Introduction à l'Écologie
L'écologie (du grec oikos = maison/habitat et logos = science) est la science qui étudie les interactions entre les êtres vivants et leur milieu, ainsi que les interactions entre les êtres vivants eux-mêmes.
La sortie écologique est une étape fondamentale qui permet d'observer et d'étudier les milieux naturels directement sur le terrain. Elle a pour objectifs de :
- Collecter des informations sur les espèces animales et végétales (densité, répartition).
- Observer le relief et les cours d’eau.
- Mesurer les conditions climatiques.
- Analyser l'impact des activités humaines sur le milieu.
1. Outils et Matériels de la Sortie Écologique
Pour réussir une étude de terrain, plusieurs outils sont nécessaires. Voici un tableau récapitulatif des principaux instruments utilisés :
| Outil | Rôle et Utilisation |
|---|---|
| Carte topographique | La localisation du site étudié. |
| Boussole | L’orientation sur le terrain. |
| Altimètre | Mesurer l’altitude du milieu. |
| pH-mètre | Mesurer l’acidité du sol ou de l'eau. |
| Thermomètre | Mesurer la température (air/sol). |
| Acide chlorhydrique (HCl) | Tester la nature calcaire des roches (effervescence). |
| Parapluie japonais | Récolter les insectes vivants sur les rameaux des arbres. |
| Filet fauchoir | Capturer les insectes volants. |
| Corde et piquets | Délimiter la surface d’inventaire (Quadrillage). |
2. Techniques d'Étude de la Répartition des Végétaux
Dans un milieu naturel, les végétaux ne sont pas répartis au hasard. On distingue deux types de stratifications.
A. La Stratification Verticale
Les végétaux forment des étages superposés selon leur hauteur et leur rigidité :
- Strate arborescente (h > 5m) : Arbres à tronc ligneux (ex: Chêne liège).
- Strate arbustive (2m < h < 5m) : Arbustes et buissons ligneux.
- Strate herbacée (5cm < h < 180cm) : Plantes à tiges molles (herbes).
- Strate muscinale (h < 5cm) : Mousses, lichens et champignons.
- Strate souterraine : Racines, bulbes et rhizomes.
B. La Stratification Horizontale
La répartition horizontale des végétaux dépend de plusieurs facteurs :
- La nature du sol (pH, texture).
- Le climat (Humidité, ensoleillement).
- La présence d'eau.
- La concurrence entre les végétaux.
- Les interactions biotiques (ex: substances toxiques sécrétées par certaines plantes).
3. L'Étude Statistique et Inventaire
L'objectif est de réaliser un recensement des espèces. Cela commence par le choix d'une station homogène et la détermination de l'aire minimale (la plus petite surface contenant toutes les espèces du milieu) via la technique du quadrillage.
La surface minimale d’inventaire permet de réaliser plusieurs recensements ou relevés, ce qui permet de collecter des données statistiques telles que le nombre d’individus dans chaque relevé, l’abondance.. etc. Ces données sont ensuite exploitées pour calculer des paramètres statistiques, réaliser des représentations graphiques et en tirer des conclusions.
A. Exploitation des données (Végétaux)
- L'abondance : Nombre d'individus d'une espèce par unité de surface.
- La dominance : Surface couverte par la projection verticale de l'appareil végétatif de l'espèce.
- Coefficient Abondance-Dominance : L'échelle de Braun-Blanquet associe ces deux concepts.
La Fréquence (F) et Indice de Fréquence (IF) :
La fréquence est calculée par la formule suivante :
F = (n / N) × 100
- n : Nombre de relevés contenant l'espèce.
- N : Nombre total des relevés effectués.
Selon la valeur de F, on détermine l'Indice de Fréquence (IF) selon l'échelle de Du Rietz (I, II, III, IV, V).
- IF = IV ou V : Espèces caractéristiques du milieu (indicateurs biologiques).
- IF = III : Espèces accompagnantes.
L'Histogramme de Fréquence et La courbe de Fréquence :
- Courbe unimodale : La station étudiée est homogène.
- Courbe multimodale : La station est hétérogène.
B. Exploitation des données (Animaux)
- Densité absolue (D) : Nombre d'individus de la même espèce par unité de surface.
- Densité relative (d) : d = (n / N) × 100
- n : nombre total d’individus de l’espèce.
- N : l’effectif total des individus de toutes les espèces.
- La fréquence et l'indice de fréquence : Déterminer de la même façon que chez les végétaux.
4. Techniques de Collecte et Conservation
Pour les Végétaux (Réalisation d'un Herbier)
- Prélever un échantillon (tige, feuilles, fleurs) avec un sécateur.
- Disposer l'échantillon entre des feuilles de papier journal.
- Presser avec un poids lourd et changer le papier régulièrement pour le séchage.
- Fixer la plante séchée sur une feuille blanche avec une étiquette (Nom, Date, Lieu).
Pour les Animaux
- Insectes : Fixés sur papier cartonné avec une épingle ou conservés dans des boîtes.
- Reptiles, Amphibiens, Poissons : Conservés dans des bocaux contenant du formol ou de l'alcool dilué.
5. Notion d'Écosystème
Un écosystème est l'unité fonctionnelle de base en écologie. Il est défini par la formule :
Écosystème = Biocénose (Êtres vivants) + Biotope (Milieu de vie)
Il existe différents niveaux :
- Macro-écosystème : Océan, Désert.
- Méso-écosystème : Forêt, Lac, Prairie.
- Micro-écosystème : Tronc d'arbre mort, dessous d'une pierre.
💡 Astuce NéoSvt : Mesurer la hauteur d'un arbre
Pour mesurer la hauteur (H) d'un arbre sans grimper, utilisez la technique du triangle isocèle rectangle :
Dispositif utilisé :
Principe de la technique :
- Alignez le côté horizontal du triangle avec votre œil.
- Reculez jusqu'à ce que le sommet de l'arbre s'aligne avec le haut du triangle.
- Appliquez la formule : H = h + D
(h = hauteur de l'observateur, D = distance entre l'observateur et l'arbre).
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