Description et modélisation du comportement spatial et alimentaire de troupeaux bovins en libre pâture sur parcours, en zone tropicale sèche

par Guillaume Chirat

Thèse de doctorat en Modélisation et Zootechnie des Systèmes d’élevage

Sous la direction de François Bocquier et de Alexandre Ickowicz.

Soutenue le 04-03-2010

à Montpellier, SupAgro , dans le cadre de Systèmes Intégrés en Biologie, Agronomie, Géosciences, Hydrosciences, Environnement (Montpellier ; École Doctorale ; 2009-2015) , en partenariat avec ERRC - Elevage des ruminants en régions chaudes (laboratoire) .

Le jury était composé de François Bocquier, René Baumont, Jacques Wery.

Les rapporteurs étaient Édith Perrier, Michel Meuret.


  • Résumé

    Les régions tropicales sub-arides à semi-arides, qui englobent une large part du cheptel bovin mondial, sont concernées par l'accroissement durable de la productivité des bovins. Pendant la saison sèche, qui peut durer 9 mois, les troupeaux exploitent librement les végétations spontanées des parcours et les résidus de cultures. Partant d'observations sur les activités des animaux sur parcours, l'ingestion et les circuits en territoire sahélo-soudanien, nous avons construit un modèle orienté troupeau qui simule ces comportements spatiaux (circuits) et alimentaires (activités et vitesses d'ingestion). Notre démarche a consisté à intégrer successivement les éléments nécessaires et suffisants pour représenter ces comportements. L'heuristique des règles de choix des agents Troupeaux combine des éléments d'observations directes et de théories éthologiques : facteurs liés à la ressource fourragère (nature des couverts, biomasses) et autres facteurs abiotiques (attractions vers le point d'eau et le parc de nuit) ou traditionnels (pratiques de l'éleveur). L'intégration des processus d'ingestion à court terme s'appuie sur nos résultats originaux qui relient les biomasses disponibles aux vitesses d'ingestion, pour faire émerger des quantités ingérées. Ces relations s'inscrivent dans le cadre théorique de la Réponse fonctionnelle. Le couplage de l'étude des circuits quotidiens avec la prévision de l'ingestion a permis des calibrages de règles de choix des agents représentatives des comportements observés. Malgré la parcimonie de notre démarche, nous avons veillé à une représentation des phénomènes biologiques qui assure la portabilité de ce modèle à d'autres systèmes d'élevage sur parcours semi-arides, sous conditions d'ajustement de paramètres. Enfin, cette thèse propose une méthodologie originale pour représenter les prélèvements alimentaires spatialisés des bovins sur parcours tropicaux dans un objectif d'intensification écologique

  • Titre traduit

    Description and modeling of daily circuits and spatial intake of free-ranging cattle herds in dry agropastoral systems


  • Résumé

    Arid and sub-arid areas, where are located most of the world's cattle, are concerned by a sustainable improvement of their productivity. During the dry season, that can last 9 months, herds range free on territories made of spontaneous plants and crop residues from cultivated areas. From observations of animal activities, intake rates and daily circuits on a sahelo-sudanian territory, we built a herd-oriented model which simulates spatial behavior (circuits) and feed intake (spatialized intake). Our approach consisted in introducing successively the very necessary information that realistically represents animal behaviors. The heuristic rules of herds'choices are a combination of our observations and ethological theories: i.e. factors linked to pastoral resources (cover types, biomass) and other abiotic factors (attraction to watering point and to night park) or to human decisions (breeder's practices). Integration of short-term intake process is based on relationships established between intake rate and available biomass of each cover type in order to emerge daily intakes. Altogether, the implemented equations are within the theoretical frame of the Functional response. The coupling of daily simulated circuits with prevision of intake, allowed calibration of agents Herds decision rules that fit observed behaviors. Although parsimonious, our approach kept the necessary representation of biological phenomena in order to ensure a model transportability to other semi-arid rangeland systems, if parameters are adjusted. Finally, this thesis proposes an original methodology to simulate spatialized feed uptakes by free-ranging cattle in the tropics, with ecological production improvement as a goal.


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