La diversité des systèmes de culture et des variétés joue un rôle important dans la capacité des agricultures familiales à résister aux chocs socio-économiques et environnementaux. Pour une meilleure conservation, cette diversité agricole doit d’être caractérisée et suivie dans l’espace et le temps. Tandis qu’ils étaient dominés par des éléments sur le prix, les surfaces et les productions jusqu’à récemment, les systèmes de suivi agricole commencent à intégrer les questions de diversité. Alors que jusqu’à la fin des années 1990 elle était considérée comme un facteur limitant dans l’amélioration de la productivité des systèmes d’exploitations dans le processus de sélection variétale. Or dans une situation d’incertitude pluviométrique, pour réduire le risque de cet aléa, les agriculteurs ont recours à plusieurs espèces et variétés pour survivre et produire au travers de tous les aléas rencontrés. La stratégie paysanne consiste à cultiver à la fois plusieurs variétés présentant diverses caractéristiques agronomiques (précocité, rendement, résistance aux pathologies, aux parasites, à la sécheresse, etc.) et culinaires dans un même champ ou dans des champs différents. Cette stratégie permet aux paysans de cultiver les variétés s’adaptant le mieux aux conditions pédologiques de leurs champs et répondant à la fois à leurs divers besoins.C’est dans ce contexte que se situe la présente thèse qui vise principalement à analyser la structuration spatiale de l’agrobiodiversité dans la zone cotonnière. Pour atteindre cet objectif, plusieurs méthodes et approches ont été utilisées. L’approche adoptée combine l’analyse numérique d’images satellitaires et l’utilisation de données issues d’enquêtes de terrain. L’analyse de ces données s’appuie sur la distribution spatiale de la biodiversité et sa corrélation avec les pratiques et les conditions agro-écologiques, les résultats et les performances agronomiques.Les principaux résultats issus de l’analyse des données de l’étude sont :a) On observe une grande hétérogénéité et une diversité des paysages dans la zone cotonnière du Mali-Sud avec au total, onze (11) unités de paysages ;b) On constate une grande diversité au niveau spécifique et des systèmes de culture. Les valeurs moyennes de l’indicateur de diversités spécifiques les plus sont enregistrées dans les villages où la moyenne pluviométrique est comprise entre 700 à 1000 mm d’eau suivis par des villages de moins de 700 mm ;c) L’indicateur de pression spécifique montrant une répartition géographique des pressions des différentes espèces culturales. En effet dans les villages où le coton est en tête de rotation, il exerce une forte pression sur les autres espèces. Dans ces villages, la surface en coton est beaucoup plus importante que celle des autres espèces ;d) Le rendement fait constater que la plupart des villages ont des moyens de coton au-dessus de la moyenne nationale en 2015. En analysant son évolution entre 2013 et 2015, on constate une baisse de rendement dans la plupart des villages même si cette baisse est très souvent en dent de scie avec des hausses en 2013 et 2014.e) L’indicateur de stabilité du rendement montrant que les rendements sont stables avec toutes les espèces sauf le maïs.f) Ces résultats ouvrent la voie à une plus grande contribution de la géographie dans l’analyse agronomique.