QCM : Écosystèmes et relations écologiques (54 questions)

Explication

Un écosystème réunit, dans un périmètre délimité par l’observateur, une biocénose, un biotope et leurs relations. La biocénose désigne les populations vivantes, le biotope le milieu abiotique, et un réseau d’interactions ne comprend pas à lui seul les deux composants.

Explication

La biocénose rassemble les populations des différentes espèces vivant dans un même biotope, y compris les populations microbiennes. Le biotope est le milieu, une population concerne une espèce, et les relations ne sont pas l’ensemble des populations.

Explication

Une prairie permanente est exploitée comme prairie de fauche ou pâture et n’est pas retournée pendant au moins cinq ans. La prairie temporaire est implantée pour moins de cinq ans et s’inscrit dans une rotation ; le mode pâturé est compatible avec le statut permanent.

Explication

Une prairie temporaire est semée par l’agriculteur, implantée pendant moins de cinq ans et intégrée à une rotation avec d’autres productions végétales. Une prairie permanente répond au seuil d’au moins cinq ans sans retournement, tandis qu’une friche et un biome désignent d’autres notions.

Explication

La phytocénose d’une prairie classique est dominée par les Poacées, suivies des Fabacées puis des autres dicotylédones, dans les proportions indiquées. Inverser les deux groupes dominants ou attribuer aux dicotylédones la part des Fabacées confond leurs proportions respectives.

Explication

La zoocénose prairiale est stratifiée en hypergaion, épigaion et hypogaion. Le phytogaion ne fait pas partie de ces trois niveaux, et remplacer l’hypergaion ou l’hypogaion par des termes évoquant d’autres strates confond leurs appellations.

Explication

La richesse spécifique correspond au nombre d’espèces constituant un écosystème. L’abondance totale porte sur les individus, la diversité intraspécifique sur les génotypes et l’équitabilité sur la répartition des abondances.

Explication

L’aire minimale est la surface à partir de laquelle agrandir l’échantillonnage n’apporte plus, ou très peu, de nouvelles espèces observées. La richesse spécifique est un nombre d’espèces, tandis que l’abondance relative décrit leur représentation dans le peuplement.

Explication

Des peuplements de même richesse spécifique peuvent différer par l’abondance relative de leurs espèces, ce qui influe sur leur diversité. Assimiler richesse et diversité néglige cette différence, tandis que la dominance ne signifie pas qu’il y a davantage d’espèces.

Explication

L’indice de Shannon corrige la richesse spécifique en tenant compte de l’abondance relative de chaque espèce du peuplement. La richesse spécifique compte les espèces, l’équitabilité rapporte une diversité observée à un maximum théorique et l’aire minimale concerne la surface d’échantillonnage.

Explication

La stratification verticale correspond à des couches dont la hauteur et l’épaisseur varient selon la taille des végétaux. Confondre avec une répartition par espèce ou par âge ne décrit pas ce principe, et les strates n’ont pas toutes la même hauteur.

Explication

Une plante de 70 cm relève de la strate herbacée, comprise entre 5 cm et 1 m, tandis qu’une mousse au ras du sol relève de la strate muscinale et lichénique. La strate arbustive commence à 1 m et la strate hypogée se situe sous la surface.

Explication

Une espèce ingénieure transforme les conditions abiotiques de son environnement et modifie, maintient ou crée ainsi des habitats, ce qui module les ressources disponibles pour d’autres espèces. L’idée qu’elle ne ferait que réduire les ressources ou exploiter un habitat confond son rôle avec celui d’un simple consommateur.

Explication

Les galeries des vers de terre aèrent et structurent le sol; leur activité enfouit la matière organique, l’enrichit en ions minéraux et stabilise son pH lors du passage dans leur tube digestif. L’enrichissement en azote favorisant les plantes nitrophiles concerne les bouses de vache.

Explication

Le prélèvement sélectif détermine la hauteur des herbacées et les plantes broutées; la consommation d’organes reproducteurs peut affecter la floraison et la production de graines. L’aération du sol relève des vers de terre, tandis que l’enrichissement en azote par les déjections concerne les bouses.

Explication

La fauche et le pâturage permettent de récolter une ressource destinée à nourrir les animaux d’élevage. Le bois relève d’une autre production, l’alimentation humaine directe n’est pas l’objectif indiqué et les sites de nidification ne sont pas la ressource visée.

Explication

La fauche exporte de la biomasse et les fertilisants constituent des intrants : ces échanges caractérisent un agroécosystème ouvert. La notion d’écosystème fermé néglige l’exportation, tandis que l’absence d’exportation ou de gestion contredit la situation décrite.

Explication

La composition floristique dépend du niveau de perturbation, lié notamment à la charge animale ou à la fréquence de fauche, ainsi que des apports de fertilisants qui modifient la disponibilité en nutriments. La diversité des animaux et la quantité récoltée ne remplacent pas ces deux facteurs.

Explication

La fitness correspond à la capacité d’un individu à se reproduire et se mesure généralement par le nombre de descendants atteignant la maturité sexuelle. La durée de vie seule, le nombre brut de descendants et la fécondité sans prise en compte de leur viabilité ne définissent pas cette mesure.

Explication

Le mutualisme est une relation interspécifique qui augmente la valeur sélective des deux partenaires. Le parasitisme implique un bénéfice unilatéral, une coopération intraspécifique concerne des individus d’une même espèce, et le commensalisme n’apporte pas un bénéfice réciproque.

Explication

La coopération est une association mutualiste transitoire qui apporte un bénéfice sans être nécessaire à la survie des partenaires. La symbiose est durable et généralement nécessaire, tandis que le parasitisme et la prédation sont des interactions d’exploitation.

Explication

La phytophagie correspond à la consommation de végétaux par un animal herbivore, qui en prélève une partie sans tuer la plante. La prédation implique la mise à mort de la proie, le parasitisme exploite un hôte et le mutualisme bénéficie aux deux partenaires.

Explication

La prédation consiste à mettre à mort une proie pour s’en nourrir ou alimenter sa progéniture. La phytophagie prélève une partie d’un végétal, le parasitisme n’entraîne pas la mort immédiate de l’hôte, et le mutualisme bénéficie aux deux espèces.

Explication

Le parasitisme est une relation plus ou moins durable et intime à bénéfice unilatéral, dans laquelle le parasite vit aux dépens de son hôte sans le tuer immédiatement. La prédation tue la proie, le mutualisme bénéficie aux deux partenaires et la phytophagie porte sur la consommation de végétaux.

Explication

La compétition interspécifique peut survenir lorsque deux espèces exploitent une même ressource essentielle à leur survie ou à leur reproduction. La prédation suppose la consommation d’un organisme, un habitat commun ne suffit pas à établir une compétition, et la coopération ne décrit pas cette rivalité pour la lumière.

Explication

Quand deux espèces partagent une ressource limitée dans des conditions stables, la compétition peut conduire à l’exclusion compétitive : l’une se maintient et l’autre disparaît. La coexistence durable et le partage égal ne sont pas les conséquences décrites, tandis que la variation du milieu n’est pas présente dans la situation.

Explication

La niche écologique correspond à l’utilisation globale des ressources biotiques et abiotiques du milieu, et ne se confond pas avec le lieu de vie, qui est l’habitat. Le régime alimentaire ne couvre que l’alimentation, et le biotope désigne le milieu de vie.

Explication

La niche réalisée regroupe les ressources effectivement utilisées en conditions naturelles, notamment sous l’effet des interactions interspécifiques. La niche potentielle correspond aux ressources utilisables lorsque les conditions sont idéales; l’habitat désigne le lieu de vie, et « niche idéale » ne désigne pas cette partie effectivement occupée.

Explication

L’effet Janzen-Connell correspond à des interactions négatives densité-dépendantes qui limitent l’installation de jeunes plants de la même espèce près des adultes et favorisent ainsi la diversité. La compétition pour la lumière ne décrit pas ce mécanisme précis, la facilitation prédit l’effet inverse et une espèce clé de voûte se définit par son rôle dans l’intégrité de la communauté.

Explication

Une espèce clé de voûte contribue, par son activité et son abondance, à l’intégrité de la communauté et à sa stabilité dans le temps. La dominance par l’abondance seule ne suffit pas à définir ce rôle, tandis que producteurs et décomposeurs se distinguent par leur place dans les flux de matière.

Explication

Dans une chaîne trophique, chaque maillon est mangé par celui qui le suit : la flèche signifie donc « est mangé par ». Dire que la grenouille mange la sauterelle inverse le sens, et les autres interprétations ne correspondent pas à cette convention.

Explication

Le niveau trophique désigne la position occupée par un organisme dans une chaîne alimentaire. L’identité de sa proie et l’abondance de son espèce sont d’autres informations, et manger une proie ne fait pas de la grenouille un décomposeur.

Explication

La production primaire correspond à la synthèse de matière organique, ou biomasse, par les producteurs primaires. La consommation désigne une utilisation de matière, les consommateurs ne sont pas les producteurs primaires, et la dégradation relève notamment de la respiration.

Explication

La production primaire brute mesure la matière organique élaborée avant déduction des pertes respiratoires ; la production primaire nette tient compte de ces pertes. Inverser brute et nette inverse cette distinction, assimiler la production nette à la respiration confond un bilan et une perte, et la biomasse totale n’est pas la production brute.

Explication

La production primaire nette se calcule par $PPN = PPB - R$ ; ici, $1\,200 - 450 = 750$ unités de matière par jour. Ajouter la respiration donne un bilan incorrect, conserver la production brute omet les pertes, et soustraire la production brute à la respiration inverse le calcul.

Explication

Le rendement mondial de la photosynthèse ainsi défini est de l’ordre de 1 %. La valeur de 20 % concerne la part de l’énergie du spectre visible qui parvient au sol, tandis que 10 % et 0,1 % s’écartent de l’ordre de grandeur indiqué.

Explication

La productivité est le rapport $PPN/\text{biomasse}$, soit $600/2\,000 = 0{,}3$ an⁻¹. Le rapport inverse correspond au temps de séjour, la valeur de 600 conserve la production nette sans la rapporter à la biomasse, et 3,3 an⁻¹ ne résulte pas du rapport demandé.

Explication

La productivité des prairies dépend notamment de la disponibilité en éléments minéraux, et l’azote est souvent un facteur limitant ; sa faible disponibilité en fait ici le candidat le plus direct. L’ensoleillement et la température sont favorables dans la situation, tandis que la structure du sol est un autre facteur distinct.

Explication

La production correspond à la part de l’énergie assimilée qui reste stockée et contribue à la croissance, après les pertes par non-consommation, fèces et respiration ou travail. « Stockée dans les fèces » confond assimilation et élimination, « respirée est stockée » confond dépense et production, et « assimilée est stockée » omet la respiration.

Explication

Le rendement se calcule par $RE = \frac{P_n}{P_{n-1}} \times 100$, soit $\frac{24}{300} \times 100 = 8\%$. « 12,5 % » inverse le rapport, « 0,08 % » omet la conversion en pourcentage et « 1 250 % » applique le rapport inversé puis le multiplie par 100.

Explication

La symbiose ruminale améliore le rendement en rapprochant les niveaux trophiques et en rendant presque nulles les parts non utilisées et non assimilées. « Allonger » ou « ajouter » des niveaux confond la proximité trophique avec davantage de maillons, tandis qu’augmenter les pertes va à l’encontre du mécanisme décrit.

Explication

Un réseau trophique regroupe les chaînes alimentaires interconnectées, et les consommateurs polyphages relient ces chaînes. Une chaîne indépendante ne les relie pas, tandis que la décomposition de matière morte relève des décomposeurs.

Explication

En milieu marin, le renouvellement rapide du phytoplancton peut maintenir sa biomasse présente en dessous de celle du zooplancton, d’où une pyramide inversée. Un renouvellement lent inverse le mécanisme, le nombre d’individus n’est pas la biomasse, et la pyramide des biomasses peut bien être inversée.

Explication

Les décomposeurs du sol minéralisent la matière organique morte et remettent ainsi la matière minérale à disposition des producteurs primaires. L’assimilation par les consommateurs ne désigne pas ce recyclage, et les producteurs utilisent les éléments minéraux au lieu de décomposer les débris morts.

Explication

Dans un contrôle ascendant, une hausse des producteurs primaires fournit davantage de ressources aux consommateurs de premier rang, puis aux niveaux supérieurs. L’augmentation des producteurs par réduction de leurs consommateurs relève du contrôle descendant; l’effet ascendant peut aussi se transmettre aux rangs supérieurs.

Explication

En limitant les consommateurs de premier rang, le prédateur réduit la pression exercée sur les producteurs primaires, qui peuvent alors augmenter. Une hausse des ressources à la base décrit plutôt un contrôle ascendant, tandis que l’augmentation des consommateurs contredit leur limitation.

Explication

L’exportation de production retire de la matière à l’agrosystème et déséquilibre son cycle; des importations, notamment sous forme de fertilisants, deviennent nécessaires. Le recyclage sur place ne compense pas nécessairement les exportations, et les apports énergétiques ne remplacent pas les éléments minéraux.

Explication

Une succession écologique est une évolution des communautés au cours du temps, issue de leurs interactions avec l’environnement et qui transforme progressivement l’écosystème. La disparition brutale relève d’une perturbation, la croissance seule est une définition trop étroite et le retour à l’état initial correspond à la résilience.

Explication

La colonisation suit l’ordre pionnier, pelouse, lande, puis climax, tandis que le sol se développe et que la végétation se complexifie. Placer la lande avant la pelouse inverse les stades intermédiaires, placer le climax avant la lande inverse la maturation, et commencer par la pelouse omet le stade pionnier.

Explication

Lorsqu’une perturbation fait régresser un écosystème mature, les espèces disparaissent généralement dans l’ordre inverse de leur apparition et les espèces robustes des stades juvéniles sont favorisées. Les espèces tardives et celles du climax correspondent aux stades avancés, tandis que les espèces fragiles ne sont pas celles favorisées.

Explication

La résistance est la capacité d’un écosystème à maintenir son état initial pendant une perturbation. La résilience désigne le retour à cet état après la perturbation, tandis que le climax est un état d’équilibre et la faible productivité caractérise le stade mature.

Explication

La diversité des fonctions remplies par les espèces et les groupes fonctionnels relève de la diversité fonctionnelle. La diversité écosystémique concerne les écosystèmes, la diversité spécifique le nombre ou la variété des espèces, et la diversité intraspécifique les variations au sein d’une espèce.

Explication

Le rendement est souvent de l’ordre de 10 %, mais il peut être supérieur; cela contribue à limiter les chaînes sans imposer un maximum fixe de quatre maillons. Un plafond de quatre confond une tendance avec une règle, 10 % exactement transforme une valeur usuelle en constante, et un rendement plus élevé n’élimine pas les pertes.

Explication

Le recyclage de la matière n’empêche pas les échanges matériels avec l’environnement, et l’énergie traverse le système avant de se dissiper, avec un apport solaire qui l’entretient. L’idée d’un système matériel fermé confond recyclage et absence d’échanges ; le cycle fermé de l’énergie transpose à tort le cycle de la matière ; la fermeture énergétique ignore les transferts et la dissipation.