La pollution des eaux par les nutriments, pesticides et sédiments est un problème majeur dans les bassins versants agricoles. En Bretagne, l'intensification de l'agriculture, avec à la fois l'augmentation de la consommation d'intrants et la disparition des haies et des zones humides entre les parcelles et les cours d'eau, est considérée comme la principale cause de la dégradation de la qualité des eaux. Les travaux menés depuis les années 1970 sur le bocage montrent que localement, le rôle hydrologique et hydrochimique des haies est important. Le premier objectif de cette thèse est d'aborder le rôle tampon hydrologique et hydrochimique des haies au niveau du bassin versant;le second est d'articuler les connaissances sur les fonctions tampons des haies avec les connaissances sur l'organisation et l'évolution des paysages sous l'effet de dynamiques agricoles. On s'appuie sur l'exemple de la Bretagne. Trois axes ont été développés : un axe conceptuel pour définir le rôle tampon des paysages, un axe empirique de comparaison du rôle tampon à l'exutoire de cinq bassins versants et un axe de modélisation. Ce dernier d'une part s'appuie sur la prise en compte du rôle de l'évapotranspiration des haies dans un modèle hydrologique et, d'autre part, modélise des paysages à partir des fonctionnements agricoles, en les couplant à des modèles d'évaluation du rôle hydrologique du bocage. Une typologie des effets tampons des structures paysagères a ainsi été proposée, et un effet tampon des paysages intégrant l'effet du milieu physique a été défini. L'étude empirique souligne la co-variation des effets tampons et des types de géomorphologie, de systèmes de production, de parcellaires, et de bocages. La modélisation hydrologique montre le rôle des haies plus marqué les années sèches. Dans la modélisation de paysages, le rôle de l'exploitation agricole dans l'organisation spatiale des usages et de leur évolution est considéré explicitement