<p>Cape Town includes two vegetable farming areas within the city limits, the Joostenbergvlakte/Kraaifontein area and the Philippi area. Both areas supply produce to local markets and further afield. Sporadically, high levels of cadmium, copper, lead and zinc have been found to occur in some of the soils, irrigation water resources and crops. To find the sources of specifically Cd, Pb and Zn to these agricultural systems, extensive analysis of several heavy metals in inputs such as fertilizers, agrochemicals and supplementary water resources to these farming areas was undertaken. Heavy metal concentrations in soils, irrigation water resources and crops were also determined. Two mitigation techniques that could be used to remediate Cd, Pb and Zn contamination were investigated. The first mitigation method included immobilization of heavy metals as phosphate complexes by using a triple super phosphate fertilizer, while the second method involved mobilisation and thus leaching of heavy metals away from plant roots using EDTA. These mitigation methods were tested in a pot experiment using cabbage as the experimental crop and soil from these areas as growth medium. A survey of common farming practices in these two areas and farmers willingness to use remediation methods was conducted.</p>

En réponse aux pertes de biodiversité et à une insécurité alimentaire croissante, l’agriculture moderne doit se tourner vers une gestion plus durable des paysages agricoles. L’Agriculture Biologique (AB) est considérée comme une solution prometteuse à ces enjeux. En effet, ses pratiques agricoles étant globalement plus favorables aux ennemis naturels de ravageurs que celles de l’Agriculture Conventionnelle (AC), elle pourrait permettre de remplacer l'utilisation des pesticides par celle du contrôle biologique. Cependant, les études évaluant ces effets restent contradictoires, probablement car elles ne tiennent pas compte de la diversité des pratiques réalisées en AB et en AC. A plus large échelle, les pratiques ont par ailleurs rarement été considérées dans la description de l’hétérogénéité paysagère, bien que la nature et l’organisation spatiale de la matrice agricole soit susceptible d’affecter les espèces qui y vivent. L’objectif de ce travail de thèse est d’évaluer les effets de la diversité et de l’organisation spatiale des pratiques en AB et en AC sur les insectes auxiliaires, à l’échelle de la parcelle et du paysage. Un travail de terrain a été réalisé en 2012 et 2013 en Ille et Vilaine. Quarante paires de parcelles de blé d’hiver en AB et en AC ont été sélectionnées, réparties le long d’un gradient paysager de surfaces en AB. Dans chaque parcelle, les communautés d'ennemis naturels de pucerons (coccinelles, carabes, parasitoïdes) ont été échantillonnées. Des enquêtes ont permis de caractériser les pratiques agricoles réalisées par les agriculteurs dans les parcelles suivies et dans leur environnement paysager. Nous avons mis en évidence l’existence d’une large diversité de pratiques agricoles dans les systèmes en AB et en AC. A l’échelle parcellaire, les effets des pratiques sur la diversité des insectes auxiliaires sont forts, les systèmes en AB leur étant globalement plus favorables. Considérer un niveau plus fin de description des pratiques nous a permis d’identifier celles qui affectent réellement les insectes et de montrer qu’il est possible de favoriser leur présence, quel que soit le mode de production. A l’échelle du paysage, nous n’avons mis en évidence aucun effet de l’étendue et de l’organisation de l’AB sur les ennemis naturels. Une description plus fine des pratiques nous a malgré tout permis de souligner l’importance de certaines stratégies de pratiques, à certaines échelles. A partir de ces résultats, nous proposons des pistes pour l’aménagement des paysages agricoles. Les problèmes méthodologiques liés à la description des pratiques agricoles à l’échelle du paysage sont également discutés. / Due to the loss of biodiversity and increasing food insecurity, modern agriculture must evolve toward a more sustainable management of agricultural landscapes. Organic Farming (OF) is considered as a promising solution to meet this challenge. Organic practices are indeed generally more favorable to pest natural enemies than Conventional Farming (CF), suggesting that pesticides could be replaced by biological control. However, studies evaluating these effects are contradictory, probably because they do not consider the diversity of practices implemented in OF and CF. On a broader scale, practices have rarely been considered in the description of landscape heterogeneity, although the nature and configuration of farmland must affect species. The target of this PhD work is to evaluate the effects of the diversity and spatial organization of organic and conventional farming practices on insect natural enemies, at field and landscape scales. A fieldwork was conducted in 2012 and 2013 in Brittany. Forty pairs of organic and conventional winter wheat fields were selected, distributed along a landscape gradient of OF area. In each field, aphid natural enemies (ladybirds, carabid beetles, parasitoids) were sampled. We interviewed farmers to characterize farming practices implemented in fields and their surrounding landscape. We observed a wide diversity of farming practices in OF and CF. At field scale, effects of practices on the diversity of natural enemies were strong, OF being overall more favorable. Considering a finer description of practices allowed us identifying those really affecting insects, and showing they can be enhanced regardless of the farming type. At landscape scale, we found no effect of the OF area and configuration on natural enemies. With a more detailed description of practices, we however highlighted the importance of some farming strategies, at some scales. Based on these results, we open up avenues to manage agricultural landscapes. Methodological issues related to the description of farming practices on large areas are also discussed.

Philosophiae Doctor - PhD / Cape Town includes two vegetable farming areas within the city limits, the Joostenbergvlakte/Kraaifontein area and the Philippi area. Both areas supply produce to local markets and further afield. Sporadically, high levels of cadmium, copper, lead and zinc have been found to occur in some of the soils, irrigation water resources and crops. To find the sources of specifically Cd, Pb and Zn to these agricultural systems, extensive analysis of several heavy metals in inputs such as fertilizers, agrochemicals and supplementary water resources to these farming areas was undertaken. Heavy metal concentrations in soils, irrigation water resources and crops were also determined. Two mitigation techniques that could be used to remediate Cd, Pb and Zn contamination were investigated. The first mitigation method included immobilization of heavy metals as phosphate complexes by using a triple super phosphate fertilizer, while the second method involved mobilisation and thus leaching of heavy metals away from plant roots using EDTA. These mitigation methods were tested in a pot experiment using cabbage as the experimental crop and soil from these areas as growth medium. A survey of common farming practices in these two areas and farmers willingness to use remediation methods was conducted. / South Africa

Thesis (M.Sc.Agric.)--StellenboschUniversity, 2000. / ENGLISH ABSTRACT: The protection that agriculture in South Africa enjoyed under the Marketing Act was terminated in 1996 when the controlled marketing of agricultural products was abolished. The grain industry and individual winter-grain producers in the Western Cape is now compelled to be competitive internationally. The ability of local producers to compete effectively can be improved by increased yields, a reduction in production costs, higher import levies, import control and the weakening in the exchange rate of the rand. This investigation focuses on strategies aimed at reducing production costs as a means of improving competitiveness. The field of this study is the winter-grain producing sub-regions of the Southern Cape which are severly affected by the deteriorating situation. In the course of this investigation typical farming units were identified that can be regarded as representative of farming activities in the specific sub-regions of the Southern Cape. Existing literature as well as the opinions of authorities (group of experts) on the subject were used as sources of information in the study of cost-saving methods of production. The emphasis was therefore on the identification and evaluation of appropriate alternative production practices. The practice of minimum tillage with accomanying reduced input costs proved to have merit. The current situation was evaluated with the assistance of a group of experts and possible alternative practices were discussed. A financial cost-benefit analysis was used to compare the current production practices with practices proposed in this study in order to ascertain its feasibility. Directives are offered to producers in order to reduce the production costs and thereby become more cost-effective. Based on the results of the case studies in the different sub-regions the conclusion was reached that the suggested alternative practices can result in a reduction in production costs and thereby make a marked contribution towards the ability of winter-grain farmers in the Southern Cape to improve their competitive position. / AFRIKAANSE OPSOMMING: Met die deregulering van die Suid-Afrikaanse landbou in 1996, is aile beskerming vanaf beheerrade aan produsente geskrap. Die graanbedryf in die Wes-Kaap is nou onder groot druk om meer mededingend te wees teenoor internasionale produsente en elke individuele produsent moet dus poog om so mededingend as moontlik te wees. Die mededingende posisie van plaaslike produsente kan verbeter word deur, onder andere, 'n verhoging in die eenheidsopbrengs, 'n verswakkende wisselkoerswaarde van die Rand, invoertariewe en -kwotas en deur die verlaging van insetkoste. Hierdie ondersoek fokus op strategiee gemik op die verlaging van insetkostes ten einde mededingendheid te verbeter. Die kleingraanproduserende sub-streke van die Suid-Kaap, wat ook deur hierdie verswakkende mededingendheid-situasie geraak word, dien as ondersoekgebied vir hierdie studie. In die ondersoek is daar gefokus op die identifisering van tipiese boerdery-eenhede wat as verteenwoordigend beskou kan word van die boerderybedrywighede in die ge'identifiseerde sub-streke van die Suid-Kaap. Bestaande literatuur en menings van bedryfskenners is gebruik as inligtingsbronne vir die ondersoek na koste-besparende produksiemetodes. Die klem val dus op die identifikasie en evaluasie van toepaslike alternatiewe produksiepraktyke. Die praktyk van verminderde bewerking met die gepaardgaande verlaagde bewerkings- en ander insetkoste het veral op die voorgrond getree. Die gedetailleerde ontleding van die produksiepraktyke en gepaardgaande winsgewendheid van die huidige situasiesketse van die verskillende gevallestudies dien as vertrekpunt vir die ontledings. Deur gebruik te maak van 'n groep bedryfskenners (ekspertgroep) word die huidige situasie beoordeel en moontlike alternatiewe praktyke wat gevolg kan word, word bespreek en beoordeel. Die huidige produksiepraktyke word vergelyk met die voorgestelde verbeterde produksiepraktyke met behulp van 'n tinansiele voordeel-koste ontleding ten einde die haalbaarheid daarvan te evalueer. Daar word in hierdie ondersoek dus riglyne aan produsente verskaf waarvolgens te werk gegaan kan word ten einde hul mededingende posisie deur middel van koste-besparende produksiemetodes te verbeter. Vanuit die evaluering van die gekose gevallestudies in die verskillende sub-streke is dit duidelik dat die alternatiewe praktyke, soos voorgestel deur die bedryfskenners, kan lei tot 'n verlaging van insetkoste en dus tot 'n verhoging in die mededingendheid van die Suid-Kaapse kleingraanprodusent.

Dans la zone Mali-Sud, l'augmentation démographique, le développement de la culture cotonnière et, parallèlement, des systèmes d'élevage ont entraîné une augmentation des surfaces cultivées, une réduction du temps de mise en jachère et un passage progressif à la culture continue. L'espace pastoral est réduit aux terres pas encore mises en culture. Dans un contexte climatique, économique et institutionnel difficile, on cherche à faire évoluer les pratiques de gestion de la fertilité des sols et d'alimentation des animaux pour renforcer les systèmes de production et ne pas hypothéquer leur durabilité. De nouvelles postures de recherche visent à transformer les situations, produire des connaissances et renforcer l'implication des acteurs. Les références élaborées par la recherche doivent être compréhensibles par l'ensemble des acteurs et prendre en compte les savoirs techniques locaux des praticiens. Cette prise en compte dans l'analyse des pratiques de gestion de la fertilité des sols permet-elle de produire des connaissances nouvelles sur les pratiques, de formuler des propositions techniques ou d'améliorer les relations recherche-vulgarisation-paysans ? Nous proposons de tester un cadre d'analyse des pratiques de gestion de fertilité des sols en nous basant sur une caractérisation préalable des savoirs techniques locaux. Ce travail est mené auprès de paysans de deux villages du Mali-Sud. La lecture des relations savoirs-pratiques permet d'apprécier la pertinence des savoirs techniques locaux, d'enrichir la description des pratiques agricoles et d'évaluer l'intérêt de cette approche pour les sciences agronomiques et pour le développement agricole / Soil fertility management and herd role in the cotton-cereals-livestock systems in south Mali, technical local knowledge and crop-livestock farming practices. In the south Mali, population growth, joint development of cotton-crop and breeding system furthered the extension of cultivated lands, furthered the development of letting fallow land for a short-lived and the extension of lands cultivated in a continuous way. The pastoral lands are limited to the none cultivated areas. In a difficult context made off climatic hazard, economic crises and institutional uncertainty, the evolution of soil fertility practices and pastoral practices is looked up to enhance the farming systems and not mortgage their sustainability. New scientific approaches aim at changing the crop and breeding systems, at producing new knowledges and at reinforcing the farmer´s involvement. The technical references developed must be understandable by the farmers and the researchers and must integrate their local technical knowledges. Does the consideration of local technical knowledges in the soil fertility practices analysis enable to produce new knowledges on the practices, to elaborate technical proposals or improve the relations between researchers and farmers? We suggest to test a scientific approach to investigate soil fertility practices with the support of the characterization of the local technical knowledges. This work is performed with farmers of two villages of the South Mali. Analysis of knowledges and practices relations allows to appreciate the relevance of the local technical knowledges, allows to improve farming practices description and to assess the interest of this research method for agricultural sciences and the agricultural development

Dans les agroécosystèmes, l'utilisation de la biodiversité pour la régulation naturelle des arthropodes nuisibles vise à proposer une protection agroécologique des cultures, en alternative à la protection agrochimique actuelle. Notre étude a porté sur les agroécosystèmes à base de manguiers à La Réunion, avec l'objectif de comprendre les facteurs qui influencent la biodiversité et la régulation des arthropodes nuisibles. Cet agroécosystème est caractérisé par une importante diversité (797 espèces d'arthropodes et 114 espèces de plantes) et nos résultats ont révélé l'existence de contrôles ascendants et descendants positifs de cette biodiversité au sein des communautés. Nous avons également mis en évidence les services et disservices des espèces dominantes de fourmis envahissantes : deux d'entre elles fournissent un service de prédation et l'une d'elles réduit la diversité des ennemis naturels omnivores, ce qui semble expliquer la relation négative entre la diversité des omnivores et le service de prédation. Enfin, nous avons montré l'effet positif de la diversité des parasitoïdes et de la diversité des prédateurs, respectivement sur l'abondance des populations de la Cochenille des Seychelles et sur le service de prédation. Le seul effet significatif du paysage qui a été décelé est l'effet positif de la proportion des vergers de manguiers sur l'abondance du Thrips Sud-Africain des agrumes. L'ensemble de ces résultats nous permet d'identifier deux leviers pour la protection agroécologique des vergers de manguiers : l'implantation d'enherbements diversifiés dans les vergers ; la gestion collective du paysage en y limitant la proportion des vergers de manguiers. / In agroecosystems, the use of biodiversity for natural control of arthropod pests aims to propose an agroecological crop protection, as an alternative to current agrochemical protection. Our study focused on mango agroecosystems in Reunion Island, with the goal of understanding the factors that influence biodiversity and control of arthropod pests. This agroecosystem is characterized by a large diversity (797 arthropod species and 114 plant species) and our results highlight the positive bottom-up and top-down controls of biodiversity in communities. We also highlight the services provided by the dominant species of invasive ants in pest regulation. Two species provide a predation service, and one reduces the diversity of natural enemies of omnivores and appears to explain the negative relationship between omnivore diversity and predation. Finally, we highlight the positive effect of parasitoid diversity and predator diversity on, respectively, the abundance of Seychelles mealybugs and on predation in general. The only significant landscape effect measured in our work is the positive effect of the proportion of mango orchards on the abundance of South African citrus Thrips. These results allow us to identify two factors in the agroecological protection of mango orchards in Reunion: the management of diversified ground cover in orchards; and collective landscape management by limiting the proportion of mango orchards.

To date, there has been little research into the role of microbial community structure in the functioning of the soil ecosystem and on the links between microbial biomass size, microbial activity and key soil processes that drive nutrient availability. The maintenance of structural and functional diversity of the soil microbial community is essential to ensure the sustainability of agricultural production systems. Soils of the same type with similar fertility that had been under long-term organic and conventional crop management in Canterbury, New Zealand, were selected to investigate relationships between microbial community composition, function and potential environmental impacts. The effects of different fertilisation strategies on soil biology and nitrogen (N) dynamics were investigated under field (farm site comparison), semi-controlled (lysimeter study) and controlled (incubation experiments) conditions by determining soil microbial biomass carbon (C) and N, enzyme activities (dehydrogenase, arginine deaminase, fluorescein diacetate hydrolysis), microbial community structure (denaturing gradient gel electrophoresis following PCR amplification of 16S and 18S rDNA fragments using selected primer sets) and N dynamics (mineralisation and leaching). The farm site comparison revealed distinct differences between the soils in microbial community structure, microbial biomass C (conventional > organic) and arginine deaminase activity (organic > conventional). In the lysimeter study, the soils were subjected to the same crop rotation (barley (Hordeum vulgare L.), maize (Zea mays L.), rape (Brassica napus L. ssp. oleifera (Moench)) plus a lupin green manure (Lupinus angustifolius L.) and two fertiliser regimes (following common organic and conventional practice). Soil biological properties, microbial community structure and mineral N leaching losses were determined over 2½ years. Differences in mineral leaching losses were not significant between treatments (total organic management: 24.2 kg N per ha; conventional management: 28.6 kg N per ha). Crop rotation and plant type had a larger influence on the microbial biomass, activity and community structure than fertilisation. Initial differences between soils decreased over time for most biological soil properties, while they persisted for the enzyme activities (e.g. dehydrogenase activity: 4.0 and 2.9 µg per g and h for organic and conventional management history, respectively). A lack of consistent positive links between enzyme activities and microbial biomass size indicated that similarly sized and structured microbial communities can express varying rates of activity. In two successive incubation experiments, the soils were amended with different rates of a lupin green manure (4 or 8t dry matter per ha), and different forms of N at 100 kg per ha (urea and lupin) and incubated for 3 months. Samples were taken periodically, and in addition to soil biological properties and community structure, gross N mineralisation was determined. The form of N had a strong effect on microbial soil properties. Organic amendment resulted in a 2 to 5-fold increase in microbial biomass and enzyme activities, while microbial community structure was influenced by the addition or lack of C or N substrate. Correlation analyses suggested treatment-related differences in nutrient availability, microbial structural diversity (species richness or evenness) and physiological properties of the microbial community. The findings of this thesis showed that using green manures and crop rotations improved soil biology in both production systems, that no relationships existed between microbial structure, enzyme activities and N mineralisation, and that enzyme activities and microbial community structure are more closely associated with inherent soil and environmental factors, which makes them less useful as early indicators of changes in soil quality.

En Sierra Leone, la marginalisation de l'agriculture est une composante essentielle de la crise économique, sociale et politique dont la manifestation la plus tragique a été la guerre civile entre 1991 et 2001. À l'échelle nationale, le secteur agricole représente toujours la majorité des actifs, mais la production alimentaire a chuté depuis les années 1970. Parallèlement au développement du secteur diamantifère, les importations massives de riz à bas coût, ont dévalorisé le travail des producteurs nationaux. Cette marginalisation se poursuit avec l'émergence, récente, d'un secteur agro-industriel financé par des capitaux internationaux.A l'échelle d'une petite région, cette crise des agricultures paysannes se décline selon une trajectoire spécifique. La diversité de la mosaïque paysagère témoigne de la transformation profonde des modes d'exploitation du milieu. Les paysans combinent la culture sur brûlis historique avec la riziculture inondée, le billonnage des savanes, les plantations pérennes, … La pression démographique a pesé sur ces dynamiques mais c'est la marchandisation des rapports sociaux qui a constitué la tendance déterminante. Les grands groupes domestiques, structurés par les rapports lignagers, ont éclaté. Aujourd'hui, les échanges de force de travail entre producteurs sont à l'origine de disparités économiques non négligeables. Cependant, dans des conditions d'intégration économique défavorables, la productivité du travail a stagné voire à reculé. De ce fait, la persistance de rapports sociaux d’antériorité, notamment l'adoption enfantine comme modalité d'accumulation, limite les processus de différenciation au sein de la paysannerie. / In Sierra Leone, the marginalization of the agriculture is inherent to the economic, social and political crisis that embroiled the country into a tragic civil war between 1991 and 2001. While, at the national scale, the agricultural sector still represents the larger part of the workforce, the food production has declined since the 1970s. Massive low cost rice imports, fuelled by the development of the diamond industry, have devalued the work of the national producers. Such marginalization continues with the recent emergence of agro-industrial units financed by international capitals.At the regional scale, the crisis of the peasant agriculture has followed a specific trajectory. The diversity of the landscape mosaic reflects the profound changes that affected the farming systems. Local farmers combine the historical slash and burn farming with swamp rice cropping, mounds cropping in savannah and tree plantations. Even if population pressure has impacted these dynamics, it is the commodification of social relations that was the decisive trend. The large domestic groups, structured by lineages, have broken up. Nowadays the labor exchanges between producers explain significant economic disparities. However, under unfavorable economic integration conditions, labor productivity has stagnated or even declined. Then, the persistence of social relations of precedence, including child fosterage as a form of accumulation, restricts the scope of the differentiation processes within the peasantry.

L’aménagement du territoire et l’intensification agricole constituent deux causes majeures du déclin de la biodiversité. La plupart des projets d’aménagement sont tenus d’appliquer la séquence « éviter-réduire-compenser » (ERC) aux impacts générés, pour atteindre une absence de perte nette de biodiversité. La mise en place de cette séquence dans le cas de la construction de parcs éoliens se heurte à la difficulté d’évaluation et de prédiction des impacts dont la mortalité par collisions avec les chiroptères et l’avifaune. Nous avons en effet montré dans un travail préliminaire que les manques théoriques sur l’évaluation de l’impact combinés à une qualité variable des études réglementaires amènent aujourd’hui à i) un évitement et une réduction peu efficaces, ii) une compensation la plupart du temps inexistante ou hasardeuse. Face aux contraintes d'implantation, les éoliennes sont principalement installées en milieu agricole. Ce dernier, en plus de constituer un espace de production alimentaire, de support d’énergie renouvelable et de biodiversité, doit également assurer le rôle de compensation des impacts générés par la production d’énergie éolienne. Il apparaît d’autant plus urgent d’étudier cette problématique que ces impacts semblent pouvoir affecter les populations d’espèces en fort déclin. Dans un premier temps, nous avons quantifié un deuxième type d’impact des éoliennes, la répulsion exercée sur les chiroptères, jusqu’ici largement méconnue et de ce fait non pris en compte dans les projets d’implantation. Nous mettons en évidence un fort impact négatif de la présence d’éoliennes sur la fréquentation des haies par les chiroptères jusqu’à une distance minimale de 1000 m autour de l’éolienne, engendrant ainsi d’importantes pertes d’habitats. Or, à l’échelle du nord-ouest de la France, 89% des éoliennes sont implantées à moins de 200 m d’une lisière arborée (haie ou forêt), cette distance constituant une recommandation européenne. Cette étude améliore donc les connaissances liées à l’implantation des éoliennes pour optimiser l’évitement d’une partie des impacts, les rendant compensables par leur quantification. Nous avons ensuite comparé différentes mesures couramment utilisées en compensation (jachères et infrastructures agroécologiques), en développant un calcul d’équivalence multi-taxonomique entre ces mesures. Ceci a permis en toute transparence de proposer des alternatives aussi efficaces à une mesure peu acceptable (par exemple les jachères en contexte grandes cultures), maximisant les leviers de mise en place de la compensation. Enfin, nous avons évalué la faisabilité de mesures compensatoires potentiellement plus acceptables, non plus axées sur l’ajout d’éléments dans la matrice agricole, mais sur des mesures visant directement la qualité de cette matrice support de biodiversité. En se focalisant sur des changements de pratiques agricoles n’engendrant pas ou peu de pertes de rendement, nous montrons que la simplification du travail du sol peut apporter de forts bénéfices à l’avifaune et aux chiroptères. Toutefois, ce bénéfice peut fortement varier en fonction des pratiques visant à limiter l’excès de végétation spontanée généré par l’absence de labour. Une diminution du travail du sol et de l’usage d’herbicides peuvent créer des gains comparables à ceux obtenus en agriculture biologique. La thèse souligne l’urgence de reconsidérer les stratégies actuelles d’implantation et d’exploitation des éoliennes en milieu agricole, causant de fortes pertes d’habitats et une mortalité systématique. Elle montre aussi qu'en dépit des manques de connaissances limitant les possibilités d’un dimensionnement des mesures compensatoires fondé sur une quantification intégrale des impacts, nous sommes en mesure d’apporter d’ores et déjà des gains écologiques efficaces en milieu agricole grâce à des mesures acceptables par l’ensemble des acteurs. / Land-use planning and agricultural intensification are two major causes of biodiversity loss. Most of development projects have to apply the mitigation hierarchy, i.e. avoid, reduce then offset impacts on biodiversity, in order to achieve the no net loss. Wind farm installation makes the mitigation hierarchy application difficult due to the lack of knowledges regarding the quantification and the prediction of impacts, characterized by collisions of birds and bats with turbines. In a preliminary study we showed that the current fail of impact assessment studies in i) the avoidance and the reduction as well as ii) the offsetting of impact, are mainly linked to a lack of theoretical knowledges and a low quality of studies. Installation constraints often imply to implement wind turbines in farmland areas. Such areas have the triple function of food production, renewable energy and biodiversity carrier, but they also have to offset impacts on biodiversity, which are generated by wind turbines. Thus, there is an urgent need to improve the consideration of impacts on biodiversity in projects, which would have underestimated effects on populations. In a first time, we quantified a new type of impact: the wind turbine revulsion on bats. This impact is so far little known and not taken into account in assessment studies for wind farm installations. We highlighted a negative long distance impact (over 1000 m) of wind turbine proximity on bat activity at hedgerows, which is a highly attractive habitat for this taxa. These strong negative impacts currently lead to high losses of habitat use. Moreover, at the region scale study (north-west France), 89% of turbines are implemented at less than the European recommendations (200 m to wooded edges -hedgerows or forests). Thus, this study improved knowledges in order to optimize avoidance of this impact and made them measurable allowing their offsetting. We then compared different commonly used offsetting measures (i.e. fallows and agroecological elements), by developing a method for calculating ecological equivalences between offset measure. This allowed in complete transparency to find alternative measures as efficiently as an initial low acceptable measure (i.e. fallows in open field area). Such a method allowed an effective implementation of measures. Finally, we assessed the ecological gain provided by new types of measures such as changes in farming practices. Unlike classic measures which are usually an implementation of new elements in the landscape, changes in farming practices consist in quality improving of arable land features. Because we studied changes which do not implies losses of yield, or low in first years after changes, such measures are potentially more acceptable for farmers. We showed that tillage and herbicide reduction could positively impact birds and bats. However, to reduce tillage (i.e. no ploughing) implies to adapt the method to control weeds, previously performed by ploughing. Several possibilities can be used such as cover cropping or herbicide use intensification. In this context, our results also highlighted that positive impacts could vary significantly among underlying weed control possibilities. For instance, tillage reduction, when one herbicide pass is removed, generates as much ecological gain than organic farming system. This PhD thesis highlights the urgent need to adapt wind energy planning and these exploitation in farming areas, due to high habitat loss and systematic mortality. This thesis also shows that despite the current lack of knowledges, preventing to design offsetting measures facing to quantified impacts, implementation of acceptable measures for stakeholders may provide effective gains for bats and birds.

Les stocks des éléments dans les sols, et en particulier ceux du carbone, sont en constante évolution sous l’effet de facteurs naturels (climat, végétation, teneurs en argiles, etc.) et anthropiques (usages des sols, etc.). Notre objectif est donc, (i) de mieux comprendre les relations entre type de sol, système de culture et quantité de carbone stockée, (ii) d’étudier les conséquences des changements d’usage et de gestion des terres sur les formes de matière organique dans les sols et (iii) de préciser le rôle de la matière organique sur les propriétés physiques des sols.Des situations agro-pédologiques représentatives des trois grands modèles minéralogiques des sols tropicaux (Sols à allophanes (argiles non cristallisées), Sols à argiles 1/1 et Sols à argiles 2/1) et présentant des systèmes culturaux de différents niveaux d’intensification (monocultures intensives destinées à l’exportation, systèmes paysans faiblement intensifiés, etc.) ont ainsi été sélectionnées sur les sols de Martinique. Par ailleurs, afin de limiter les effets des usages antérieurs des parcelles, nous avons généralement choisi des situations culturales âgées au minimum de 3 ans.L’analyse des stocks de carbone des différentes parcelles fait apparaître des comportements différents : dans les sols à allophanes, il y a un effet de la minéralogie sur la stabilisation des matières organiques ; dans les sols à argiles cristallisées, il existe une corrélation entre la teneur en carbone (ou le stock organique) et la texture (ou teneur en éléments fins), aussi bien pour les situations non cultivées que pour les situations sous cultures. L’amplitude des variations (diminution) des stocks en carbone observées sous l’effet de différents modes de gestion des sols, dépend elle aussi de la texture : dans les sols sableux, la potentialité de séquestration du carbone est faible ou nulle, en revanche, les potentialités de stockage du carbone sont plus fortes dans les sols argileux.L’estimation des stocks totaux de carbone à l’échelle de la Martinique, pour un mètre de profondeur et pour une situation moyenne entre les cartes d’usage des terres de 1969/1970 et 1979/1980, s’élèvent à 11,859 Mt de C calculés pour 95,8% de la surface.La distribution de la matière organique du sol varie avec la texture du sol : dans les sols sableux, à faibles teneurs en matière organique, les matières organiques sont principalement associées aux fractions sableuses ; dans les sols argileux, plus riches en matières organiques, 50 à 60 % de la matière organique sont associées à la fraction argileuse. De même, la dynamique de la matière organique dépend également de la texture du sol : dans les sols sableux, les variations des stocks organiques sont essentiellement dues à la perte ou à l’accumulation en carbone de la fraction sableuse ; dans les sols argileux, la fraction argileuse participe de manière prépondérante aux variations des stocks organiques de ces sols lors de leur mise en culture ou en prairie ; les sols sablo-argileux ont un comportement intermédiaire entre ces deux pôles.La stabilité structurale varie avec la minéralogie. Les andosols (ou ALL) présentent un haut degré d’agrégation et de stabilité, du à la présence d’allophanes et à leur association particulière avec les composés organiques. Dans les sols à argiles cristallisées, la stabilité de l’agrégation est plus élevée dans les sols à argiles 1/1 (ou LAC) ; les valeurs les plus faibles sont généralement observées dans les parcelles sur sols à argiles 2/1 (ou HAC). En outre, la mise en culture se traduit généralement par une diminution de la stabilité de l’agrégation.L’intensification des cultures (labours fréquents, faibles restitutions de matière organique au sol, etc.) accentue la perte de la stabilité de l’agrégation provoquée par la mise en culture, en particulier dans les parcelles sur sols à argiles 2/1 (ou HAC). / Soils elements stocks, and particularly those of carbon, are in constant evolution under natural factors effect (climate, vegetation, clays content, etc) and anthropic factors effect (soils uses, etc). Our objective is thus, (i) to better understand the relations between soil, farming system and stored carbon quantity, (ii) to study the consequences of soils uses changes and of soils managements changes on organic matter shapes in soil and (iii) to specify organic matter role on soil properties physics.Representative agri-pedological situations of the three great mineralogical models of tropical soils (allophonic soils (not crystallized clays), 1:1 clay soils and 2:1 clay soils) and presenting agricultural systems of various levels of intensification (intensive monocultures intended for export, slightly intensified farming systems, etc) were thus selected in the soils of Martinique. In addition, to limit the effects of their former uses, we generally chose to the minimum 3 years old farming situations.The analysis of the various lands carbon stocks reveals different behaviors: in allophonic soils, a correlation exists between carbon content (or organic stock) and texture (or fine elements content), as well for not cultivated as for cultivated situations. Variations ranges (reduction) of carbon stocks observed under various management soils systems effect, also depends on texture: in sandy soils, carbon sequestration potentiality is low or null, on the other hand, carbon storage potentialities are higher in clay soils.The estimation of total carbon stocks on the scale of Martinique, for one meter of depth and for and average situation between the use soils charts of 1969/70 and 1979/80, rises to 11,859 Mt of C calculated for 95,8% of the surface.Soil organic matter distribution varies with soil texture: in sandy soils, with low contents of organic matter, organics matters are mainly associated with the sandy fractions; in clay soils, richer in organic matters, 50 to 60% of the organic matters are associated with the argillaceous fraction. In the same way, the organic matter dynamics also depends on soil texture: in sandy soils, organic stocks variations are primarily due to carbon loss or accumulation of the sandy fraction; in clay soils, the argillaceous fraction takes part in a dominating way in organic stocks variations of these soils at the time of their setting in culture or meadow; the sand-clay soils have an intermediate behavior between these two poles.Structural stability varies with mineralogy. Andosols (or ALL) present a high degree of aggregation and stability, due to the presence of allophones and their particular association with the organics compounds. In crystallized clay soils, aggregation stability is higher in 1:1 clay soils (or LAC); the lowest values are generally observed in the lands on 2:1 clay soils (or HAC). Moreover, culture setting generally results in aggregation stability reduction.Cultures intensification (frequent ploughings, low organic matter restitutions to the soil, etc) accentuates aggregation stability loss caused by culture setting, particularly in lands on 2:1 clay soils (or HAC).