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Notions élémentaires d’écologie

Où vivent les espèces animales et végétales ?

  •  Qu’est-ce qu’un écosystème et comment fonctionne t-il ?
  •  Qu’est-ce qu’une niche écologique ?
  •  Qu’est-ce que la biodiversité et qu’entend on par richesse biologique ?
  •  Comment les écosystèmes évoluent ils ?

    Qu’est-ce qu’un écosystème et comment fonctionne t-il ?

    Un écosystème est défini comme un système biologique formé par deux éléments en interaction l’un avec l’autre :

  •  la biocénose
  •  le biotope

    La biocénose est constituée de l’ensemble des organismes vivant qui peuplent un milieu donné.

    Le biotope est constitué des éléments abiotiques (lumière, vent, humidité, température…) indispensables à la survie de la biocénose.

    Ecosystème = biotope + biocénose

    La nature et l’étendue des écosystèmes sont variables : une souche d’arbre peut être considérée comme un écosystème de même que la forêt dans laquelle elle se situe.

    L’ensemble des écosystèmes forme la biosphère, mince couche superficielle de la Terre occupée par les êtres vivants.

    La biocénose d’un écosystème renferme un ensemble d’espèces vivantes (concept d’espèce), qui ne sont pas indépendantes et qui peuvent êtres réparties en trois groupes, selon les modalités de leur nutrition :

  •  les producteurs (les végétaux chlorophylliens),
  •  les consommateurs (animaux herbivores et carnivores),
  •  les décomposeurs (champignons, bactéries et certains animaux).

    Le biotope quand à lui, est transformé par les effluents de la biocénose, qui sont intégrés dans des cycles biogéochimiques comme la formation des sols, le cycle du carbone et de l’azote.

    Une espèce, son habitat et sa niche écologique

    Définit ce qu’est une espèce
    Permet de mieux appréhender les conditions de vie nécessaires à une espèce

    Une espèce est formée par un ensemble d’êtres vivants se ressemblant morphologiquement et génétiquement.

    Ils sont capables de se reproduire entre eux dans des conditions naturelles.

    Leur descendance est indéfiniment féconde en conditions naturelles.

    Une espèce possède trois caractéristiques fondamentales en relation avec son environnement naturel :

  •  son aire de répartition (ou de distribution) géographique,
  •  son habitat,
  •  sa niche écologique.
    Aire de répartition géographique

    Zone délimitant la répartition géographique d’une espèce vivante qui inclut la totalité de ses populations. L’aire d’une espèce peut-être continue ou au contraire disjointe.

    Habitat

    A l’intérieur de cette aire, les populations de chaque espèce vont être distribuées dans un milieu de vie naturel, appelé l’habitat d’une espèce, auquel elles sont inféodées.

    Dans un habitat, tous les besoins de l’espèce concernée peuvent être regroupés en trois « besoins vitaux » :

  •  nourriture,
  •  reproduction,
  •  abri.
    1/ la nourriture

    Le milieu doit offrir aux plantes et aux animaux des ressources alimentaires suffisantes et accessibles.

    2/ la reproduction

    Lors de la reproduction, les exigences des êtres vivants se modifient et deviennent souvent plus importantes.

    Les animaux ont besoin de sites particuliers pour déposer leurs œufs ou mettre bas. Les jeunes ont une alimentation exigeante et sont particulièrement fragiles.

    Des conditions d’ensoleillement, d’humidité..., souvent bien différentes de celles exigées par les adultes, sont nécessaires pour les graines ou les plantules.

    3/ les abris

    En toute saison, les organismes doivent se protéger des agents extérieurs physiques (froid, sécheresse, vent) ou vivants (prédateurs, parasites, dérangements par les activités humaines...).

    Pour les plantes, il s’agit des conditions de sol et de microclimat propres à la station où elles vivent.

    Grâce à leur mobilité, les animaux peuvent utiliser divers types d’abris présents dans leur domaine vital.

    Dans chaque écosystème, plus le milieu est hétérogène plus il abrite d’habitats différents.

    Les habitats sont imbriqués les uns dans les autres : ainsi une forêt constitue un habitat en soi, mais les pousses des arbres, le feuillage de la canopée ou des branches les plus basses, les écorces constituent eux aussi autant d’habitats distincts – qualifiés souvent de microhabitats – à l’intérieur de celle-ci.

    Niche écologique

    Dans tout écosystème, il est fréquent que de nombreuses espèces puissent se rencontrer dans le même habitat, en revanche, en les observant attentivement on remarque qu’elles occupent chacune une niche écologique bien distincte.

    La niche écologique peut se définir comme le rôle de l’espèce (proies, prédateurs) dans le fonctionnement de l’écosystème.

    Selon la célèbre analogie d’Odum (1959) : " la niche écologique, c’est la profession de l’espèce alors que l’habitat en est l’adresse".

    Deux espèces ayant la même niche écologique sont donc en « compétition ».

    Le principe de la sélection naturelle tend à favoriser celle qui est la plus « adaptée » à la niche écologique, c’est-à-dire celle qui se reproduit et y survit le plus efficacement.

    La description d’une niche écologique comprend deux paramètres :

  •  des paramètres physico-chimiques caractérisant l’environnement où évolue l’organisme
  •  des paramètres biologiques

    Exemple

    Citons, deux espèces d’Hétéroptères aquatiques, la notonecte (Notonecta glauca) et la corise (Corixa punctata).

    Ces deux espèces de taille très voisine vivent dans les mêmes biotopes – de petites étendues d’eaux calmes, mares et étangs – et dans le même habitat (végétation aquatique).

    Cependant, elles occupent des niches différentes :

  •  les corises sont herbivores à tendance saprophage. Elles se nourrissent de fragments de végétaux morts ou en mauvais état tandis que les notonectes sont carnivores.

    La séparation entre différentes niches écologiques peut être franche (nature spécifique des proies) ou plus difficile à cerner (taille et date de maturité des proies ).

    Notion de biodiversité et d’évaluation de la diversité écologique

    Définit la richesse et la "remarquabilité" de certains milieux
    Donne des éléments pour évaluer cette richesse

    A l’origine, le terme « biodiversité » est le synonyme de « diversité biologique ». Ce terme a été adopté dans le langage courant à l’occasion du sommet de la Terre à Rio de Janeiro en 1992. Cependant, il était déjà utilisé depuis plusieurs années par les scientifiques.

    La biodiversité désigne la diversité de toutes les formes de vie et réunit :

  •  la diversité des espèces,
  •  la diversité génétique (variété des gènes, des souches ou des races au sein des espèces),
  •  la diversité des écosystèmes, des habitats et des processus écologiques (cycle de l’eau, l’érosion ou le dépôt des sédiments, etc),
  •  la diversité des paysages (trame écologique),
  •  la diversité des milieux abritant des espèces qui leurs sont inféodées (tourbières pour certaines plantes carnivores comme les Drosera, grottes et cavités pour les chauves- souris).

    Exemple

    La gestion d’un marais suppose d’agir à ces trois niveaux :

  •  Protéger directement les espèces (contre la cueillette ou une pression de chasse excessive),
  •  Protéger l’habitat (contre le piétinement, le creusement, ...)
  •  Agir dans le bassin versant pour protéger le cycle de l’eau qui alimente le marais (aussi bien en quantité qu’en qualité).

    Les milieux qualifiés de « remarquables » (prairies, grottes, coteaux calcaires) sont souvent associés à deux critères :

  •  la richesse spécifique de ces milieux et
  •  la présence d’espèces rares.

    La richesse spécifique d’un milieu correspond au nombre total d’espèces présentes dans un biotope. Elle varie en fonction du nombre d’espèces et de la surface sur laquelle elles sont présentes.

    En général cette richesse est liée à la qualité du territoire (ressources alimentaires, abris, site de nidification, de ponte…)

    On considère qu’une espèce est rare lorsque ses effectifs ou son aire de répartition sont limités, ces deux critères n’étant pas obligatoirement liés. D’autre part, la rareté doit s’exprimer selon une échelle géographique précise : rareté locale, régionale, nationale, mondiale ...

    Par exemple l’aire de répartition de la Coronnelle girondine en Europe est réduite.

    Cette espèce propre au Sud-ouest de l’Europe atteint sa limite nord de répartition en Charente Maritime (presqu’île d’Arvert et en Haute Saintonge. Plus fréquemment, elle est également observée sur l’île d’Oléron (Thirion et al, 2002) .

    Cette espèce peut être considérée en danger dans l’ouest de la France.

    Evolution des écosystèmes et successions écologiques

    Comprendre pourquoi il est nécessaire d’entretenir certains milieux naturels
    Cerner l’impact de l’Homme sur les milieux
    Savoir pourquoi il existe différents types de milieux
    Evolution des écosystèmes

    Les écosystèmes ne sont pas statiques, ils peuvent se transformer au cours du temps par :

  •  l’influence de processus écologiques nommés successions écologiques, entraînant leur évolution lente vers un autre type d’écosystème,
  •  l’influence de perturbations sporadiques et brusques.
    Succession écologique

    Une succession écologique est un processus d’évolution libre d’un milieu naturel au cours du temps. Cela consiste en une série d’étapes devant se succéder dans un ordre adéquat : différentes communautés végétales et animales, sols, etc... se remplacent.

  •  la première communauté à s’installer sur un sol nu est dite pionnière
  •  les communautés subséquentes sont les séries
  •  la communauté finale est un état d’équilibre stable atteint par le complexe climat-sol-flore-faune en un lieu donné. Cet état d’équilibre est appelé climax.

    Exemple de succession écologique

    Terrain nu => végétation pionnière => prairie => arbustes => forêt


    Dans nos régions tempérées, le stade climax est généralement la chênaie, la hêtraie, ou la chênaie-hêtraie.

    Gestion des milieux

    Une gestion d’un milieu naturel doit tenir compte de ces mécanismes spontanés d’évolution des écosystèmes. Le maintien de stades pionniers (pelouses, prairies, plages de graviers, ...) ou intermédiaires implique de conserver le jeu fréquent de perturbations « rajeunissantes ».

    Exemple

    Le Conservatoire Régional d’Espaces Naturels Poitou Charentes gère différents types de milieux.

    Les pelouses sèches de la Côte-Belet (Deux-Sèvres) sont très riches en espèces (Orchidées, Pie grièche écorcheur (Lanius collurio)). Si ce type de milieu n’est pas entretenu, par fauche et débroussaillage, les pelouses sont colonisées par les arbustes et certaines graminées. Elles vont alors évoluer vers un boisement. Les espèces de pelouses sèches vont disparaître.

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