Construction d’indicateurs de mesure de l’impact des pratiques agricoles et de gestion du paysage sur le service écosystémique de régulation des ravageurs

Contexte général B/ Objectif équipe INRA Mirecourt axe 1 A/ Objectifs équipe LAE Elaboration outils d’évaluation des pratiques agricoles et de gestion paysage sur services écosystémiques rendus par biodiversité Elaboration outils pilotage systèmes de production innovants « partenaires de la nature » Conversion AB station Mes objectifs Objectifs communs Construction indicateur impact des pratiques sur efficience prédation par auxiliaires terrestres Impact systèmes productions sur dynamiques populations auxiliaires terrestres

Travaux de recherches préalables B/ Impact systèmes prod sur dynamiques pop auxiliaires terrestres A1/ comparaison deux méthodes construction indicateur (thèse B. Clergué) Arbre décision Arbre décision à dire expert par fouille données (algorithme C4.5. Weka) évolution pop point zéro 2006 (stage M1) évolution pop en 2010 (stage M1) intérêt de fouille données pour prise en compte concomitante de différentes échelles (parcelle, exploitation, territoire) garantie de plus d’objectivité / méthode à dire d’expert (ou mesure incertitude plus aisée) premières tendances à conforter sur analyses plusieurs années nécessité recours à méthodes analyses multivariées, spatialisation données

3 bases données source Arbres décision Algorithme C4 5 weka 3.4. A1/ Comparaison deux méthodes construction indicateur (thèse Boris Clergué) attributs var1 Var n Var sortie Site 1 Nb espèces Site 2 … Site n …. Arbres décision Algorithme C4 5 (Quinlan, 1993) weka 3.4.

Arbre de décision obtenu par fouille données Classe de nombre d’espèces carabes Echelle = parcelle | Nombre d’applications de pesticides = 0 | | Type d’habitat = Prairie permanente : | | Type d’habitat = Prairie temporaire : | | Type d’habitat = Céréale : | | Type d’habitat = Haie | | | âge de la haie <= 5 ans : | | | âge de la haie > 5 ans :   CCS : 40,7% ACS : 73,5% 2 (14.28/6.35) 2 (16.28/10.51) 3 (25.11/15.44)   7 (2.17/0.17) 6 (3.25/1.25)     supériorité méthode fouille de données, mais nécessité d’affiner connaissance conditions d’usage 3 échelles concomittantes: parcelle, exploitation, territoire insuffisance variable de sortie (diversité spécifique) - validation partielle à l’échelle parcelle sur base données publications internationales

A2/ Mesure impact pratiques agricoles + gestion bordures sur effectifs prédateurs/proies et efficience prédation (pg Casdar + Thèse INRA-Région ) Différents types de bordures de champs Évaluation de la diversité et l’abondance des prédateurs (2009-2011) et proies. Évaluation efficience prédation (2010-2011) avec mise en place « proies sentinelles » Protection proies par des cages en grillage d’une maille carrée de 12,8 mm (Meek et al., 2002). comptage des proies sentinelles prédatées effectué après 24 et 48 heures. Témoin sans prédation

Quels outils d’analyse pour résoudre nos questions? quelle est la hiérarchie des variables de l’environnement (pratiques, paysage) selon leur impact sur la fonction de régulation? quels autres outils de classification que l’algorithme C4.5. (intégrant de façon concomitante différentes échelles)? comment faire si l’on a deux variables de sortie à confronter (proies/prédateurs) comment intégrer la spatialisation des données dans bases de données source? comment intégrer données spatiales avec niveaux précision différentes (description bordures champs / paysage environnant)?   (transformation en figure ?)

Quels outils d’analyse pour résoudre nos questions? comment établir une variable de sortie complexe « d ’efficience de la régulation  des ravageurs »? comment intégrer différentes variables de sorties? peut-on agréger résultats d’expériences avec différents couples prédateurs/proies ? Et comment? comment intégrer la prédation à différentes distances de bordure?   (transformation en figure ?)

B/ Impact systèmes production sur dynamiques populations auxiliaires terrestres Réseau 72 pièges Barber Répartis dans les différentes parcelles, selon systèmes cultures

Quels outils d’analyse pour résoudre nos questions? quelle est la hiérarchie des variables de l’environnement (pratiques, paysage) selon leur impact sur la diversité et l’abondance des différents ordres, espèces arthropodes? quels outils d’analyse utiliser pour intégrer la spatialisation des données, tout en conservant l’objectif de hiérarchisation des variables de l’environnement? comment intégrer différentes variables de description de la dynamique de population des arthropodes (diversité, abondance…..) sans forcément avoir recours à des indices complexes à interpréter (ex: Indice de Shannon, équitabilité,….)?

Quels outils d’analyse pour résoudre nos questions? quel est l’impact des nouveaux systèmes de production sur la dynamique des populations au long terme ? (4 ans de recul) doit-on attendre fin d’une rotation complète pour cela? (6 ou 8 ans) quel outil d’analyse le plus adapté pour faire ressortir les évolutions les plus « saillantes », alors que chaque piège constitue une situation particulière?….

Conclusion Mur « méthodologique »: besoin véritable boîte à outils Thèse INRA région 2010-2013 Volonté de déposer projet CRCT pour 2011-2012