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HOVER-WINTER : un modèle multi-agent pour simuler la dynamique hivernale d'un insecte auxiliaire des cultures (Episyrphus balteatus, Diptera: Syrphidae) dans un paysage hétérogène

Arrignon, Florent (2006) HOVER-WINTER : un modèle multi-agent pour simuler la dynamique hivernale d'un insecte auxiliaire des cultures (Episyrphus balteatus, Diptera: Syrphidae) dans un paysage hétérogène. (HOVER-WINTER : a multi-agent model to simulate the overwintering dynamics of an aphidophagous insect (Episyrphus balteatus, Diptera: Syrphidae) in an heterogeneous landscape.)

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Abstract

Comprendre l'influence de l'hétérogénéité dans le paysage sur la dynamique de population est nécessaire dans le domaine de la lutte biologique par conservation et gestion des habitats. Un paysage hétérogène se définit comme une mosaïque plus ou moins structurée d'unités paysagères possédant chacune différents types et niveaux de ressources. Dans le cas des insectes auxiliaires de culture hivernants, la survie passe souvent par la possibilité d'exploiter simultanément plusieurs ressources dans le paysage. Dans le cadre de cette thèse, nous avons développé une approche modélisatrice appliquée à une espèce auxiliaire des cultures : Episyrphus balteatus. L'objectif de la thèse était d'observer la répartition spatiale des individus tandis que nous ferons varier certaines variables d'entrée du modèle (paysage, climat) afin d'étudier les relations entre hétérogénéité des ressources et dynamique de population, le tout en fonction de la stratégie de prospection utilisée par l'espèce. Plus précisément, nous visions trois objectifs: i) déterminer quels facteurs influencent la dynamique de population de l'espèce ; ii) mettre en évidence comment la répartition spatio-temporelle de ces facteurs va favoriser ou non la survie hivernale et iii) replacer ces objectifs théoriques dans le cadre appliqué de la lutte biologique contre les ravageurs de cultures. Dans un premier temps, une approche empirique a permis d'identifier les points clés de la dynamique temporelle de population de l'espèce modèle, en précisant notamment l'importance durant l'hiver des lisières forestières orientées vers le sud. Dans un second temps, le développement du modèle multi-agent HOVER-WINTER a permis de simuler cette dynamique hivernale et de proposer des hypothèses concernant l'utilisation par les individus des prairies et des lisières sud présentes dans le paysage. Enfin, une étude, à l'aide du modèle HOVER-WINTER, de différents scénarios paysagers, d'aménagements potentiels du paysage et de différents modèles de prospection a montré que la configuration du paysage avait un rôle relativement peu important comparé à l'influence de la température et du type de modèle de prospection sur la survie hivernale. Dans tous les cas, les aménagements proposés pour les lisières forestières améliorent la survie hivernale de manière significative. ABSTRACT : Understanding the role of heterogeneity in the landscape on the population dynamics is necessary in conservation biological control. A heterogeneous landscape can be defined as a mosaic of landscape units more or less structured, with different types and levels of resource. For beneficial crop species that overwinter, survival is often linked with the possibility to forage simultanously in the landscape for different resources. In this thesis, we developed a modelling approach applied to such a beneficial crop species : Episyrphus balteatus. The aim of the thesis was to assess the spatial distribution of individuals as we made vary different inputs of the model (climate, landscape) in order to study the relations between resource heterogeneity and population dynamics, according to the foraging strategy used by the species. More precisely, we wanted to fill three goals: i) determine which factors influe on the population dynamics of the species ; ii) show how their spatio-temporal distributions may favour or not overwintering success and iii) link this theoretical objectives with the field of biological control of crop pests. In a first step, an empirical approach identified the key-points of the spatio-temporal dynamics of Episyrphus balteatus, underlying the role of south-facing forest edges in winter. In a second step, the building of the multi-agent model HOVER-WINTER allowed to simulate this overwintering dynamics and generated hypotheses about the use by individuals of meadows and south edges of the landscape. In a last step, still with the HOVER-WINTER model, we studied different landscape configurations, landscape improvements and foraging models. We showed that landscape configuration had less importance on overwintering success than the temperature and the foraging strategy of the individuals. In any case, the landscape improvements enhanced greatly the overwintering success.

Department:Dynamiques Forestières dans l'Espace Rural - DYNAFOR (Castanet Tolosan, France)
Directeur de thèse:Balent, Gérard
Uncontrolled Keywords:Modélisation - Insecte diptère - Lutte biologique - Écologie - Paysage - Système multiagent - Stratégie de prospection. KEYWORDS : Modelling - Insect Diptera - Biological control - Ecology - Landscape - Multi-agent system - Foraging strategy
Subjects:Agronomy > Environment
Deposited On:26 April 2007

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