Fiche de révision : Dynamique et régulation des populations

📋 Plan du Cours

1. Croissance exponentielle sans contraintes
2. Croissance logistique et capacité d’accueil
3. Régulation autour de la capacité limite
4. Facteurs indépendants de la densité
5. Compétition et régulation densité-dépendante
6. Prédation, parasitisme et maladies
7. Interactions positives et fluctuations
8. Sélections r et K

📖 1. Croissance exponentielle sans contraintes

🔑 Notions clés & Définitions

• Croissance exponentielle : Augmentation d’une population en l’absence de facteurs limitants, lorsque les ressources du milieu sont non limitantes.

★ À maîtriser

• Le taux de croissance maximal r exprime le potentiel biotique d’une espèce, c’est-à-dire la croissance maximale possible en l’absence de facteur limitant.

Compléments

• Les populations en phase de colonisation d’un milieu ou élevées en laboratoire peuvent présenter une croissance exponentielle.

• Le potentiel biotique dépend de:

  • l’espèce
  • la structure d’âge de la population
  • un taux de natalité maximal
  • un taux de mortalité minimal

💡 Astuce mémo

Ressources non limitantes → croissance exponentielle

📖 2. Croissance logistique et capacité d’accueil

🔑 Notions clés & Définitions

• Croissance logistique : Modèle de croissance d’une population soumise à des facteurs limitants et représentée par une courbe sigmoïde en S.

★ À maîtriser

📌 La capacité d’accueil k est atteinte lorsque la mortalité compense la natalité, puis la croissance devient nulle.

• Dans les conditions naturelles, les ressources alimentaires, la compétition, la prédation, le parasitisme et les maladies limitent la croissance des populations.

• Dans le modèle logistique, le taux de croissance augmente jusqu’à k/2 puis diminue jusqu’à s’annuler lorsque la population atteint k.

Compléments

• La résistance du milieu est d’autant plus forte que la densité de la population est élevée.

💡 Astuce mémo

Exponentielle sans résistance du milieu, logistique avec résistance

📖 3. Régulation autour de la capacité limite

★ À maîtriser

• Les populations se maintiennent généralement en équilibre en oscillant autour de la capacité d’accueil k, sans atteindre durablement la surpopulation ni l’extinction.

• 🔄 La régulation par densité élevée suit la séquence:

  1. les ressources diminuent
  2. la natalité baisse
  3. la mortalité augmente
  4. l’effectif revient vers k

Compléments

• Dans un parc d’éléphants, la capacité d’accueil avoisine 7300 individus et l’effectif doit être maintenu autour de cette valeur pour éviter la dégradation du milieu.

• Dans un enclos artificiel de 50 hectares contenant initialement 6 chevaux, la population peut dépasser k, provoquer un surpâturage, dégrader le milieu et diminuer ensuite par manque de ressources alimentaires.

💡 Astuce mémo

Densité élevée → ressources réduites → croissance ralentie

📖 4. Facteurs indépendants de la densité

🔑 Notions clés & Définitions

• Facteur indépendant de la densité : Facteur qui agit sur une population sans dépendre de son effectif, comme le climat ou une catastrophe.

📝 Points essentiels

• Une sécheresse peut assécher une mare et provoquer la mort de tous les têtards, indépendamment de la densité initiale de la population.

💡 Astuce mémo

Une sécheresse vide la mare, quelle que soit la densité

📖 5. Compétition et régulation densité-dépendante

🔑 Notions clés & Définitions

• Compétition : Interaction qui augmente lorsque la densité s’élève et réduit les ressources disponibles pour chaque individu.

📝 Points essentiels

📌 La compétition interspécifique se produit entre espèces différentes, tandis que la compétition intraspécifique se produit au sein d’une même espèce.

• Quand la densité augmente, les ressources et les sites de reproduction diminuent, les maladies augmentent, puis le taux de croissance et l’effectif baissent avant de remonter lorsque la densité diminue.

💡 Astuce mémo

Compétition interspécifique entre espèces, intraspécifique au sein d’une espèce

📖 6. Prédation, parasitisme et maladies

🔑 Notions clés & Définitions

• Prédation : Interaction dans laquelle un prédateur augmente la mortalité de ses proies et contribue ainsi à réguler leur population.
• Parasitisme : Interaction densité-dépendante dans laquelle l’effectif des parasites augmente avec la densité de l’hôte, provoquant son affaiblissement et une mortalité plus précoce.

📝 Points essentiels

• Lorsqu’un prédateur dispose de deux proies, il privilégie généralement la plus abondante car elle est plus facile à attaquer et demande moins d’énergie.

• La contagion des maladies est facilitée lorsque le nombre d’individus augmente.

• La cochenille Pericerya purchasi introduite dans les vergers d’agrumes de Californie a été combattue par l’introduction de la coccinelle auxiliaire Novius (Rodalia) cardinalis.

💡 Astuce mémo

Densité élevée → rencontres facilitées → mortalité accrue

📖 7. Interactions positives et fluctuations

🔑 Notions clés & Définitions

• Symbiose : Association durable entre organismes, illustrée par les nodosités bactériennes des Fabacées, les mycorhizes, les lichens et les protozoaires symbiotiques.
• Coopération : Interaction positive entre organismes qui peut participer à la régulation des populations, comme dans la rhizosphère ou la pollinisation.

📝 Points essentiels

📌 Les fluctuations périodiques se distinguent des fluctuations apériodiques par le caractère régulier ou irrégulier de leurs variations d’effectif.

📖 8. Sélections r et K

🔑 Notions clés & Définitions

• Histoire de vie : L’histoire de vie d’un individu comprend une phase juvénile, une phase adulte reproductrice et une phase de sénescence durant laquelle la reproduction décline ou cesse.

★ À maîtriser

📌 La sélection r favorise dans les environnements imprévisibles les traits qui augmentent le taux d’accroissement, tandis que la sélection K favorise dans les environnements stables la compétitivité et l’efficacité d’utilisation des ressources.

📌 Les stratégies r et K représentent les deux extrêmes d’un gradient théorique, entre lesquels existent de nombreux intermédiaires adaptatifs.

Compléments

• La durée des phases de l’histoire de vie et le nombre d’épisodes de reproduction varient selon les orientations d’allocation d’énergie.

• Des exemples de milieux associés à la sélection r sont:

  • un champ abandonné
  • un glissement de terrain
  • une clairière après un chablis

• Dans une forêt ancienne et stable, des arbres comme les chênes et les hêtres sont associés à la sélection K car ils sont compétitifs et exploitent efficacement le milieu.

💡 Astuce mémo

Milieu imprévisible : r ; milieu stable : K

📊 Tableaux de synthèse

Modèles de croissance des populations

Sélections r et K