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architecture des plantes et production végétale : les apports de la modélisation mathématique

Résumé

Des botanistes, des agronomes, des mathématiciens et des informaticiens décrivent les principaux fondements de la modélisation des plantes et les nombreuses applications de cette modélisation en agronomie mais également en urbanisme et en paysagisme. ©Electre 2018


  • Contributeur(s)
  • Éditeur(s)
  • Date
    • 2018
  • Langues
    • Français
  • Description matérielle
    • 1 vol. (360 p.) : illustrations en noir et blanc ; 24 x 16 cm
  • Collections
  • Sujet(s)
  • ISBN
    • 978-2-7592-2620-7
  • Indice
    • 58 Botanique générale
  • Quatrième de couverture
    • Comment modéliser la production végétale en utilisant les concepts de l'architecture des plantes ? À l'interface des disciplines biologiques, des mathématiques et de l'informatique, la modélisation des plantes présentée dans cet ouvrage permet de comprendre comment l'architecture d'une plante se construit, pas à pas, tout en étant le support de la production végétale c'est-à-dire celle des organes. Pour cela, il faut modéliser d'abord l'organogénèse, issue des bourgeons, qui conduit le développement architectural, avec ses règles botaniques. Il faut ensuite, modéliser la photosynthèse, avec ses règles éco-physiologiques et les relations sources-puits entre organes qui produisent et répartissent la biomasse dans la plante. Il est alors possible de simuler la croissance et l'architecture des plantes et des peuplements en fonction des conditions environnementales (température, lumière, eau, densité de plantation). Les simulations des plantes de cet ouvrage ne sont pas de simples figures, elles reproduisent numériquement et fidèlement le développement et la croissance des plantes étudiées.

      Des applications potentielles de cette modélisation sur des plantes cultivées sont présentées (arabette, maïs, tournesol, cotonnier, caféier, merisier, érable). Ce type de modélisation peut aussi être utile pour la sélection variétale ou l'optimisation de la production des systèmes culturaux (l'irrigation, par exemple).

      Fruit de quarante années de recherches et de collaborations scientifiques entre des équipes en France, en Hollande, en Chine et en Afrique, cet ouvrage collectif s'adresse aux chercheurs, enseignants et étudiants en biologie, en agronomie et en sciences de la vie, mais aussi aux architectes paysagistes, écologues et aux communautés des sciences exactes intéressées par la simulation du vivant.


  • Tables des matières
      • Architecture des plantes et production végétale

      • Les apports de la modélisation mathématique

      • Philippe de Reffye, Marc Jaeger, Daniel Barthélémy, François Houllier

      • Quae

      • Remerciements5
      • Préface7
      • Franck Varenne
      • Introduction13
      • Philippe de Reffye
      • Croissance des plantes et production végétale13
      • Architecture des plantes14
      • Une synthèse des modèles architecturaux de la botanique et des modèles de culture de l'agronomie : le modèle mathématique GreenLab15
      • 1. Notions botaniques sur l'organisation des structures végétales19
      • Sylvie Sabatier, Daniel Barthélémy, Philippe de Reffye
      • Entités botaniques d'une structure végétale20
      • Notions d'âge chronologique des méristèmes30
      • Aspects déterministe et stochastique de l'architecture des plantes38
      • Conclusion38
      • 2. Structure et architectures végétales : modélisation et simulation41
      • BaoGang Hu, Daniel Barthélémy, Philippe de Reffye
      • Modélisation et simulation du développement des structures dans le cas déterministe42
      • Modélisation et simulation du développement des structures dans le cas stochastique52
      • Structure simulée et structure potentielle73
      • Applications à la simulation de l'architecture des plantes84
      • Conclusion86
      • 3. Modélisation de la croissance végétale : cas déterministe89
      • Philippe de Reffye, Ep heuvelink, Véronique Letort, MengZhen Kang
      • Processus biologique de base de la croissance et de la production végétale90
      • Un exemple de modèle de culture, TomSim95
      • Demande de la plante, fonction du développement99
      • Équations de la croissance102
      • Comportement du modèle, cas de la croissance libre110
      • Comportement du modèle, cas de la croissance limitée122
      • Influence des paramètres de l'environnement122
      • Conclusion126
      • 4. Modélisation de la croissance végétale, les opérateurs de croissance : cas stochastique129
      • Philippe de Reffye, MengZhen Kang
      • Développement stochastique et croissance des axes129
      • Croissance sous l'effet d'un développement continu, périodique et déterministe des axes131
      • Croissance sous l'effet d'un développement continu et stochastique des axes131
      • Croissance sous l'effet d'un développement rythmique, synchrone et stochastique des axes144
      • Conclusion158
      • 5. Modélisation de l'acropétalie et de la basipétalie chez les herbacées159
      • MengZhen Kang, Philippe de Reffye
      • Étude du développement des herbacées160
      • Équations génériques contrôlant les délais à l'expansion des organes166
      • Séries organiques simples et composées175
      • Conclusion179
      • 6. La croissance secondaire181
      • Véronique Letort, François Houllier, Philippe de Reffye, Frédéric Blaise
      • De la dendrométrie182
      • Intégration des modèles de la dendrométrie aux modèles structure-fonction185
      • Modélisation de la croissance secondaire dans les modèles AmapHydro et GreenLab187
      • Conclusion200
      • 7. Validation du modèle GreenLab sur les plantes cultivées203
      • BaoGui Zhang, Yan Guo, Ep Heuvelink, Hervé Rey, Philippe de Reffye
      • Estimation des paramètres204
      • Mise en oeuvre des méthodes inverses sur les plantes cultivées204
      • Analyse des séries organiques205
      • Application de l'analyse des séries organiques sur les plantes cultivées210
      • Conclusion249
      • 8. Le passage de la plante au peuplement251
      • Paul-Henry Cournède, Philippe de Reffye
      • Introduction au peuplement végétal252
      • Étude de la croissance du maïs dans son environnement254
      • Effets du climat sur la stabilité des paramètres sources-puits : cas du chrysanthème274
      • Valeurs prédictive du modèle GreenLab par rapport à des modèles de culture : cas de la betterave279
      • Passage de l'arbre isolé au peuplement forestier282
      • Conclusion291
      • 9. Applications de la modélisation de l'architecture des plantes293
      • Philippe de Reffye, Marc Jaeger, Amélie Mathieu
      • Diverses utilisations des maquettes de plantes293
      • Génétique et modèles de plante structure-fonction303
      • Optimisation et modèle de plante structure-fonction306
      • Interaction croissance développement310
      • Conclusion322
      • Conclusion générale323
      • Philippe de Reffye
      • (...)GreenLab(...)
      • The Chinese contribution to the development of the GreenLab model329
      • (...) Hu BaoGang
      • Références citées335
      • Annexes345
      • Glossaire347
      • Opérateurs et variables350
      • Liste des principaux sigles352
      • Les couleurs associées aux figures353
      • Les auteurs de cet ouvrage354

  • Origine de la notice:
    • Electre
  • Disponible - 58 ARC

    Niveau 2 - Sciences