Préparation de la sortie écologique - 2nd s

Les êtres vivants sont divers et vivent dans des milieux également assez divers. 

 

Pour milieu les connaître, il est nécessaire d'effectuer des sorties écologiques dans leur milieu de vie en disposant avec soi le matériel nécessaire.

Cette sortie a pour buts :

 

$-\ $Observer les êtres vivants dans leur milieu de vie.

 

$-\ $Étudier leur répartition ; 

 

$-\ $Connaître leur mode de vie ; 

 

$-\ $Déceler les relations entre êtres vivants ; 

 

$-\ $Déceler les relations entre les êtres vivants et leur milieu de vie ; 

 

$-\ $Recenser les espèces végétales et animales du milieu.

La tenue doit être adaptée : 

 

Chaussures fermées, blouson, casquette, lunette, une paire de gants.

 

L'élève doit prélever ou récolter que sur avis du professeur ;  toujours noter le lieu exact des récoltes et des observation.

Le matériel est individuel et collectif.

Un sac à dos qui permet de libérer  les mains ; De l'eau ; Des papiers journaux ; Une paire de ciseaux ; Un bloque note et un crayon pour prendre des notes $\ldots\ldots$

Une boussole pour s'orienter.

 

Un thermomètre pour prendre la température.

 

Un luxmètre pour déterminer l'intensité lumineuse.

 

Un $pH$-mètre pour déterminer le $pH$ du sol et ou de l'eau.

 

Un anémomètre pour déterminer la vitesse du vent.

 

Un décamètre , des piquets, un marteau, une corde pour la détermination de l'aire minimale.

 

Des flacons, de l'acide pour la conservation des animaux$\ldots\ldots$

Les domaines d'étude que nous allons aborder durant cette sortie sont : 

 

Le climat, le sol, les animaux, les végétaux, les relations entre animaux, les relations entre végétaux et les relations entre animaux et végétaux.

$\begin{array}{|l|c|c|c|} \hline \text{Climat }&\text{Méthologie}&\text{Matériel}&\text{Précautions}\\ \hline \text{- Température }&\text{- Mesurer }&\text{thermomètre}&\\ \hline \text{- Ensoleillement }&\text{- Observer les zones ombragées et ensoleillées}&\text{- Exposition au soleil, luxmètre }&\text{Choisir un milieu exposé.}\\ \hline \text{- Vent}&\text{- Constater la direction du vent, sa vitesse.}&\text{- Girouette, sable}&\\ \hline \text{- Saison}&\text{- Consulter le calendrier et la pluviométrie}&\text{- Calendrier}&\\ \hline \text{- Humidité relative de l’air}&\text{- Apprécier par rapport à la saison}&\text{- Psychromètre, nos sens.}&\\ \hline \end{array}$

$\begin{array}{|l|c|c|c|} \hline \text{Eléments d’étude du sol }&\text{Méthodologie }&\text{Matériel }&\text{Précautions}\\ \hline \text{Structure du sol}&\text{Observer la disposition des grains de sable }&\text{Loups}&\\ \hline \text{Texture du sol}&\text{Observer la taille des grains de sable, sédimentation, tamisage }&\text{Loupes, microscopes, eau, tamis }&\text{Eviter les insectes piqueurs et les épines }\\ \hline \text{Perméabilité }&\text{Présence ou absence d’eaux stagnantes }&\text{Eau }&\\ \hline \text{Type de sol }&\text{Observer, expérimentations }&HCl\;,\text{eau, loupes, microscopes}&\\ \hline \end{array}$

$\begin{array}{|l|c|c|c|} \hline \text{Animaux}&\text{Méthodologie }&\text{Matériel }&\text{Précautions }\\ \hline \text{Recenser animaux }&\text{Observe }&\text{Jumelles, caméra, œil,}&\\ \hline \text{rencontrés }&&\text{Loupes }&\\ &&\text{Observer les traces, empreintes, excréments, terriers, }&\\ \hline \text{Mode de déplacement }&\text{mues de serpents, écouter les cris et chants d’animaux}&\text{Loupes, jumelles, caméra, œil}&\text{Eviter les espèces dangereuses}\\ \hline \text{Echantillons }&\text{Capturer et conserver dans une solution ou sécher. }&\text{Filet fauchoir et troubleau, Alcool, Formol, Bocaux}&\\ \hline \text{Mode de vie }&\text{Observations }&\parallel&\\ \hline \end{array}$

$\begin{array}{|l|c|c|c|} \hline \text{Les végétaux }&\text{Méthodologie }&\text{Matériel }&\text{Précautions}\\ \hline \text{Inventaire (répartition horizontale)}&\text{Relevés floristiques, Aire minimale, Herbiers}&\text{Corde, feuilles de papier, stylo, crayon.Chemisiers en carton, colle}&\\ \hline \text{Strates rencontrées (répartition verticale)}&\text{Appréciation de la taille }&\text{Décamètre }&\text{Eviter de piétiner les plantes et les épines des plantes}\\ \hline \text{Vitalité }&\text{Observer, toucher, casser…}&\text{Couteaux, ciseaux }&\\ \hline \text{Mode de vie }&\text{Observations }&\text{Types de développement racinaire (latérales ou pivotantes),}&\\ &&\text{présence ou absence de feuilles ou d’épines.}& \\ \hline \end{array}$

$\begin{array}{|l|c|c|c|} \hline \text{Relations }&\text{Méthodologie }&\text\text{Matériel }&\text{Précautions }\\ \hline \text{Relations interspécifiques }&&&\\ \text{(prédation, parasitisme,commensalisme symbiose, compétition, coopération)}&\text{Observations }&\text{Jumelles}& \hline \text{Relations intraspécifiques (famille, société)}&\text{Observations }&\text{Jumelles, loupes (fourmis, termites)}&\text{Ne pas déranger les animaux }\\ \hline \text{Dimorphisme sexuel }&\text{Observation }&\text{Sens (yeux)}&\\ \hline \end{array}$

$\begin{array}{|l|c|c|c|} \hline \text{Relations }&\text{Méthodologie }&\text{Matériel }&\text{Précautions}\\ \hline \text{Relations interspécifiques }&&\text{Loupes }&\\ \hline \text{épiphytisme, parasitisme, compétition)}&&&\\ \hline \text{Relations intraspécifiques (effet de masse)}&\text{Observations }&\text{Sens }&\text{Eviter de piétiner le moins possible les plantes et les plantes}\\ \hline \text{Type de reproduction }&&\text{Loupe}&\\ \hline \end{array}$

$\begin{array}{|l|c|c|c|} \hline \text{Relations }&\text{Méthodologie }&\text{Matériel }&\text{Précautions}\\ \hline \text{Alimentaire }&&\text{Dentition, dissection,  Jumelles, sens}&\\ \hline \text{Habitat }&\text{Observations }&\text{Jumelles, caméras, sens}&\text{Eviter de piétiner les végétaux et de déranger les animaux}\\ \hline \text{Les animaux fixés sur les plantes }&&\text{Sens }&\\ \hline \end{array}$

Il est très difficile voire impossible de réaliser un recensement de l'ensemble des espèces d'un milieu. 

 

Il est donc recommandé d'effectuer un fractionnement du milieu d'étude en parcelles égales appelées, aire minimale. 

 

Pour délimiter cet aire minimale, il faut d'abord choisir un milieu homogène en évitant les espaces mixtes (les zones de transition entre deux paysages : terrestre-aquatique). 

 

Déterminer l'aire minimale revient à choisir une surface petite et à recenser les différentes espèces qui s'y trouvent. 

 

A multiplier cette surface par $2$ et à recenser les nouvelles espèces rencontrées. 

 

Cette dernière surface sera également multipliée par $2$ et les nouvelles espèces rencontrées seront recensées.

 

 Ainsi de suite jusqu'à ce qu'aucune nouvelle espèce ne soit rencontrée. 

 

La dernière surface ayant des espèces nouvelles sera considérée comme étant l'aire minimale sur le terrain.

 

Toutefois, l'aire minimale réelle est obtenue en projetant le point d'inflexion de la courbe de variation du nombre d'espèces en fonction de la surface, sur l'axe des abscisses.

 

 

 

 

L'aire minimale est définie comme la plus petite surface renfermant le plus grand nombre d'espèce du milieu étudié.

Le recensement des espèces dans des relevés floristiques se fera sur des aires dont les dimensions sont égales à celles de l'aire minimale. 

 

Le relevé se fait à l'aide d'une fiche normalisée qui permet de recueillir les données écologiques suivantes 

 

$\bullet\ $La localisation géographique de la station étudiée ; 

 

$\bullet\ $La pédologie, hydrologie, topographie (pente, exposition) ; 

 

$\bullet\ $La structure de la communauté végétale (recouvrement, stratification) ; 

 

$\bullet\ $Les influences humaines et animales ; 

 

$\bullet\ $Les variables écologiques descriptives ; 

 

$\bullet\ $L'inventaire exhaustif des espèces végétales.

La fréquence d'une espèce dans un site, est le nombre de fois que l'espèce est rencontrée dans ce site. 

 

Elle peut être déterminée à partir de la formule suivante :

 

$\text{Fréquence }=\dfrac{\text{Nombre de relevés où l’espèce est présente }\times 100}{\text{Nombre total de relevés}}$

 

Chaque fréquence d'une espèce correspond à un indice de fréquence représenté dans le tableau ci-dessous.

$$\begin{array}{|l|c|c|} \hline \text{Fréquences }&\text{Indices de fréquence }&\text{Notation}\\ \hline\text{Moins de }19\%&\text{Espèce accidentelle}&I\\ 20\%-39\%&\text{Espèce accessoire}&II\\ 40\%-59\%&\text{Espèce assez fréquente }&III\\ 60\%-79\%&\text{Espèce fréquente }&IV\\ 80\%-100\%&\text{Espèce très fréquente }&V\\ \hline \end{array}$$

 

Des histogrammes de variation du nombre d'espèces en fonction de l'indice de fréquence peuvent être tracés (avant de tracer l'histogramme, il faut connaître le nombre d'espèces ayant le même indice de fréquence). 

 

Les résultats obtenus peuvent être comparés avec les histogrammes $1$ et $2.$

 

 

Histogramme $1$ : 

 

Espèces à indice $V$ et $IV$ plus abondantes, population homogène et stable. 

 

Ces végétaux sont caractéristiques d'un milieu où les conditions écologiques sont favorables.

 

 

Histogramme $2$ : 

 

Espèces à indice $I$ et $II$ plus nombreuses, population hétérogène et instable. 

Lors d'une sortie, des élèves du lycée AMAR TINE de PAMBAL ont eu à réaliser les relevés :

 

$\begin{array}{|l|c|c|c|c|c|c|} \hline \text{relvés }&1&2&3&4&5&6\\ \hline \text{Espèces}&ABCD&ABC&ABE&AB&AC&AD\\ \hline \end{array}$

 

1. Calculer la fréquence de chaque espèce.

 

2. Donner un indice de fréquence à chaque espèce.

 

3. Tracer l'histogramme de variation du nombre d'espèces en fonction de l'indice de fréquence.

 

Lorsque la population est hétérogène, une analyse de similitude doit être effectuée. 

 

Elle consiste à comparer chaque relevé avec les autres. 

 

Par exemple la comparaison entre deux relevés $1$ et $2$ fait apparaître des espèces communes aux deux relevés et des espèces contenues dans un seul relevé. 

 

Cette comparaison peut être obtenue à partir avec l'indice de similitude $(Is).$

 

$Is=\dfrac{\text{Nombre d’espèces communes aux relevés }\text{et }2\times 100}{\text{Nombre d’espèces totales des relevés }1\text{et }2-\text{Nombre d’espèces communes aux relevés}1\text{et }2}$

 

Les résultats obtenus sont recueillis dans un tableau à double entrées et l'indice de similarité entre deux parcelles sera noté. 

 

Dans un second tableau, nous allons classer les parcelles par indice de similitude le plus élevé. 

 

Les indices supérieurs à $35\%$ seront affectés d'une couleur et les indices inférieurs à $35\%$ seront affectés d'une autre couleur. 

 

Ce tableau permet de mettre en évidence ainsi la présence de groupements floristiques différents.

Tableau brut de similitudes

$$\begin{array}{|l|c|c|c|c|} \hline N^{\circ}\text{relevés}&1&2&3&4\\\hline1&100&&&\\\hline2&56&100&&\\\hline 3&40&15&100&\\\hline 4&80&26&8&100\\\hline \end{array}$$

Tableau élaboré de similitudes.

 

 

Nous avons ici deux formations floristiques différentes dans le cite visité.

L'abondance d'une espèce est l'importance d'un point de vue nombre d'individus de l'espèce. 

 

Elle peut être obtenue en faisant un décompte des individus de l'espèce.

 

La dominance d'une espèce est la surface couverte par cette espèce. 

 

Elle exprime le nombre d'individus d'une espèce par rapport au nombre total d'individus rencontrés dans le milieu.

 

$\text{Dominance }=\dfrac{\text{Nombre d’individus de l’espèce }\times 100}{\text{Nombre total d’individus}}$

 

En fonction du pourcentage de recouvrement, nous avons les espèces suivantes : 

$$\begin{array}{|l|c|} \hline \text{Espèces }&\text{Dominance } \hline \text{Espèce abondante }&100\%\geq\text{ dominance }> 75\%\\ \hline \text{Espèce très commune }&75\geq\text{ dominance }>50\%\\ \hline \text{Espèce commune }&50\%\geq\text{dominance }>25\%\\ \hline \text{Espèce peu commune }&25\%\geq\text{dominance }>5\%\\ \hline \text{Espèce rare }&5\%>\text{dominance }\\ \hline \end{array}$$

Calculer la dominance de chaque espèce.

$$\begin{array}{|l|c|c|c|c|c|} \hline &R_{1}&R_{2}&R_{3}&R_{4}&R_{5}\\ \hline \text{Esp }a&73&50&80&96&107\\ \hline \text{Esp }b&16&10&2&6&11\\ \hline \text{Esp }c&3&19&&4&6\\ \hline \text{Esp }d&4&7&&&13\\ \hline \text{Esp }e&4&16&&&8\\ \hline \end{array}$$