Deciphering the links between plants and mycorrhizal fungi in the soil

Benoît Perez-Lamarque1,2, Florent Martos1 and Hélène Morlon2
1 Institut de Systématique Évolution Biodiversité, Muséum national d’Histoire naturelle, Paris
2 Institut de Biologie de l’École Normale Supérieure, Paris

After the conference Island Biology that was held at the Université de La Réunion between 8-13th July 2019, we stayed at the Mare Longue research station for a week. The purpose of our visit was to study the mycorrhizal associations of indigenous or non-indigenous plants from different phylogenetic origins. Indeed, there are interesting research questions about how angiosperms, ferns, lycophytes and some bryophytes share mycorrhizal fungi and exchange nutrients in the soil (= Common Mycorrhizal Networks). We sampled roots in all plant species that co-occurred in vegetation plots, in three different vegetation types in the areas of Grand Brûlé, Plaine-des-Plamistes and Entre-Deux. We are now analyzing these collections of roots at a molecular lab in Paris using massive, parallel DNA sequencing to characterize the diversity of mycorrhizal fungi associated with each plant species within each community. We have already planned to stay at the Mare Longue research station for a next field trip on La Réunion in February 2020.

Many thanks to Audrey, Dominique, Pierre and Jimmy for making this possible!

Interaction des passereaux endémiques forestiers avec les arbres endémiques et indigènes des forêts de Basse Vallée et Mare-Longue

Septembre 2018 – Mars 2019 / Juillet – Décembre 2019 : Mission d’étude sur l’interaction des passereaux endémiques forestiers avec les arbres endémiques et indigènes des forêts de Basse Vallée et Mare-Longue

C’est en marge des travaux de réhabilitation des rampes de Basse Vallée, menés par la Région, que cette étude a été financée et mise en place. En coopération avec le CBNM, pour l’expertise floristique, le but est de déterminer une liste d’espèces indigènes & endémiques, typiques de la forêt humide des Bas, et favorable à la faune endémique, afin de les reproduire en pépinière et les replanter sur des zones de restauration, en compensation des habitats détruits lors de ces travaux. Ce sont donc nos amis zwazo qui ont été retenus comme « marqueurs » de cette relation faune – flore endémique !

C’est avec Fabien JAN que nous arpentons désormais ces forêts mythiques et majestueuses dominées par de grands arbres, connus sous le nom de nattes, bois de pommes (rouge & blanc), bois de fer bâtard, bois de remparts,pour n’en citer que quelque uns parmi les plus remarquables, capable d’atteindre les 20m de hauteur !

Cette mission allie du fait botanique et ornithologie, un régal pour les naturalistes toujours désireux de mieux connaître l'île de La Réunion ! La méthodologie est simple et se répartit en 2 temps :

  • Les focales :

14 parcelles ont été choisies par le CBNM, pour leur diversité. Le conservatoire, a déjà pré-sélectionné une trentaine d’espèces en fonction de différents critères tels que leur potentiel quant à la mise en culture, le risque que la plante soir braconnée, …

Chaque jour de mission l’on parcourt 3 parcelles (2 le matin et 1 l’après-midi) afin d’y réaliser 10 focales de 5 minutes pour distinguer les différents comportements des zwazos (alimentaires, prélèvement de matériaux, glanage d’insectes) en lien avec les « bwa de koulèr » ciblés. Une attention particulière est donnée aux frugivores/nectarivores, c’est pourquoi à chaque passage sur ces parcelles, un état des lieux fait apparaître le stade de reproduction des plantes (en fleur ou en fruit).

Au début et à la fin de chaque session de focale, 5 minutes sont également consacrées aux IPA (Indice de Présence et d’Abondance des oiseaux).

  • La recherche de nids et l’observation des  comportements alimentaires :

Ces prospections permettent de multiplier les observations de comportement alimentaire (il est souvent plus facile de confirmer ces obs en milieu ouvert tels que les lisières, qu’en sous-bois !).

C’est aussi l’occasion de rechercher des nids, car l’étude prévoit une analyse de la composition des nids des zwazos péï, qui devrait être effectue par le CBNM (bon courage !!). Nous devons donc trouver (et collecter – après que le poussin ait quitté le nid) 10 nids par espèces, sur les 5 espèces suivies : Chakouat, Merle Péî, Tec Tec, Zwazo blanc, Zwazo vert.

Nous tenons au nom de la SEOR, à remercier sincèrement la collaboration qui s'est mise en place avec l'Université de la Réunion, qui a permis l'hébergement de notre agent de terrain, à la station de Saint-Philippe. Une réelle facilitation dans la logistique durant toute cette mission !

La forêt primaire de Mare Longue, tout aussi fantastique et majestueuse qu 'elle est, n'en reste pas un terrain difficile, où l'observateur se retrouve régulièrement trempée des pieds àla tête, du matin jusqu'au soir ! Le camping loisir y est lus qu'imaginable, mais dans le cadre professionnel, quel confort que de pouvoir rentrer à cette agréable station, et s'y sentir « comme à la maison » ! Les affaires de terrain peuvent être lavées, séchées et opérationnelles pour le lendemain, la cuisine permet de récupérer l'énergie laissée dans les bois, et que dire du bien être des lits lorsque l'est habitué (et usé!) par les bivouacs au sol ou en hamac !

Un grand merci à Jimmy, le gardien bienfaisant des lieux, qui veille à la beauté du jardin autant qu'à la propreté des locaux !

Merci à Audrey aussi, pour sa souplesse dans les changements de planning !

Fabien JAN

@Crédits photo : Fabien JAN

Relation entre plantes et oiseaux forestiers indigènes - SEOR

Equipe : Fabien JAN - Société d'Etudes Ornithologiques de La Réunion

Période : Septembre 2018- Février 2019 

Dans le cadre des mesures compensatoires des travaux de sécurisation des rampes de Basse-Vallée, la SEOR s'est vue confier une étude sur la relation entre les plantes et les oiseaux. L'objectif de cette étude est de déterminer quelles espèces végétales potentiellement utilisables en restauration écologique de forêt de basse altitude présentent la meilleure attractivité pour les passereaux forestiers indigènes.

Pour évaluer cela, 14 placettes ont été identifiées sur les forêts de Mare-longue, et de Basse-Vallée. De septembre à février, un agent de la SEOR, Fabien Jan, est passé plusieurs fois par mois sur chacun de ces sites pour qualifier et quantifier les différentes interactions entre les oiseaux et la plantes :

1- alimentation,

2- prélèvement de matériaux,

3- support de construction de nids, etc.

Une quarantaine de nids a également été prélevés à l'issue de la reproduction, et ont été transmis au Conservatoire Botanique National Mascarin, pour tenter d'identifier quel type de végétaux entrent dans leur composition. L'hébergement à proximité du site d'étude a permis de considérablement optimiser le temps de terrain en bénéficiant de toutes les commodités nécessaires. L'étuve à herbier également mise à disposition a permis de stabiliser les nids collectés avant leur transmission au CBNM.

Crédit photo : fjan

Nitrous oxide (N2O) and methane (CH4) fluxes from stems of different tropical tree species in Mare Longue Nature Reserve

Research team:

Katerina Machacova (project leader), Thomas Agyei, Libor Borak  

Department of Ecosystem Trace Gas Exchange, Global Change Research Institute CAS, Czech Republic

Project duration:

8.10. to 7.11.2018

Project Description:

The project objective was to quantify nitrous oxide (N2O) and methane (CH4) exchange of common tree species in Mare Longue Nature Reserve at the La Réunion Island (Syzygium borbonicum, Doratoxylon apetalum, Antirhea borbonica, Homalium paniculatum, Mimusops balata, and Labourdonnaisia calophylloides), of adjacent soil, and of common photoautotrophic organisms associated with the tree bark (so called cryptogams; Pyrrhobryum spiniforme, Leucoloma sp., Leucophanes sp.). The aim was to determine whether and to which extent these forest ecosystem components exchange N2O and CH4 with the atmosphere, and to clarify their role in N2O and CH4 exchange of the tropical rain forest.

The measurements were performed within the permanent experimental plots of the Mare Longue Nature Reserve in October – November 2018. The exchange of N2O and CH4 was studied on six tree species (in total 24 mature trees, incl. 9 trees with stem flux profile), 24 soil positions and 3 cryptogamic species. The fluxes were measured using non-steady-state chamber systems. The concentration changes of N2O and CH4 in chamber headspace were measured using a portable FTIR analyser (DX-4015, GASMET, Finland). After extensive data processing (flux calculation), the gas exchange rates of stems and soils will be up-scaled to the ecosystem level to roughly estimate the forest ecosystem-atmosphere greenhouse gas exchange. 

The performed measurement was/is a case study with the aim to get a first overview about the greenhouse gas exchange in the tropical rain forest typical for the La Reunion Island. The project has established new cooperation with the researchers from the University of Réunion Island, which will be a basis for future common experiments (investigation of temporal and spatial heterogeneity of greenhouse gas fluxes).

Acknowledgements:

This research was supported by the Czech Science Foundation (17-18112Y) and is part of a project that has received funding from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement No 654182. Logistical support was provided by the Mare-Longue research station, funded by the POE, the Réunion National Park and the OSU-Réunion. We thank Dr. Claudine Ah-Peng for scientific and organization help, and Yoan Benoit, Pierre Stamenoff and Leszek Dariusz Laptaszynski for technical and organization support. 

 

Campagne de dératisation 

Depuis 2016, la SEOR procède à la dératisation d'une parcelle forestière à proximité des "Rampes de Basse-Vallée", en mesure compensatoire des travaux réalisés le long de la RN2.

La seconde campagne de dératisation a débuté mi-juillet 2017. Cela a été l'occasion de constater que le raticide posé l'an dernier avait été consommé dans 98% postes d'appâtage

Le réapprovisionnement annuel des postes avant la période de reproduction des oiseaux forestiers s'avère donc justifié pour enrayer la recolonisation par les rats. Un second passage est prévu mi-août pour atteindre les individus qui auraient survécu. Du côté des oiseaux, outre les habituels Oiseaux-lunette gris (Zoizo blanc), plusieurs couples de Terpsiphone de Bourbon (Zoizo la vierge) ont été observés. Quelques Bulbuls de la Réunion (Merle pays) ont aussi été entendus, ce qui n'est pas commun à si basse altitude.

Mouthparts and feeding behaviour of Glomeremus orchidophilus (Gryllacridiae)

Harald W. Krenn, Department of Integrative Zoology, University of Vienna, Austria

"Insect mouthparts offer ample opportunity to study form and function in evolutionary context. Various adaptations to floral food sources can be found in the different feeding guilds of flower-visiting insects. The functional morphology of their mouthparts represents the scientific goal of my research group at the University of Vienna (Austria).

The recently discovered, orchid-pollinating raspy cricket, Glomeremus orchidophilus, is a unique example among the flower visiting insects since they represent the only reported case of a pollinating cricket, so far. The crickets are able to take up nectar from flowers of the orchid Angreacum cardetti although they possess a biting-chewing type of mouthparts. During the nocturnal flower-visits, Glomeremus orchidophilus act as pollinators of the orchid Angreacum cardetti. This is an amazing example of an omnivorous cricket that feed on nectar. It is not known whether adaptations of the biting-chewing mouthparts to fluid feeding evolved in Glomeremus. Therefore, the main research goal was to search for structural and/or behavioral adaptations to nectar-feeding in Glomeremus orchidophilus. 

The Marelongue Research Station (Saint-Philipp) turned out to be an excellent place to study the nocturnal cricket, Glomeremus orchidophilus. With the help of Jacques Fournel and Sylvain Hugel (University of Strasbourg), these insects could be collected during several nights in the forests of the Parc National de La Réunion close to the station. Feeding experiments and video recordings were performed in the station to find out which mouthparts structures are used for fluid uptake on artificial and natural food sources. Ten individuals were preserved in ethanol (permit Parc National de La Réunion Autorisation N° DIR/i/2014/002) for subsequent morphological studies at the University of Vienna. The aim of these ongoing comparative micromorphological studies is to examine the ultrastructure of the mouthparts, e.g., cuticle surface, in advanced fluorescence microscopy and SEM.

In summary, the research stay in the Marelongue Research Station (Saint-Philipp) was very successful and I thank Audrey Valery and Dominique Strasberg (University of La Réunion) for logistic and administrative help for my scientific work."