Fiche de révision : Dynamique des populations

📋 Plan du Cours

1. Facteurs de variation des effectifs
2. Modèle de croissance de Malthus
3. Croissance logistique et capacité limite
4. Compromis et traits d’histoire de vie
5. Stratégies démographiques r et K
6. Métapopulations et contrôle des effectifs

📖 1. Facteurs de variation des effectifs

🔑 Notions clés & Définitions

• Facteurs dépendants de la densité : Modifient la taille d’une population en fonction de sa densité.

★ À maîtriser

📌 Les facteurs indépendants de la densité, tels que les conditions climatiques, les ressources ou les catastrophes naturelles, limitent les effectifs sans dépendre de la densité de la population.

Compléments

• Les tempêtes, les inondations, les ouragans et les incendies sont des exemples de facteurs indépendants de la densité.

💡 Astuce mémo

Le biotope frappe indépendamment de la densité ; la compétition agit avec elle.

📖 2. Modèle de croissance de Malthus

★ À maîtriser

📐 Formule - Pour une population fermée sans immigration ni émigration, la variation d’effectifs vérifie $\Delta N = N_{t+1}-N_t = B_t-M_t$.

📐 Formule - Le taux d’accroissement démographique est $r=b-m$ ; si $r>0$, la population augmente.

Compléments

📐 Formule - Le taux de natalité est $b=\frac{B}{N}$, donc le nombre de naissances vérifie $B=bN$.

📐 Formule - Le taux de mortalité est $m=\frac{M}{N}$, donc le nombre de morts vérifie $M=mN$.

📖 3. Croissance logistique et capacité limite

🔑 Notions clés & Définitions

• Modèle de Malthus : Décrit l’accroissement démographique d’une population dans un environnement idéal aux ressources illimitées.

• Capacité limite : Nombre maximal d’individus qu’un milieu peut supporter au cours d’une période donnée sans dégradation du biotope.

★ À maîtriser

📐 Formule - En l’absence de migration et avec des ressources illimitées, l’accroissement instantané vérifie $\frac{\Delta N}{\Delta t}=rN$.

• Dans le modèle logistique, la croissance ralentit à mesure que la densité augmente et que l’effectif N se rapproche de la capacité limite K.

Compléments

• La capacité limite K varie dans le temps et dans l’espace en fonction des ressources disponibles.

• Lorsque N dépasse K, la population est en surpopulation et les ressources s’épuisent.

• Lorsque N est égal à K, le facteur de limitation $\frac{K-N}{K}$ est nul et la croissance s’arrête.

💡 Astuce mémo

La densité augmente → les ressources par individu diminuent → la croissance ralentit.

📖 4. Compromis et traits d’histoire de vie

🔑 Notions clés & Définitions

• Fitness : Capacité d’un individu à produire des descendants viables et fertiles relativement aux autres individus de la même population au même moment.
• Traits d’histoire de vie : Caractéristiques fonctionnelles qui décrivent le cycle de vie des individus d’une population.

★ À maîtriser

• La sélection naturelle favorise généralement les caractéristiques qui améliorent les chances de survie et le succès reproductif.

📌 Un investissement reproducteur important à un moment donné peut réduire les chances de survie et de reproduction future : c’est un compromis évolutif entre reproduction présente et reproduction future.

• Les trois traits particulièrement importants sont :
  • l’âge de la première reproduction ou maturité sexuelle
  • la fréquence de reproduction
  • le nombre de descendants produits

Compléments

• Les ressources limitées imposent un compromis entre l’énergie consacrée à la reproduction et celle consacrée à la croissance, au déplacement et aux défenses.

📌 Une espèce sémelpare se reproduit une seule fois au cours de sa vie, tandis qu’une espèce itéropare se reproduit plusieurs fois.

💡 Astuce mémo

Reproduction présente et survie-reproduction future se disputent des ressources limitées.

📖 5. Stratégies démographiques r et K

📝 Points essentiels

📌 La sélection r, indépendante de la densité, maximise le succès reproducteur dans les milieux où il y a peu d’individus et favorise l’aptitude colonisatrice.

📌 La sélection K, dépendante de la densité, favorise les traits d’histoire de vie associés à l’aptitude compétitive.

💡 Astuce mémo

r colonise les milieux peu peuplés ; K favorise l’aptitude compétitive à forte densité.

📖 6. Métapopulations et contrôle des effectifs

🔑 Notions clés & Définitions

• Métapopulation : Ensemble de sous-populations interconnectées par la dispersion d’individus.

★ À maîtriser

• Dans un paysage fragmenté, la dispersion entre habitats permet la colonisation de milieux, ce qui peut compenser l’extinction de sous-populations isolées.

Compléments

• Les échanges d’allèles entre sous-populations peuvent être étudiés à l’échelle du paysage.

• Les facteurs qui contrôlent les effectifs d’une population comprennent la natalité, la mortalité, le sex-ratio et la fécondité.

• La compétition intraspécifique liée à la densité peut diminuer la fécondité et limiter les effectifs des populations à stratégie K.

• La prédation peut faire fluctuer les effectifs selon un modèle cyclique dans une relation entre une espèce-proie et une espèce-prédateur.

• Les modèles mathématiques aident à prédire l’évolution des populations protégées ou invasives et à orienter les décisions de gestion écologique.

💡 Astuce mémo

Dispersion entre habitats → colonisation → compensation possible des extinctions.

📊 Tableaux de synthèse

Sélections r et K