Jean-Noël Aubertot, Grégory Mollot, Geoffrey Caron-Lormier, Philippe Tixier, Sabrina Gaba, Régis Sabbadin, Fabrice Vinatier, Nathalie Peyrard, Julia Radoszycki, Systèmes de Cultures Bananes, Ananas, et Plantains (Cirad-FLHOR-UPR 26 Systèmes bananes et ananas), Département Productions fruitières et horticoles (FLHOR), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad), Departamento de Agricultura y Agroforesteria, CATIE 7170, Centro Agronomico Tropical de Investigacion y Ensenanza (CATIE), Unité de Mathématiques et Informatique Appliquées de Toulouse (MIAT INRA), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), AGroécologie, Innovations, teRritoires (AGIR), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Agroécologie [Dijon], Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Bourgogne (UB)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement, University of Nottingham, UK (UON), Laboratoire d'étude des Interactions Sol - Agrosystème - Hydrosystème (UMR LISAH), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Unité de recherche Plantes et Systèmes de Culture Horticoles (PSH), Guy Woodward, David Bohan, UMR : AGroécologie, Innovations, TeRritoires, Ecole Nationale Supérieure Agronomique de Toulouse, Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [ Madagascar])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [ Madagascar])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro), PRAM, Unité de recherche système de culture bananiers, plantains et ananas, Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement, Centro Agronomico Tropical de Investigacion y Ensenanza ( CATIE ), Unité de Mathématiques et Informatique Appliquées de Toulouse ( MIAT INRA ), Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ), Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -Université de Bourgogne ( UB ) -AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement, University of Nottingham, UK ( UON ), Laboratoire d'étude des Interactions Sol - Agrosystème - Hydrosystème ( UMR LISAH ), Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier ( Montpellier SupAgro ) -Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -Institut de Recherche pour le Développement ( IRD ) -Institut de Recherche pour le Développement ( IRD [ Madagascar] ) -Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques ( Montpellier SupAgro ), and Unité de recherche Plantes et Systèmes de Culture Horticoles ( PSH )
Chapter 7; The development of new methods and approaches for ensuring the sustainability of agriculture and ecosystem services is an important challenge that ecologists, agronomists, and theoreticians must address together. Enhancement of ecosystem services needs to be addressed at different scales and should include the interaction between farmland biodiversity and stakeholders (farmers, managers, policy makers, etc.) to optimize service delivery. Predictions require an understanding of the interactions between numerous management options and components of biodiversity. Here, we argue that interaction networks on a broad sense (from food webs to landscapes networks in which nodes could be species, trophic groups, fields or farms) can help address this high level of complexity. We examine how tools from mathematics and artificial intelligence, developed for network modelling and reasoning, could be useful for assessing and enhancing ecosystems services. In doing this we highlight the gaps that currently exist between our questions about ecosystem service provision and our ability to answer them with current modelling approaches. We illustrate the use of these tools with three case studies related to ‘pest regulation services’. These include food web approaches to assess animal pest regulation services and decisional models to address management strategies for diseases and weeds. Finally, we describe how different types of network models might operate at different scales of management. The future challenge for agroecologists will be to produce models of interactions and emergent ecosystem services, which are sufficiently quantified and validated. We suggest that network ecology is a nascent research topic that is developing a strong and unified empirical and theoretical foundation, which could serve as the central paradigm for a sustainable, intensive agriculture in the future.