la dynamique des agrosystemes

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APPROCHE ECOLOGIQUE DES AGROSYSTEMES
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SOMMAIRE
SEQUENCE 1 : LA STRUCTURE DES AGROSYSTEMES, QUELLES PARTICULARITES ................. 2
DEFINITIONS ....................................................................................................................................................... 2
AGROSYSTEME ET ECOSYSTEME ......................................................................................................................... 2
OCCUPATION DE L’ESPACE .................................................................................................................................. 4
ACTION DE L’HOMME SUR LES SYSTEMES VIVANTS ............................................................................................. 4
MISE EN PLACE DES AGROSYSTEMES ................................................................................................................... 5
IMPACT DES PRATIQUES AGRICOLES .................................................................................................................... 7
SEQUENCE 2 : COMENT FONCTIONNENT LES AGROSYSTEMES. ................................................... 12
INCIDENCES DE L’EXPORTATION DE BIOMASSES SUR LE FONCTIONNEMENT DES ECOSYSTEMES. ....................... 12
LES FLUX DE BIOMASSE DANS UN AGROSYSTEME ............................................................................................. 15
FLUX DE MATIERES MINERALES ........................................................................................................................ 17
LES CYCLES EN ECOLOGIE ................................................................................................................................. 19
SEQUENCE 3 : LA DYNAMIQUE DES AGROSYSTEMES ........................................................................ 25
DYNAMIQUE DES ECOSYSTEMES ....................................................................................................................... 25
RECAPITULONS LA DYNAMIQUE DES AGROSYSTEMES ....................................................................................... 28
CONTROLE DE LA DYNAMIQUE DANS UN AGROSYSTEME ................................................................................... 28
CONTROLE DE LA DYNAMIQUE DANS UN AGROSYSTEME ANIMAL ..................................................................... 29
CAS DES AGROSYSTEMES QUI N’ONT PAS POUR FINALITE L’EXPORTATION DE BIOMASSE .................................. 29
TABLEAU : PRINCIPALES CARACTERISTIQUES COMPAREES DES ECOSYSTEMES ET AGROSYSTEMES ................... 30
SEQUENCE 4 : ENJEUX ET PERSPECTIVES DES AGROSYSTEMES .................................................. 31
LA FONCTION PREMIERE DES AGROSYSTEMES RESTE LA PRODUCTION DE BIOMASSE ........................................ 31
LES DEUX FAÇONS DE REPONDRE A LA DEMANDE CROISSANTE EN BIOMASSE ................................................... 31
LES CONSEQUENCES ECOLOGIQUES DE L’INTENSIFICATION .............................................................................. 31
IMPACTS ECONOMIQUES DE L’INTENSIFICATION DES AGROSYSTEMES ............................................................... 32
IMPACTS SOCIAUX DE L’INTENSIFICATION DES AGROSYSTEMES ........................................................................ 32
FAISONS LE POINT SUR LES IMPACTS DE L’INTENSIFICATION ............................................................................. 33
AXES STRATEGIQUES POUR PREVENIR LES RISQUES DE POLLUTION PHYTOSANITAIRES ..................................... 33
PROGRAMME DE MAITRISE DES POLLUTIONS D’ORIGINE AGRICOLE, PMPOA ................................................. 35
LES ZONES D’EXCEDENTS STRUCTURELS ZES ................................................................................................... 36
L’AGRICULTURE DE PRECISION – « LA BONNE OPERATION AU BON ENDROIT AU BON MOMENT » ..................... 36
COMPARAISON : AGRICULTURE BIOLOGIQUE, EXTENSIFICATION, ET AGRICULTURE INTEGREE ......................... 37
L’AGRICULTURE BIOLOGIQUE ........................................................................................................................... 39
L’EXTENSIFICATION .......................................................................................................................................... 41
L’AGRICULTURE INTEGREE ............................................................................................................................... 42
LE GENIE ECOLOGIQUE ...................................................................................................................................... 43
EXEMPLES DE GESTION DURABLE ...................................................................................................................... 46
GERER DURABLEMENT LA FORET ...................................................................................................................... 46
LE PLAN DE DEVELOPPEMENT DURABLE PDD ................................................................................................... 48
CONCLUSION.................................................................................................................................................... 51

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SEQUENCE 1 : LA STRUCTURE DES AGROSYSTEMES, QUELLES PARTICULARITES
DEFINITIONS
Système
Un système est constitué de composantes et d’interactions entre ces composantes.
Composants
Agrosystème et écosystème sont des systèmes vivants composé de :
- ensemble d’êtres vivants = biocénose.
- Support physique de vie = biotope.
Biocénose
La biocénose est constituée de composants biotiques : peuplement végétal, populations
animales, etc.
Biotope
Le biotope est constitué de composants abiotiques : sol, climat, eau, etc.
Interactions
L’ensemble des interactions entre les composants du biotope et de la biocénose résultent en
une organisation et des activités propres à chaque système vivant. Les composants dépendent
les uns des autres.
L’ensemble de interactions des composantes biotiques et abiotiques, leurs caractéristiques et
leur organisation constituent la structure d’un système vivant.
Flux
Ces multiples interactions créent des échanges entre composantes, qui constituent des flux :
- matière (eau, minéraux, …).
- biomasse et énergie (chaînes alimentaires).
- informations (comportements, gènes).
Flux ouverts
Lorsque les échanges sont essentiellement internes au système, les flux sont fermés, on parle
alors de cycles (tout ou presque est réutilisé au sein du système  recyclé).
(cycles du Carbone, de l’azote, de l’eau, …).
Flux fermés
Lorsque il y a des échanges importants avec l’extérieur du système, les flux sont ouverts.
Les échanges ont une dimension temporelle (ils se déroulent au cours du temps) et spatiale
(transferts  flux).
AGROSYSTEME ET ECOSYSTEME

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Dans les agrosystèmes, l’homme cherche avant tout à produire de la biomasse (végétale ou
animale) et à l’exploiter.
Cette exploitation est à l’origine de leurs caractéristiques écologiques particulières, au niveau
de leurs :
- structure (composantes et organisation)
- fonctionnement (flux et cycles)
- dynamique (évolution dans le temps)
Les systèmes forestiers
Forêt vierge
Peuplement très dense, en mosaïque très diversifiée. Strates peu nettes et entrelacées.
L’ouverture des peuplements est le fait d’événements naturels (incendies, foudre, vent…) qui
forment des clairières.
Forêt exploitée
Densité contrôlée par l’homme. Lorsqu’il y a plantation : répartition régulière. Les strates sont
organisées (futaie, taillis, …). Les clairières et layons sont ouverts par l’homme pour
permettre la régénération.

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Tableau 1 : Comparaison de la structure de la forêt vierge avec la structure de la forêt
exploitée.
Forêt vierge
Forêt exploitée
Composition
Nature des espèces
Richesse spécifique
Diversité spécifique
Âge des individus
Espèces spontanées
Importante
Beaucoup d’individus de
populations différentes
Très hétérogène
Espèces cultivées ou spontanées
et sélectionnées
Réduite
Sélection d’espèces « nobles »
qui deviennent dominantes
Homogène, pas de vieillissement
des sujets
OCCUPATION DE
L’ESPACE
Densité
Ouverture
Strates
Répartition
Très forte
Clairières par accidents naturels
sur peuplements vieillissants
Multiples, imbriquées
Peuplements en mosaïque
Contrôlée par les pratiques
(éclaircies, plantations)
Clairières artificielles pour la
régénération, ou par les coupes
d’exploitations.
Organisées et contrôlées selon
mode de sylviculture (futaie,…)
Peuplement régulier
Biomasse
Quantité
Répartition
Qualité
Souvent importante
Très irrégulière
Non recherchée
Augmentation progressive
jusqu’à exploitation.
Recherche d’une biomasse
maximum, mais de qualité et
homogène.
Interactions
Entre individus
Entre populations
Niches écologiques limitant la
compétition
Réseaux trophiques complexes
Compétition forte, contrôlée par
les pratiques
Réseaux trophiques simplifiés
ACTION DE L’HOMME SUR LES SYSTEMES VIVANTS
La révolution néolithique : les premiers agrosystèmes
Dans un écosystème, la recherche et la récolte des espèces utiles est rendue difficile par
l’hétérogénéité du milieu et des peuplements et la diversité des espèces. L’homme pour se
développer a du abandonner l’économie de la cueillette et de la chasse. L’explosion
démographique Néolithique se fait grâce au remplacement de la forêt par des systèmes

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simplifiés. Leur production est orientée vers un petit nombre d’espèces. Une fois les forêts
défrichés, le franchissement de seuil des systèmes se fera par la recherche de la rentabilité,
c’est à dire par l’intensification, au prix de l’artificialisation : les écosystèmes sont rendus
artificiellement juvéniles.
MISE EN PLACE DES AGROSYSTEMES
La simplification de l’écosystème
Simplification des écosystèmes = régression de leur structure et diminution de l’information
interne. Ce qu’on réalise artificiellement :
- Défrichements : suppression de biomasse ( rajeunissement).
- Pratiques diminuant la diversité élimination d’espèces non utilisées, dites
« nuisibles/parasites ».
- Intensification : (apports nutritifs, amélioration des sols par labours, drainages).
Accentue les avantages compétitifs de l’espèce choisie.
- Sélection des génotypes : accentue les avantages compétitifs de l’espèce choisie.
Espèces choisies
Caractéristiques écologiques :
- stratèges « r » : reproduction et croissance rapide.
- Nitrophiles : riches en azote – graminées, légumineuses.
 exploitation de peuplements quasi monospécifiques, donc très productifs (reproduction
élevée, forte production nette), mais à diversité nulle.
Exception : culture des arbres à croissance lente, stratèges « K » mais fournissant un matériel
aux qualités structurales nécessaires. Les espèces font parties d’écosystèmes complexes (forêt
tropicale pour les bois précieux) ou de faciès (futaie).
L’agrosystème est entretenu dans une optique d’exploitation totale de la biomasse produite.
 La régénération et le renouvellement de biomasse est strictement artificiel.
 Les flux sont donc très ouverts : flux d’information, flux nutritif (engrais, eau, …).
Des systèmes à caractère juvénile
Schématiquement, les agrosystèmes se comportent comme des écosystèmes en début de
succession, donc juvéniles.
 Les populations spontanées qui les composent sont donc colonisatrices, pionnières.
 La démographie est du type « r » : « catastrophes », fortes fluctuations, alternances de
pullulations et de chutes brutales.
Procédés d’intensification
Outre l’intensification par les moyens mécaniques (outillage, force motrice), la technique de
rotation des cultures, et l’apport des plantes fourragères, les procédés d’intensification sont
apparus vers 1930 :
- Engrais. Substitut/complément du fumier et du lisier
- Phytosanitaires.
- Herbicides. Substitut de la rotation des cultures et du hersage.
- Fongicides, suite à l’accroissement de la contamination par les champignons.