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 [ECOLOGIE] Biologie & Dynamique des populations

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Morrígann
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MessageSujet: [ECOLOGIE] Biologie & Dynamique des populations   Jeu 7 Aoû - 11:47

BIOLOGIE DES POPULATIONS
Une population se définie par un groupe d'individus de la même espèce interconnectés par la reproduction.
DISTRIBUTION D'UNE POPULATION DANS LE TEMPS
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Modèle de croissance logistique d'une population
N = nombre d'individus ; K = capacité environnement ; t = temps


Phase 1 - Lente augmentation de l'effectif à cause du faible nombre d'individus disponibles pour la reproduction.
Phase 2 - Les individus aptes à se reproduire sont plus nombreux. La population croit de manière exponentielle.
Phase 3 - La population atteint la capacité limite de l'environnement. La croissance de la population s'arrête.


DISTRIBUTION D'UNE POPULATION DANS L'ESPACE
Il existe trois types de distribution spatiale d'une population.

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La distribution agrégée Celle-ci se fait dans un environnement hétérogène où les ressources sont réparties de manière inégale. Cette distribution se retrouve également quand il existe des interactions sociales entre les individus (exemple avec la meute de loup).

La distribution régulière Celle-ci se met en place lors de compétition pour les ressources ainsi que lors d’interactions comportementales (exemple avec la distribution spatiale des arbres dans une forêt due à la compétition pour l'accès à la lumière et aux nutriments).

La distribution aléatoire Cette distribution est rare et n'implique pas d'interaction entre les individus.


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MessageSujet: Re: [ECOLOGIE] Biologie & Dynamique des populations   Jeu 7 Aoû - 12:07

DYNAMIQUE DES POPULATIONS - PARTIE 1
LES FACTEURS ABIOTIQUES ET LA DÉMOGRAPHIE DES POPULATIONS
Les facteurs abiotiques agissent à travers différentes valeurs.
- Leurs valeurs extrêmes (augmentation/diminution brutale des températures)
- Leurs valeurs globales (un [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] élevé provoque un hiver doux et humide en Europe tandis qu'un NAO faible provoque un hiver froid et sec)
- Leur cumuls (un fort cumul neigeux rend la nourriture inaccessible entraînant baisse de santé des parents qui produisent moins de descendants l'année suivante)

Les facteurs abiotiques "ressources", comme l'eau, servent à ajuster et à réguler les effectifs en fonction de la charge K de l'environnement.
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1 - quand les ressources sont abondantes, l'environnement a une plus grande capacité portante.
2 - quand les ressources sont faibles, la capacité portante de l'environnement diminue.

Les facteurs abiotiques "conditions" agissent directement sur les populations en limitant les effectifs mais sans avoir de rôle régulateur. Par exemple, une avalanche tuera 20 individus, que l'effectif de la population soit de 50 ou de 500.

Agissement des facteurs abiotiques
Indirectement à travers les ressources Chez les cerfs, les fœtus femelles se développent plus rapidement (et demandent donc davantage de ressources) en début de gestation que les fœtus mâles. Si un fort cumul neigeux réduisant l’accessibilité aux ressources survient au début de la gestations, les fœtus femelles seront désavantagés et les mâles seront plus nombreux (modification du sexe-ratio)

Indirectement à travers les interactions biotiques Une faible valeur de NAO est corrélée avec une grande meute de loup. Plus la meute de loups est grande, plus sa chasse sera efficace et plus la population de proie sera faible l'année suivante. Pour conclure, la prédation explique les effets du climat sur la densité des proies.

Directement à travers les limites physiologiques Au delà d'une certaine température, l'organisme ne peut plus maintenir ses conditions internes constantes, ce qui provoque la mort de l'individu.

L'action des facteurs abiotiques
Le profil de survie, par rapport à un facteur abiotique, varie d'une espèce à l'autre et au sein même de l'espèce.
Par exemple, l'espèce de poisson 1 va supporter des températures autour de 20°C alors que l'espèce 2 ne peut pas survivre au dessus de 15°C.

Optimum et tolérance Les limites individuelles expliquent directement les variations démographiques selon l'intensité du facteur.
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1 - plage où l'individu peu survivre, croître et se reproduire
2 - plage où l'individu peut survivre et croître
3 - plage où l'individu peut seulement survivre

Il existe des espèces généralistes (tolérance forte aux variations d'un facteur environnemental) et des espèces spécialistes (tolérance faible). Une espèce peut être généraliste pour un facteur mais spécialiste pour un autre (par exemple, espèce tolérante aux variations de t°C mais peu tolérante aux variations du taux d'oxygène).

Loi du minimum de Liebig Dans un environnement, l'abondance d'une espèce est conditionnée par le facteur dont le niveau d'intensité est le moins favorable.

Loi de tolérance de Shelford La distribution géographique d'une espèce est contrôlée par le facteur pour lequel elle a la plus faible amplitude de tolérance.


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MessageSujet: Re: [ECOLOGIE] Biologie & Dynamique des populations   Jeu 7 Aoû - 12:48

DYNAMIQUE DES POPULATIONS - PARTIE 2

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Dynamique d'une population
LA COMPÉTITION INTRASPECIFIQUE
Interaction entre des individus utilisant les mêmes ressources, induisant ainsi la baisse de la survie, croissance et reproduction d'une partie ou de la totalité des individus concernés. L'effet est négatif pour les deux populations.

Compétition par exploitation Utilisation directe d'une ressource limitante qui peut conduire à l'extinction entière d'une population.
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On dispose de 3 boîtes où l'on met 1 lézard dans chacune d'elles. On dispose de 10 proies au départ. On les met toutes dans la boîte 1. Le lézard dispose d'autant de nourriture qu'il veut et en mange 6. Puis, on distribue ce qui reste dans la boîte 2 et ainsi de suite. Au final, les individus des deux autres boîtes auront de moins en moins de ressources à disposition ce qui baissera leur capacité de survie et de reproduction.

Compétition par exploitation Il y a un contact direct entre les individus. Plus les individus seront nombreux, plus ils se battront pour avoir accès aux ressources. Cette compétition ne conduit pas à une exctinction de la population car celle-ci est maintenue par les vainqueurs.

Effet de la compétition intraspécifique
Effet sur la croissance et la mortalitéA forte densité la croissance des plantes est modifiée de manière négative. L'accès à la lumière du aux autres compétiteurs fait que la plante sera moins grande et produira peu de surface foliaire, ce qui aura pour conséquence une diminution de la photosynthèse.

Une densité de population forte conduit à une baisse des ressources disponibles, ce qui a pour conséquence de causer beaucoup de mortalité au sein des individus.

L'autolimitation écologique Le déclin progressif de la densité est corrélé à une augmentation de la biomasse de chaque individu survivant.

Effet sur la reproduction et l'immunité La compétition réduit la fécondité des femelles. Certaines espèces doivent atteindre un poids optimal pour pouvoir se reproduire. La diminue des ressources rend l'atteinte de ce poids difficile.
La compétition est stressante, ce qui a pour effet d'augmenter le taux de corticostérone (hormone de stress) qui provoque une baisse de l'efficacité du système immunitaire. Les individus deviennent donc plus vulnérables aux parasites et aux maladies, ce qui conduit à une augmentation de la mortalité au sein de la population.


L'EFFET ALLEE
Ce phénomène se rencontre à faible effectif de population (l'inverse de la compétition intraspécifique). L'effet Allee se définie par une relation positive entre 1 ou plusieurs traits des individus en fonction du nombre de conspécifiques. C'est à dire qu'une faible densité de population entraîne une baisse de la survie et de la reproduction.

Les mécanismes de l'effet Allee
Protection Si on est seul et qu'on mange, on ne peut pas utiliser ce temps à surveiller l'environnement, ce qui nous rend plus vulnérable aux prédateurs. Lorsqu'il y a beaucoup d'individus qui font le guet pendant qu'on mange, cela augmente notre chance de survie.

Effet de dilution - Pour un groupe de taille N, la probabilité d'être capturé vaut 1/N.
Effet de confusion - Difficulté pour un prédateur de capturer une proie aux mouvements imprévisibles dans un groupe.
Effet de satiété - Plus on est nombreux, plus les prédateurs seront rassasiés.

Prédation et reproduction
Plus la meute est grande, plus la probabilité de capturer une proie augmente.
Les angiospermes produisent des fleurs odorantes pour attirer les pollinisateurs. S'il y a peu de plantes, l'odeur sera moins attractive et n’entraînera pas une forte pollinisation.


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MessageSujet: Re: [ECOLOGIE] Biologie & Dynamique des populations   Jeu 7 Aoû - 13:50

DYNAMIQUE DES POPULATIONS - PARTIE 3
LA COMPETITION INTERSPECIFIQUE
Effet  négatif d'un organisme d'une espèce sur un organisme d'une autre espèce en consommant et limitant l'accès aux ressources, ce qui a pour effet de diminuer les composantes de la fitness des individus (survie, reproduction, croissance...).

Tout comme la compétition intraspécifique, la compétition interspécifique se fait par interférence et exploitation.

Les effets de la compétition interspécifique
Coexistence en situation de compétition
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Croissance des 2 espèces par rapport au taux de nutriment
1 - Espèces seules. On constate que les deux espèces ont à peu près les mêmes besoins écologiques.
2 - Espèces en compétition. Une espèce devient dominante sur l'autre.
Cette situation de compétition est fréquente. Les conditions environnementales influencent la compétition.

Exclusion par compétition
En situation d'interaction, une espèce consomme toutes les ressources nécéssaire à l'autre espèce et la fait disparaître.

Forces structurantes de la compétition interspécifique
Ségrégation écologique Tout d'abord, une niche écologique est une notion conceptuelle qui définit la position et l'amplitude d'une espèce par rapport à des facteurs écologiques dans un écosystème. La compétition interspécifique modifie l'amplitude et la position de la niche écologique.

Niche potentielle - Niche occupée par une espèce sans compétition avec d'autres.
Niche réalisée - Niche en présence d'espèces compétitrices.

Ségrégation spaciale Une espèce sans compétiteur occupera une certaine partie de l'espace. En présence d'un compétiteur, l'espace disponible pour l'espèce sera déplacé/réduit.
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