Écologie Test 1

Qu’est-ce que l’écologie?

L’étude des interactions entre les organismes et entre les organismes et leur milieu.

Quels sont les domaines de l’écologie?

Les écosystèmes : vivants + habitat (non vivant)

Communautés : interaction entre différentes espèces

Population : 1 seule espèce sur le territoire

Autécologie : étude de la morphologie, la physiologie + comportement

Quelles sphères comprend la biosphère? (3) Donne la définition de chacune et leur utilité pour l’humain et celle de la biosphère

1. L’atmosphère : enveloppe formée d’air qui entoure la terre, contient des pollens, bactéries, champignons, spores, insectes, oiseaux, etc. Composition chimique : 78 % azote, 21 % oxygène et 1 % d’autres gazs

2. La lithosphère : enveloppe qui englobe tous les types de roches, l’humain l’utilise pour l’agriculture, l’enfouissement des déchets, exploitation des minéraux, la construction de villes et pour ses loisirs. Les vivants y vivent soit à l’intérieur soit à la surface.

3. L’hydrosphère : enveloppe qui comprend toutes les eaux (salée, douce, surface, sous-terraine). L’humain l’utilise pour sa consommation, l’agriculture et des procédés de fabrication

4. La biosphère : couche d’écorce terrestre où la vie est possible. Les êtres vivants ont besoin d’eau, une source d’énergie, habituellement le soleil et divers nutriments et molécules. Elle peut atteindre 8 km dans l’atmosphère ou encore 8 km dans les océans. La distribution des organismes dans la biosphère n’est pas uniforme.

Quelles questions faut-il se poser concernant la répartition géographique des vivants? (3)

1. La région est-elle accessible? (océans, montagnes …)

2. Les facteurs abiotiques sont-ils favorables? (Climat, précipitations, lumière, vent, salinité, oxygène)

3. Les facteurs biotiques sont-ils favorables? (Alimentation, prédation, parasitisme, compétition)

Quels sont les 4 facteurs qui influencent le climat?

Température

Précipitations

Lumière

Vent

Pourquoi le climat change selon les saisons?

L’axe de rotation de la terre et la révolution de la terre autour du soleil déterminent l’angle des rayons du soleil qui atteignent la terre ainsi que la photopériode et la température.

Si rayon arrivent de façon oblique et touchent une plus grande surface, il fait plus froid (hiver)

Pourquoi le climat change selon les étendues d’eau?

Les courants marins qui circulent sur la planète se réchauffent à l’équateur et se refroidissent vers les pôles.

Le Gulf Stream provient de l’équateur et amène un climat plus chaud en Europe qu’au Québec car le courant froid du Labrador arrive du Nord et s’oppose au Gulf Stream.

Pourquoi le climat change selon l’altitude?

En basse altitude, le climat est plus chaud, ce qui favorise l’évaporation de l’est.

Plus l’altitude augment, plus la température baisse.

Par conséquent, les régions de haute altitude, comme les montagnes, sont généralement peuvent recevoir des précipitations sous forme de neige.

De l’autre bord de la montagne, il y a souvent une vallée désertique, puisque la montagne agit comme un barrage contre les précipitations.

Comment le climat influence les biomes terrestres?

Selon le climat, il y a un type de sol qui détermine à son tour les types de plantes qui y poussent, la végétation détermine la présence des différentes espèces qui habitent le territoire.

Détermine:

position géographique

climat (précipitations et températures)

ses végétaux (3) et ses animaux (3)

2-3 adaptations qui nous indiquent qu’ils sont adaptés à leur biome

Prairie

Détermine :

position géographique

climat (précipitation et température)

son sol

ses végétaux (2) et ses animaux (3)

2-3 adaptations qui nous indiquent qu’ils sont adaptés à leur biome

Forêt décidue tempérée

Détermine :

position géographique

climat (précipitations et température)

son sol

ses végétaux (1) et ses animaux (3)

2-3 adaptations qui nous indiquent qu’ils sont adaptés à leur biome

Forêt boréale ou taïga

Détermine :

position géographique

climat

son sol

végétaux (3) et ses animaux (3)

2-3 adaptations qui nous indiquent qu’ils sont adaptés à leur biome

Tundra

Détermine :

position géographique

climat (précipitation et température)

son sol

végétaux (3) et ses animaux (3)

2-3 adaptations qui nous indiquent qu’ils sont adaptés à leur biome

Forêt tropicale

Détermine :

position géographique

climat (précipitation et température)

son sol

végétaux (3) et ses animaux (3)

2-3 adaptations qui nous indiquent qu’ils sont adaptés à leur biome

Désert

Que peut-on dire sur les milieux marins? Quels sont les critères de la distribution des communautés marines? (3)

Ils représentent les ¾ de la surface de la planète et est la principale source de production d’oxygène.

La distribution des communautés marines est en fonction des critères suivants : la distance de la cote, la lumière et l’emplacement

Quelles sont les 3 zones dans la distance de la cote?

4

3

1

1. La zone intertidale:

   1. Très grandes fluctuations liées aux marées, effritement des falaises et formation de bancs de sable

   2. Animaux et végétaux résistants à la force du ressac et à l’exposition temporaire à l’air

   3. grande tolérance aux variations de pH et de salinité

   4. animaux habituellement recouverts d’un exosquelette qui les protège

2. La zone néritique :

   1. recouvre plateau continental

   2. eaux peu profondes et lumière pénètre jusqu’au fond

   3. zone la plus abondamment peuplée

3. La zone océanique : eau libre (baleine)

Quelles sont les deux zones en lien avec la lumière?

1

3

1. Zone aphotique (sans lumière)

2. Zone euphotique (lumière) : photosynthèse (algues, phytoplancton), varie en fonction de la turbidité (claireté de l’eau)

Quelles sont les 3 zones liées à l’emplacement?

2

1

1

1. La zone pélagique (en pleine eau) :

   1. plancton : organismes microscopiques qui ne peuvent pas lutter contre le courant, la marée ou les vagues, comprend phytoplancton (algues unicellulaires qui restent dans zone euphotique pour faire photosynthèse) et le zooplancton (dans la limite de la zone euphotiques remonte en surface la nuit pour redescendre le matin, source de nourriture essentielle pour gros animaux)

   2. necton : animaux pélagiques qui sont de bons nageurs pour s’opposer aux courants marins

2. La zone abyssale :

   1. se caractérise par une eau froide, pression extreme, obscurité totale, faible concentration de nutriments et en oxygène, communauté diversifiée d’invertébrés et de poissons

3. La zone benthique :

   1. fond marin (rocheux, sablonneux, boueux), algues fixes sur un substrat solide où il y a pénétration de la lumière, animaux sédentaires (coraux, huîtres …), animaux non-sédentaires (étoiles de mer, crabes …), benthos abyssal (mangeurs de détritus, organismes essentiellement hétérotrophes car pas de lumière

Quelles sont les 5 différentes zones dans les lacs et quelle type de faune est présente?

• Zone littorale (la plus riche) : plantes enracinées

• Zone limnétique : algues flottantes, rotifères herbivores et de petits arthropode et des carnivores

• Zone benthique : décomposeurs, poissons de fond, invertébrés (moules, crustacés)

• Zone euphotique : la lumière est présente seulement dans la partie supérieure

• Zone aphotique : sans lumière

Quels sont les 3 types de lacs selon la production de matière organique?

5

4

3

• Oligotrophe : eau claire et froide, pauvre en nutriments, azote et phosphore (peu d’algues), biodiversité faible, taux O₂ élevé

• Eutrophe : eau turbide à forte teneur en nutriments et lac peu profond, phytoplancton très productif

• Dystrophe : eau brune avec taux élevé d’acides humiques (provenant de la décomposition des végétaux) et un pH acide

Explique le brassage dans les lacs (7)

• 2 brassages des eaux par année (printemps et automne)

• l’été, le soleil réchauffe la partie supérieure du lac et forme la thermocline qui est une zone où la température de l’est chute rapidement

• il y a alors une stratification thermique

• à l’automne, la température de la partie supérieure diminue pour atteindre la même température que celle du fond, alors la température est constante

• cela provoque un brassage soit une circulation d’eau dans le lac

• à l’hiver, il y a une stratification thermique inverse (froid au-dessus et chaud dans fond)

• au printemps, l’eau se réchauffe et brasse à nouveau le lac

Quelles sont les conséquences du brassage? Pourquoi l’apport en oxygène ne réduit pas durant l’hiver? (3) Quel est le problème si la glace reste trop longtemps?

l’eau profonde reçoit de l’O₂ et les nutriments remontent

• les poissons vivent dans zones optimales en oxygène dissous

• durant hiver, apport en oxygène pas réduit parce que décomposition par bactéries et respiration ne sont pas grandes à de basses températures et l”eau froide retient plus d’oxygène

• si glace demeure trop longtemps sur plan d’eau, les poissons peuvent mourir au printemps par manque d’oxygène

Pourquoi en hiver l’eau ne gèle pas?

Le vent et le froid gèle le dessus et la glace formée isole le dessousè

Que peut-on dire sur les ruisseaux, rivières et fleuves ? (4)

brassage constant

température, sels minéraux et gaz dissous sont répartis uniformément

courant est plus ou moins fort

végétation plutôt rare et benthos aplati

Que peut-on dire des mares et des étangs? (6)

Lumière pénètre jusqu’au fond, donc présence de nombreuses plantes aquatiques enracinées ou flottantes

Distribution des gaz, des sels minéraux et de la température uniforme, oxygène dissous varie en fonction de l’ensoleillement

Milieu propice aux grenouilles et aux maringouins

Qu’est-ce qu’un écosystème?

L’ensemble des êtres vivants (communautés) dans une portion de l’environnement (ex : lac, colline ou champ) et le milieu physique (facteurs abiotiques) avec lesquels ils interagissent.

Il peut être naturel ou artificiel

Remplie ce schéma et indique que signifient les flèches mauves pleines et pointillées et les lignes vertes

Peux tu me dire si le système est ouvert ou fermé, comment l’énergie circule, ce qu’il permet d’emmagasiner et ce qui ce passe avec la matière et l’énergie?

Système ouvert (chaleur s’échappe)

Énergie circule dans 1 seule direction (transformée et/ou transférée)

Permet d’emmagasiner des molécules organiques (C) riches en énergie

La matière est recyclée et énergie est dépensée

Est-ce qu’un système peut-être constitué de producteurs seulement?

Non, car les décomposeurs doivent retourner au sol la matière INORGANIQUE pour les producteurs

Par quoi commence la productivité d’un écosystème?

Les producteurs font de la photosynthèse et produisent de l’O₂ et et de la matière organique sous forme de glucose

Lors de la photosynthèse, 1 % des rayons lumineux sont convertis en énergie chimique, le reste est réfléchie ou perdu sous forme de chaleur

Une partie de cette matière organique est utilisée par le producteur lui-même pour sa respiration cellulaire

L’autre partie est emmagasinée dans les tissus des producteurs et pourra être utilisée par les consommateurs

Qu’est-ce que la productivité primaire?

L’énergie emmagasinée sous forme de matière organique produite par les producteurs via la photosynthèse sur une période donnée

Quelle est l’équation de la photosynthèse?

6 CO₂ + 6 H₂O → (énergie lumineuse) C₆H₁₂O₆ + 6 O₂

Qu’est-ce que la productivité primaire nette? Et la biomasse?

Quantité de matière organique qui s’ajoute chaque année par m² et la biomasse est la quantité de matière présente (ancienne et nouvelle)

Quels sont les facteurs qui limitent la PPN pour les écosystèmes aquatiques et terrestres?

Aquatique :

• ++ lumière

• ++ nutriments (azote et phosphore)

= augmentation de croissance végétale = augmentation de PPN

Terrestre :

• ++ humidité

• ++ température (ex : foret tropicale)

= augmentation de croissance végétale = augmentation de PPN

Pourquoi les océans ont la plus grande productivité mondiale, alors que le chiffre sur le tableau de comparaison à d’autres types de biomes est le plus petit?

L’océan représente 65 % de la surface planétaire, alors que la forêt tropicale en représente que 3,3 %. L’océan est moins productif en m², mais a une plus grande superficie.

Qu’est-ce que la productivité secondaire?

taux de formation de nouvelle matière organique, en terme de croissance et reproduction, par les hétérotrophes.

Environ 10 % de la végétation est consommée par les herbivores, mais toute cette matière ne devient pas de la productivité secondaire.

Environ 10 % de l’énergie ingérée devient de la productivité secondaire

Fais moi une pyramide d’énergie chez une chenille qui mange une feuille avec au total 200 J d’énergie

Qu’est-ce qu’une communauté? (2)

Formée d’individus d’espèces différentes habitant sur un même territoire et qui interagissent

Les interactions interspécifiques peuvent être favorables, défavorables ou sans effet.

Les interactions interspécifiques - la compétition (-/-)

Qu’est-ce que l’exclusion compétitive?

Deux espèces utilisent les mêmes ressources

L’une est plus efficace et se reproduit

L’autre meurt

ex : paramécie et balanus

Que sont les niches écologiques et la sélection naturelle?

La sélection naturelle entraîne une espèce è choisir d’autres ressources

Les espèces coexistent

ex : partage des ressources chez les lézards

Qu’est-ce qu’est le déplacement du phénotype?

La compétition entraîne un changement morphologique

ex : s’il y a des îles différentes = pas compétition = mêmes becs, si habitent sur même île = compétition = becs différents

Quels sont les avantages de la compétition? (2)

Il y a utilisation optimale du territoire (répartition géographique)

Favorise les mutations avantageuses (diversité)

L’exploitation (+ / -)

Qu’est-ce que la prédation? Quels sont les moyens utilisés pour réduire ou augmenter la prédation? (6)

Relation alimentaire dans laquelle un prédateur tue une proie.

Certains moyens sont utilisés pour réduire ou augmenter la prédation :

• Camouflage

• changement du moment d’activité

• Reproduction en grand nombre

• Production de substances répulsives

• Colorisation d’avertissement (toxic)

• Coloration illusoire (mimétisme batésien : une espèce est nocive, l’autre non / mimétisme müllérien : les deux espèces sont nocives)

Qu’est-ce que l’herbivorisme?

Mammifères ou invertébrés se nourrissant de producteurs

Qu’est-ce que le parasitisme? Quels sont deux moyen de réduire?

La relation est bénéfique à l’un et nuisible à l’autre

Les moyens de réduire : production d’inhibiteurs et augmentation de l’immunité

ex : ver solitaire-humain

Les interactions positives

Qu’est-ce qu’est le mutualisme?

Les deux espèces en bénéficient (+/+)

ex : mycorhize, légumineuses-rhizobium, ruminant-microbes du rumen

Qu’est-ce qu’est le commensalisme?

La relation est bénéfique à l’un et elle n’a pas d’effets négatifs sur l’autre (0/+)

ex : requin-minora

La diversité d’une communauté repose sur quels facteurs? (2)

Le nombre d’espèces différentes

l’abondance relative de chacune

Sur quoi dépend la structure d’une communauté?

les relations alimentaires

Qu’est-qu’une chaîne alimentaire? (4)

Une suite d’organismes, chacun apportant a nourriture au suivant

Transfert d’énergie de la source (plantes) à travers des organismes qui mangent ou qui sont mangés

Énergie pas recyclable

Chaînes alimentaires rarement isolée les unes des autres et elles forment plutôt des réseaux alimentaires

Quelle est la différence entre un schéma d’une chaine alimentaire et un schéma d’un réseau alimentaire?

Le schéma de la chaine alimentaire est en ligne de haut en bas

Le schéma d’un réseau alimentaire peut avoir différentes formes

Les Perturbations

Quelles sont les étapes d’une succession écologique primaire? (5)

1. Territoire stérile dépourvu de sol

2. Premiers arrivants : bactéries et protistes

3. Espèces pionnières : lichens et mousses (arrivent grâce au vent et aux spores)

4. Prend de 100 à 1000 ans pour que les espèces reviennent

5. Formation du sol

Ex : retrait d’un glacier, éruption volcanique

Quelles sont les caractéristiques de la succession écologique secondaire?

Sol intacte

Seule la végétation est détruite (herbacées, arbustes et arbres)

Suite à incendie / déboisement

Qu’est-ce qu’une population? (2)

Formée d’individus de la même espèce habitant un même territoire en même temps

Unité de base de l’écosystème

Qu’est-ce que la niche écologique?

Ensemble des conditions et des ressources abiotiques et biotiques nécessaires au maintien d’une population

Qu’est-ce qu’elle détermine? Quels sont les 3 rôles possibles?

Elle détermine le rôle d’un individu dans son milieu

Les vivants peuvent être producteurs, consommateurs ou décomposeurs

Par quoi est définie la niche écologique? (3)

selon l’habitat, le régime alimentaire, la période d’activité …

Que comprend l’habitat?

l’espace que les individus d’une population parcourent pour combler leurs besoins (se nourrir, cacher, reposer, reproduire) et la migration

Qu’est-ce que la densité?

Le nombre d’individus par unité d’aire ou de volume. Il faut utiliser des techniques afin de dénombrer une population

Quelles sont les techniques de dénombrement pour la flore (2) et la faune (5)?

Pour la flore:

• Transect (ligne droite qu’on va tirer)

• Quadrat (carré 1m x 1m)

Pour la faune : (les techniques doivent tenir compte du déplacement)

• Aériens : ravages d’orignaux, colonies de castors

• Terrestres: dénombrer des pistes

• Marquage : cas du caribou

• Pièges : cas de micromammifères afin de mesurer la biodiversité

• Technique capture et recapture : N_t = (M x C) / R

  • M : individus capturés et marqués la 1^e fois

  • C : individus capturés la 2^e fois

  • R : individus marqués la 2^e fois

Conditions d’application: Ne nuit pas aux déplacements, à la reproduction et n’augmentent pas la prédation

Qu’est-ce que la dispersion?

La façon dont les individus de la population se répartissent dans leur milieu

Qu’est-ce que la dispersion en agrégats? (3)

• commun

• petits tapon : forme des groupes quand les conditions sont favorables (nourriture, type de sol, humidité, espace)

• partenaires sexuels, soins parentaux

Qu’est-ce que la dispersion uniforme? (2)

• répartition égale

• liée aux interactions directes entre individus (territorialité)

Qu’est-ce que la dispersion aléatoire? (2)

• au hasard via le vent et l’eau

• aucune attirance et aucune répulsion

Les caractéristiques démographiques

Qu’est-ce que la démographie?

l’étude quantitative d’une population au fil des années. Les résultats sont placés dans une table et sur une courbe de survie

Qu’est-ce qu’une table de survie? (5)

Recensement pour chaque tranche d’âge

nombre de morts et taux de mortalité

comparaison mâle et femelle

espérance de vie

détermine la courbe d’étalonnage

Quelles informations nous donne la table de fécondité? (3)

âge de première portée

nombre moyen d’individus par portée

période de fécondité des femelles

Quels sont les caractéristiques des trois types de courbes?

I :

faible taux de mortalité en jeune âge

peu de rejetons mais présence de soins parentaux

ex: humain, éléphant

II :

taux de mortalité constant

ex: rongeurs

III :

mortalité élevée en bas âge

bcp de rejetons mais peu de soins parentaux

ex: saumon

Les modèles démographiques

Qu’est-ce que le modèle exponentiel?

Lorsqu’une espèce a accès à un espace et une nourriture abondante, et que les individus se reproduisent autant que leur capacité physiologique, il y a un accroissement démographique exponentiel.

Qu’est-ce que le modèle logistique?

Le nombre d’individus d’une espèce dépend du nombre de naissances, l’immigration, la mortalité et l’émigration

Quelle est la formule du taux d’accroissement d’une population?

r = (b - d) / N

où :

r : taux d’accroissement annuel

N : taille d’une population

b : nombre de naissances

d : nombre de morts

Quels sont les facteurs qui influencent le taux de croissance? (3)

les conditions favorables : climat et nourriture optimal, moins de prédation et moins de maladie

longue vie reproductive (jeune à vieux)

nombre d’individus à chaque portée

La courbe du modèle logistique

Quels sont les noms des trois 4 phase de la courbe et que se passe-t-il pour chacun?

1. Latence : population faible, car individus s’adaptent et reproduction faible

2. Exponentielle : population augmente, car conditions favorables (+ nourriture, + espace), reproduction augmente

3. Stabilisation et capacité limite du milieu : ressources deviennent limitées, population stable et atteinte la capacité limite (nombre maximal sans dégradation du milieu)

4. Équilibre dynamique : population augmente et descend autour de capacité limite (relation proie-prédateur)Les facteurs régissant les population

Les facteurs régissant les populations

Quelle est la définition d’un facteur dépendant de la densité?

facteurs dont l’intensité varie selon la densité de la population, lorsque les taux de natalité et de mortalité changent selon la densité de la population

Quels sont les 6 facteurs dépendants de la densité?

• Maladie : population dans les villes sont plus touchées car densité est élevée

• Compétition : grande densité = plus de compétition

• Prédation : grande densité =. plus de prédation

• Territorialité : limite espace à l’aide de marqueurs chimiques

• Déchets toxiques : métabolisme des levures = production d’éthanol et à 13 %, elles meurent

• Facteur intrinsèque : souris agressives si trop nombreuses

Qu’est-ce qu’un facteur indépendant de la densité? donne des exemples

mauvais endroit au mauvais moment

ex : ge;, ouragans, tsunamis, utilisation d’insecticides