Les infrastructures agro-écologiques sont des éléments paysagers semi-naturels pourvoyeurs de services et disservices écosystémiques. Dans les agrosystèmes méditerranéens, les fossés agricoles et canaux d’irrigation fournissent des services « éco-hydrauliques » reposant sur des interactions entre végétation et processus de transport d’eau, de sédiments et de propagules végétales (graines). Les pratiques d’entretien visant à restaurer la capacité de transport hydraulique de ces infrastructures sont susceptibles de modifier l’expression de ces services. Cependant, les interactions entre pratiques, traits du couvert végétal et services écosystémiques rendus par ces infrastructures sont encore peu caractérisées. L’objectif du travail de thèse était de comprendre dans quelle mesure les pratiques d’entretien des canaux et fossés, en termes de typologie, mais également de temporalité et de localisation, modulent les services rendus par la végétation. La démarche s’appuie sur la construction d’un modèle représentant explicitement le réseau hydraulique, et dont le fonctionnement est simulé pour des événements de référence sur l’horizon temporel considéré. Le modèle repose sur des formalismes semi-empiriques permettant de prendre en compte l’effet des traits de végétation sur les processus de transport, et notamment leur effet dynamique sur la résistance hydraulique à l’écoulement. Il a été paramétré à partir d’expériences au champ réalisées sur deux terrains agricoles méditerranéens. Ces expériences ont visé à : (i) caractériser l’influence de différents facteurs géomorphologiques et des pratiques d’entretien sur la distribution spatiale des communautés végétales des fossés et de leurs traits (ii) identifier les facteurs impliqués dans le transport et le dépôt de propagules lors d’un événement hydraulique. Les travaux expérimentaux montrent que les pratiques d’entretien modulent à court-terme la dynamique du couvert végétal, mais que la distribution spatiale des espèces (et donc des traits du couvert végétal) répond dans une large mesure à des facteurs géomorphologiques. Les travaux expérimentaux ont également permis d’améliorer notre compréhension de certains processus-clefs des canaux et fossés, en particulier de la dispersion de propagules, et de développer une méthodologie de relocalisation des propagules dans les cours d’eau intermittents. Le modèle spatialisé, intégrant les principaux résultats expérimentaux à l’échelle du bassin versant, a permis une hiérarchisation de l’impact des pratiques vis-à-vis du bouquet de services rendu par la végétation des fossés agricoles. La fauche assure le meilleur compromis entre services à court et moyen-terme, bien qu’elle soit temporairement défavorable à la rétention de sédiments et de graines, ainsi qu’à la stabilisation des berges, au début de l’automne. La démarche semi-empirique développée amène à se réinterroger sur le niveau de description des processus et les indicateurs nécessaires à l’évaluation des services dans des écosystèmes aux interactions complexes.