An ecological-economic model of land-use decisions, agricultural production, and biocontrol
Un modèle écologique-économique de décisions d'utilisation des terres, de production agricole et de biocontrôle
Résumé
The regulation of agricultural pests by their natural enemies is a key step in the agroecological transition. The level of biocontrol seems, however, to highly depend on the agronomic and ecological context. It is thus important to identify the conditions under which this ecosystem service is efficient as well as the magnitude of its effects. An actual reduction of pesticide use depends on a change in farmers decisions, calling for the consideration of economic dimensions. We develop a dynamic agroecological-economic model representing land-use and agricultural intensity decisions as well as the dynamics of a crop pest and a natural enemy. Biocontrol is assessed considering both private benefits (increase in farmers' profit) and public benefits (reduction of pesticide use) with respect to a situation without a natural enemy. We provide a theoretical assessment of the magnitude of biocontrol over a wide range of agronomic contexts (spatially explicit maps of agricultural production potential, with heterogeneous distribution and a control of spatial fragmentation) and ecological contexts, described through various parameter values of a reaction-diffusion model. The contexts in which biocontrol plays a significant role are identified, and the role of key parameters discussed. Our open-access model offers a tool to investigate alternative specifications.
La régulation des ravageurs agricoles par leurs ennemis naturels est une étape clé de la transition agroécologique. Le niveau de biocontrôle semble cependant fortement dépendant du contexte agronomique et écologique. Il est donc important d'identifier les conditions dans lesquelles ce service écosystémique est efficace ainsi que l'ampleur de ses effets. Une réduction effective de l'utilisation des pesticides dépend d'un changement dans les décisions des agriculteurs, ce qui nécessite la prise en compte de dimensions économiques. Nous développons un modèle agro-écologique-économique dynamique représentant les décisions d'utilisation des terres et d'intensité agricole ainsi que la dynamique d'un ravageur de culture et d'un ennemi naturel. Le biocontrôle est évalué en considérant à la fois les bénéfices privés (augmentation du profit des agriculteurs) et les bénéfices publics (réduction de l'utilisation des pesticides) par rapport à une situation sans ennemi naturel. Nous fournissons une évaluation théorique de l'ampleur du biocontrôle dans une large gamme de contextes agronomiques (cartes spatialement explicites du potentiel de production agricole, avec une distribution hétérogène et un contrôle de la fragmentation spatiale) et écologiques, décrits à travers différentes valeurs de paramètres d'un modèle de réaction-diffusion. Les contextes dans lesquels le biocontrôle joue un rôle significatif sont identifiés, et le rôle des paramètres clés est discuté. Notre modèle en accès libre offre un outil pour étudier des spécifications alternatives.Royal
Domaines
Biodiversité et Ecologie
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