. Ainsi, sur l'ensemble des stations, 19 % des
fleurs ont vu leur pollen transporté et 11 % ont été pollinisées.
Succès reproducteur
(en %)
60
50
40
30
20
10
0
1
Pourcentage de réalisation du succès reproducteur mâle et/ou femelle
par station et espèce
50
55.5
10.6
0
33.3
28.7
10 8.3
2.4 2.7 2
17.8
11.5
6.3
0 0 0.8
8.8 9.1
3.6 0.5 3.9
Fonction mâle (en %)
Fonction femelle (en %)
Buzignargues
Montfferand
Valfaunès
Valfaunès
Embruscalles
Mas Blanc
Assas
Mas Adom
Euromédecine
Assas
Euromédecine
2 3 4 5
Stations
Histogramme 1 : Pourcentage de réalisation du succès reproducteur mâle et/ou femelle par
station et par espèce
b. Détermination des visites des pollinisateurs
Espèces :
1:O. lupercalis
2:O. massiliensis
3:O. lutea
4:O. scolopax
5:O. araneola
Ici, avant de tester la corrélation, nous avons réalisé un test de normalité de la distribution
de nos données. Les données ne suivent pas une distribution normale (Shapiro-Wilk :
P

Nombre de fleurs
pollinisées
200
150
100
50
0
0
6
17
Master 1 BGAE, spécialité IEGB
Nombre total de fleurs pollinisées par station
155
14
25
6
67
11 19 25
44
24 21
A1 B1 C1 D1 E1 A2 B2 A3 A5 B5 C5 D5 E5 F5 G5
Stations
2
O. massiliensis
O. lupercalis
O. lutea
O. aranéola
Histogramme 1, représentant le nombre total de fleurs par station et ce pour chaque espèce.
A1 : Bord de route St Mathieu-St Bauzille, B1 : Croisement Ferrières, C1 : Chemin
d'Embruscalles, D1 : Vignes Embruscalles, E1 : Hortus.
A2 : Feldman, B2 : St Bauzille.
A3 : Hortus.
A5 : Bord de route St Mathieu-St Bauzille, B5 : Hortus, C5 : Cazillac1, D5 : Cazillac2,
E5 : Cazillac 3, F5 : Madières, G5 : Avèze.
L'histogramme 1 permet de visualiser la variabilité du nombre total de fleurs pollinisées
par station et ce pour chaque espèce mise en avant par les tests statistiques. En considérant
chaque station pour chaque espèce, le nombre total de fleurs pollinisées varie énormément de
l'une à l'autre. En effet, la station présentant le plus grand nombre de fleurs pollinsées est la
station des Vignes d'Embruscalles avec 155 fleurs pollinisées alors que la station Bord de
route St Mathieu-St Bauzille présente un taux de 0 pour le nombre de fleurs pollinisées. Ceci
montre bien que la station a un effet important sur le nombre de fleurs pollinisées donc sur les
visites des pollinisateurs. Cette hétérogénéité entre les nombres de fleurs pollinisées se vérifie
également entre espèces avec des valeurs tout à fait hétérogènes d'une espèce à l'autre.
c. Localisation spatiale et temporelle des visites
Les données concernant la localisation des fleurs pollinisées ne suivent pas une
distribution normale (Shapiro-Wilk : P

Nombre de fleurs
pollinisées
80
60
40
20
0
Master 1 BGAE, spécialité IEGB
Nombre de fleurs pollinisées en fonction
de la position dans l'inflorescence
0 0 0 1 3 2 8 6 3
74
54
27
10
4 0
B M H B M H B M H B M H B M H
A1 A1 A1 B1 B1 B1 C1 C1 C1 D1 D1 D1 E1 E1 E1
Position dans l'inflorescence
Fleurs
pollinisées
Histogramme 1, représentant le nombre de fleurs pollinisées en fonction de la position dans
l'inflorescence pour chaque station concernant l'espèce O. massiliensis.
A1 : Bord de route St Mathieu-St Bauzille, B1 : Croisement Ferrières, C1 : Chemin
d'Embruscalles, D1 : Vignes Embruscalles, E1 : Hortus.
Nombre de fleurs
pollinisées
12
10
8
6
4
2
0
11
Nombre de fleurs pollinisées en fonction
de la position sur l'inflorescence
10
4
B M H B M H
A2 A2 A2 B2 B2 B2
Position dans l'inflorescence
2
4
0
Fleurs
pollinisées
Histogramme 2, représentant le nombre de fleurs pollinisées en fonction de la position dans
l'inflorescence pour chaque station concernant l'espèce O. lupercalis.
A2 : Feldman, B2 : St Bauzille.
Nombre de fleurs
pollinisées
30
25
20
15
10
5
0
Nombre de fleurs pollinisés en fonction
de la position sur l'inflorescence
28
25
14
B M H
A3 A3
Position dans l'inflorescence
A3
Fleurs
pollinisées
Histogramme 3, représentant le nombre de fleurs pollinisées en fonction de la position dans
l'inflorescence pour chaque station concernant l'espèce O. lutea.
A3 : Hortus.
18

Nombre de fleurs
pollinisées
20
15
10
5
0
5 4 2
Master 1 BGAE, spécialité IEGB
7 8
Nombre de fleurs pollinisées en fonction
de la position sur l'inflorescence
4
12
9
4
18 17
9
6
14
4 5
11
5
2 0 0
B M H B M H B M H B M H B M H B M H B M H
A5 A5 A5 B5B5 B5C5C5C5D5D5D5E5E5 E5 F5 F5 F5 G5G5G5
Position dans l'inflorescence
Fleurs
pollinisées
Histogramme 4, représentant le nombre de fleurs pollinisées en fonction de la position dans
l'inflorescence pour chaque station concernant l'espèce O. araneola.
A5 : Bord de route St Mathieu-St Bauzille, B5 : Hortus, C5 : Cazillac1, D5 : Cazillac2, E5 :
Cazillac3, F5 : Madières, G5 : Avèze.
Les histogrammes 1, 2, 3 et 4 permettent de visualiser la variabilité du nombre de fleurs
pollinisées, selon la position dans l'inflorescence pour chaque station de chaque espèce, mis
en avant par les tests statistiques. Chez les cinq espèces d'Ophrys, nous pouvons constater que
la valeur du nombre de fleurs pollinisées est la plus haute lorsque les fleurs se trouvent en
position basse sur l'inflorescence.
De plus, à la vue de l'ensemble de ces histogrammes (1, 2, 3, 4) la tendance générale montre
que plus les fleurs sont en position haute dans l'inflorescence moins elles sont pollinisées et ce
quelle que soit l'espèce et la station.
3. Herbivorie
a. Etude des facteurs pouvant influencer l'herbivorie
L'herbivorie est un phénomène pouvant avoir des conséquences dévastatrices sur les
populations. Afin de mettre en évidence les facteurs pouvant influencer celle-ci, nous avons
tout d'abord réalisé un test sur la normalité de la distribution des données prises en compte ici.
Le nombre de fleurs mangées par station ne suit pas une distribution normale (Shapiro-Wilk :
P 0.24).
Le nombre de fleurs mangées montre des différences significatives pour le facteur station
(Kruskal-Wallis : χ 2 =21.74, ddl =7, P = 0.0028) et le facteur espèce (Kruskal-Wallis :
χ 2 =40.87, ddl =4, P < 0.0001). Par contre, le pourcentage d'individus touchés par l'herbivorie
n'est pas influencé significativement par le facteur station (F=1.86, ddl =7, P = 0.3280) et le
facteur espèce (F=0.22, ddl =4, P = 0.92).
Alors, les facteurs station et espèce ont un effet significatif sur l'herbivorie globale (nombre
de fleurs mangées), mais ces mêmes facteurs ne montrent aucun effet significatif sur
l'herbivorie inter-population et inter-spécifique définit par le pourcentage d'individus et de
fleurs touchés par l'herbivorie.
19

. Localisation de la prédation
Master 1 BGAE, spécialité IEGB
Une hétérogénéité du pourcentage de fleurs ainsi que celui des individus touchés par
l'herbivorie est à noter entre les différentes stations, et ce, indépendamment de l'espèce
considérée, et est observable sur l'histogramme ci-dessous.
Globalement, l'herbivorie est un facteur relativement important modifiant la disponibilité des
fleurs pour les insectes. En effet, sur l'ensemble des stations, elle concerne en moyenne plus
d'un quart des fleurs suivies (n=1195) ainsi que des individus suivis (n=441).
POurcentage de flerus et
d'individus
Pourcentage de fleurs et d'individus touchés par l'herbivorie par
station
80
70
60
50
40
30
20
10
0
D. DISCUSSION
Buzi
Mont
Valfau
Valfau
Embrus
MasBlanc
Assas
Euro
MasAdom
Assas
Euro
1 2 Stations 3 4 5
1. Les caractéristiques d’une pollinisation très spécialisée
a. Le milieu environnant, une source à prendre en compte
% Fl. mangés
% Ind. mangés
Espèces :
1 : O. lupercalis
2 : O. massiliensis
3 : O. lutea
4 : O. scolopax
5 : O. aranéola
Les résultats montrent l’importance de l’effet environnemental sur la phénologie de
floraison et de pollinisation des espèces étudiées. 1) L'environnement conditionne le
développement des individus par ses conditions abiotiques (nature du sol, humidité,
température) et biotiques (présence de champignons mycorhiziens). Donc, si ces conditions le
permettent, les individus vont pouvoir se développer et ainsi mettre en place des fleurs qui
pourront alors s'épanouir durant une période variant selon l’espèce et les conditions
environnementales, ce qui explique les variations observées de durées d'épanouissement d'une
station à l'autre. 2) De plus, il existe une corrélation positive entre la taille de l'inflorescence et
la durée totale de floraison. Cela confirme l’hypothèse de Vallius (2000) qui suggère que
l'augmentation de la durée totale de floraison permettrait d'augmenter la probabilité de visite
des pollinisateurs. 3) Les taux des visites des pollinisateurs définissent le succès reproducteur
qui est également largement influencé par des facteurs environnementaux, qui dépendent eux
de la localisation du site. 4) Les résultats obtenus concernant l'herbivorie, confirmés par les
observations de terrains suggèrent que l'herbivorie serait due à un herbivore généraliste ayant
un rayon d'action important sur les différentes stations et non à un périmètre réduit de cellesci.
Il est donc clair que l'environnement dans lequel se trouvent les Ophrys est inévitablement
un facteur de variabilité dans la survie de ceux-ci mais également dans leur survie.
20

. L'espèce et ses caractères communs
Master 1 BGAE, spécialité IEGB
La survie de chaque dépend directement de l’efficacité de son mode de reproduction, et
donc ici de sa pollinisation. Dans le cas des espèces étudiées ici et dans nos conditions
d’étude, le facteur espèce n’influence pas significativement le nombre de fleurs pollinisées.
Cependant, les résultats montrent qu’il existe d’importantes différences entre espèces dans la
durée d’épanouissement des fleurs. Globalement, il est possible de distinguer deux stratégies
de mise à disponibilité des fleurs pour les espèces étudiées ici. En effet, l’espèce Ophrys lutea
présente peu de fleurs qui s’épanouissent rapidement et qui sont relativement bien pollinisées
alors que l’Ophrys scolopax se caractérise par un nombre plus important de fleurs, qui
s’épanouissent progressivement sur une durée plus longue et qui sont relativement peu
pollinisées. Il serait intéressant d’approfondir l’étude de ces stratégies chez d’autres espèces
afin d’en évaluer leurs avantages et leurs inconvénients.
c. La plante et ses facteurs intrinsèques
A l’intérieur de chaque famille ou espèce, les plantes conservent une partie de variation
inter-individuelle. Ainsi, il est vrai que deux individus d'une même espèce peuvent présenter
des différences notables sur le plan génétique. Cette variation intrinsèque permet l’adaptation
de l’espèce aux changements environnementaux. Cette variation s’illustre également sur le
phénotype de la plante, qui a été caractérisé au cours de cette étude par la durée
d’épanouissement des fleurs. Il s’agit là d’un facteur important puisque la durée
d'épanouissement des fleurs va conditionner l’importance quantitative de la visite des
pollinisateurs, et de ce fait la synchronisation entre la durée d'épanouissement des fleurs et la
période d'activité des pollinisateurs.
Il a été montré ici que, pour l'ensemble des stations, la tendance générale est que plus les
fleurs sont en position haute dans l'inflorescence moins elles sont pollinisées. Ce résultat peut
s’expliquer par un retard récurrent de l’épanouissement des fleurs par rapport à l’émergence
des pollinisateurs, ou par un décalage ponctuel intervenu cette année dans l’épanouissement
des fleurs et serait dû aux conditions météorologiques particulières du printemps 2005.
Il conviendrait donc de répéter les observations de taux de pollinisation plusieurs années
consécutives afin de vérifier si ce décalage persiste année après année, ou s’il correspond à
une caractéristique intrinsèque de l’espèce.
d. Avantages et inconvénients d’une pollinisation spécialisée
L’établissement de mesures de gestion et de protection des Ophrys spp. passe
inévitablement par la compréhension de leur biologie de pollinisation, et de toutes les
contraintes environnementales qui s’exercent sur elles. Les différents résultats suggèrent
l’importance d’une connaissance plus approfondie de plusieurs facteurs importants, comme la
durée de floraison des plantes, les taux de pollinisation ainsi que les positions de pollinisation.
L’évaluation de ces critères permettrait de quantifier d’une part la synchronisation entre la
période de floraison des différentes plantes avec la période de visite de leurs pollinisateurs
respectifs, et d’autre part l’activité des pollinisateurs dans la reproduction des espèces
considérées. Le taux relativement faible du succès reproducteur pour l'ensemble des stations
ne constitue pas une menace pour la survie des Ophrys spp. à court terme, puisque ces espèces
le compensent par une production importante de graines caractérisées par une grande capacité
de dispersion.
21

Master 1 BGAE, spécialité IEGB
Cependant, ce faible taux de pollinisation représente la fragilité de ce mode de pollinisation
très spécialisé, car elle repose sur une rencontre plante-pollinisateur dont la fréquence est
faible. Il est possible d’envisager des solutions de gestion adaptées à la biologie de ces plantes
pour éviter une perte de la diversité biologique de cette famille à long terme.
2. Proposition de mesures de gestion et de conservation adaptées aux orchidées
a. Les différentes mesures de protection identifiées
Voici le contenu résumé des mesures de protections législatives et réglementaires
actuellement en vigueur. Le droit international et communautaire intervient dans la protection
des orchidées grâce aux conventions internationales et aux directives communautaires signées
par la France et mises en œuvres par le Ministère de l'environnement. Parmi ces textes,
la Directive Européenne habitats (92/43/C.E.E du 21 mai 1992) retient les pelouses sèches
calcicoles riches en orchidées comme habitat prioritaire à protéger. De plus, la convention de
Washington interdit le trafic commercial d'un Etat à un autre en ce qui concerne les orchidées
sauvages. Pour sa part, le droit français permet aussi de protéger les orchidées grâce à la loi de
protection de la nature du 10 juillet 1976. Certaines dispositions réglementaires sont en
mesure de permettre la préservation des orchidées et de leurs milieux comme les parcs
naturels régionaux, les réserves naturelles ainsi que les ZNIEFF (Zones Naturelles d'Intérêt
Ecologique Faunistique et Floristique).
b. Diversité et application des mesures de protection et de conservation
La fermeture des milieux naturels menace la survie des orchidées, donc la plupart des
mesures à prendre pour protéger ces végétaux sont d'éviter la fermeture de ceux-ci ou de lutter
de manière peu agressive pour les milieux contre leur fermeture. De plus, il ne faut pas
négliger l’importance de l’assèchement de différents types de milieux humides dans la perte
de la biodiversité générale en orchidées, même si cela ne correspond pas aux espèces étudiées
au cours de ce stage.
La solution la plus écologiquement satisfaisante est la gestion conservatoire des stations
d'orchidées menées par des institutions nationales financées par l’Etat. Cependant, même s’il
existe un ‘certain’ niveau d’application de ces lois concernant la protection légale des
orchidées et de leurs milieux par les institutions nationales (Parcs nationaux et régionaux ;
Conservatoire régionaux des espaces naturels…), la réalité des actions menées sur le terrain
concernant la préservation de la flore orchidologique montre qu’elle peut aussi s’effectuer
grâce à des actions volontaires réalisées par divers groupements de naturalistes.
Elles consistent à des actions de différents types comme le contrôle des périodes de pâturage,
des actions d’écobuage ainsi que la pratique de l’écojardinage qui correspond à des ouvertures
de paysage par débroussaillement.
1) Le pâturage (ou pacage) consiste à introduire différents herbivores (généralement ovins et
bovins). Cependant, l’expérience montre qu’il existe un manque de connaissance sur l'effet du
piétinement et l'apport de matière organique par les déjections. Pour certains sites, l'utilisation
des chèvres en plus des moutons permet l'arrachage et donc le contrôle des jeunes pousses de
ligneux.
22

Master 1 BGAE, spécialité IEGB
2) L'écobuage ou brûlage des pelouses est un autre mode de gestion assez utilisé, destructeur à
bien des égards, mais souvent favorable aux orchidées dans la mesure où il correspond à une
ouverture du paysage. Cependant, dans nos régions, cette pratique nécessite un contrôle
important de façon à éviter le risque de la propagation du feu sur d’autres types de végétaux.
3) L'écojardinage correspond à des actions humaines plus ponctuelles visant l’ouverture du
paysage, et consiste généralement à une action mécanique (débroussailleuse ou
motofaucheuse) ou manuelle (fauchage).
Par ailleurs, les causes de régression des orchidées tiennent aussi en partie aux actions
destructrices exercées par l'homme sur les plantes elles mêmes. Les espèces d'Ophrys sont
souvent victimes de cueillettes et surtout d'arrachage en vue de transplantation dans les
jardins, presque toujours vouées à l'échec. Il est donc primordial d’informer le public sur les
problèmes rencontrés dans la sauvegarde des orchidées. Il faut leur faire prendre conscience
des effets destructeurs que ces pratiques engendrent sur les orchidées mais aussi sur leur
biotope. Ainsi, la protection des orchidées ne saurait reposer que sur des interdictions, pas
plus que sur une attitude passive consistant à laisser faire la nature. Elle doit, au contraire, se
baser sur une éducation à l’environnement destinée au grand public et concernant l'écologie et
la dynamique de la végétation, et s'intégrer dans une politique raisonnée de conservation et de
gestion des milieux et des paysages.
Cependant, plusieurs contraintes sont à prendre en compte avant de choisir l'action à
entreprendre pour conserver et gérer les populations d'Ophrys. Il faut évidemment considérer
la législation en cours concernant les stations concernées. Par exemple, il faut vérifier si les
stations font partie d’une propriété privée, d'un site classé, d’une réserve naturelle, d’un Parc
national,etc. Il faut également considérer les usages et les pratiques humaines associés à ces
stations (agriculture, loisirs, fréquentation du public). Par exemple, la station de Valfaunès
(étudiée ici) est un site assez fréquenté par des personnes qui pratiquent l’escalade sur les
falaises à proximité (et accessoirement, se garent sur une zone où deux espèces d’orchidées
sont présentes). Evidemment, il faut également considérer la faisabilité et les moyens
financiers associés à toute action de conservation.
c. Propositions de mesures de protection et de conservation adaptées aux sites étudiés
Sur la base des conclusions établies à partir de mes résultats, je propose ici quelques
mesures de protection et de conservation adaptées aux différentes stations étudiées.
D’une façon générale, il serait possible et peu cher de favoriser la présence des
pollinisateurs sur chaque station en augmentant les sites de nidification pour ces insectes.
La connaissance des orchidées permet de déterminer indirectement les pollinisateurs
localement efficaces. Il faudrait ainsi installer des nichoirs ou des zones de nidification
adaptés à la biologie de ces insectes. Il faudrait également prendre des mesures de protection
concernant la flore locale, et plus généralement l’habitat, permettant une alimentation
suffisante pour ces insectes.
Voici, à présent, quelques propositions plus ciblées de mesures de protection et de
conservation sur les différentes stations étudiées ici.
23

Master 1 BGAE, spécialité IEGB
1) Station de St Bauzille de Montmel :
Cette station est une pelouse calcicole relativement ouverte et présentant un faible relief,
ce qui permettrait d'envisager le pâturage comme solution de gestion afin d'éviter la fermeture
du milieu. D'ailleurs, un troupeau de chèvres est présent à proximité ce qui faciliterait
l'application de cette mesure. Le propriétaire de ce troupeau bénéficierait de plus d'espace
pour faire paître ses bêtes.
2) Station des Embruscalles :
Cette station est un milieu accidenté parcouru par des chemins assez fréquentés (habitations et
vignes à proximité) qui peuvent entraîner un éventuellement piétinement par des animaux
comme les chiens notamment ou par la cueillette de diverses plantes. Par conséquent, l'action
préconisée serait d’une part d'effectuer des actions de sensibilisation du public (par exemple
mise en place de panneaux explicatifs des menaces pesant sur ces espèces d'orchidées) afin de
protéger le milieu naturel, et d’autre part d'envisager un écojardinage par la méthode manuelle
de fauchage vue la superficie faible de cette station, dans le but d'interrompre la fermeture du
biotope qui a débuté.
3) Station de Mas Blanc :
Cette station est également un milieu accidenté et très fréquenté notamment par des quads et
des moto-cross qui cause des dégâts considérables et parfois irréversibles sur la végétation.
C'est pourquoi, la mesure de gestion envisagée serait la sensibilisation du public à la fragilité
de l'écosystème simplement pour la conservation du milieu en l'état actuel puisqu'il n'est pas
dans un processus de fermeture.
4) Station de Valfaunès :
Cette station est un milieu fortement accidenté faisant l'objet d'une fréquentation épisodique
assez importante du fait de la proximité de site d'escalade. Les personnes pratiquant ce sport,
ont l'habitude d'être en plein air et donc sûrement réceptifs aux problèmes de conservation des
espèces végétales. Vu le relief de la station, l'écojardinage par la méthode mécanique n'est pas
possible mais par contre celle manuelle pourrait être réalisée afin de gérer l'état actuel du site.
5) Station de Montferrand :
Cette station se trouve à l'intersection de deux routes, dont une où le passage de voitures est
assez important. Le terrain en lui-même est plat et ne présente aucune contrainte par rapport à
l'utilisation de l'écojardinage par la technique mécanique ou manuelle. Par contre, ces
techniques sont à utilisées avec parcimonie. Par exemple, lors de l'entretien des bords de
routes, la DDE effectue des débroussaillages massifs sans distinction particulière de la flore
locale et de la période de floraison des orchidées. Il suffirait d’une information auprès des
acteurs locaux pour solutionner le risque de perte de biodiversité que représentent ces actions.
6) Station d’Assas :
Cette station garde les traces d'une ancienne anthropisation avec la présence de plantations
d'oliviers. Cet endroit étant dans une dynamique de fermeture avancée, il serait donc
nécessaire de réaliser une action de gestion, comme l'écojardinage mécanique ou manuelle vu
le faible relief de la station et le pâturage extensif étant la superficie et l'accessibilité de la
station.
24

Master 1 BGAE, spécialité IEGB
7) Station de Mas Adom :
Cette station présente également d'anciennes traces d'anthropisation avec la présence
d'anciens chemins. Etant dans une dynamique de fermeture du milieu et faisant l'objet d'une
fréquentation assez régulière par des personnes à pied ainsi qu'à vélo, il subit toujours l'action
de l'homme par des piétinements et d'éventuels arrachages. Considérant tous ces facteurs, il
serait envisageable de réaliser dans un premier temps un débroussaillage par écojardinage
mécanique ou manuel, la méthode manuelle serait peut être la plus propice étant donnée la
faible superficie de la station et dans un deuxième temps de réaliser une campagne de
sensibilisation avec la mise en place de panneaux explicatifs des menaces pesant sur ces
espèces d'orchidées au niveau du site.
8) Station d'Euromédecine :
Cette station est à considérer un peu à part des autres car aucune mesure de protection n'est à
envisager car cet espace naturel qui est voué à disparaître en raison de la construction d'un
lotissement sur le site d'ici quelques mois. A signaler pour cette année, que nous avons eu
l’occasion de constater l’arrachage irréversible du seul pied d’Ophrys ciliata, une espèce
rarissime en France.
Quelle que soit la méthode utilisée, un suivi des populations doit impérativement être mis en
place afin de surveiller les évolutions des plantes, des écosystèmes et le résultat des mesures
de protection entreprises.
Figure 2 : schéma récapitulatif de la démarche à suivre afin de protéger les Orchidées
Usages du milieu
que les fleurs les plus
Connaissances
des Orchidées
Objectifs
de gestion
Choix des méthodes
à appliquer
Evaluation des mesures
Contraintes
environnementales
25

E. CONCLUSION
Master 1 BGAE, spécialité IEGB
Les suivis phénologiques des cinq espèces d’Ophrys étudiées nous ont permis de mieux
connaître certains facteurs relatifs à leur pollinisation et à leur reproduction. En effet, comme
nous avons pris les mêmes espèces présentes dans des stations différentes et trois stations où
cohabitaient des espèces distinctes, nous avons pu faire des comparaisons intéressantes entre
les espèces et les stations.
Nous avons ainsi montré que, suivant les stations, des plantes d’une même espèce
d’Ophrys présentent des durées d’épanouissement des fleurs variables et donc des périodes de
disponibilités différentes pour les pollinisateurs, ce qui au final a des conséquences sur la
fonction de reproduction. Par ailleurs, les facteurs environnementaux (comme
l’ensoleillement, la composition des sols, la pluviométrie, le type de milieu…) peuvent
également influencer la durée d’épanouissement des fleurs tout comme l’accessibilité et la
fréquentation des sites et la prédation dont les fleurs font l’objet.
De plus, les plantes d’espèces différentes, ayant normalement supporté des conditions
équivalentes, présentent des variabilités de développement, ce qui influe sur leur
épanouissement et leur reproduction.
Beaucoup de facteurs conditionnent donc le succès de la reproduction des Ophrys, qui
d’ailleurs au niveau des stations suivies, n’est pas très importante puisque seulement un quart
des fleurs ont été pollinisées au final.
Face à ce constat et au vu de l’attrait croissant du public pour ces végétaux, il apparaît
essentiel de mettre en œuvre des mesures de protection des orchidées, de leur pollinisateur et
donc de leur biotope. Il faut envisager des mesures de gestion globales des milieux. Diverses
méthodes de protection ont été identifiées mais avant de décider de celle à appliquer, il faut
prendre en compte les spécificités de chaque station : accessibilité, cadre réglementaire… et
déterminer toutes les contraintes qui peuvent être liées. A partir de là, il a été possible de
préconiser des mesures de protection spécifiques et adaptées à chaque station.
Cependant, cette gestion doit associer aussi bien les scientifiques, les particuliers que les
orchidophiles et les pouvoirs publics pour avoir une chance d’être efficace. Enfin, il est
essentiel de mettre en place un suivi annuel afin, d’une part de continuer à suivre les Ophrys
étudiées cette année et d’autre part, de vérifier si les actions de protection entreprises sont
efficaces.
26

Publications :
Master 1 BGAE, spécialité IEGB
BIBLIOGRAPHIE
BAUMANN H. & KÜNKELE S., (1982). Die Wildwachsenden Orchideen Europas, Kosmos
Naturführer, Kosmos Verlag Franckh, Stuttgart.
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Bern.
EN PASSANT PAR LA LORRAINE, (2004). Revue d'information, n° 1, juillet-septembre
2004.
KULLENBERG, B, (1961). Studies in Ophrys pollination, Zool. Bidr. Upps. 34-1 : 1-340.
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maculata (Orchidaceae). In functional Ecology, n° 14, p. 573-579.
27

Ouvrages :
Master 1 BGAE, spécialité IEGB
DELFORGE, P., (2001). Guide des Orchidées d'Europe, d'Afrique du Nord et du Proche-
Orient, 2 ème ed., Delachaux et Niestlé, Lausanne.
SOCIETE FRANCAISE D'ORCHIDOPHILIE, (2002). Les Orchidées de France, Belgique et
Luxembourg, éd. Parthénope collection, 416 p.
Sites Internet :
http://www.botanique.org/
http://www.cefe.cnrs-mop.fr/
http://www.cites.org/fra/index.shtml
http://www.ecologie.gouv.fr/sommaire.php3
http://mrw.wallonie.be/dgrne/ong/soe/home.html
http://natura2000.environnement.gouv.fr/sites/FR9101389.html
http://www.orchidees.fr/
http://perso.wanadoo.fr/michel.nicole/index.htm
http://www.planet-orchid.net/
http://www.sfo-asso.com/
http://www.sud-aveyron.com
http://www.univers-orchidees.org
28

Annexe 1 : Schémas comportementaux
ANNEXES
Annexe 2 : Photos de quatre espèces d'Ophrys étudiées

Station d’Euromédecine, Ophrys araneola.
Schémas comportementaux
Station de Buzignargues, Ophrys lupercalis.
Station de Montferrand, Ophrys lupercalis.
Station de Valfaunès, Ophrys lupercalis.
Station de Valfaunès, Ophrys massiliensis.
Station d’Embruscalles, Ophrys massiliensis.
Station du Mas Blanc, Ophrys massiliensis.
Station d’Assas, Ophrys lutea.
Station du Mas Adom, Ophrys lutea.
Station d’Euromédecine, Ophrys lutea.
Station d’Assas, Ophrys scolopax.
ANNEXE 1

4,6 %
Bg R
Rb Ba
g
g
1,95 %
9,1 %
1,3 %
Esp,
E1p
16,95 % 1,3 %
Bourgeons
totaux
(n = 154)
3,9 %
87,7 %
83,8 %
Ea
9,1%
Es, E1
6,5 %
3,9 %
1,95 %
3,9 %
Eap
Herbivorie Non Fleurs Fleurs
fécon pollinisées épanouies
dation
pas
pollinisées
F
61,7 %
F
SCHEMAS COMPORTEMENTAUX
1,9 % 1,9 % 3,9 %
67,55 %
7,7 %
Bourgeons
non
épanouis
Bm
Station d’Euromédecine
Ophrys araneola
Ba : bourgeons avortés
Bg : bourgeons mangés
Bm : bourgeons morts
Ea : fleurs épanouies
Eap : fleurs épanouies avec pollinies
Es : fleurs épanouies sans pollinies
E1 : fleurs épanouies avec 1 pollinie
Esp : fleurs sans pollinies polinisées
E1p : fleurs avec 1 pollinie pollinisées
F : flétris
g : mangés
R : résupinations
Rb : résupinations bloquées
10 % : pourcentage de passage au
stade suivant
[0-25 %]
]25-50 %]
]50-75 %]
]75-100 %]

22,7 %
Station de Buzignargues Ophrys lupercalis Station de Montferrand Ophrys lupercalis
Bg R
Rb Ba
g
59 % 0 %
Esp,
E1p
Bourgeons
totaux
(n = 66)
54,5 %
54,5 %
Ea
27,2 %
1 10,6 %
9,1 %
Es, E1
4,5 %
1,5 % 0 %
1,5 %
Eap
21,2 %
Herbivorie Non Fleurs Fleurs
fécon pollinisées épanouies
dation
pas
pollinisées
F
7,6 % 15,2 % 0 %
3,1 %
21,2 %
18,3 %
Bourgeons
non
épanouis
Bm
15 %
Bg R
Rb Ba
g
5 %
Esp,
E1p
Bourgeons
totaux
(n = 20)
Ea
Es, E1
50 %
80 %
80 %
50 %
20 %
5 %
Eap
20 % 5 % 50 %
20 %
Herbivorie Non Fleurs Fleurs
fécon pollinisées épanouies
dation
pas
pollinisées
F
0 % 5 % 0 %
5 %
Bourgeons
non
épanouis
Bm

3,2 %
Station de Valfaunès Ophrys lupercalis Station de Valfaunès Ophrys massiliensis
Bg R
Rb Ba
g
5,6 % 1,6 %
2,4 %
Bourgeons
totaux
(n = 126)
19,8 %
Esp,
E1p
67,5 %
63,5 %
Ea
33,3%
Es, E1
20,6 %
2,4 %
4%
25,4 %
13,5 %
Eap
Herbivorie Non Fleurs Fleurs
fécon pollinisées épanouies
dation
pas
pollinisées
F
F
0% 17,4 % 11,9 %
42,9 %
29,3 %
Bourgeons
non
épanouis
Bm
7,4 %
Bg R
Rb Ba
g
g
1,8 %
21,1 %
1,8 %
32,1 % 0,9 %
Esp,
E1p
Bourgeons
totaux
(n =109)
1,8 %
79,8 %
78 %
Ea
8,3 %
Es, E1
3,6 %
2,7 %
Eap
45,9 %
4,7 %
Herbivorie Non Fleurs Fleurs
fécon pollinisées épanouies
dation
pas
pollinisées
F
0% 0% 12,8 %
50,6 %
12,8 %
Bourgeons
non
épanouis
Bm

4,9 %
Station d’Embruscalles Ophrys massiliensis Station du Mas blanc Ophrys massiliensis
Bg R
Rb Ba
g
g
2%
13,8 % 3 %
5,9 %
1 %
Esp,
E1p
Bourgeons
totaux
(n = 101)
8,9 %
93,1 %
91,1 %
Ea
28,7%
Es, E1
7,9 %
18,8 %
2 %
Eap
54,5 %
Herbivorie Non Fleurs Fleurs
fécond
ation
pollinisées épanouies
pas
pollinisées
F
0 % 0 % 2 %
73,3 %
2 %
Bourgeons
non
épanouis
Bm
6,2 %
Bg R
Rb Ba
g
g
1,3 %
11,2 %
2,5 %
21,2 % 1,25 %
Esp,
E1p
Bourgeons
totaux
(n = 80)
2,5 %
73,8 %
72,5 %
Ea
6,3%
Es, E1
1,25 %
0 %
1,3 %
Eap
55 %
Herbivorie Non Fleurs Fleurs
fécon pollinisées épanouies
dation
pas
pollinisées
F
0 % 0 % 20 %
56,3 %
20 %
Bourgeons
non
épanouis
Bm

1,6 %
Station d’Assas Ophrys lutea Station du Mas Adom Ophrys lutea
Bg R
Rb Ba
g
g
6,5 %
8,2 %
16,3 % 0 %
Esp,
E1p
Bourgeons
totaux
(n = 61)
3,3 %
86,9 %
77,1 %
Ea
11,5%
Es, E1
3,3 %
3,3 %
F
Bm
Es, E1
8,2 %
4,6 %
6,2 %
0 %
Eap
57,4 %
Herbivorie Non Fleurs Fleurs
fécon pollinisées épanouies
dation
pas
pollinisées
F
0 % 0 % 11,5 %
68,9 %
11,5 %
Bourgeons
non
épanouis
0%
Bg R
Rb Ba
g
Esp,
E1p
Bourgeons
totaux
(n = 129)
11,6 %
77,5 %
71,3 %
Ea
17,8%
0,8 %
Eap
6,2 %
4,6 % 0 % 12,4 %
60,5 %
Herbivorie Non Fleurs Fleurs
fécon pollinisées épanouies
dation
pas
pollinisées
F
48,1%
F
0,8 % 0% 21,7 %
22,5 %
Bourgeons
non
épanouis
Bm

6%
Station d’Euromédecine Ophrys lutea Station d’Assas Ophrys scolopax
Bg R
Rb Ba
g
g
1,2 %
6%
18 % 8,4 %
4,8 %
Esp,
E1p
Bourgeons
totaux
(n = 83)
35 %
88 %
82 %
Ea
55,5%
Es, E1
30,2 %
3,6 %
4,8 %
14,5 %
Herbivorie Non Fleurs Fleurs
fécon pollinisées épanouies
dation
pas
pollinisées
F
18,1 %
Eap
F
0% 4,8 % 1,2 %
37,4 %
6 %
Bourgeons
non
épanouis
Bm
0,5 %
Bg R
Rb Ba
g
7,9 %
1,4 %
9,8 % 0,5 %
Esp,
E1p
Bourgeons
totaux
(n = 216)
77,8 %
77,3 %
Ea
8,8 %
Es, E1
1,8 % 0,5 %
1,8 %
0,5 %
60,1 %
5,6 %
Eap
Herbivorie Non Fleurs Fleurs
fécon pollinisées épanouies
dation
pas
pollinisées
F
F
4,1 % 0% 17,6 %
66,2 %
21,7 %
Bourgeons
non
épanouis
Bm

ANNEXE 2
B. Alric B. Alric Alric
Ophrys lupercalis Ophrys scolopax
Ophrys massiliensis
Ophrys lutea
B. Alric
B. Alric

Comparaison des patterns de floraison et de pollinisation
et mesures de gestion chez les orchidées du genre Ophrys
RÉSUMÉ Les orchidées constituent l’une des plus grandes familles du monde végétal car
elle comprendrait plus de 25 000 espèces différentes, soit environ 10 % des plantes
vasculaires. Ces plantes sont présentes dans presque tous les types de milieux, des rivages
maritimes jusqu’aux très hautes altitudes. Elles suscitent une grande fascination de par le
monde depuis des dizaines d’années, notamment car au cours de leur évolution, les orchidées
ont acquis des organes floraux originaux. Les espèces du genre Ophrys ne font pas exception.
Elles doivent leur renommée à leur importante diversité de fleurs, aussi bien par leurs formes
que par leurs couleurs. De plus, les Ophrys, endémiques du pourtour méditerranéen,
constituent un exemple emblématique de la subtilité des mécanismes mis en jeu lors de leur
reproduction, qui est entomogame et est appelée pseudocopulation.
Cependant, leur beauté les pénalise car les Ophrys, et les orchidées en général, sont
aujourd’hui menacées. Pourtant, de nombreux scientifiques les étudient afin de mieux les
connaître et de les préserver. Le CEFE fait partie des organismes qui s’y intéressent et a
décidé de lancer une étude sur la comparaison des patterns de floraison et de pollinisation
chez les orchidées du genre Ophrys.
Une première partie de cette étude a consisté à réaliser des suivis phénologiques de cinq
espèces d’Ophrys au niveau de différentes stations, et ce tous les deux jours. Grâce à l’analyse
statistique de ces données, nous avons pu montrer que la durée d’épanouissement des fleurs
ainsi que le succès de la fonction reproductive tenaient à de multiples facteurs comme
l’environnement, les caractéristiques intrinsèques des plantes et la position des fleurs sur
l’inflorescence. Ainsi, une meilleure connaissance de leur biologie et de leur milieu a permis
de proposer des mesures de préservation adaptées à chaque station et à chaque espèce afin de
participer à la conservation de la diversité biologique de cette famille exceptionnelle.
ABSTRACT The orchids constitute one of the greatest families of the vegetal world because
it comprises more than 25,000 different species, representing about 10 % of the vascular
plants. These plants are present in almost all the types of habitats, from the maritime coasts to
high mountains. All over the world, they cause a great fascination since tens of years, in
particular because during their evolution, the orchids acquired original floral morphologies.
Especially obvious in the Ophrys genus, the different species display a great diversity in the
morphology and colours of their flowers. Endemic of the Mediterranean coasts, the Ophrys
genus constitutes an emblematic example of the subtlety of the pollination and reproduction
mechanisms, which is entomogamous and involves a particular behaviour in pollinators,
called ‘pseudocopulation’.
However, their beauty also causes the rarity of Ophrys, and these orchids are generally
threatened today. However, many scientific studies are in progress in order to better
understand their ecology to better conserve them. The CEFE lab is among to the organizations
which started studies on orchid ecology, and notably a study on the comparison of the
flowering patterns and pollination rates in the orchids belonging to the Ophrys genus.
A first part of this study consisted in carrying out the study of the flowering phenology in
five Ophrys species on the level of various stations, and this every two days. The statistical
analysis allowed us to show that the duration of flower blooming as well as the fruit set was
influenced by multiple factors like the habitat, the specific characteristics of the plants and the
position of the flowers on the inflorescence. Thus, a better knowledge of their biology and of
their habitat allowed us to elaborate several management measures adapted to each station and
each species in order to take part in the conservation of the biodiversity of this great family.