Aperçu des sections

  • Généralités

    Tout replier Tout déplier

    Enjeux

    Il est important pour l'humanité de comprendre son environnement car nous avons la capacité de modifier l'environnement grâce à l'utilisation de la technologie. Par conséquent, l'écologie est plus que la simple compréhension des interrelations entre les organismes et leur environnement; Elle représente aussi les relations de dimensions sociales, politiques, économiques et technologiques. C'est aussi l'étude du développement évolutif des organismes, la productivité biologique et le flux d'énergie dans le système naturel. 


    • Objectifs de l’enseignement :

       L'objectif des travaux dirigés relatifs à la matière de la biologie et à l’écologie des populations est consolider les connaissances des étudiants sur la matière de leur faire parvenir la compréhension :

      -Que la population constitue l’unité fondamentale de toute biocénose ;

      -Que les communautés animales et végétales propres à chaque écosystème sont l’expression du rassemblement d’un important nombre de populations appartenant à l’un ou à l’autre des grands règnes d’être vivant qui interagissent les unes avec les autres ;

      -Que chaque population possède ses propres caractéristiques.


    • Annonces Forum

    • Interactions de la Biocénose avec sa Biosphère

  • Section 1

    • Définitions :

      Écologie

      C’est l’étude des écosystèmes, les relations des organismes avec leur environnement, et les interactions qui déterminent la distribution et l’abondance de ces organismes.

      Il s'agit de comprendre les mécanismes qui permettent aux différentes espèces d'organismes de survivre et de coexister en se partageant ou en se disputant les ressources disponibles (espace, temps, énergie, matière).

      L’écologie s’appuie sur d’autres sciences telles la climatologie, l'hydrologie, l'océanographie, la chimie, la géologie, la pédologie, la physiologie, la génétique, l’éthologie, ... etc. Ce qui fait de l’écologie une science pluridisciplinaire.


      Biocénose

      Ensemble des êtres vivants qui occupent un milieu donné (le biotope), en interaction les uns avec les autres et avec ce milieu.

       

      Biotope  

      C’est le lieu de vie des êtres vivants défini par des caractéristiques physiques et chimiques. C’est le fragment de la biocénose qui fournit à la biocénose le milieu abiotique indispensable. Il se définit aussi comme l’ensemble des facteurs écologiques abiotiques (substrat, sol, climat,,,) qui caractérisent le milieu où vit une biocénose déterminée.


       Biosphère 

      La biosphère est la partie de l’écorce terrestre ou la vie est possible, elle comprend :

      1- La Lithosphère partie solide de l’écorce terrestre,

      2- L’Atmosphère la couche gazeuse entourant la Terre,

      3-L’Hydrosphère partie du système terrestre constituée d’eau.

      La Biosphère désigne donc l’ensemble de ces milieux ainsi que tous les êtres vivants qui y vivent.

       Le savant Edward Suess suppose que la vie ne pouvait se développer que dans les limites très précises de ces trois éléments. il a proposé d'appeler l'enveloppe de la biosphère par la SIGNATURE DE LA VIE.


       Dynamique des populations                                                                                                                                                                                              C’est l’étude des fluctuations dans le temps du nombre d’individus au sein d’une population d’êtres vivants ; La dynamique des populations est l’évolution des populations qui subissent des variations (accroissement ou diminution) en nombre sur une courte ou longue période.


      Écosystème

      L’écosystème est l’ensemble qui regroupe, la communauté des vivants (biocénose : animaux, plantes, micro-organismes), et l’environnement géologique, pédologique et atmosphérique, (biotope : climat, roches, relief…).

      ÉCOSYSTÈME = BIOTOPE + BIOCÉNOSE

       

      FONCTIONNEMENT DES ÉCOSYSTÈMES

      L'écosystème est une unité fonctionnelle caractérisée par un flux de l'énergie et un recyclage de la matière entre ses différentes composantes inertes et vivantes.

      Les êtres vivants de la biocénose jouent chacun un rôle déterminé dans leur écosystème

      Ils sont répartis en trois grandes catégories fonctionnelles :

      1-Les producteurs (bactéries et plantes chlorophylliennes essentiellement),

      2-Les consommateurs (animaux herbivores et carnivores) et

      3-Les décomposeurs (bactéries, champignons, certains animaux).

      Ces 03 catégories sont réunies par des liens « alimentaires », dits trophiques : c’est ce que l’on appelle les chaînes alimentaires qui, ensemble, forment un réseau trophique.

      Ces chaînes se caractérisent par des échanges d'énergie et de matière (cycles écologiques) s'effectuant dans le sens : producteurs → consommateurs → décomposeurs.



    • Structure et Organisation des biocénoses

    • Les Nations Unies ont établi au début des années 1970 un projet intitulé l'Homme et la Biosphère, qui favorise le développement durable. Un réseau de réserves de biosphère établi par un groupe de travail, qui étudie la relation équilibrée entre l'homme et le monde naturel

      Réserve de Biosphère de Seaflower, en Colombie: Le lézard mange les fruits rouges d'un jardin de cactus. 


      .


    • Biosphère du Long Lake, le plus grand, le plus élevé et le plus profond lac  de la Vallée de JIUZHAIGOU  situé dans le sud de la Chine, classé par l'UNESCO. 


    • CELESTUN une biosphère de la réserve dans le Yucatan, au Mexique, c’est une zone humide en l'hiver, refuge à de vastes colonies de flamants roses (Phoenicopterus roseus).

       Cette  biosphère préserve les lieux de nidification des  tortues de mer menacées ainsi que des oiseaux aquatiques.


    • Types d'écosystème

      • Les écosystèmes terrestres.

      • Les écosystèmes aquatiques.

      • Écosystèmes mixtes (eau-terre) et aéroterrestres (air-terre).

      • Les écosystèmes paysagers modifiés artificiels ou non naturels (créés par l’homme)

      1-Écosystèmes terrestres et leurs types

      • Déserts (30%).

      • Savanes et prairies tropicales telles que les steppes, les prairies et les pâturages (20 %).

      • Jungles (23%).

      • Écosystème forestier, c'est-à-dire, les forêts tempérées et la toundra (17%).

      • Zones de culture (10%).

      2-Écosystèmes aquatiques

      • océans

      • Mers

      • Récifs

      • Eaux côtières Lacs

      • Rivières

      3-Écosystèmes mixtes

      • Zones humides

      • Mangroves.

      • Marais.

      • Côtes.

      4-Les écosystèmes artificiels

      • Écosystèmes urbains.

      • Écosystèmes agricoles.

      • Écosystèmes de barrages ou de réservoirs


      Figure 1: Composants d'un écosystème



    • Écosystème forestiers

      Les écosystèmes forestiers sont complexe  et présentent des diversités d'espèces différentes d'arbres et d'espèces animales, ainsi que de nombreux champignons et bactéries  en interaction les uns avec les autres. Ces types d'écosystèmes varient selon le climat où ils se trouvent;

      Picture background

    • Écosystème désertique

      Les déserts  sont des zones arides avec  une flore  maigre. C'est l'écosystème plus sec sur la Terre, ce qui explique l’absence de végétation et la faible richesse biologique. Dans ces écosystèmes, la flore et les animaux ont appris à supporter les environnements extrêmes.


    • Les écosystèmes aquatiques

      Un écosystème aquatique est une communauté d'organismes vivants dans un environnement à base d'eau. Cela englobe un large éventail d'environnements, y compris les marais, les lacs, les rivières,  les mers et les océans...  Les écosystèmes aquatiques sont devenus de plus en plus menacés en raison de la pollution.


  • Section 3

    • Domaines d’intervention
      La dynamique de populations est la science qui étudie les caractéristiques qualitatives et quantitatives des populations ; elle analyse les variations d’abondance des diverses espèces pour en rechercher les causes et si possible les prévoir.

      Les études écologiques portent conventionnellement sur trois niveaux :  L’individu, la population et la communauté.

      1- La Communauté ou biocénose est l’ensemble des populations d’un même milieu, peuplement animal (zoocénose) et peuplement végétal (phytocénose) qui vivent dans les mêmes conditions de milieu et au voisinage les uns des autres:

      * la biocénose concerne la synécologie : c’est la science qui analyse les rapports entre les individus qui appartiennent aux diverses espèces d’un même groupement et de ceux-ci avec leurs milieux.

       2-La Population est un groupe d’individus de la même espèce occupant un territoire particulier à une période donnée.

      * la population concerne l’écologie des populations, 

      La dynamique des populations : c’est la science qui étudie les caractéristiques qualitatives et quantitatives des populations : elle analyse les variations d’abondance des diverses espèces pour en rechercher les causes et si possible les prévoir.

      3-L'Individu est un spécimen d’une espèce donnée:

      * l’individu concerne l’autoécologie : c’est la science qui étudie les rapports d’une seule espèce avec son milieu.                                              L'autoécologie définit les limites de tolérances et les préférences de l’espèce étudiée vis-à-vis des divers facteurs écologiques et examine l’action du milieu sur sa morphologie et sa physiologie.


    • Population 

      Ensemble d'individus appartenant à la même espèce géographiquement localisé. Ayant des ancêtres communs, ils sont plus susceptibles de se reproduire entre eux qu'avec des individus d'une autre population et vivent sur un territoire dont les limites sont celles de la biocénose dont cette espèce fait partie.

      Une population est une entité qui possède sa propre organisation, ses propres paramètres de répartition spatiale, de densité, de structure, de natalité et de mortalité...

      Un des objectifs essentiel de la dynamique des populations est l'étude des mécanismes qui régulent les effectifs de chaque population et qui contrôlent sa répartition et son abondance.
      Une population constitue une entité écologique qui possède ses caractéristiques propres. Une des caractéristiques de ces populations est leur relative stabilité.  En étudiant sur une durée suffisante les principales populations d'une communauté, on constate que leurs effectifs ne présentent pas, de variations spectaculaires.


      Figure 1: Types de niveaux écologiques



  • Section 4

    • Les facteurs écologiques

      Un facteur écologique est tout paramètre phisico-chimique ou biologique susceptible d’agir directement sur les êtres vivants durant au moins une phase de leur cycle de vie. Les facteurs écologiques agissent différemment sur les êtres vivants :

      *Ils interviennent dans la répartition des êtres vivants en éliminant certaines espèces des espaces dont les conditions ne lui sont pas favorables ;

      * Ces facteurs influencent la densité des populations dans leur milieu en modifiant le taux de fécondité et de mortalité de diverses espèces;

      * Ils favorisent l’apparition des modifications adaptatives chez certains êtres vivants.

       1) Classification des facteurs écologiques

      On distingue des facteurs abiotiques et biotiques.

      A / Facteurs Abiotiques

      Les facteurs abiotiques représentent l'ensemble des facteurs physico-chimiques d'un écosystème ayant une influence sur une biocénose.  Ils se classent en plusieurs catégories :

      A-1. Les facteurs climatiques :

      L'énergie et l'eau conditionnent la vie, qu'elle soit animale ou végétale. Pour les plantes, l'énergie c'est la lumière

      - La lumière : Elle est essentielle pour les êtres vivants photosynthétiques. La photopériode, la quantité et la qualité de la lumière parvenant aux organismes vivants influent sur leur biologie, morphologie, comportements...etc. 

      - La température : En générale la majeure partie des êtres vivants se développent à des températures peu variables, certaines tolérant de plus grandes variations. 

      - L’eau : Elle représente de 70 à 90% des tissus de beaucoup d’espèces. L’approvisionnement en eau et la réduction des pertes constituent des problèmes écologiques et physiologiques fondamentaux. Les espèces vivantes, en fonction de leurs besoins en eaux, et par conséquent de leur répartition dans les milieux, on distingue :  

      A-2. Les facteurs chimiques

      Les sols salés et abritent une végétation adapté à ce type de milieux.

       Le calcium, élément chimique présent dans le sol influence la répartition des organismes vivants. 

       La matière organique influence aussi le développement des espèces qui est variable en fonction de la structure, de la composition, de la teneur en humus et de la richesse en vie microbienne des sols. 

      A-3. Les facteurs topographiques

      La topographie affecte les espèces de plantes, à travers ses effets sur des paramètres climatiques (influence sur les précipitations, la température...etc) et ses effets sur le sol (variation de la teneur en eau des sols selon la pente, érosion...). 

      B- Les facteurs biotiques :  C’est l’ensemble des interactions qui existent entre des individus de la même espèce ou d’espèce différentes :   prédation, parasitisme, compétition, symbiose, commensalisme, amensalisme, neutralisme...etc. Ces interactions peuvent être  nuisibles, neutres ou bénéfiques –,0,+. Ils sont classés selon diverses types : intra-spécifiques et interspécifiques. 

      a- Le mutualisme (+/+) علاقة تبادلية : Interaction biologique favorisant la croissance, la reproduction et/ou la survie des deux espèces inter-agissantes ; le bénéfice est réciproque (association non obligatoire à bénéfices réciproques).

      Un des individus apporte des bénéfices à l'autre et reçoit lui-même un bénéfice en retour,  Cependant, l'un et l'autre peuvent vivre séparés. Ex: la pollinisation des fleurs par les pollinisateurs

          

      Photo 1: exemple de mutualisme entre les fourmis et les pucerons les premières déplacent les pucerons aux endroits de nouritures, les seconds leurs secrètent et leurs fournissent le miella (liquide visqueu sucré) 

      b- Le commensalisme (+; 0) علاقة التعايش : association dont un seul tire profit, sans pour autant nuire à l'autre.  Le commensalisme peut impliquer des avantages pour une espèce, tels que le transport, l'obtention de nourriture ou la protection contre les prédateurs ou des conditions abiotiques défavorables.

      Photo 2: Balanes et baleine: Les Balanes à vie immobile, fixées à un support (sur un quai, un bateau…) sécrètent une colle puissante leur permettant de s’ancrer sur la peau de la baleine. elles restent sur son dos jusqu’à sa mort, 

      c- Le parasitisme (-,+)علاقة التطفل est une association étroite entre deux espèces dont l'une, l'hôte, héberge la seconde et vit à ses dépends. Exemples : certains parasites sont externes (la tique du chien) d'autres sont  internes (le ténia). 

                      

      Photo : Ténia parasite du tube digestif                                            Photo :   Cuscute parasitant les plates vertes

      2- L’amensalisme (- ; o) علاقة عدم الإحساس : c’est l’opposé du commensalisme , Il s’agit d’une situation où une espèce est perturbée par une autre sans que cette dernière y trouve un avantage particulier. l’amensalisme est  appelé aussi antagonisme, Ex: Les moutons et les bovins qui piétinent l'herbe à leurs passages,, l'herbe est écrasée et affectée négativement, alors que la présence de l'herbe n’a pas de conséquences négatives sur les sabots des animaux.

      6- La compétition (- ; -) علاقة منافسة : concerne deux espèces qui recherchent la même ressource, Ex : Compétition des plantes herbacées pour la lumière en milieu forestier; concurrence pour la nourriture entre les loups et les renards, qui chassent les oiseaux, concurrence entre les plantes, qui se battent pour l'accès à la lumière, l'eau et des éléments nutritifs, combat d'oiseaux pour le territoire de nidification. 

           

      7- Le neutralisme, (0; 0) علاقة حيادية : ou indifférence, cas d’absence d'interaction. Les deux espèces sont différentes (indépendantes) ils n’ont aucune influence l’une sur l’autre. Les espèces cohabitent sur le même territoire sans qu‘il y a d'influence de l’une sur l’autre . Il y a absence d interaction concurrentielle,


      Photo 5: Exemple de neutralisme 


      Figure 1: Résumé des différents effets des relations biotiques

    • Interactions du milieu et des êtres vivants :
      Les réactions des êtres vivants face aux changements des facteurs physico-chimiques du milieu s'observent sue leur morphologie, leur physiologie et leur comportement.
      Les effectifs des êtres vivants sont fortement réduits ou totalement éliminés lorsque l’intensité des facteurs écologiques est proche des limites de tolérances ou les dépasse.

      Loi de tolérance (intervalle de tolérance) :
      Cette loi stipule que pour tout facteur il existe un domaine de valeurs dans lequel tout processus écologique s’effectue normalement (intervalle de tolérance) . C’est à l’intérieur de cet intervalle que la vie d'un organisme, d'une population ou d'une biocénose est possible.

      La borne inferieure de ce gradient délimite la mort par carence, la borne supérieure délimite la mort par toxicité.

      À l’intérieur de l’intervalle de tolérance existe la valeur optimale, ou la croissance et le développement de la communauté s’effectuent à une vitesse maximale.

      La valence écologique d'une espèce représente sa capacité à supporter les variations plus ou moins grandes d'un facteur écologique.

      Elle représente la capacité à coloniser ou à peupler un biotope donné.

      * Une espèce à forte valence écologique est  capable de peupler des milieux très différents et supporter des variations importantes de l’intensité des facteurs écologiques, elle est dite Euryèce.
      * Une espèce à faible valence écologique ne pourra supporter que des variations limitées des facteurs écologiques, elle est dite Sténoèce.
      * Une espèce à valence écologique moyenne, est dite Mesoèce.

      Loi du minimum :
      Cette loi stipule que la croissance d’un végétal n’est possible que si tous les éléments indispensables sont présents en quantités suffisantes dans le sol. Ce sont les éléments déficitaires dont la concentration inférieure à une valeur minimum conditionne et limite la croissance. La loi est généralisée à l’ensemble des facteurs écologiques sous forme d’une loi dite loi des facteurs limitant.

      Facteur limitant
      Un facteur écologique joue le rôle d’un facteur limitant lorsqu’il est absent ou réduit au-dessous d’un seuil critique ou bien s’il excède le niveau maximum tolérable. C’est le facteur limitant qui empêchera l’installation et la croissance d’un organisme dans un milieu.



  • Section 5

    • Introduction

      En écologie, il est généralement impossible d’étudier, de qualifier, de quantifier et de mesurer des caractéristiques sur l’ensemble d’un groupe ou toute la population d’étude.  Ceci résulte des contraintes de temps, d’argent, du manque de personnel qualifié, de fesabilité…etc.

      Aussi, il est impossible de capturer ou mettre la main sur l’ensemble des individus d’une population, impossible aussi  de mesurer, par exemple la hauteur de tous les arbres d’une forêt de plusieurs milliers d’hectares, ou de visiter tous les lacs d’une région de plusieurs milliers de km2 . 

      L’échantillonnage, lorsque il est bien fait, permet cependant de mesurer ces caractéristiques sur un nombre restreint d’unités du groupe et d’arriver à une estimation des paramètres d’étude qui sera alors précise et représentative de l’ensemble des unités du groupe.

      Quelle Démarche entreprendre pour effectuer une étude de recherche?

      Exemples d’études de biodiversité:

      A-Combien d’espèces d’oiseaux sont présentes dans cette forêt ?

      B-Quelle est la taille des poissons de ce lac ?

      C-Combien y a-t-il d'individus de cette espèce de plante dans ce parc national ?

      D- Densité des papillons du jour dans la zone de Ain Skhouna Saida?

      Pour entamer ces étude la réponse à certaines questions est nécessaire avant d'échantillonner,

      1- Quels est le types d’habitat choisir? (zone d’étude)
      2- Combien de points d’échantillonnages doivent-etre fixés? (représentativité)
      3- Quels est la période la plus propice pour l’échantillonnage ? (temps, saison, période)
      4-Quels sont les variables à mesurer? L’abondance, la taille, le stade d’évolution, la surface des stations…etc

      Échantillonnage

      Définition;

      L’échantillonnage est la procédure par laquelle les échantillons (fragments d’un ensemble) sont prélevés. On ne mesure pas le tout d'un système biologique, mais un ou des fragments de l’ensemble prélevés pour juger de certaines propriétés de ce tout.

      L'échantillon est une collection d’éléments prélevés dans la population statistique ,
      L’échantillon doit être représentatif, il doit refléter sa composition et sa complexité et fournir une estimation précise des paramètres mesurés.
      Les résultats d’une étude sont d’autant plus fiables que le nombre de données à traiter est important. Donc plus le nombre d’échantillons est important, plus les résultats seront fidèles à la réalité et plus la valeur estimée s’approche de la valeur réelle, le résultat devient plus précis.

      L’échantillonnage consiste à n’étudier qu’une partie représentative des éléments puis d’extrapoler les résultats sur l’ensemble de la population étudiée.

      Population cible (population mère) : Partie vaste incluant la population statistique dont tous les éléments ne sont pas connus ou difficile, voire impossible, à connaitre complètement (exemple: l’aire de répartition d’une espèce animale, végétale…).

      Population statistique : (partie de la population que l'on va examiner) Représente une collection d’éléments possédant au moins une caractéristique commune et exclusive, permettant de l’identifier et de la distinguer sans ambigüité de toute autre, de laquelle on extrait un échantillon et sur laquelle porte les conclusions statistiques. Elle est définie suivant l’objectif de l’étude envisagée et doit être circonscrite dans l’échelle spatiale et temporelle (délimitation géographique et précision de la période d’étude).

      L’élément est l’objet sur lequel une mesure sera prise.

      Justification de l'échantillionnge:

      L’échantillonnage se justifie lorsque un phénomène d’étude donné est hétérogène dans le temps et/ou dans l’espace.

       Par exemple, si dans un parc national il y a une espèce de plante répartie par une densité homogène partout dans ce parc, il suffit donc de ne mesurer qu’un seul quadra (station) pour obtenir cette densité.

      Si par contre, la densité de l’espèce de la plante varie avec l’altitude, le type de sol, le type de végétation environnante…etc. Il est donc nécessaire de mesurer plusieurs quadras pour bien couvrir toute cette variabilité et obtenir une densité moyenne que l’on extrapolera à l’ensemble du parc. Cette densité moyenne s’appelle estimation.

      Il ne s’agit pas de la valeur exacte de la densité dans la population, car elle est obtenue sur des échantillons de la population.          

      La démarche d’échantillonnage aura donc pour objectif que cette estimation se rapproche le plus possible de la vraie valeur de la population. Pour cela, l’échantillonnage doit être conduit en suivant un processus rigoureux. Si non cette démarche s’accompagnera de risque de fournir des réponses fausses ou peu pertinentes.

      Plan d’échantillonnage (protocole expérimentale) :

      Un plan d’échantillonnage est caractérisé par une structure hiérarchique qui va de la population cible jusqu’à l’élément. La population cible consiste la totalité des éléments d’intérêt qui sont visés par l’étude. Cette collection d’éléments doit être circonscrite dans l’espace et dans le temps.

      la mise en place d’un plan d’échantillonnage est conditionnée par  l’objectif précis de l’étude et le choix du problème ou facteur.

      -  Le choix des variables à étudier ;

      -  Le choix des échelles d’observation et du découpage l’objet de la population statistique (zone d’étude, taxon étudié) ;

       - Le choix des méthodes de traitements des données recueillies (comptage, capture, exploitation statistique des résultats…).

      - Modalités d’échantillonnage (aléatoire, systématique, stratifié, …) pour déterminer l’emplacement des échantillons, et éventuellement des points de prélèvement (sous-échantillons),
      - Paramètres à mesurer, nombre d’échantillons, technique de traitement des données, format d’expression des résultats.
      - Moyens logistiques (matériel et humains nécessaires).

      L’échantillonnage est donc lié à une stratégie, qui doit assurer le meilleur compromis entre :

      -L’objectif de l’étude (question/hypothèse préalablement et correctement posée) ;
      -Les contraintes naturelles (hétérogénéité spatiale, variété d’échelles signifiantes, etc..) ;
      -Les contraintes techniques (temps disponible, fiabilité des mesures, etc.) et financières ;

      - Les contraintes mathématiques (qualité des données et des instruments mathématiques, etc..).

    • STRATÉGIE ET EXEMPLES D’ÉCHANTILLONNAGE:

      1.- Échantillonnage subjectif: 

      C’est la forme la plus simple et la plus intuitive d’échantillonnage. Le chercheur choisit comme échantillons des zones qui lui paraissent particulièrement homogènes et représentatives .

      2.- Échantillonnage aléatoire au hasard: 

      le plan d’échantillonnage le plus courant . Il consiste à réaliser de simples tirages aléatoires au niveau des unités. Il est facile à mettre en œuvre et fournit des données analysables par des statistiques usuelles. Il consiste à prélever au hasard et de façon indépendante n unités d’échantillonnage d’une population de N éléments. Les échantillons sont répartis au hasard. 

      Chaque point dans l’espace étudié a donc une chance égale d’être échantillonné. Il présente cependant la limite de ne pas fournir les estimations assez précises, en particulier quand la population statistique présente une forte variabilité de la variable étudiée 



      3- Échantillonnage stratifié:

       Lorsque l’observateur sait, que sa population statistique cible est hétérogène sur la variable mesurée, il a intérêt à exploiter cette connaissance lors de la construction de son échantillon. Il peut s’agir par exemple d’une hétérogénéité de densités d’une plante entre habitats ouverts et fermés, ou des variations de probabilités de floraison selon des tranches d’altitude, etc.

      Dans cette situation, il est plus efficace d’échantillonner les différents sous-groupes identifiés au sein de la population statistique. Ces sous-groupes seront plus homogènes, l’estimation au sein de chaque sous-groupe sera relativement précise , Ces groupes sont appelés des strates  « échantillonnage stratifié » .

      Il consiste à subdiviser une population hétérogène en sous-populations ou strates plus homogènes. La stratification s’impose lorsque les résultats sont recherchés au niveau de chacune des sous-populations. Il s’agit d’utiliser toutes les connaissances préalablement acquise sur la végétation et le milieu pour découper la zone à étudier en sous zones plus homogènes qui seront échantillonnées séparément. Les strates peuvent correspondre à des divisions administratives, des unités de gestion, à des zones de topographie ou d’accessibilité différente...


      4.- Échantillonnage systématique:  

      Cela consiste à caler une grille sur la zone d’étude pour placer les unités d’échantillonnage à des distances égales tout en couvrant l’ensemble de la zone. C’est le plan d’échantillonnage systématique, il est adapté  lorsqu’il existe des gradients spatiaux d’hétérogénéité de la variable étudiée (gradients latitudinaux, distance à la mer, altitude…).

      On utilise un quadrillage et à répartir les échantillons de manière régulière. les échantillons sont espacés régulièrement. Les points d’échantillonnage sont ainsi faciles à localiser à chaque relevé, ce qui est un avantage d’un suivi permanent.

      Ce type de plan permet de répartir des unités d’échantillonnage le long du gradient spatial et de le mettre en évidence.

      Ce type de plan dès que la grille est placée au hasard sur la zone, chaque individu de la population a exactement la même probabilité d’être sélectionné par le plan, ce qui confirme le côté aléatoire de ce type de plan.


      5.    Plan d’échantillonnage à plusieurs niveaux:

      Ce plan repose sur l’emboîtement de plusieurs niveaux d’échantillonnage. on échantillonne des parcelles au sein d’une population de 1ier niveau puis des quadras au sein des parcelles sélectionnées de 2ième niveau.

      On prend l’exemple d’une étude de mesure des densités de vers de terre dans les sols du parc. Il repose sur deux niveaux d’échantillonnage : des mailles et des points au sein des mailles.

      Une grille est posée sur la zone d’étude définissant des unités d’échantillonnage de grande taille 1ier niveau. On réalise un tirage aléatoire de mailles au sein de cette grille, le nombre 4 de mailles tirées correspond au nombre de sorties d’études pour réaliser les mesures sur le terrain.

      Ce plan présente deux avantages : (1) Pratique, la sélection d’un ensemble de points au sein d’une même maille assure de ne pas perdre de temps de déplacements et de pouvoir échantillonner plusieurs points dans la même sortie, (2) l’emboîtement des échelles spatiales permet d’estimer la variabilité intra-maille et la variabilité inter-maille, ce qui intéressant pour comprendre comment se structure la variable d’intérêt ( densité de vers) dans l’espace.


    • Combien d’individus statistiques échantillonner ?

      Pour obtenir une estimation proche de la réalité, de la vrai moyenne, on prend l’exemple de la densité de plantes dans un parc national. Trois  chercheurs réalisent cette étude. Ils réalisent pour cela des comptages sur des quadras dans le parc.

      La figure ci-dessous présente les 03 échantillons de 30 quadras qui ont été obtenus par chacun des botanistes.

      La figure du haut présente la vraie distribution de tous les quadras possibles du parc. La moyenne de densité de la population est de 100 individus par hectare. Cette distribution est réelle (moyenne de 100, écart-type de 9).

      Le calcul de la moyenne de chacun des trois échantillons en bas, donne des valeurs différentes et aucune ne reflète la vraie moyenne de la population.


      Fig 1:Les moyennes diffèrent entre les trois échantillons aléatoires tirés dans une population statistique cible

      Un autre essai échantillonnage de densité a été effectué sur un nombre plus élevé d’échantillons (100, 500 et 1000 quadras) donne par contre des résultats différents.On constate que la distribution des moyennes, est centrée sur la vraie moyenne de la population. Ceci signifie que l’échantillonnage fournit ici une estimation qui n’est pas faussée (elle ne s’écarte pas de la vraie moyenne).

      Donc plus la taille de l’échantillon augmente, plus la distribution des moyennes est resserrée autour de la vraie moyenne de la population.  plus la taille de l’échantillon augmente, plus on a de chances que la moyenne obtenue sur un échantillon soit proche de la vraie valeur recherchée.

      Fig 2: Resserrement de la distribution des moyennes d’échantillon autour de la vraie moyenne de la population lorsque l’on augmente la taille des

      Variance et Écart-type

       L'Écart-type est une mesure statistique qui permet de quantifier la  variation ou de la dispersion d'un ensemble de données.

      Il révèle comment les points de données individuels  qui s'écartent de la moyenne. Un écart type élevé indique une plus grande variabilité des données, tandis qu'une plus faible suggère que les données sont plus proches de la moyenne.

      L'Écart-type fournit un aperçu de la propagation de valeurs dans un ensemble de données. Il aide à l'évaluation des risques, prise de décision, et la compréhension de la fiabilité des données. Maitriser l'Écart-type est crucial pour l'interprétation des données.






  • Section 6

    • PYRAMIDES DES ÂGES

      La pyramide des âges représente la répartition par sexe et âges de la population à un instant donné, Elle est constituée de deux histogrammes, un pour chaque sexe ( les males à gauche et les femelles à droite). Chaque histogramme est édifié par superposition de rectangles de largeur constante, donc de surface, proportionnelle aux effectifs de chaque classe d'âge et ou les effectifs sont portés horizontalement et les âges verticalement.

      Les deux sexes sont disposés en deux groupes distincts de part et d’autre d’une médiane car la mortalité n’affecte pas de façon égale les deux sexes en fonction des âges.

      - Les effectifs par sexe et âge dépendent de l’historique et des interactions passées de la fertilité, de mortalité et des migrations,

      -La connaissance de l'âge des individus est indispensable pour les études démographiques, :

      - Pour la détermination de l'âge précis, il faut avoir marqué un individu à sa naissance ou à l’éclosion.

      On peut aussi se baser sur les caractéristiques morphologiques ou anatomiques (anneaux, stries annuelles sur les coquilles, les écailles, la denture, les cornes,,,) ou sur la physiologie variations du comportements et métabolismes,,,

      - On peut aussi lorsqu'il est difficile de distinguer l'âge exact au sein d’une population diviser les pyramides en trois groupes d’individus : il va y avoir donc:

      * Un groupe des jeunes (pré reproduction)

      * Un groupe des adultes (période reproductive)

      * Un groupe des individus âgés qui ne sont plus féconds ( stériles, post reproduction).

      Selon que la population sera en expansion, stable ou déclinante, on peut observer trois sortes de pyramides des âges:

      1- Pyramide à base large et un sommet étroit: Cette pyramide caractérise une population en expansion rapide et dans laquelle il y a plus des jeunes que d’adultes et individus âgés,

      2- Pyramide en cloche: Elle s’observe dans une population stable ou le nombre d’individus est identique dans toutes les classes d’âges.

      3-Pyramide en champignon:  Elle caractérise une population déclinante, qui a tendance à disparaitre suite au nombre très réduit des jeunes par rapport aux adultes. Lorsqu’on observe cette pyramide dans une population, il faut renforcer les mesures de protection pour éviter la disparition de la population.

      Fig: Différents types d'histogrammes des pyramides des âges.


      Fig 2: Exemples de Pyramides et structure des âges des populations de 03 pays


      Régulation des populations:

      La croissance des populations sera limitée par plusieurs facteurs environnementaux qu’elle subit durant son existence. Il y a des facteurs abiotiques et des facteurs biotiques:

      Les facteurs biotiques le plus souvent limitant est la nourriture en quantité en en qualité pour les populations animales, certains animaux sont incapable de se reproduire en l’absence de nourriture suffisante et entrainera un déclin rapide de  cette population.

      La prédation joue aussi un rôle important dans la régulation des espèces herbivores.

      L’augmentation des prédateurs entraine une diminution de la population de proies, ce qui entrainera par conséquence par la suite la diminution logique des population des prédateurs. Ce cycle permet de garder les populations de proies et prédateurs en équilibre.

      Si un prédateurs disparait les populations d’herbivores peuvent augmenter d’une manière drastique.   


      Fig 3: Exemple de régulation des populations entre prédateur et proie





  • Section 7