S2Ecologie des peuplements

ECOLOGIE DES PEUPLEMENTS ET DES COMMUNAUTES

Objectifs de la matière

• Inculquer aux étudiants les principes fondamentaux de l’organisation écologique et leur permettre d’acquérir des connaissances de base en écologie des peuplements.
• Présenter les différents niveaux d’intégration en écologie, allant de l’individu à l’écosystème.
• Permettre aux étudiants de distinguer les constituants et la structure d’un peuplement, ainsi que leurs rôles respectifs.
• Familiariser les étudiants avec le concept de peuplement, en mettant l’accent sur sa définition, ses caractéristiques écologiques et les échelles d’observation associées.

Écologie

Également connue sous les noms de bioécologie, bionomie ou science de l'environnement ou environnementale est la science qui étudie les êtres vivants dans leur milieu et les interactions entre eux.

Le terme écologie vient du grec oikos (maison, habitat) et logos (science) : c'est la science de l'habitat. fut inventé en 1866 par Ernst Haeckel, biologiste allemand, dans son ouvrage : Morphologie générale des organismes, il désignait par ce terme (écologie) « la science des relations des organismes avec le monde environnant, c'est-à-dire, dans un sens large, la science des conditions d'existence ».

L’écologie s’intéresse à :

• L’étude des schémas de répartition et d’abondance des végétaux, des animaux et des autres organismes sur la Terre.

 • Dépendent des interactions entre les organismes, ainsi qu’entre les individus et leur environnement.

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Chapitre 1. Généralités

I. Les niveaux d’intégration en écologie

Les principaux niveaux d'intégration de l'écologie:

Individu  -->   population --->  écosystème --->   biosphère.

Ces niveaux sont perceptibles par l'écologue, à partir desquels on peut étudier les systèmes naturels. Au niveau de l'individu on étudie les aspects auto écologique, éco- physiologique et éthologiques (ex : migration).

La population est le niveau d'intégration dans lequel on examine des réponses telles que la variation des abondances.

Au-delà des populations, les niveaux d'intégration supérieurs tels que les peuplements et les communautés se manifestent par des réponses dans la composition c'est-à-dire l'identité des espèces qui composent le peuplement, la richesse c'est-à-dire le nombre d'espèces et la structure du peuplement c'est-à-dire la distribution d'abondance des espèces dans le peuplement. Des espèces peuvent disparaître ou apparaître dans un peuplement en réponse à des modifications de conditions dans le milieu; généralement un changement dans les ressources (gîtes et sites de protection, de reproduction, qualité et quantité de nourriture disponible).

Ainsi, la composition et la structure du peuplement constituent en quelques sortes une signature de l'environnement dans lequel un peuplement vit à un moment donné. La dynamique d'un peuplement, c'est la variation dans la composition et la structure de ce peuplement. Cette variation est due aux changements d'environnement.

Au sein d'un peuplement on peut distinguer des ensembles d'espèces plus restreints : ce sont

les guildes (ensemble d'espèces ayant des affinités structurelles et fonctionnelles).

Une guilde représente un ensemble d'espèces appartenant à un même groupe taxonomique ou fonctionnel qui exploitent une ressource commune de la même manière en même temps, donc partageant la même niche écologique.

Exemple :

-          La guilde des insectivores,

-          La guilde des carnivores...

Le terme Biocénose a été créé par Mobius (1877) lors de son étude sur les bancs d'huîtres auxquels de nombreux organismes leur sont associés.

Les bancs d’huîtres

La Biocénose est un groupement (ensemble) d'êtres vivants correspondant par sa composition, dans certaines conditions moyennes du milieu à un groupement d'êtres vivants qui sont liés par une dépendance réciproque et qui se maintiennent en se reproduisant dans certains endroits d'une façon permanente.

Actuellement, on considère la biocénose comme un ensemble des communautés animales et végétales vivant dans un milieu naturel déterminé. Le milieu naturel dans lequel vivent ces communautés est le biotope. A la partie animale d'une biocénose, on applique le terme spécifique de zoocénose.

La partie végétale de la biocénose constitue la phytocénose.

Le terme de zoocénose désigne la composante animale d’une biocœnose, c’est à dire l’ensemble des populations animales qu’elle renferme. De la Zoocénose, on note :

*        L’Ichtyocénose

*          L’Entomocénose

*          L’Ornithocénose

*        L’Herpétocénose

Le concept de biocénose peut être appliqué à l’ensemble des espèces qui peuplent un milieu bien délimité dans l’espace comme un étang ou une forêt. Ces diverses espèces ne sont pas indépendantes les unes des autres. Elles ont entre elles des relations multiples et elles forment un ensemble relativement stable et autonome. Les biocénoses peuvent avoir une durée et une étendue variables.

On considère souvent comme des biocénoses des communautés d’organismes aussi restreintes que celles

*  qui habitent un cadavre en décomposition,

*  une bouse ou un tronc d’arbre mort.

Mais on peut aussi considérer ces communautés comme des fragments d’une biocénose plus vaste qui est la forêt dans son ensemble.

On peut distinguer des biocénoses stables à l’échelle humaine, qui durent plusieurs dizaines d’années ou même plusieurs siècles, et les biocénoses cycliques dont l’évolution peut être très rapide et se faire en quelques jours.

 La biocénose : est un ensemble des espèces végétales et animales qui peuplent un territoire donné (biotope) soumis à diverses conditions externes.

La biocénose est caractérisée par :

a/ une composition spécifique déterminée     c'est-à-dire l’étude du nombre d’espèces qui sont stables dans la biocénose.

b/ présence de phénomènes d’interdépendance (des relations) entre les éléments de la biocénose.

c/ occupation d’un espace déterminé ou biotope.

La biocénose peut se répartir en:

1-    Population : ensemble d’individus appartenant à une même espèce et vivant dans un même milieu à un moment déterminé.

Exemples :

-          population de gazelle,

-          Les grenouilles vertes (Rana esculenta) d’un étang.

Exemple:

*  peuplement d'oiseaux insectivores,

* peuplement d'arbres d'une forêt

L'étendue et la durée d'une biocénose sont très variables,

-          une biocénose peut naître,

-          évoluer dans le temps et dans l'espace,

-          elle peut mourir et disparaître.

La plus vieille biocénose : Forêt Amazonienne

C'est le plus grand réservoir de biodiversité au monde, menacé par le réchauffement climatique.

Types de biocénose : En allant de la plus étendue à la plus petite, Il existe divers types de biocénose :

-          Les communautés majeures

-          Les biomes ou complexes

-          Les association ou biocénoses proprement dites

-          Les synusies

-          Les mérocénoses

Dans ces associations, la présence d'une espèce n'est pas fortuite. Elle est due à une combinaison de facteurs d'ordre climatique, édaphique, trophique et historique qui agissent en permanence de manière temporelle cyclique sur l'organisme et qui expliquent sa présence.

-   Les communautés majeures : sont au nombre de trois :

•    les communautés terrestres

•    les communautés dulcicoles ou dulçaquicoles

•    Les communautés marines.

 •         les communautés terrestres :

On attribue souvent aux vertébrés, et plus précisément aux premiers tétrapodes, le mérite d’avoir colonisé la terre ferme. Et pourtant, des invertébrés avaient franchi ce grand pas avant eux. Les indices fournis par les traces fossiles indiquent que quelques invertébrés ont probablement fait de timides incursions terrestres à partir de l’Ordovicien.

L’Ordovicien est le second des six systèmes géologiques constituant le Paléozoïque.

Les communautés terrestres comportent typiquement 4 compartiments ou niveaux trophiques : les producteurs primaires, les herbivores, les carnivores et les détritivores. Les interactions spécifiques, entre et à l’intérieur de ces compartiments, sont parmi les processus élémentaires qui affectent l’abondance et la composition des communautés.

On en distingue trois classes :

1.       Les interactions symbiotiques rassemblent les associations intimes et durables (du parasitisme au mutualisme) entre plusieurs organismes appartenant à des espèces différentes (De Bary 1879), conditionnant les autres interactions chez les arthropodes notamment.

2.         La compétition est une lutte pour l’utilisation d’une ressource partagée et limitée, mutuellement négative entre deux espèces.

3.          La prédation correspond à la consommation de tout ou d’une partie d’un organisme vivant par un autre (Morin 2011). Le prédateur bénéficie de l’interaction, contrairement à la proie consommée.

•         Les communautés dulcicoles ou dulçaquicoles

Un organisme dulçaquicole, ou dulcicole, est un organisme qui vit et se reproduit en eau douce.

•         Les communautés marines

Les océans sont l’un des principaux réservoirs de la biodiversité dans le monde. Ils constituent plus de 90 % de l’espace habitable sur la planète et abrite quelque 250 000 espèces connues ainsi que beaucoup d’autres qui ne sont pas encore répertoriées.

En écologie marine, les chercheurs se concentrent sur la façon dont les organismes interagissent les uns avec les autres et l'environnement.

Comme dans les biocénoses terrestres, chaque espèce marine, qu'elle soit végétale ou animale, a des exigences et des tolérances déterminées à l'égard des facteurs ambiants : température, salinité, agitation du milieu, éclairement, nature du substrat (pour les espèces benthiques seulement).

Dans une surface de fond donnée, ou dans un volume d'eau donné, les espèces dont les tolérances et les exigences sont les mêmes, ou, tout au moins, se recouvrent partiellement, sont ainsi amenées à coexister ; elles peuvent réagir les unes sur les autres de différentes façons. C'est dans le domaine trophique que les interactions sont les plus générales ; l'équilibre entre les diverses espèces peut dépendre des rapports de prédation qui existent entre elles ; il peut encore dépendre de leur compétition pour une même source de nourriture.

Les biomes ou complexes

Ce sont de grandes formations végétales de physionomie homogène qui s'étendent sur des superficies importantes, dont la répartition est déterminée par la latitude et qui sont donc contrôlées par un macro-climat dans lequel la température joue un rôle important.

Quelques exemples de biomes

Déserts: Un désert est une zone où de très faibles précipitations se produisent à de rares occasions, et où par conséquent les conditions de vie sont favorables seulement pour une catégorie d’organismes adaptés.

  A une même contrainte les organismes peuvent répondre de façon convergente, par exemple les cactées et les euphorbes sont des lignées évolutives très différentes.

Déserts: Le désert est caractérisé par une contrainte climatique et peut se retrouver à plusieurs latitudes.

Les associations ou biocénoses proprement dites

Elles sont constituées d'espèces localisées et définissables avec précision. Certaines associations sont très petites, telles que :

-          Les synusies : Ce sont des associations localisées dans le temps et dans l'espace, exemple: un tronc d'arbre mort, une pierre, un cadavre.

-          Les mérocénoses : Ce sont de petites associations très temporaires (exemple: un fruit pourrissant).

Dans ces associations, la présence d'une espèce n'est pas fortuite.

Le Biotope et L‘Ecosystème :

Le biotope est constitué de tous les éléments physiques (épaisseur du sol, texture, structure, pente, exposition, profondeur de l'eau), chimiques (PH, salinité, éléments minéraux) qui sont soumis eux même à l'action générale locale du climat et qui déterminent la présence d'une biocénose. Parfois la variation d'un seul facteur physico- chimique peut provoquer une modification radicale de la biocénose.