Modélisation conceptuelle de l’influence de l’hétérogénéité du paysage et des pratiques agricoles sur les services de pollinisation et de régulation biologique par conservation, et leurs interactions

Dans le cadre du développement de l’agroécologie, une forte demande est placée dans les services de régulation rendus par la biodiversité que sont le contrôle biologique des ravageurs et la pollinisation. Les processus écologiques en jeu dans la réalisation de ces services interviennent à différents niveaux d’organisation : la parcelle, son environnement immédiat, le paysage et le contexte régional. De plus, ces services sont délivrés par des espèces mobiles et dotées de cycles de vie. Il est donc essentiel de prendre en compte les dimensions spatiales et temporelles et les différents niveaux d’organisation en jeu lors de l’élaboration de stratégies de gestion des espaces agricoles. Ces stratégies devraient être fondées sur la connaissance des apports spécifiques de chaque habitat, à la fois pour les insectes ravageurs, auxiliaires et pour les pollinisateurs. Il est probable que ces apports soient différents selon la guilde considérée, et qu’ils varient dans le temps, selon le cycle de vie des individus. Des problématiques de synergies et d’antagonismes peuvent alors apparaitre à travers les choix d’allocation et de gestion des espaces semi-naturels et de pratiques agricoles (allocation spatiotemporelle des cultures et conduite de celles-ci). Il existe une littérature importante explorant le rôle de la biodiversité et des services qu’elle rend dans les agroécosystèmes. Ces connaissances fournissent potentiellement un cadre d’analyse des processus écologiques en jeu dans la réalisation des services de régulation biologique et de pollinisation. De plus, de nombreux travaux se sont attachés, notamment au travers de méta-analyses, à estimer l’influence de l’hétérogénéité du paysage et des pratiques agricoles sur ces services, et ont démontré leur importances (Chaplin-Kramer et al. 2011; Kremen et al. 2004). L’objectif de ce travail est de présenter la démarche d’intégration et formalisation des connaissances pour le développement d’un modèle conceptuel des facteurs liés au paysage et de leur influence sur la régulation biologique des ravageurs, la pollinisation et les interactions entre ces services qui en découlent. Nous présenterons un formalisme original utilisé pour réaliser cette synthèse, le Fuzzy Cognitive Mapping (FCM) (Özesmi & Özesmi 2004). Les fuzzy cognitive maps sont une application des cartes cognitives, permettant de décrire des réseaux de relations orientées et quantifiées entre plusieurs entités et de simuler le comportement du système en réaction à des modifications des variables. Ce formalisme sera utilisé ici pour déterminer comment et à travers quels processus la composition et la configuration du paysage et les pratiques agricoles influencent les services de biocontrôle par conservation des ravageurs et de pollinisation des cultures. Ce modèle conceptuel est destiné à servir de support au développement d’un module de simulation dynamique et spatialisée des niveaux de services en relation avec l’hétérogénéité du paysage et les pratiques agricoles. Ce module sera développé dans la plateforme multi-agent MAELIA (http://maelia-platform.inra.fr/) afin d’explorer des scénarios de gestion des espaces agricoles

Formal Modeling of Social-Ecological Systems

International audienceThe success of Integrated Assessment and Modeling of social-ecological systems requires a framework allowing the members of such a process to share and gather their respective knowledge about the system under consideration and to get confidence into the reliability of the software that implements the system's model they have produced. To this end, this paper presents an Entity-Process meta-model of SESs and outlines its use

Guía del usuario del asistente de selección de especies (“species selection tool”) de la base de datos “syrph the net (stn)”

Guía del usuario del asistente de selección de especies (“species selection tool”) de la base de datos “syrph the net (stn)

Formalismes de description des modèles agent

International audienceCe chapitre a pour but de présenter les bonnes pratiques et l’apport de la formalisationdans le domaine de la modélisation de systèmes multi-agents (SMA). Pour cela,les auteurs rappellent dans un premier temps l’intérêt de modéliser des systèmes enmettant en perspective les paradigmes associés à la démarche multi-agents. Il est alorsargumenté que l’utilisation des langages de modélisation graphique permettent unmeilleur échange entre les partenaires intervenant dans la conception d’un SMA (...)

ATLAS: A tool to model spatial-temporal dynamics of processes influencing ecosystem services

Biodiversity provides various benefits to humankind throughout what is defined as ecosystem services. Within a specific ecosystem, a wide range of ecosystem services can be identified. During the past decades, human intervention has aimed to increase some services such as food production through agricultural intensification, at the expense of other services such as water regulation. Mapping, evaluating and quantifying each of these ecosystem services provided by biodiversity to crop production could help to increase the multi-functionality of agricultural landscapes. In this context, we developed a spatially-explicit model called ATLAS (AgriculTural LandscApe Simulator). ATLAS aims in simulating realistic spatio-temporal dynamics of agricultural landscapes, through crop rotations and phenology at the landscape scale. The robustness of the model was evaluated using two criteria: an accurate composition (crop area) and configuration (crop clustering) of crops. Here, we show the potential of such a tool to map and evaluate ecosystem services through the simulation of underlying ecological processes. We applied this model to two case studies: control of pests and crop pollination. First, we studied how the dynamics of a cereal aphid, Rhopalosiphum padi, respond to spatial-temporal crop availability. Second, we developed an extension to model spatialtemporal dynamics of flower resources in relation to wild pollinators and pollination. With a low amount of inputs and calibration needed in ATLAS, the impact of agricultural practices on ecosystem services can thus be explored to allow better comprehension and management

HedgeTools pour ArcGIS : un outil dédié à la modélisation et la caractérisation des haies dans le paysage

HedgeTools pour ArcGIS : un outil dédié à la modélisation et la caractérisation des haies dans le paysage

The effect of semi-natural habitats on aphids and their natural enemies across spatial and temporal scales

Semi-natural habitats in agricultural landscapes are generally assumed to enhance the biological control of insect pests based on native beneficial insects, by providing alternative prey and hosts, resources and refuges for overwintering. We hypothesized that natural enemies of winter wheat aphids should arrive sooner in fields near semi-natural habitats. We compared aphid, hoverfly (larvae and eggs) and parasitized aphid (mummies) abundances in 54 winter wheat fields located in southern France from 2003 to 2007. Six surveys were recorded each spring and were split into the early period (defined as the period before the peak of aphid growth) and the late period (after the peak). The wheat fields differed by their surrounding landscape composition measured as the proportion of semi-natural habitats (woods, hedges and grasslands), at three different spatial scales: 200 m, 500 m, and 1200 m. Despite great variability in abundance data between years, the abundance of hoverflies appeared more sensitive to landscape composition than aphid abundance was. Early abundance for both aphids and hoverflies was positively related to wood cover, but not late abundance in spring. The abundance of hoverflies was positively related to hedge and grassland cover at all spatial scales and both periods considered. Aphid parasitism was higher near hedges at the small spatial scale late in the spring. Our results confirmed that higher proportions of semi-natural habitats in agricultural landscapes enhance the biological control of pests, but this effect depends on the spatial scale, the time period in the spring and the natural enemies considered

Texturation de surface par laser sur un matériau hétérogène

La texturation de surface fait partie des domaines d'application de la technologie laser. Elle s'applique pour le marquage à des fins de traçabilité de pièces par exemple ou pour l'amélioration des performances tribologiques de pièces en frottement lubrifié. Le but de cette étude est de montrer la faisabilité d'une texturation de surface avec des répartitions et des formes prédéfinies et le contrôle de leur réalisation pratique. Pour pouvoir visualiser et caractériser ces striations, différentes méthodes ont été utilisées : la profilométrie tactile, la microscopie électronique à balayage et la mesure optique sans contact. Grâce à ces contrôles, l'usinage laser a pu être ajusté de manière à obtenir la striation désirée ce qui se révèle être délicat dans un matériau hétérogène qui est dans notre cas de la fonte à graphite lamellaire. Pour améliorer l'état de surface, un polissage laser peut être réalisé en défocalisant le point d'impact du faisceau laser sur la matière

Vers un métamodèle pour analyser les systèmes d’élevage extensifs et leurs interactions avec les territoires

Nous proposons un canevas souple et adaptable pour faciliter la conception rapide de modèles permettant d’aborder la durabilité des systèmes d’élevage extensif à l’échelle de territoires. Ce métamodèle est le fruit d’une démarche de conception à partir de systèmes multi-agents (SMA) développés sur sept sites en Amérique latine, en France et au Sénégal. Il est composé de quatre modules : Agent, Collectivité, Espace, Végétation-troupeau. Nous les illustrons par les exemples tirés des modèles élaborés sur les différents sites. Le rôle de cet outil est discuté afin d’en montrer les avantages et les limite

La modélisation mécaniste pour analyser des dynamiques especes-habitats ; exemple des diptères syrphides de forets fragmentées du cortège de quercus pubescens

La biologie de la conservation est un thème émergent des sciences de la biodiversité. Ce thème confronte les approches de l'écologie des populations et des communautés, des sciences économiques, de l'éthique, du droit et de la gestion de l'environnement autour des problèmes de préservation de la biodiversité. Une conception biologique de la conservation implique que les politiques de gestion du milieu naturel soient attentives au maintien du potentiel évolutif du vivant en créant les conditions de viabilité des populations et d'entretien de leur diversité génétique. Elles doivent aussi veiller au maintien de la richesse spécifique et de la diversité biologique et fonctionnelle des communautés. De telles politiques de gestion relèvent du concept de développement durable qui associe sciences économiques et juridiques pour définir des modes de développement respectueux de la qualité de l'environnement. La biodiversité représente à cet égard à la fois un indicateur et un enjeu pour la persistance de ressources potentielles et le maintien de la fonctionnalité des écosystèmes. Si ce champ interdisciplinaire est bien développé outre-atlantique, son émergence est plus récente en Europe, et plus particulièrement dans les régions francophones. Néanmoins de nombreuses opérations de conservation biologique réalisées dans ces régions sont accompagnées de programmes de recherche comme en atteste la multiplication des thèses de doctorats soutenues dans ce domaine. Le développement de ce champ interdisciplinaire a motivé l'idée d'organiser une réunion qui donnerait aux chercheurs impliqués dans ces thèmes émergents la possibilité de présenter leurs travaux. Les gestionnaires d'espaces naturels ou les administrations en charge de la préservation de la biodiversité pourraient trouver dans cette réunion une opportunité d'exprimer et de confronter leurs attentes aux derniers progrès méthodologiques et conceptuels. Ce colloque a permis de faire le point sur la discipline dans les contrées francophones et de faire le lien entre la communauté francophone et la section européenne de la Society for Conservation Biology