Les taillis à courte rotation (TCR) permettent de produire de la biomasse ligneuse, alternative aux combustibles fossiles. L'intégration d’espèces d’arbres fixateurs d'azote atmosphérique en mélange avec les essences à croissance rapide peut être un moyen de limiter le risque d'appauvrissement des sols dans les TCR. Le succès d'un tel mélange va dépendre des interactions entre les deux espèces : facilitation, compétition ou complémentarité pour la lumière et les ressources du sol (eau, nutriments). L’objectif de cette étude était d’évaluer l’impact du mélange peuplier / robinier, sur la croissance, la production de biomasse et l'acquisition de l'azote d'une plantation à courte rotation. Un dispositif instrumenté composé de monocultures de peuplier et robinier et le mélange des deux espèces a été étudié pendant quatre ans. La quantification répétée des biomasses aériennes et souterraines associée au suivi des dimensions des arbres a permis de mettre en évidence que la présence des robiniers n'avait pas d'influence sur la croissance, la production et l'allocation de biomasse des peupliers à l'échelle de l'arbre comme à l'échelle du peuplement. En revanche, les robiniers souffraient de la compétition interspécifique : mortalité augmentée, croissance et production de biomasse diminuée. De plus, une approche isotopique (15N) couplée à l'analyse des minéralomasses a montré que les teneurs en azote des robiniers dans le mélange étaient plus faibles que dans la monoculture dues à une fixation de l'azote atmosphérique réduite. Le stock global d'azote dans le milieu était comparable dans les mélanges et les monocultures de chaque espèce. Le mélange n'a pas montré d'intérêt sur la période d'étude en raison notamment des conditions pédoclimatiques inappropriées (en particulier pour le robinier) et d'une incompatibilité entre les deux espèces sur ce site / Biomass from short rotation coppice (SRC) plantations may help reducing fossil fuel consumption. The development of mixed-species plantations, introducing a nitrogen-fixing species could be a solution to reduce the risk of fertility decline in SRC. Nevertheless, the success or failure of the mixture will depend on the competition and complementarity processes, for light and soil resources (water and nutrients), between both species. The objectives of this study were to determine the impact of a mixture of poplar and black locust, on growth, biomass production and nitrogen uptake in the plantation. Instrumented monocultures and mixed plantations of both species have been studied during four years. Repeated above-and belowground biomass estimations associated with tree dimension monitoring have shown that the presence of black locust affected neither growth, nor biomass production and allocation of poplar trees both at tree and plot level. On the other hand, the black locusts trees suffered from interspecific competition: high mortality, decrease in growth and biomass production. Moreover, an isotopic approach (15N) coupled with mineralomass analyses allowed to highlight that nitrogen concentration in black locust trees in the mixture was lower than in the monoculture due to a reduction of the percentage of nitrogen derived from atmospheric fixation. The total nitrogen contents were close in the mixture and in the monocultures of each species. No advantage of the mixture was found during the study period because of inappropriate pedoclimatic conditions (especially for the black locust) and incompatibility between both species on this site

Le Miscanthus x giganteus est une culture pérenne, nouvellement produite en Europe et présentant un intérêt fort pour son usage énergétique. Son implantation présage donc une réorganisation territoriale pérenne. Pour anticiper cette réorganisation, de nombreuses études modélisent les dynamiques spatialement explicites de son insertion. Notre thèse se positionne dans ce courant de recherche. Celle-ci vise à proposer un nouveau cadre de modélisation des processus de décision des agriculteurs, permettant la dissémination horizontale (scaling out) de ces processus issus d’études de cas, vers des territoires élargis. Pour cela, la thèse exploite le modèle du raisonnement à partir de cas. Elle articule (i) une démarche d’acquisition de connaissances sur les processus de décision des agriculteurs relatifs à l’insertion territoriale du miscanthus et (ii) la conception et évaluation d’un prototype ad hoc de raisonnement à partir de cas. La phase d’acquisition des connaissances montre que le processus d’insertion territoriale du miscanthus est complexe : celui-ci est étroitement lié aux contraintes parcellaires du territoire. Ces connaissances nous conduisent alors à discuter du choix des variables biophysiques et humaines intégrées à ce jour dans les modèles spatialement explicites. La phase de conception et d’évaluation du prototype de raisonnement à partir de cas montre que le modèle du raisonnement à partir de cas est particulièrement bien adapté pour modéliser un phénomène contextualisé. Evalués sur nos données d’enquêtes, ces résultats nous conduisent à discuter des modalités d’application du prototype sur d’autres bassins de production de miscanthus / Miscanthus x giganteus is the perennial crop, newly produced in Europe. Even if miscanthus is not so heavily produced nowadays, this crop would be of great interest for energy use. However, the allocation of miscanthus could produce a sustainable reorganization of the landscape. Therefore, many studies aim to model the land use change caused by miscanthus, in order to identify sustainable supply areas: our research belongs to this field. In our research, we propose a new framework for modeling decision-making process of farmers, relying on scaling out. More accurately, we propose to use the case-based reasoning model which solves problems based on an analogical reasoning. Then our research is structured: (i) by a knowledge acquisition step about decision-making process of farmers, based on farm surveys, conducted in the Côte d'Or department (Burgundy region) and (ii) by the design and evaluation of an ad hoc prototype of case-based reasoning. On the one hand, results of knowledge acquisition phase show that miscanthus allocation process is complex, more accurately, that miscanthus allocation process is closely related to land constraints, particularly in terms of logistic and environmental preservation of plots. These results lead us to discuss the selection of biophysical and human variables included to the current spatially explicit models. On the other hand, the design and evaluation phase of our prototype shows that case-based reasoning is particularly well suited to model a contextual phenomenon. These results lead us to discuss the modalities for implementing the prototype in other production areas of miscanthus