Ecologie végétale méditerranéenne. Notion d écologie, intéractions et adaptations en contexte méditerranéen

Transcription

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2 Ecologie végétale méditerranéenne Notion d écologie, intéractions et adaptations en contexte méditerranéen

3 Définition : Ecologie Adaptation Evolution Ecosystème

4 Ecologie : Ecologie vient du biologiste allemand Ernst Haeckel qui introduisit le terme en 1869 Oikos = la maison et Logos = l'étude de Ecologie : Etude des interactions entre les êtres vivants et avec leurs environnements. Ernst Haeckel ( ) en 1906

5 Ecologie : Ecologie : Etudes des interactions entre des êtres vivants et leurs environnements. Différentes échelles : Biosphère Biome Ecosystème Communauté Population Individu

6 Ecologie Ecologie : Etudes des interactions entre des êtres vivants et leurs environnements.

7 Ecologie : Les facteurs écologiques Facteur environnemental : Composante d un écosystème ayant une influence sur l écologie d un individu, d une population, d une communauté, Exemple de facteurs environnementaux?

8 Ecologie : Les facteurs écologiques Facteur environnemental : Composante d un écosystème ayant une influence sur l écologie d un individu, d une population, d une communauté, Présentation des facteurs environnementaux biotiques (vivants) et abiotiques (phisico-chimique) influençant les plantes de nos régions -biotope (ensemble des composantes physico-chimique d un espace défini, «lieu de vie») -biocénose (ensemble des composantes vivantes d un espace défini)

9 Ecologie : Les facteurs écologiques Exemple de facteurs environnementaux biotiques (vivants) et abiotiques (phisico-chimique) influençant les plantes de nos régions? La prédation : Herbivorie naturelle ou due aux activités humaine.

10 Ecologie : Les facteurs écologiques Exemple de facteurs environnementaux biotiques (vivants) et abiotiques (phisico-chimique) influençant les plantes de nos régions? La parasitisme :

11 Ecologie : Les facteurs écologiques Exemple de facteurs environnementaux biotiques (vivants) et abiotiques (phisico-chimique) influençant les plantes de nos régions? La compétition : Compétition interspécifique H.pilosella (control) P.lanceolata (control)

12 Ecologie : Les facteurs écologiques Exemple de facteurs environnementaux biotiques (vivants) et abiotiques (phisico-chimique) influençant les plantes de nos régions? Facteurs climatiques : Pluviométriques : pluies concentrées à l automne et au printemps Température : étés chauds et hivers doux Mais aussi vents, altitude, micro climat,

13 Caractéristiques du climat méditerranéen Pluviométriques : pluies concentrées à l automne et au printemps Thermiques : étés chauds et hivers doux Mais aussi vents et altitude

14 Le climat méditerranéen : Un climat contraignant Sécheresse estivale Contrainte hivernale Temps de développement court

15 Ecologie : Les facteurs écologiques Exemple de facteurs environnementaux biotiques (vivants) et abiotiques (phisico-chimique) influençant les plantes de nos régions? Le feu :

16 Le feu (pyrophyte et pyrophiles)

17 Ecologie : Valence écologique Valence écologique : Capacité d'un individu/population/espèce (végétale ou animale) à tolérer les variations plus ou moins grandes des facteurs écologiques

18 Ecologie : Loi du Facteur limitant (Liebig 1850) Loi de Liebig en écologie végétale : Le développement d une plante sera limité par la ressource qui vient à manquer en premier (facteur limitant).

19 Les stratégies d adaptation Triangle de Grime 1974 C Compétitrices Rudérales Stress-tolérantes S R

20 L environnement des ressources des contraintes L important n étant pas seulement la ressource mais aussi l accès à la ressource

21 Les Adaptations Evolutives Les adaptation évolutives? Adaptation? Evolution? :

22 Les Adaptations Evolutives Les adaptation évolutives : Résultats de l évolution liant des organes à des fonctions ou plus généralement l ajustement fonctionnel d un organisme et son environnement. Ex : Les feuilles crassulescentes de la plante grasse du balcon permettent a la plante de survivre aux vacances d été L évolution : «Le tri par l écologie des variations individuels + Hasard» «Modification au cours du temps des caractéristiques biologiques des êtres vivants» Bonhomme V. "evolution can be viewed as the control of development by ecology Van Valen

23 Les Adaptations au milieu Processus La sélection naturelle

24 Les adaptations en région méditerranéenne (et autres)?

25 Exemples d adaptations aux milieux salés Salicornes - résistance au sel - crassulescence - segmentation Saladelles - résistance au sel - exsudation par des pores spécialisés

26 Exemple d adaptations aux milieux pauvres Drosera à feuilles rondes - milieux pauvres en nutriment (azote) - attraction, capture, digestion et assimilation d insectes

27 Pollinisation : Adaptation et coévolution

28 Dispersion : Adaptation et coévolution

29 Dispersion : Adaptation rapide : Crepis sancta

30 Le climat méditerranéen Résistance à la sècheresse Stomate Echanges gazeux Évapotranspiration

31 Le climat méditerranéen Résistance à la sècheresse Réduction de la surface foliaire Stomate Évapotranspiration

32 Le climat méditerranéen Résistance à la sècheresse cuticule, tomentum, couche cireuse (pruine) Stomate Évapotranspiration

33 Le climat méditerranéen Résistance à la sècheresse crypte pilifère Stomate Évapotranspiration

34 Le climat méditerranéen Résistance à la sècheresse feuille enroulée Stomate Évapotranspiration

35 Le climat méditerranéen Résistance à la sècheresse hémiparasitisme Stomate Évapotranspiration

36 Le feu (pyrophytes et pyrophiles) - dispersions - colonisations post-incendies

37 Le feu (pyrophytes et pyrophiles) La germination

38 Le feu (pyrophytes et pyrophiles) Résistance de l appareil aérien Résistance de l appareil souterrain

39 Evitement : bulbes/ rhizomes

40 Evitement : la graine

41 Les mares temporaires méditerranéennes

42 Les bosquets de méditerranée

43 Adaptations méditerranéennes et activités humaines Exploitation du bois Ouverture du milieu Pâturage extensif

44 Les adaptations au pâturage : adaptation steppique

45 Les adaptations à l herbivorie : aromatiques Linalol Géraniol Thymol Alpha-terpinéol

46 Les adaptations à l herbivorie épineuses

47 Falaises et garrigues

48 Falaises et garrigues

49 Ecologie à différentes échelles : Population Population : Ensemble des individus d une même espèce, partageant un espace vitale commun et régulièrement en interaction Etude de la dynamique temporelle des populations, répartition spatiale des populations, flux entre population, extinction/colonisation, métapopulation,

50 Ecologie à différentes échelles : Communauté Communauté: Ensemble des individus de plusieurs espèces, partageant un espace vitale commun et régulièrement en interaction (souvent réduit à un groupe taxonomique) Richesse, Diversité et Composition spécifique, composition fonctionnelle des communautés, Etude de la dynamique temporelle des communautés (succession), étude de la répartition des communautés et des processus d assemblages des communautés, métacommunauté

51 Ecologie à différentes échelles : Communauté Communauté: Ensemble des individus de plusieurs espèces, partageant un espace vitale commun et régulièrement en interaction (souvent réduit à un groupe taxonomique) Richesse, Diversité et Composition spécifique, composition fonctionnelle des communautés, Etude de la dynamique temporelle des communautés (succession), étude de la répartition des communautés et des processus d assemblages des communautés, métacommunauté

52 Ecologie à différentes échelles : Ecosystème Ecosystème : Unité écologique fonctionnelle doué d une certaine stabilité, constituée par un ensemble d organismes vivants (biocénose) exploitant un milieu naturel déterminé (biotope). Cette notion intègre également les interactions des espèces entre elle et avec leurs milieux Etudes des réseaux trophiques, Etudes des réseaux d interactions complexes des écosystèmes, étude des cycles biogéochimiques,

53 Ecologie à différentes échelles : Ecosystème Ecosystème : Unité écologique fonctionnelle doué d une certaine stabilité, constituée par un ensemble d organismes vivants (biocénose) exploitant un milieu naturel déterminé (biotope). Cette notion intègre également les intéractions des espèces entre elle et avec leurs milieux Définition d unité écologique stable ou quasi-stable, Etudes des réseaux d interactions complexes des écosystèmes, étude des cycles biogéochimiques

54 Ecologie à différentes échelles : Ecosystème Ecosystème : Unité écologique fonctionnelle doué d une certaine stabilité, constituée par un ensemble d organismes vivants (biocénose) exploitant un milieu naturel déterminé (biotope). Cette notion intègre également les intéractions des espèces entre elle et avec leurs milieux Définition d unité écologique stable ou quasi-stable, Etudes des réseaux d interactions complexes des écosystèmes, étude des cycles biogéochimiques

55 Ecologie à différentes échelles : Ecosystème Ecosystème : Unité écologique fonctionnelle doué d une certaine stabilité, constituée par un ensemble d organismes vivants (biocénose) exploitant un milieu naturel déterminé (biotope). Cette notion intègre également les intéractions des espèces entre elle et avec leurs milieux Définition d unité écologique stable ou quasi-stable, Etudes des réseaux d interactions complexes des écosystèmes, étude des cycles biogéochimiques

56 Biome Biomes : Groupement de composante végétales et animales de physionomie homogène et indépendante de la composition floristique. Il s étend sur une aire géographique assez grande et son existence est sous le contrôle d un macroclimat. Etude des zones de vie, Etude de la biomasse, Etude du stockage de carbone, Etude du stockage de méthane (ex : permafrost),

57 Biome Biomes : Groupement de composante végétales et animales de physionomie homogène et indépendante de la composition floristique. Il s étend sur une aire géographique assez grande et son existence est sous le contrôle d un macroclimat. Etude de la biomasse, Etude du stockage de carbone, de méthane

58 Biogéographie Biogéographie : Discipline faisant intervenir des compétences de nombreuses disciplines (écologie, évolution, géographie, climatologie, pédologie, ) et qui étudie la répartition de la vie sur terre par l étude des répartitions des espèces et communautés présentes et passées. Ex :théorie de l équilibre dynamique des peuplement insulaire (McArthur et Wilson, 1967)

59 Biogéographie Biogéographie : Discipline faisant intervenir des compétences de nombreuses disciplines (écologie, évolution, géographie, climatologie, pédologie, ) et qui étudie la répartition de la vie sur terre par l étude des répartitions des espèces et communautés présentes et passées. Ex : Etude de zones à fort taux d endémisme, richesse spécifique élevée, et fortement menacés par l activité humaine, Hotspot de biodiversité (Myers 1988).

60 Quelques définitions Accommodation : Faculté que possède une espèce fortement plastique de se mettre en harmonie avec les conditions d un nouveau milieu de vie en développant des caractères adaptatifs non héréditaires appelés modification ou accommodat; les populations ainsi obtenues sont des écophènes. Adaptation écologique : - Modification de la forme, de la physiologie ou des comportements d une espèce vivante lui permettant de supporter les variations d un ou plusieurs facteurs du milieu, tout en continuant à exploiter. différenciation de races distinctes génétiquement adaptées aux conditions spéciales du milieu par développement de mutation de caractères héréditaires; les populations ainsi développées sont des écotypes. Biome : Groupement de composante végétales et animales de physionomie homogène et indépendante de la composition floristique. Il s étend sur une aire géographique assez grande et son existence est sous le contrôle d un macroclimat.

61 Biosphère : Portion du globe terrestre hébergeant l ensemble des être vivants et dans laquelle la vie est possible en permanence. Comprend également les substances produites par l activités des être vivants Communauté : ensemble de populations d individus appartenant à différentes espèces d un même groupe systématique et dans un même écosystème et présentant entre elle des interactions souvent complexes. Ecosystème : Unité écologique fonctionnelle doué d une certaine stabilité, constituée par un ensemble d organismes vivants (biocénose) exploitant un milieu naturel déterminé (biotope). Cette notion intègre également les interactions des espèces entre elle et avec leurs milieux. Ecologiste : adepte d un doctrine qui estime qu on ne peut concevoir l avenir de l humanité sans une prise en compte des réalités écologiques. Écologue : scientifique étudiant l écologie

62 Facteur écologique : qualifie tout élément du milieu susceptible d influencer un être vivant : Facteur abiotique : de nature physique ou chimique (climat, relief, eau, sol) Facteur biotique : dû à l influence d être vivants (compétition alimentaire, prédation, parasitisme, symbiose ) Facteur anthropique (ou anthropogène) : dont l influence est d origine humaine Facteur édaphique : lié à la nature du sol Facteur limitant : peut qualifier n importe quel facteur écologique qui, par son intensité (trop forte ou trop faible), empêche l existence d une espèce, etc. Niche écologique : concept situant la place et le rôle d un espèce dans un écosystème (c est-à-dire à la fois son habitat, son régime alimentaire, ses rythmes d activité, ses relations avec les autres espèces). Population : ensemble d individus d une même espèce occupant un territoire à un moment donné.

63 Valence écologique : Capacité d une espèce à se développer sur un gradient plus ou moins large d un facteur écologique donné (Cf. euryèce/sténoèce). Etendue des variations des facteurs de l environnement auxquelles une espèce peut survivre à long terme. Références principales : - Le guide illustré de l Ecologie - Stratégies végétales, petits arrangements et grandes manœuvres