Fiche de révision : Écosystèmes et relations écologiques

📋 Plan du Cours

1. Biotope et biocénose prairiale
2. Prairies et usages agricoles
3. Diversité des communautés prairiales
4. Mesure de la biodiversité
5. Stratification et zonation spatiales
6. Espèces ingénieures des prairies
7. Anthropisation des prairies
8. Valeur sélective et succès reproducteur
9. Mutualisme, symbiose et coopération
10. Exploitation : prédation, phytophagie et parasitisme
11. Compétition et relations intermédiaires
12. Niches écologiques potentielles et réalisées
13. Interactions et maintien de la biodiversité
14. Chaînes alimentaires et niveaux trophiques
15. Production primaire et énergie photosynthétique
16. Productivité des prairies
17. Pertes trophiques et rendement écologique
18. Pyramides et réseaux trophiques
19. Contrôles des populations trophiques
20. Écosystèmes et agrosystèmes
21. Successions écologiques, perturbations et résistance des écosystèmes

📖 1. Biotope et biocénose prairiale

🔑 Notions clés & Définitions

• Écosystème : Ensemble circonscrit par un observateur, composé d’une biocénose, d’un biotope et de leurs relations.
• Biocénose : Ensemble des populations des différentes espèces vivant dans un même biotope, y compris les populations microbiennes.
• Biotope : Aire géographique dont les caractéristiques morphologiques et les propriétés physicochimiques sont homogènes et stables.

📝 Points essentiels

• Les caractéristiques du biotope comprennent notamment la température, les précipitations, le vent, la luminosité, l’altitude, la pente, la structure du sol, la roche mère et sa teneur en nitrates.

• On distingue trois échelles climatiques :

  • le macroclimat dépend de la situation géographique et orographique
  • le mésoclimat caractérise une zone locale comme une forêt ou une prairie
  • le microclimat correspond au climat à l’échelle de l’organisme

📖 2. Prairies et usages agricoles

🔑 Notions clés & Définitions

• Prairie permanente : Surface qui n’est pas retournée pendant au moins cinq ans et qui est exploitée comme prairie de fauche ou pâture.
• Prairie temporaire : Semée par l’agriculteur, implantée pendant moins de cinq ans et intégrée à une rotation avec d’autres productions végétales.
• Biome : Ensemble écologique caractéristique d’une aire biogéographique, nommé d’après la végétation et les espèces qui y prédominent et y sont adaptées.

📝 Points essentiels

• Lorsqu’un élevage est abandonné, une prairie permanente peut évoluer vers une friche puis une forêt.

• Les prairies temporaires ont une richesse spécifique plus faible que les prairies permanentes, car elles sont semées avec quelques espèces seulement.

• Les catégories de prairies selon leur usage et leur qualité sont : les prés de fauche produisent du foin, les herbages sont des prairies relativement riches pâturées pour engraisser les bovins, les pâturages sont de moindre qualité, les pacages sont de mauvais pâturages destinés à un bétail plus rustique

• Les prairies permanentes représentent un tiers de la surface agricole utile (SAU).

📖 3. Diversité des communautés prairiales

🔑 Notions clés & Définitions

• Diversité intraspécifique : Diversité des génotypes présents pour une espèce donnée dans une population.
• Diversité écosystémique : Porte sur les fonctions des espèces, leurs interactions, leur répartition et la dynamique de la communauté; elle correspond notamment à la diversité des groupes fonctionnels.
• Synusie : Communauté d’espèces aux exigences écologiques proches qui exploitent une ressource spatialement définie.
• Hypergaion : Faune aérienne située au niveau de l’herbe, en concurrence avec le bétail pour la nutrition.
• Épigaion : Faune détritivore de la surface du sol, qui se nourrit surtout de litière.
• Hypogaion : Faune du sol, où dominent les lombrics.

★ À maîtriser

• Dans une prairie classique, la phytocénose comprend 65 à 75 % de Poacées, 20 à 25 % de Fabacées et 5 à 10 % d’autres dicotylédones.

• Les trois niveaux de la zoocénose prairiale sont :

  • l’hypergaion
  • l’épigaion
  • l’hypogaion

Compléments

• La diversité génétique constitue la matière première de l’évolution et de l’adaptation des espèces aux modifications de l’environnement.

• Les Poacées fourragères contribuent au rendement et à la repousse rapide de la prairie, tandis que les Fabacées contribuent à la qualité nutritive du fourrage grâce à leurs nodosités fixatrices d’azote.

📖 4. Mesure de la biodiversité

🔑 Notions clés & Définitions

• Richesse spécifique : Nombre d’espèces qui le constituent.
• Aire minimale : Surface minimale d’échantillonnage à partir de laquelle augmenter la surface étudiée n’apporte plus, ou très peu, de nouvelles espèces observées.
• Indice de Shannon : Corrige la richesse spécifique en tenant compte de l’abondance relative de chaque espèce dans le peuplement étudié.
• Équitabilité : Rapporte l’indice de diversité spécifique observé à la diversité maximale théorique calculée selon le nombre d’espèces du peuplement.

★ À maîtriser

• La richesse spécifique ne suffit pas à décrire la biodiversité, car des peuplements ayant le même nombre d’espèces peuvent présenter des abondances relatives différentes.

Compléments

• La richesse spécifique peut être estimée chez les végétaux par la recherche de l’aire minimale représentative du groupement, tandis que les protocoles d’inventaire des animaux sont divers et souvent indirects.

📐 Formule - La diversité maximale théorique d’un peuplement de richesse spécifique S est $H_{\max}=\ln(S)$.

📖 5. Stratification et zonation spatiales

★ À maîtriser

• Dans un écosystème forestier, les végétaux se répartissent en strates verticales dont l’épaisseur et la hauteur varient selon leur taille.

• Les cinq strates végétales classiques sont :

  • la strate arborée (> 8 m)
  • la strate arbustive (1 à 8 m)
  • la strate herbacée (5 cm à 1 m)
  • la strate muscinale et lichénique (0 à 5 cm)
  • la strate hypogée, sous la surface

Compléments

• Dans une prairie, les strates herbacée et muscinale sont présentes, les arbres et arbustes sont parfois localisés, et la vie souterraine hypogée est également présente.

• En agronomie, le terme prairie s’applique à des couverts comportant moins de 5 % d’espèces ligneuses.

• Autour d’un étang, les végétaux et les animaux se répartissent horizontalement en zones concentriques depuis la rive vers le milieu aquatique.

📖 6. Espèces ingénieures des prairies

🔑 Notions clés & Définitions

• Espèce ingénieure : Jones et al, 1994 - Modifie, maintient ou crée des habitats en transformant les conditions abiotiques de son environnement, ce qui module les ressources disponibles pour d’autres espèces.

★ À maîtriser

• Les vers de terre aèrent et structurent le sol par leurs galeries, y enfouissent la matière organique morte, l’enrichissent en ions minéraux et stabilisent son pH lors du passage dans leur tube digestif.

• La vache structure la prairie par le prélèvement sélectif des végétaux, qui détermine la hauteur des herbacées et les plantes broutées, et par la consommation d’organes reproducteurs, qui peut affecter la floraison et la production de graines.

Compléments

• Les vers de terre influencent la composition du microbiote du sol, et leurs déjections contiennent moins de bactéries pathogènes que la terre ingérée.

• Les bouses des vaches constituent un habitat et une ressource nutritive pour les coprophages, qui peuvent attirer des prédateurs, tandis que leur enrichissement en azote favorise les plantes nitrophiles.

• Le piétinement des vaches endommage certains végétaux, favorise la repousse de certaines Poacées, enfouit des graines, favorise l’enracinement du trèfle et crée des trouées permettant le recrutement de plantules.

• Les vaches disséminent des graines en les transportant sur leur fourrure ou en les déposant dans leurs fèces.

📖 7. Anthropisation des prairies

🔑 Notions clés & Définitions

• Agroécosystème : Système ouvert, car l’exportation régulière de biomasse et les intrants éventuels en font un système ouvert.

★ À maîtriser

• Les prairies sont exploitées par l’être humain pour fournir une ressource destinée à l’alimentation des animaux d’élevage, notamment par la fauche et le pâturage.

📌 La gestion de la prairie influence sa composition floristique par le niveau de perturbation, lié à la charge en animaux ou à la fréquence de fauche, et par les apports de fertilisants, qui déterminent la disponibilité du sol en nutriments.

Compléments

• Les prairies permanentes des étages alpin et montagnard présentent une forte naturalité, tandis que les prairies de production de fourrage sont fortement anthropisées.

• Les espèces productives semées comprennent :

  • le ray-grass
  • la fétuque
  • le dactyle
  • le trèfle
  • le lotier
  • la luzerne

• Une prairie diversifiée peut associer des Poacées précoces et à croissance rapide, riches en énergie, des espèces riches en fibres, des Fabacées riches en azote et d’autres dicotylédones riches en tanins ou polyphénols.

• La diversité floristique peut favoriser l’accueil des insectes pollinisateurs et d’autres herbivores, dont la présence soutient le réseau trophique.

💡 Astuce mémo

Prairie permanente : forte naturalité ; prairie fourragère : forte anthropisation.

📖 8. Valeur sélective et succès reproducteur

🔑 Notions clés & Définitions

• Valeur sélective : Capacité d’un individu à se reproduire, généralement mesurée par le nombre de descendants atteignant la maturité sexuelle.

★ À maîtriser

📐 Formule - La fitness est le produit de la viabilité et de la fécondité : $W = v \times f$.

Compléments

• Une relation interspécifique peut modifier la valeur sélective en affectant la viabilité ou la reproduction des partenaires.

📖 9. Mutualisme, symbiose et coopération

🔑 Notions clés & Définitions

• Mutualisme : Relation interspécifique à bénéfice réciproque, qui augmente la valeur sélective des deux espèces partenaires.

★ À maîtriser

📌 La symbiose est un mutualisme durable et intime, généralement nécessaire à la survie des partenaires, tandis que la coopération est transitoire et apporte un bénéfice sans être nécessaire à leur survie.

Compléments

• La symbiose ruminale entre la vache et ses microorganismes est intime, dure toute la vie et est obligatoire : la vache ne possède pas de cellulase et les archées méthanogènes ont besoin d’un milieu réducteur.

• La pollinisation entomophile illustre une coopération transitoire entre insectes pollinisateurs et fleurs offrant nectar et pollen, avec un contact non intime et une faible spécificité.

• Les mutualismes peuvent apporter un bénéfice nutritionnel, reproductif ou lié à la protection de l’organisme ou à un biotope favorable.

• La transmission des microorganismes de la panse au veau s’effectue notamment par le léchage maternel.

💡 Astuce mémo

Symbiose durable et intime ; coopération transitoire et non indispensable.

📖 10. Exploitation : prédation, phytophagie et parasitisme

🔑 Notions clés & Définitions

• Phytophagie : Relation entre un animal herbivore et les végétaux qu’il consomme, dont il prélève une partie sans tuer la plante.
• Prédation : Relation dans laquelle un organisme met à mort des proies pour s’en nourrir ou alimenter sa progéniture.
• Parasitisme : Relation plus ou moins durable et intime à bénéfice unilatéral, dans laquelle le parasite vit aux dépens de son hôte sans le tuer, du moins pas immédiatement.
• Tallage : Le tallage est la production de plusieurs tiges à partir d’une plantule initiale chez de nombreuses Poacées, avec formation de touffes denses et de tiges secondaires appelées talles.

📝 Points essentiels

• Un phytophage peut prélever :

  • les racines
  • les tiges
  • les feuilles
  • les fleurs
  • les fruits
  • les graines

• Le broutage peut favoriser la repousse des végétaux, ce qui constitue un mécanisme de tolérance à l’action des phytophages.

• Les caractéristiques communes des parasites sont : une relation spécifique à l’hôte, une forte prolificité, des formes de résistance ou de dissémination permettant le passage d’un hôte à l’autre

• Les trichogrammes pondent dans les œufs de la pyrale du maïs et peuvent être utilisés en lutte biologique contre des insectes ravageurs.

💡 Astuce mémo

Le phytophage prélève sans tuer ; le prédateur met à mort ; le parasite exploite sans tuer immédiatement.

📖 11. Compétition et relations intermédiaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Compétition interspécifique : Relation qui survient lorsque deux espèces exploitent une même ressource essentielle à leur survie ou à leur reproduction.

★ À maîtriser

• Lorsque deux espèces partagent une ressource limitée et que les conditions restent stables, la compétition peut entraîner le maintien de l’une et la disparition de l’autre par exclusion compétitive.

Compléments

• Gause a mis en évidence la compétition interspécifique entre deux espèces de paramécies en 1934.

• Deux paramécies peuvent coexister en répartissant leurs ressources selon les conditions du milieu : Paramecium caudatum se développe moins vite lorsque la nourriture devient limitante, mais une ségrégation des ressources peut permettre le maintien des deux espèces.

• Lorsque les conditions du milieu varient, même faiblement, l’espèce la moins compétitive peut se maintenir en profitant des périodes temporairement défavorables à l’autre espèce.

📌 Le commensalisme est bénéfique pour un partenaire et neutre pour l’autre, tandis que l’amensalisme est néfaste pour un partenaire et neutre pour l’autre.

• Le contexte écologique peut modifier la typologie des relations entre pucerons, fourmis et coccinelles : les coccinelles prédatent les pucerons, les fourmis les défendent et les pucerons nourrissent les fourmis.

• Le bousier profite de la bouse de vache sans nuire à celle-ci, ce qui illustre le commensalisme.

📖 12. Niches écologiques potentielles et réalisées

🔑 Notions clés & Définitions

• Niche écologique : Utilisation globale qu’une espèce fait des ressources biotiques et abiotiques de son milieu ; elle ne se confond pas avec son habitat.

★ À maîtriser

📌 La niche écologique potentielle regroupe les ressources qu’une espèce peut utiliser lorsque les conditions sont idéales, tandis que la niche écologique réalisée regroupe les ressources réellement utilisées en conditions naturelles sous l’effet des interactions interspécifiques.

Compléments

• La niche écologique se décrit par : des paramètres physico-chimiques, comme la température, la pluviométrie, l’ensoleillement et le pH du sol, des paramètres biologiques liés aux relations avec les autres espèces, des paramètres biologiques liés aux modifications de l’habitat par l’organisme et sa communauté

• La niche écologique potentielle des stratèges r est large, tandis que celle des stratèges K est étroite.

• Les interactions interspécifiques, notamment la compétition, peuvent restreindre ou déplacer l’utilisation des ressources et de l’habitat, de sorte qu’une espèce n’occupe pas toute sa niche potentielle.

• Dans l’exemple de Connell, la compétition avec Balanus exclut Chthamalus d’une partie de sa niche potentielle, tandis que la niche réalisée de Balanus correspond à sa niche potentielle car il ne peut vivre en milieu émergé.

💡 Astuce mémo

Potentielle : ressources accessibles en conditions idéales ; réalisée : ressources effectivement utilisées sous l’effet des interactions.

📖 13. Interactions et maintien de la biodiversité

🔑 Notions clés & Définitions

• Effet Janzen-Connell : D. Janzen et J. Connell, 1970 - Mécanisme densité-dépendant dans lequel des interactions négatives limitent l’installation de jeunes plants de la même espèce à proximité des adultes, ce qui favorise le maintien de la diversité spécifique.
• Espèce clé de voûte : PAINE, 1969 - Espèce qui détermine, par son activité et son abondance, l’intégrité de la communauté d’organismes et sa persistance au cours du temps, c’est-à-dire sa stabilité.

📝 Points essentiels

• Les adultes peuvent attirer des phytophages, des parasites et des pathogènes spécifiques qui limitent l’installation des individus suivants de la même espèce et favorisent celle d’autres espèces.

• Dans une prairie, l’installation d’une espèce de Poacées peut attirer des microorganismes pathogènes du sol, entraîner son déclin de vigueur et permettre son remplacement par une espèce différente, ce qui contribue à une succession écologique.

• La rotation des cultures limite la concentration des bio-agresseurs spécifiques d’une culture en évitant leur accumulation au même endroit d’une année à l’autre.

📌 L’effet Janzen-Connell repose sur les ennemis naturels et la compétition intraspécifique, tandis que l’allélopathie est un phénomène chimique associé à la compétition interspécifique.

• La disparition des bovins des pâtures des Alpes du Nord favorise la colonisation par l’aulne vert, puis un couvert dense qui réduit la diversité des plantes herbacées et augmente celle des espèces sciaphiles.

• La vache maintient un milieu ouvert et un stade intermédiaire de succession écologique ; elle est à la fois une espèce architecte qui structure le biotope et une espèce clé de voûte qui conditionne le peuplement biologique de la prairie.

• Après le retrait expérimental des étoiles de mer, les moules occupent rapidement 60 à 80 % de l’espace disponible, ce qui illustre le rôle d’un prédateur clé de voûte dans le maintien de la diversité des espèces proies.

💡 Astuce mémo

Ennemis naturels spécifiques près des adultes → moins de jeunes de la même espèce → diversité accrue.

📖 14. Chaînes alimentaires et niveaux trophiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Chaîne trophique : Suite d’organismes dans laquelle chaque maillon mange celui qui le précède et est mangé par celui qui le suit ; la flèche signifie « est mangé par ».
• Niveau trophique : Position occupée par un organisme dans une chaîne alimentaire.

📝 Points essentiels

• Une chaîne trophique commence toujours par un producteur primaire, suivi de consommateurs hétérotrophes d’ordres variés, puis les décomposeurs recyclent la matière organique morte en la minéralisant.

• Les décomposeurs des chaînes détritivores ou saprophagiques comprennent notamment des détritivores, des bactéries et des champignons, surtout dans le sol.

📌 Les organismes polyphages exploitent des ressources appartenant à différents groupes taxonomiques, tandis que les organismes omnivores consomment à la fois des végétaux et des animaux.

• Un organisme peut occuper différents niveaux trophiques selon les ressources consommées, et certains organismes changent de ressources alimentaires au cours de leur cycle de vie.

💡 Astuce mémo

Producteurs primaires → consommateurs → décomposeurs.

📖 15. Production primaire et énergie photosynthétique

🔑 Notions clés & Définitions

• Production primaire : Synthèse de matière organique, ou biomasse, par les producteurs primaires.
• Production : Quantité de matière synthétisée par un niveau trophique par unité de temps, pour une biomasse donnée.

★ À maîtriser

📌 La production primaire brute est la quantité de matière organique élaborée par les producteurs primaires, tandis que la production primaire nette soustrait les pertes respiratoires à la production brute.

📐 Formule - La production primaire nette est égale à la production primaire brute moins la respiration : $PPN = PPB - R$.

• À l’échelle mondiale, le rendement de la photosynthèse, rapportant la production primaire nette à l’énergie solaire reçue au sol, est de l’ordre de 1 %.

Compléments

• En milieu terrestre, les producteurs primaires sont principalement des végétaux photo-litho-autotrophes, tandis que les bactéries chimio-litho-autotrophes, notamment les bactéries nitrifiantes du sol, contribuent aussi à la production primaire.

• Les producteurs primaires autotrophes captent l’énergie lumineuse et la convertissent en énergie chimique, qui circule sous forme chimique dans les relations trophiques avant d’être finalement dissipée en chaleur par le métabolisme des êtres vivants.

• Seulement 20 % de l’énergie du spectre visible parvient au sol et peut être utilisée par les feuilles.

• Toute la biomasse produite par la photosynthèse des végétaux verts n’est pas mise à la disposition des phytophages.

📖 16. Productivité des prairies

★ À maîtriser

• La productivité est le rapport entre la production primaire nette (PPN) et la biomasse par unité de surface, et s’exprime en unité de temps⁻¹.

• Les facteurs abiotiques limitants comprennent :

  • l’eau
  • la structure du sol
  • la disponibilité en éléments minéraux
  • l’ensoleillement
  • la température
  • l’azote, souvent limitant

Compléments

• Le taux de renouvellement, ou temps de séjour, de la biomasse est le rapport biomasse/PPN et s’exprime en unité de temps.

• La prairie permanente présente une productivité de 38 %, voire davantage lorsqu’elle est cultivée.

• Les espèces de Poacées de productivité forte sont :

  • le ray-grass d’Italie
  • le ray-grass anglais
  • la fétuque des prés
  • la fétuque élevée
  • le dactyle aggloméré
  • la fléole des prés

• Les variations saisonnières modifient la productivité en faisant varier notamment la température et la lumière.

📖 17. Pertes trophiques et rendement écologique

★ À maîtriser

• 🔄 La production d’un consommateur est limitée par quatre étapes :

  1. Une partie de la production n’est pas consommée.
  2. Une partie de la biomasse ingérée n’est pas assimilée et est éliminée dans les fèces.
  3. Une partie de l’énergie assimilée est respirée ou utilisée pour le travail.
  4. Le reste est stocké et contribue à la croissance.

• Le rendement écologique entre deux niveaux trophiques est souvent de l’ordre de 10 %, mais peut dépasser cette valeur, ce qui contribue à limiter la longueur des chaînes alimentaires sans imposer un maximum de quatre maillons.

📐 Formule - Le rendement écologique est le rapport entre la production du niveau trophique n et celle du niveau inférieur, exprimé en pourcentage : $RE = \frac{P_n}{P_{n-1}} \times 100$.

• La symbiose ruminale permet un rendement écologique supérieur à 15 % en rapprochant les niveaux trophiques et en rendant presque nulles les parts non utilisées et non assimilées.

Compléments

• La vache occupe les niveaux trophiques 2 à 5 en consommant de l’herbe, des acides gras volatils et des bactéries et ciliés du rumen.

• Le rendement écologique moyen entre deux niveaux trophiques est de 10 %.

• Le microbiote ruminal comprend :

  • des bactéries
  • des protozoaires
  • des champignons
  • des archées

• Le rendement d’assimilation de la belette est six fois supérieur à celui de la chenille.

💡 Astuce mémo

Non consommée → non assimilée → respirée → produite

📖 18. Pyramides et réseaux trophiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Réseau trophique : Ensemble des chaînes alimentaires interconnectées au sein de la biocénose d’un écosystème ; les consommateurs polyphages relient ces chaînes.

★ À maîtriser

• La pyramide des biomasses représente la matière vivante d’un niveau trophique en masse fraîche ou sèche et peut être inversée en milieu marin, où la biomasse du phytoplancton est inférieure à celle du zooplancton en raison de son renouvellement rapide.

• La minéralisation de la matière organique morte par les décomposeurs du sol remet la matière minérale à disposition des producteurs primaires.

Compléments

• Une pyramide écologique représente l’importance quantitative relative des niveaux trophiques et l’efficacité de leurs transferts ; sa hauteur est constante et sa base est proportionnelle à la quantité représentée.

📌 La pyramide des nombres représente le nombre d’individus par niveau trophique, mais ne renseigne pas véritablement sur les flux de matière et d’énergie.

• La pyramide des énergies représente l’énergie produite sous forme de matière organique au cours du temps et présente généralement une diminution d’environ 90 % entre deux niveaux trophiques.

• La respiration minéralise la matière organique en faisant passer le carbone et d’autres éléments, notamment l’hydrogène, l’oxygène et l’azote, de la forme organique à la forme minérale.

📖 19. Contrôles des populations trophiques

★ À maîtriser

• Dans un contrôle bottom-up, une hausse des producteurs primaires bénéficie aux consommateurs de premier rang puis aux consommateurs de rang supérieur.

• Dans un contrôle top-down, un prédateur qui limite les consommateurs de premier rang peut favoriser les producteurs primaires, alors moins consommés.

Compléments

• Les contrôles bottom-up et top-down s’exercent simultanément dans les écosystèmes, mais leur importance relative varie selon l’écosystème.

💡 Astuce mémo

Bottom-up : les producteurs nourrissent les consommateurs ; top-down : les prédateurs limitent leurs proies

📖 20. Écosystèmes et agrosystèmes

🔑 Notions clés & Définitions

• Métaécosystème : Ensemble d’écosystèmes connectés par des flux de matière, d’énergie ou d’organismes à travers leurs frontières.

★ À maîtriser

• Dans un écosystème, la matière est recyclée, mais le système est ouvert du point de vue matériel en raison des échanges avec son environnement, tandis que l’énergie se dissipe notamment sous forme de chaleur et le système reste ouvert, entretenu par l’énergie solaire.

• Dans un agrosystème, les exportations de production déséquilibrent le cycle de la matière et rendent nécessaires des importations, notamment sous forme de fertilisants.

Compléments

• Les intrants énergétiques d’un agrosystème comprennent :

  • le travail humain
  • les machines
  • le fonctionnement de l’exploitation
  • la production des engrais
  • la production des semences
  • l’irrigation
  • les pesticides

• Dans l’agrosystème prairial, l’intervention humaine peut faire passer le rendement écologique moyen de 10 % à plus de 15 %.

💡 Astuce mémo

Matière recyclée dans l’écosystème naturel ; production exportée et intrants dans l’agrosystème

📖 21. Successions écologiques, perturbations et résistance des écosystèmes

🔑 Notions clés & Définitions

• Succession écologique : Évolution temporelle des communautés biologiques d’un écosystème, résultant des interactions entre les espèces et leur environnement et modifiant progressivement sa composition, sa structure et son fonctionnement.
• Climax : État d’équilibre vers lequel tend spontanément un écosystème et qui peut varier à long terme.

• Résistance écologique : Capacité d’un écosystème à maintenir son état initial après une perturbation.
• Résilience écologique : Capacité d’un écosystème à revenir à son état initial après une perturbation.

★ À maîtriser

• 🔄 La colonisation progressive passe par les stades :

  1. pionnier
  2. pelouse
  3. lande
  4. climax

• Au stade mature, la production brute devient égale à la respiration et la production nette est nulle ; la productivité est faible.

• Une perturbation peut faire régresser un écosystème mature ; les espèces disparaissent alors généralement dans l’ordre inverse de leur apparition et les espèces robustes des stades juvéniles sont favorisées.

Compléments

• Au cours de la succession progressive, le nombre d’espèces et de niches écologiques augmente, le recyclage de la matière organique s’intensifie et les espèces de stratégie de type K deviennent prépondérantes.

• Les perturbations comprennent : les modifications du milieu physique, la destruction de biomasse, la surexploitation, les apports excessifs de ressources nutritives

• Une perturbation récurrente peut maintenir un écosystème à un stade juvénile, tandis que la cessation de la perturbation permet la reprise de l’évolution progressive.

• En altitude, la forêt ne peut s’installer au-dessus de l’étage subalpin, situé entre 1 500 et 1 800 m selon l’exposition, et laisse place aux pelouses alpines.

💡 Astuce mémo

Sol nu → pionniers → pelouse → lande → climax