L'ÉCOLOGIE

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Écologie : La science qui étudie les relations entre les organismes vivants et leur milieu.

Écologie, vient du grec oikos = maison et logos = l'étude. C'est donc l'étude des interactions 1)entre les organismes et 2) entre les organismes et leur milieu dans les conditions naturelles.

Milieu : se compose de facteurs abiotiques (physico-chimiques) tels que la lumière, l'eau, la température et les nutriments, et les facteurs biotiques tels que les organismes vivants.

Dans son milieu un organisme rencontre d'autres organismes et donc il peut y avoir des disputes pour la nourriture et pour le territoire.

En étudiant les interactions on regarde 1) l'effet de l'environnement sur l'organisme, et 2) l'effet de l'organisme sur l'environnement.

Dans la langue populaire, l'écologie semble vouloir dire l'effet néfaste des humains sur leur environnement.
Ce n'est qu'un des éléments de l'écologie!

Les objectifs de l'écologie sont les suivants :

1) Étudier la distribution et l'abondance des organismes

2) Étudier les aspects comportementaux, physiologiques et morphologiques des réactions d'un organisme envers les conditions physico-chimiques de son milieu.

Nous pouvons donc étudiez un individu, ou un population.

Population : L'ensemble des individus d'une même espèce vivant dans un espace particulier a un moment précis.

Communauté : L'ensemble des populations de différentes espèces. On regarde ici les effets de la prédation et de la compétition.

Écosystème : Un système formé par les relations entre les éléments biotiques et abiotiques d'une communauté. C'est vraiment un petit monde. L'ensemble des êtres vivants du milieu dans lequel ils vivent et des relations entre les deux. ex.
un étang. On étudie à ce niveau les flux géochimiques.

L'écologie complète l'étude de la biologie. On voit finalement le comportement et les interactions entre les divers organismes que nous avons étudié jusqu'à date.

Atomes - molécules - macromolécules - cellules - tissus - organes -systèmes - organismes - populations ---Écologie.

Biosphère : La fine couche du globe terrestre où se retrouvent les êtres vivants. C'est l'ensemble de tous les écosystèmes.

Biome : écosystèmes terrestres ou aquatiques soumis à un climat particulier. Par exemple, la savane, le désert, la forêt tropicales, la toundra, les récifs de corail, les zones intertidales, etc.

Visitez ce site pour un excellent résumé des biomes terrestres.

http://davem2.cotf.edu/ete/modules/msese/earthsysflr/biomesum.html

Visitez ce site pour un résumé des biomes aquatiques (dulcicoles et marins).

http://redbaron.bishops.ntc.nf.ca/wells/biomes/html/aquatic.htm

L'importance des biomes est résumée dans le site suivant :

http://www.UCMP.berkeley.edu/glossary/gloss5/biome/importan.html

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[color:b831=ff0000]Chapitre
47 : Écologie des populations

Aucune population ne peut s'accroître
indéfiniment. On peut voir une explosion de population, suivie d'une réduction
éventuelle.

Le but de l'écologie des populations
: mesurer et expliquer les variations de la taille et composition des
populations.

L'ÉCOLOGIE Smalldot

Densité
de population : le nombre d'individus par unité d'aire ou de volume. Par
exemple le nombre d'arbres/km2 ou le nombre d'amibes par ml.

L'ÉCOLOGIE Bigdot

Distribution
de population : le mode de répartition des individus à l'intérieur des
limites géographiques de la population.

L'ÉCOLOGIE Distribut

ex - Agrégats
ex - Uniforme
ex - Aléatoire

DÉMOGRAPHIE -
Études des statistiques qui
influencent la taille d'une population.

La variation de la taille d'une
population est reliée à la vitesse de l'ajout ou la soustraction d'individus
donc, l'effet de la natalité et l'immigration l'effet de la mortalité
et l'émigration

La structure par âge et sexe
est une des choses étudiées par les démographes. Pour ces études on construit
des pyramides des âges. Regardez la figure 47.21 pour un exemple de ces
pyramides.

Trois types de structures
d'âge.
a: croissance exponentielle -forme pyramidale
b: population stable- forme de cloche
c: population en déclin - forme d'urne

Les facteurs importants
pour les structures d'âge :

1- Le temps de génération
- La période de temps entre la naissance des individus et celle de leur
progéniture

2- La répartition par
sexe - en général, le nombre de femelles est relié au nombre de
naissance prévisibles. Ceci veut dire qu'en général le nombre de mâles
devient moins important.

ex- Le nombre de caribous
mâles < # femelles. Ceci n'a pas de conséquences par ce que un mâle
peut féconder plusieurs femelles

ex. Les bernaches du Canada
- Couples monogames - donc # de mâles devient important.

Ces exemples démontrent l'importance
de la répartition des sexe pour la gestion de la faune.

Croissance d'une population
:
où b = # naissances d = # décès N = # pop. total
L'ÉCOLOGIE Taux

Le taux de croissance ne tient
pas compte d'immigration ou d'émigration.

L'accroissement prévu (I)
= le taux de croissance naturelle (r) x la population actuelle (N).

I = rN

I est donc exponentielle p.c.q.
à la fin de chaque année N augmente alors I augmente.

Ceci donne une courbe en
J
L'ÉCOLOGIE Courbe1

Tableau démontrant la croissance
exponentielle d'une population ayant r = 0.02


Unité temps	N	I
0	10 000	200
1	10 200	204
2	10 404	208
3	10 612	212

Le potentiel Biotique (r
max) = la mesure du taux de croissance naturelle d'une population
dans un milieu non-limité, c'est à dire dans un milieu avec une abondance
nutritive, aucune restriction d'aire vital, pas de prédateurs, parasites,
etc.

Le potentiel biotique dépend
de :

1- # de descendants / accouplement

2- Chances de survie à l'âge
de maturité

3- Potentiel de reproduction
de chaque individu

4- L'âge de la maturité

Aucune population atteint
son maximum de croissance naturelle

Ex. de potentiel biotique
: la truie

Mature à 9 mois
Produit 2 portées\année
Moyenne de 4 femelles\portée qui se reproduisent à leur tour
Théoriquement: en 3 ans -- 2200 porcs!

Ex. chez les bactéries

En 20 minutes - 1 bactérie
se reproduit par fission binaire pour donner 2 bactéries.

En 40 minutes - 4 bactéries

En 36 heures - une couche
de 30 cm d'épaisseur qui couvrirait la surface complète de la terre

En 48 heures - > masse de
la terre

** La croissance exponentielle
ne peut pas se faire. Il semble toujours y avoir un seuil de croissance.
On obtient donc une courbe logistique de croissance, ou une population
maximale est atteinte.


Accélération: b > d, r est + Décélération: r diminue, b s'approche de d Équivalence: r = 0, b = d Alors la taille de la population est en fonction de la capacité limite du milieu.


Le milieu crée une résistance au potentiel biotique d'une population : Résistance du milieu : Facteurs indépendants de la densité: 1- Climat et température 2- Catastrophes naturelles Facteurs dépendants de la densité : 1- Compétition 2- Émigration 3- Prédation 4- Parasitisme

On peut donc élaborer des courbes
de survie telles que celles présentées ci-dessous :


Courbe I les membres d'une espèce vivent leur espérance de vie complète. Courbe II taux de mortalité régulier dans tous les groupes d'âge. Courbe III taux de mortalité élevé en bas âge.

Les interactions des populations
:
1- Compétition

a: intraspécifique : entre
les membres d'une espèce

b: interspécifique : entre
2 populations

2- Prédation

[color:b831=ff0000]Chapitre
49 : La dynamique des écosystèmes :
Flux d'énergie et cycles des matériaux.


	Il y a plusieurs classes d'éléments biotiques des écosystèmes. 1- Producteurs: 2- Consommateurs: 3- Décompositeurs: Ces trois éléments forment la chaîne alimentaire ou la structure trophique. Chaque organisme occupe donc un niveau trophique, dépendent de sa source principale de nourriture.

Les pyramides écologiques
représentent graphiquement la structure d'un écosystème.


Pyramide des énergies : démontre que l'énergie décroît d'un niveau à un autre.

Pyramide des nombres.

Les cycles géothermiques
:

Contrairement à l'énergie,
les sels minéraux se recyclent à travers les écosystèmes. Le processus
chimique pour chaque élément comprend:

1- un réservoir, l'entrepôt
de l'élément

2- un carrefour d'échange,
partie de la biosphère où les producteurs puisent les éléments

3- la communauté
biotique qui permet aux sels minéraux d'être transmis le long
de la chaîne alimentaire.

Le cycle du carbone
Ce cycle est basé sur la complémentation de deux processus biochimiques,
la respiration cellulaire et la photosynthèse. Les producteurs, par la
photosynthèse, convertissent le dioxyde de carbone en molécules organiques
(le CO2 est convertit par exemple en glucose, C6H12O6). Ces producteurs
(plantes et bactéries photosynthétiques) se font manger par les consommateurs
qui convertissent les macromolécules de carbone (les glucose par ex.)
en énergie tout en relâchant du CO2 à l'atmosphère, ceci par la respiration
cellulaire. Le bois, le charbon et le pétrole entreposent le carbone à
plus long terme.

L'ÉCOLOGIE 4911cyclecarbone

L'impact des humains sur le
cycle du carbone est présenté dans le site suivant :

http://library.thinkquest.org/11353/carbon.htm

Le cycle de l'azote
Les plantes ne peuvent assimiler l'azote atmosphérique (N2). L'azote est
requise pour la synthèse des protéines et des acides nucléiques (ADN).
Seulement quelques procaryotes peuvent fixer ou réduire le N2 en ammoniac
(NH3), une forme utilisable par les plantes. Les bactéries du sol et les
bactéries symbiotiques de certaines plantes les Léguminées) ont la capacité
de fixer l'azote. Certaines cyanobactéries le font aussi dans les écosystèmes
aquatiques.

Certaines bactéries du sol
peuvent oxyder le NH3 en NO2- (nitrite) et NO3- (nitrate) par un processus
nommé nitrification. Les plantes peuvent utiliser soit l'ammoniac ou le
nitrate. Les animaux obtiennent l'azote sous forme organique à partir
des plantes ou d'autres animaux.

Un processus nommé dénitrification
retourne le N2 à l'atmosphère en convertissant le NO3- en N2. L'ammonification
est le processus de décomposition de composés azotés à partir des déchets
organiques et organismes morts ce qui retourne l'ammoniac au sol.

L'ÉCOLOGIE 4912cycleazote

Pour voir l'effet des humains
sur le cycle de l'azote visiter ce site :

http://library.thinkquest.org/11353/nitrogen.htm

Le cycle du phosphore
Les producteurs puisent le PO4 du sol ou de l'eau et l'incorporent dans
des molécules telles que les lipides et acides nucléiques. Les consommateurs
du 1er ordre fixent le L'ÉCOLOGIE Po4

dans
les os, les dents et les carapaces. Lors de leur décomposition, les bactéries
et champignons (décompositeurs) libèrent le P sous forme organique. Des
bactéries phosphatisantes transforment le P organique en L'ÉCOLOGIE Po4

L'influence de l'humain
sur le cycle du phosphore :
L'humain extrait
le PO4 du guano (excrément d'oiseaux marins qui est riche en P). Le PO4
est ajouté aux engrais, aux suppléments de nourriture pour animaux, aux
pesticides, aux médicaments et aux détersifs.

L'ingérence d l'être humain
dans les écosystèmes
Les activités humaines et la technologie ont affecté la structure trophique,
le flux de l'énergie et les cycles chimiques de plusieurs écosystèmes.

La destruction des habitats
qui cause une crise de la biodiversité
La déforestation a un impact
sur le recyclage chimique
L'agriculture a un effet
sur le recyclage des nutriments
L'eutrophication des lacs
est accélérée
Les poisons s'accumulent
dans les chaînes alimentaires
L'atmosphère change, il
y a une augmentation de CO2 et une perte d'ozone
Il y a eu l'introduction
d'espèces exotiques dans les communautés ce qui a eu des effets néfastes
sur ses écosystèmes (l'exemple typique est celui de l'introduction des
lapins en Australie