Les techniques adaptatives à l’étude écologique sur le terrain

Programme pédagogique svt TCS-BIOF

Chapitre n°1 La Sortie Ecologique

Introduction :

Le terme écologie vient du grec oikos (habitat ,maison) et logos(science), c’est la science de l’habitat. Ce terme désigne la science qui étudie les interactions entre les êtres vivants et leur milieu de vie, ainsi que les interactions entre les êtres vivants eux-mêmes.

I/ TECHNIQUES D’ETUDE DE LA REPARTITION DES VEGETAUX :

1) La Stratification de la végétation :

a- la stratification verticale :

Dans une foret on peut schématiser la végétation comme se dessous :

répartition verticale des végétaux

Qu’est ce que vous remarquez ?
Determiner les différentes Strates végétales et leurs caractéristiques.

On observe qu’il y a une répartition verticale des végétaux, Cette organisation est du à la compétition des végétaux vis-à-vis de la lumière , donc on parle de la stratification verticale des végétaux, On distingue 5 étages ou strates de la végétation:

Strate arborescente (la foret) : se compose uniquement d’arbres de plus de 5 mètres de hauteur.
Strate arbustive (La lande) : elle mesure entre 2 et 5 mètres de hauteur et se compose d’arbustes et d’arbrisseaux.
Strate herbacée (La pelouse) : elle mesure moins de 2 mètres de hauteur et se compose principalement de plantes herbacées .
Strate muscinale: elle ne mesure que quelques centimètres de hauteur et est principalement formée des mousses, lichens et champignons.
Strate souterraine (racines, mycélium de champignon).

Interprétation :
Cette organisation verticale a beaucoup de conséquences sur le fonctionnement de la forêt. La plus évidente concerne la lumière. Celle-ci est captée à chaque niveau mais devient plus faible qu’on se rapproche du sol.
Cette stratification végétale induit aussi un partage de l’espace entre les animaux qui ne fréquentent souvent qu’une strate donnée. C’est le cas des oiseaux par exemple qui s’activent à hauteur préférentielle.

II/ Technique de mesure de la hauteur des arbres :

Mesure de la hauteur d'un arbre, Othmane veut mesurer un jeune chêne avec une croix de bûcheron comme le montre le schéma ci-dessous.

Les techniques adaptatives à l’étude écologique sur le terrain

Utilissation d'une croix de bûcheron

Il place la croix de sorte que O, D et A d'une part et O, E et B d'autre part soient alignés.
Il sait que DE = 20 cm et OF = 35 cm. Il place [DE] verticalement et [OF] horizontalement.
Il mesure au sol BC = 7,7 m.

1. Le triangle ABO et un agrandissement du triangle ODE. Justifier que le coefficient d'agrandissement est 22.
2. Calculer la hauteur de l'arbre en mètres.
3. Certaines croix de bûcheron sont telles que DE = OF. Quel avantage apporte ce type de croix ?
4. Othmane enroule une corde autour du tronc de l'arbre à 1,5 m du sol. Il mesure ainsi une circonférence de 138 cm.
Quel est le diamètre de cet arbre à cette hauteur ? Donner un arrondi au centimètre près.

1. Puisque le triangle ABO est un agrandissement du triangle ODE, le coefficient

d'agrandissement est

(1).

Nous avons OH = CB et

car CB = 7,7 m = 770 cm. Nous trouvons bien

2. Nous avons alors

. Donc

ou encore

Conclusion : l'arbre mesure 4,4 m de hauteur.

3. Si DE = OF alors la relation (1) établie à la question 1. permet d'écrire AB = OH = BC.

Conclusion : si on utilise une croix du bûcheron telle que DE = OF, la hauteur AB de l'arbre est donnée directement par la mesure de la distance au sol BC.

4. Le périmètre

d'une circonférence de diamètre

est donné par la relation

. Nous avons

c'est-à-dire

valeur arrondie au cm.

a- La stratification horizontale :

Pour réaliser la répartition horizontale de la végétation on va suivre les étapes suivantes :

dessiner la coupe topographique de la région étudiée
présenter les principaux types de végétaux sur la coupe topographique en utilisant des symboles
légender les symboles utilise et déterminer l’orientation et le titre

Le document 3 présente un exemple de la stratification horizontale de la végétation :

la stratification horizontale de la végétation dans la forêt de MKHINZA

Interprétation :
proposer une explication de la stratification horizontale .
La stratification horizontale est due aux différences dans la quantité d’eau, de nutriment, type de sol, ce qui affecte la répartition des plantes.

I- Techniques de la récolte et de la conservation des êtres vivants

1- Quelques techniques de récolter les animaux

a- Capture au vol

A l’aide d’un filet fauchoir. Elle se fait par des mouvements latéraux. Une fois l'insecte dans le fond du filet, enfermez-le en tournant rapidement le manche de façon à faire passer le sac par-dessus l'anneau.

capture au vol par un filet fauchoir

b- Le piège-fosse (ou piège à insectes)

C’est une méthode facile à utiliser et très efficace pour obtenir des insectes qu’on pourrait difficilement obtenir autrement. Il s'agit tout simplement d'un contenant (genre pot à confiture ou pot de yogourt) enfoncé dans le sol. Les insectes qui y tombent ne peuvent en sortir, grâce a la présence de paroi lisse.

Montage de piège à insectes

c- L’aspirateur à insectes :

Les insectes et autres petites bêtes sont parfois difficiles à observer sans les capturer. Pour ce la on utilise l'aspirateur à bouche, elle permet de capturer de petites bêtes sans les endommager. En aspirant avec la bouche par le petit tube tout en visant une insecte avec l'autre tube, elle se retrouvera à l'intérieur de la boîte sans risquer de l’avaler

Schéma de l’aspirateur à bouche

d- Parapluie japonais :

Sert à capturer les insectes et autres arthropodes qui vivent sur les banches des arbres, il suffit de le tenir ouvert sous une branche basse et de taper celle-ci d’un coup avec un bâton on récupère sur la toile les occupants de la branche.

Parapluie japonais

e- L'appareil de berles :

Cet appareil sert à capturer les petits invertébrés qui vivent dans la litière du sol, ou dans l'humus. On place simplement un échantillon de sol dans un entonnoir au fond duquel on a placé un grillage pour retenir le contenu (mais assez gros pour laisser passer la faune du sol. On place ensuite une source de chaleur au-dessus (une lampe ).

Au fur et à mesure que le sol se réchauffe et s'assèche, les organismes qu'il contient migreront vers le fond jusqu'à finalement traverser la grille et tomber dans un flacon d'alcool placé sous l'entonnoir.

Schéma de l’appareil de berlès

2- Conservation des espèces.

a- Techniques de conservation des animaux

Pour conserver les animaux récoltés, on a recours è plusieurs techniques qui diffèrent selon les caractéristiques de l’animal.

► une collection d’insectes :

Pour réaliser une collection d’insectes on suivre les étapes suivantes :

● faire fixer les insectes captés sur un plateau de liège, ou un carton solide et blanc,

● couvrez avec un film transparent.

● Coller sous chaque échantillon une étiquette portant le nom scientifique (latin), le nom en français et le nom en arabe de l’insecte ainsi que la date et le lieu de récolte

Photo d’une collection d’insectes

Oiseaux neutralisé(momifié).
Spécimens de reptiles conservés dans une solution alcoolique (formol).

b- Techniques de conservation des végétaux.

L’herbier

Pour préparer un herbier on va suivre les étapes suivantes :

● Etaler les plantes entre deux feuilles de papier journal, empiler le tout sous une masse lourde.

● Changer le papier journal tous les 2 jours pendant les premiers temps puis laisser sécher.

● Fixer chaque plante sur une feuille blanche

● Coller sous chaque échantillon une étiquette portant le nom scientifique (latin), le nom en français et le nom en arabe ou en amazigh de la plante ainsi que la date et le lieu de récolte.

Remarque:
Il est possible de faire un herbier numérisé en scannant les plantes.

photo d'un herbier

III- L’étude statistique des êtres vivants

1- Technique d’inventaire et du dénombrement des végétaux :

Comme il n’est pas possible d’étudier en détail la totalité d’un milieu de vie, un choix de la zone à étudier s’impose. Pour la réalisation d’un relevé trois conditions sont exigées:

● Dimensions adéquates, pour contenir un échantillon d’espèces représentatives de la communauté

● Uniformité de l’habitat, le relevé ne débordera pas sur deux habitats différent.

● Végétation homogène, la surface a étudier (aire) doit se situe dans une zone aussi homogène que possible

Figure 1 : Le choix de la station de relevé

Figure 2 : Système de surfaces emboîtées

Le lieu des relevés ne doit pas se situe prés d’une lisière, et ne pas placé dans un espace mi-forêt ou mi-prairie.

Apres la détermination de lieu des relevés, on utilise la technique du quadrillage (Fig.2). puis on dresse la liste des espèces végétales rencontrées et on note pour chaque espèce le nombre d’individus.

Il est recommandé de faire plusieurs relevés jusqu’à l’obtention d’un quadrat où toutes les espèces de la station soient répertoriés : surface minimale.