Écologie
Approche scientifique et pratique

Sommaire et contenu du livre "Écologie - Approche scientifique et pratique"

Table des matières


Préface....................................................................................... v

Introduction. .............................................................................. .. IX

Avertissement aux lecteurs. ....... .................................... ................... ... X

--------------Première partie -------------­Les écosystèmes
: organisation, fonctionnement, approche pratique
Chapitre 1

Comment fonctionne un écosystème?
1.
otion d'écosystème 3

1.). Définitionspréliminaires................................................................... .. 3

1.2.
L'écosystème -un réseau d'interactions 3

1.3.
Notion d'écocomplexes 4

2.
Principale caractéristiques des systèmes naturels 5

2.1.
Notion de système 5

2.1.1.
Interdépendancedeséléments ......................................................... .. 6

2.).2. Propriétésglobalesdesécosystèmes .................................................... .. 6

2.1.3.
Réaction de l'ensemble sur les éléments constitutifs 6

2.2.
Organisationdessystèmesnaturels ........................................................... .. 6

2.3.
Aspect thermodynamique 6

3.
Flux d'énergie et fonctionnement des écosystèmes 7

3.).
Énergie solaire 7

3.)
.1. Spectre des longueurs d'onde du rayonnement solaire 7

3.1.2.
Énergie incidente 7

3.2.
Rôles biologiques de l'énergie lumineuse 7

3.2.1.
La photosynthèse 7

3.2.1.1.
Spectre d'absorption de la chlorophylle 8

3.2.1.2.
Spectre d'action de la chlorophylle 8

3.2.2.
Adaptation des végétaux à l'énergie lumineuse incidente 8

3.2.3.
Rythmes d'éclairement et activité biologique 8

3.3.
L'énergie auxiliaire 10

3.3.1.
Transport de matière )0
3.3.1.1.
Photosynthèsedesplantesterrestres .......................... .................. .. 10

3.3.1.2.
Fonctionnement des écosystèmes aquatiques , Il
3.3.1.3.
Énergieauxiliaire animale.................................................... .. 13

3.3.2.
Conclusion......................................................................... 13

4.
Transfert d'énergie et de matière ' 13

4.1.
La production primaire -Autotrophie , 13

4.1.1.
Mécanismes biochimiques de la production de matière organique 14

4.1.1.1.
Laphotosynthèse........................................................... .. 14

4.1.1.2.
La chimiosynthèse 14

4.1.2.
La photosynthèse génératrice de matière organique 14

4.1.3.
Rendement de la photosynthèse et productivité , 14

4.1.3.1.
Efficience énergétique de la photosynthèse 14

4.1.3.2.
Productivité.................................................................. 15

4.1.4.
Productionbruteetproductionnette ................................................... .. 15

4.1.4.1.
Productionbrute............................................................ .. 15

4.1.4.2.
Productionnette. ........................................................... .. 16

4.1.4.3.
Mesurede laproduction...................................................... .. 16

4.1.5.
Ordredegrandeurde laproduction.................................................... .. 19

4.1.6.
Lecatabolismeénergétique,moteurde laproduction...................................... .. 20

4.1.6.1.
La glycolyse anaérobie , 20

4.1.6.2.
Le cycle de Krebs et la chaîne respiratoire 20

4.1.6.3.
Bilan du catabolisme énergétique 21

4.1.6.4.
Rendement du catabolisme énergétique , , 22

4.2.
Laproductionsecondaire-Hétérotrophie..................................................... .. 22

4.2.1.
Définition 22

4.2.2.
Lesconsommateurs ................................................................ .. 23

4.2.2.1.
Les herbivores -consommateurs primaires 23

4.2.2.2.
Lescarnivores-consommateursàplusieursdegrés................................ .. 23

4.2.2.3.
Les parasites '' ., 23

4.2.3
Les détritivores et les décomposeurs -consommateurs particuliers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 23

4.2.3.1.
Les détritivores .. ' , 24

4.2.3.2.
Les décomposeurs -Fermentations 24

4.2.3.3.
Rôle des détritivores et des décomposeurs dans le fonctionnement des écosystèmes 24

4.3.
Les rendements énergétiques 25

4.3.1.
Productivité (productionfbiomasse) 25

4.3.2.
Efficiences ou rendements énergétiques 25

4.3.2.1.
Efficiencedeconsommation .................................................. .. 25

4.3.2.2.
Efficience d'assimilation 25

4.3.2.3.
Efficience écologique 26

4.3.2.4.
Les rendements et les animaux d'élevage 28

4.4.
Flux d'énergie à travers un réseau trophique 29

4.4.1.
Flux au niveau des producteurs primaires (P1) 29

4.4.2.
Flux au niveau des consommateurs herbivores (Cl) 29

4.4.3.
Flux au niveau des consommateurs carnivores (C2) 29

4.5.
Organisation hiérarchique des biocénoses 31

4.5.1.
Les pyramides écologiques classiques 31

4.5.1.1.
Pyramide des nombres 31

4.5.1.2.
Pyramide des biomasses 32

4.5.1.3.
Pyramide des énergies 33

4.5.2.
Les décomposeurs et leur place dans les pyramides 33

4.5.2.1.
Leur rôle dans le recyclage de la matière 33

4.5.2.2.
Étude d'un exemple 33

5.
Évolution fonctionnelle des écosystème 33

5.1.
Stratégies adaptatives de développement 34

5.1.1.
Loilogistique..................................................................... .. 34

5.1.1.1.
Les stratèges « r » populations opportunistes 34

5.1.1.2.
Les stratèges « K » populations de spécialistes 35

5.1.2.
Pourquoi les stratèges « r» moins compétitifs ne disparaissent-ils pas? 36

5.2.
Notion de niche écologique 37

5.2.1.
Le concept de Grinell 37

5.2.2.
Le concept d'Odum 37

5.2.3.
Le concept d'Hutchinson ' 37

5.2.3.1.
Préférence des Oiseaux granivores vis-à-vis de la masse des graines consommées 37

5.2.3.2.
Modèle multidimentionnel de la niche écologique d'après Hutchinson 38

5.2.3.3.
Niche fondamentale et niche réalisée 38

5.2.4.
Stratèges « r» et « K» et niche écologique 38

5.2.4.1.
La niche écologique des stratèges « r» 38

5.2.4.2.
La niche écologique des stratèges « K» 39

5.2.4.3.
Les stratèges et la niche réalisée 39

5.2.5.
Niche écologique et principe de Gause 39

5.3.
Richesse et diversité spécifiques 40

5.3.1.
Définitions 40

5.3.2.
Formulation mathématique 40

5.3.2.1.
La catégorie d'indices du type indice de Gleason 40

5.3.2.2.
La catégorie d'indices du type indice de Shannon et Weaver 40

5.3.3.
Régularité de la distribution des fréquences spécifiques 41

5.3.4.
Diagrammes rangs-fréquences 42

5.3.4.1.
Principe 42

5.3.4.2.
Interprétation des diagrammes 42

5.4.
Évolution temporelle des biocénoses 43

5.4.1.
Évolutiondansletempsdesdifférentsparamètres ........................................ .. 43

5.4.2.
Agricultureetfonctionnementdesécosystèmes .......................................... .. 44

5.4.3.
Maturation et rajeunissement des écosystèmes 45

5.5.
Les écotones 45

5.5.1.
Définition 45

5.5.2.
Caractéristiques des écotones -l'effet lisière 45

5.5.2.1.
L'effet lisière entre les eaux froides et les eaux chaudes océaniques 45

5.5.2.2.
L'effet lisière entre les eaux douces et les eaux salées 45

6.
Les individus au ein des écosystèmes 47

6.1.
Trois organismes exemplaires 47

6.1.1.
Le Hêtre 47

6.1.2.
L'Albatros 48

6.1.3.
La Coccinelle 48

6.2.
Leshistoiresdevie....................................................................... .. 49

6.2.1.
Leshistoiresdevieannuelles......................................................... .. 50

6.2.2.
Les histoires de vie pluriannuelles 51

6.3.
Recenser les organismes 52

6.3.1.
Les organismes unitaires et les organismes modulaires 52

6.3.2.
Le principe général du recensement en écologie 53

6.3.3.
Une première technique d'analyse démographique: la table de survie sous forme de diagramme 54

6.3.4.
Une première technique d'analyse démographique: la table de survie classique 54

6.3.4.1.
Premier exemple: la table de survie du Pâturin annuel (Poa annua) 55

6.3.4.2.
Deuxième exemple: la table de survie du Criquet, Chorthippus bnmneus Thunberg 56

6.3.5.
Trois remarques finales 57

6.3.5.1.
Le cas des espèces pluriannuelles 57

6.3.5.2.
Quelques considérations sur les organismes modulaires 58

6.3.5.3.
Quel lien existe-t-il, finalement, entre les histoires de vie et la démographie? 58

6.4.
Deshistoiresdevieauxhabitats ............................................................ .. 58

6.4.1.
Lesprincipalescaractéristiquesdémographiques ......................................... .. 59

6.4.2.
Unemesuredelavaleur sélective:lavaleur reproductive................................. .. 60

6.4.3.
Économie des caractéristiques démographiques 61

6.4.3.1.
Lecoûtde lareproduction.................................................... .. 63

6.4.3.2.
Le compromis entre la valeur sélective et le nombre des descendants 63

6.4.3.3.
Méthodologie générale de la recherche de compromis 64

6.4.4.
Desstratégiesdémographiquesauxhabitats ............................................. .. 66

6.4.4.1.
Quelquesfondementsthéoriques............................................... .. 66

6.4.4.2.
Une classification des habitats intégrant la valeur reproductive 68

6.4.4.3.
Leshabitats àcoûtdereproductionélevé ........................................ .. 69

6.4.4.4.
Les habitats à coût de reproduction faible 69

6.5.
Note finale 69

Chapitre 2

Approche pratique d'un éco ystème
1.
Méthodes d'étude d'un écosystème 73

1.1.
Le choix du milieu et la préparation de l'étude 73

1.1.1.
Lechoixdumilieu àétudier.......................................................... .. 73

1.1.2.
La préparation de l'étude de terrain 73

1.2.
Le travail sur le terrain 75

1.2.1.
La méthode des quadrats 75

1.2.1.1.
Le balisage du terrain 75

1.2.1.2.
Nomenclature du balisage '.' 75

1.2.1.3.
Topographie du milieu 75

1.2.2.
Laméthodedestransects............................................................ .. 75

1.2.3.
La méthode des indices de présence (IPA et lKA) 76

1.3.
L'exploitation des résultats 77

2.
Les facteurs abiotiques ; 77

2.1.
Lesfacteursclimatiques................................................................... .. 77

2.1.1.
Mesure des facteurs climatiques 78

2.1.1.1.
L'abri météo 78

2.1.1.2.
Les stations météorologiques automatiques 80

2.1.2.
Utilisation des données 81

2.1.2.1.
Expressions numériques 81

2.1.2.2.
Représentationsgraphiques................................................... .. 81

2.1.3.
Systématique climatique 82

2.1.3.1.
Les zones climatiques 82

2.1.3.2.
Climats régionaux ou macroclimats 85

2.1.3.3.
Climatslocauxoumésoclimats................................................ .. 85

2.1.3.4.
Microclimats 85

2.2.
Lesfacteursédaphiques................................................................... .. 85

2.2.1.
Étudesur leterrain................................................................. .. 85

2.2.1.1.
Examenduprofilpédologique................................................. .. 85

2.2.1.2.
Prélèvements d'échantillons 87

2.2.2.
Étudeaulaboratoire................................................................ .. 89

2.2.2.1.
Constituants physiques 89

2.2.2.2.
Constituantschimiquesdu sol................................................. .. 92

2.2.3.
Propriétés du sol 94

2.2.3.1.
Propriétés physiques 94

2.2.3.2.
Propriétés physicochimiques 96

2.2.4.
Formation 98

2.2.4.1.
Facteurs de la pédogénèse 98

2.2.4.2.
Lesmécanismesdelapédogénèse.............................................. .. 98

3.
Le facteurs biotiques .........................•................................................. 99

3.1.
Le peuplement végétal
3.1.1.
Les caractères quantitatifs de l'analyse de végétation 99

3.1.1.1.
Détennination de l'aire minimale d'un relevé 99

3.1.1.2.
Coefficientd'abondance-dominance........................................... .. 100

3.1.1.3.
Coefficientdesociabilité.................................................... .. 101

3.1.1.4.
Fréquenced'uneespèce..................................................... .. 102

3.1.1.5.
Nomenclaturedesassociations ............................................... .. 104

3.1.2.
Lescaractèresqualitatifsdel'analyse devégétation...................................... .. 105

3.1.2.1.
Détenninationde laflore.................................................... .. 105

3.1.2.2.
Répartitiondesvégétauxdans l'espace......................................... .. 105

3.1.2.3.
Vitalité 108

3.1.2.4.
Périodicité 108

3.2.
Lepeuplementanimal................................................................... .. 109

3.2.1.
Commentobserver,inventorieroucapturer lafaune?..................................... .. 109

3.2.1.1.
Lafauneterrestreetaérienne................................................. .. 109

3.2.1.2.
Lafaune dusol............................................................ .. Ils

3.2.1.3.
La microfaune du sol 117

3.2.1.4.
Lafauneaquatique........................................................ .. 118

3.2.2.
L'exploitationdesobservationsetcaptures............................................. .. 122

3.2.2.1.
Détennination des échantillons 122

3.2.2.2.
Répartition de la faune dans l'espace et dans le temps 123

3.3.
Travauxcomplémentaires àréaliseraulaboratoire............................................. .. 128

3.3.1.
Réalisationdecollectionsetdevivariums.............................................. .. 128

3.3.1.1.
La confection d'un herbier 128

3.3.1.2.
Confection de vivariums et cages d'élevage 128

3.3.1.3.
Confection d'un aquarium 130

3.3.2.
Étude de l'activité des êtres vivants au laboratoire -les préférendums 131

3.3.2.1.
Le matériel utilisé 131

3.3.2.2.
Quelques expériences 133

3.4.
Les stratégies de reproduction, leurs conséquences sur la structure des populations 134

3.4.1.
Lamultiplicationparvoiesexuée..................................................... .. 135

3.4.1.1.
Laparthénogénèse......................................................... .. 135

3.4.1.2.
Laparthénocarpie 138

3.4.1.3.
L'apogamie 138

3.4.2.
La multiplication par voie asexuée 138

3.4.2.1.
Dans le règne animal 138

3.4.2.2.
Danslerègnevégétal....................................................... .. 139

--------------Deuxième partie -------------­
Dynamique des écosystèmes: interactions, évolution des biocénoses, l'homme et les écosystèmes
Chapitre 3

Interactions biotope -biocénose
1.
Climatctêtresvivants....................................................................... .. 145

1.1.
Le climat et les végétaux 146

1.1.1.
Influenceduclimatsurlesvégétaux .................................................. .. 146

1.1.1.1.
Actionde lalumièresurlesplantes............................................ .. 146

1.1.1.2.
Action de l'eau sur les plantes 153

1.1.1.3.
Actionduventsurlesplantes ................................................ .. 153

1.1.1.4.
Adaptationdesvégétauxauxconditionsextrêmes ................................ .. 157

1.1.2.
Influence des végétaux sur le climat 164

1.1.2.1.
Influencedelaforêtsurleclimatrégional....................................... .. 164

1.1.2.2.
Influence de la forêt sur le microclimat ' 165

1.1.2.3.
Influence des haies: les brise-vent. 165

1.2.
Leclimatetlesanimaux.................................................................. .. 171

1.2.1.
Influenceduclimatchezlesanimaux.................................................. .. 171

1.2.1.1.
Comment assurer la survie dans des conditions climatiques hostiles? . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 171

1.2.1.2.
Le calendrier de la reproduction chez les animaux -les saisons sexuelles. . . . . . . . . . . . . . .. 181

1.2.1.3.
Influencedelalumièresur lasortiedespapillonsdiurnes .......................... .. 184

1.2.2.
Influence des animaux sur le climat , 184

1.2.2.1.
Influence sur la désertification , 184

1.2.2.2
Influence sur le bilan thermique , 185

2.
Le sol et les êtres vivants 185

2.1.
Le sol et la flore , 185

2.1.1.
Actiondusolsur laflore ........................................................... .. 185

2.1.1.1.
Influence du pH 185

2.1.1.2.
Influence de l'eau 185

2.1.1.3.
Influence des sels minéraux du sol. , 186

2.1.2.
Actionde lafloresurlesol.......................................................... .. 186

2.1.2.1.
Influence du couvert végétal sur la protection des sols , 186

2.1.2.2.
Influencede lafloresur laformationet lamodificationdessols ..................... .. 188

2.2.
Le sol et la faune 190

2.2.1.
Actiondusolsurlesanimaux ....................................................... .. 191

2.2.1.1.
Action des facteurs du sol sur le Lombric ' 191

2.2.1.2.
Adaptationde laTaupeàlaviesouterraine...................................... .. 194

2.2.2.
Actiondesanimauxsur lesol........................................................ .. 197

2.2.2.1.
ActiondesVersdeterresur lesol ............................................. .. 197

2.2.2.2.
Action des autres fouisseurs 200

2.2.2.3.
Les autres constructions animales 201

2.2.2.4.
L'Homme agent de dégradation des sols 202

2.3.
Le sol et les micro-organismes 203

2.3.1.
Influence des facteurs du sol sur la présence et le développement des micro-organismes 203

2.3.2.
La minéralisation et la fabrication de l'humus 206

3.
Les systèmes aquatiques 207

3.1.
L'eau, un milieu particulier 208

3.1.1.
Propriétés physiques 208

3.1.1.1.
Propriétés optiques 208

3.1.1.2.
Propriétés thermiques 210

3.1.2.
Propriétés chimiques 211

3.1.2.1.
Les éléments dissous dans l'eau 211

3.1.2.2.
pH de l'eau 214

3.1.2.3.
Lepouvoirtampondel'eau 215

3.1.2.4.
LerHoupotentield'oxydoréduction........................................... .. 216

3.2.
Les différents types de systèmes aquatiques 216

3.2.1.
Les mers 216

3.2.1.1.
Le Gulf Stream 216

3.2.1.2.
El Nifio 216

3.2.2.
Les eaux douces 217

3.2.2.1.
Les eaux profondes 217

3.2.2.2.
Les eaux courantes ' 217

3.2.2.3.
Les eaux stagnantes 218

3.3.
Les adaptations des végétaux et des animaux au milieu aquatique 218

3.3.1.
Les végétaux et leurs adaptations 218

3.3.1.1.
Inventaire 218

3.3.1.2.
Adaptations morphologiques et anatomiques 219

3.3.2.
Les animaux et leurs adaptations 221

3.3.2.1.
Inventaire 221

3.3.2.2.
Les adaptations des animaux 222

3.4.
L'osmorégulation 227

3.4.1.
En milieu marin 227

3.4.1.1.
Cas des Poissons 227

3.4.1.2.
Autres adaptations 228

3.4.2.
En eau douce 228

4.
La vie sans lumière 230

4.1.
L'océanprofond. ....................................................................... .. 230

4.1.1.
Historique de la découverte de la vie sans lumière 230

4.1.2.
Leschaînesalimentairesenzonesabyssales............................................ .. 230

4.2.
Lessourceshydrothermales............................................................... .. 231

4.2.1.
Historiquedela découverte......................................................... .. 231

4.2.2.
Autressourceshydrothermales....................................................... .. 232

4.2.3.
Durée de vie 232

4.2.4.
Leschaînesalimentairesenmilieuhydrothermal ........................................ .. 233

4.3.
Particularités des abysses 233

5.
Les cycles biogéochimiques 234

5.1.
Lecycledu carbone..................................................................... .. 235

5.1.1.
Les trois réservoirs naturels du carbone 235

5.1.1.1.
Le dioxyde de carbone stocké dans l'atmosphère 235

5.1.1.2.
Le carbone stocké dans les océans 235

5.1.1.3.
Le carbone stocké dans la biosphère continentale 235

5.1.2.
Les échanges biochimiques et physicochimiques entre les trois réservoirs 236

5.1.2.1.
Entre l'atmosphère et la biosphère continentale 236

5.1.2.2.
Entre l'atmosphère et les océans 236

5.1.2.3.
Les activités humaines et les émissions de carbone 237

5.1.3.
Fossilisation du carbone organique 237

5.2.
Le cycle de l'oxygène 237

5.2.1.
L'origine de l'oxygène gazeux 237

5.2.2.
La dégradation de l'oxygène moléculaire 239

5.3.
Le cycle de l'azote 239

5.3.1.
La fixation de l'azote atmosphérique 240

5.3.1.1.
Par les Bactéries symbiotiques et par les Cyanobactéries 240

5.3.1.2.
Transformation de N2 par des phénomènes météorologiques 240

5.3.2.
La minéralisation de l'azote 240

5.3.2.1.
La nitrification 240

5.3.2.2.
La dénitrification 241

5.3.3.
La synthèse des engrais et le cycle de l'azote 241

5.4.
Lecycledu phosphore. .................................................................. .. 241

5.4.1.
Le phosphore dans les écosystèmes terrestres 241

5.4.2.
Le phosphore dans les écosystèmes aquatiques 241

5.5.
Le cycle du soufre 242

5.5.1.
Le soufre dans l'atmosphère 242

5.5.2.
Le soufre dans les sédiments 242

Chapitre 4

Jnteraction entre organismes
1.
Les différents types d'interactions . 245

1.1.
Les relations intraspécifiques . 245

1.1.1.
Chez les animaux . 245

1.1.1.1.
La vie en société . 245

1.1.1.2.
Les différentes formes de la vie en société . 246

1.1.2.
Chez les végétaux .
1.1.2.1.
Réalisation de semis en terrines 247

1.1.2.2.
Les excrétions racinaires et les relations intraspécifiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 247

1.2.
Lesrelationsinterspécifiques.............................................................. .. 248

1.2.1.
Lecommensalisme................................................................ .. 249

1.2.2.
Le mutualisme ou coopération , 249

1.2.2.1.
Quelques exemples de mutualisme 249

1.2.2.2.
La pollinisation croisée 249

1.2.2.3.
Dissémination des semences 252

1.2.3.
La symbiose 252

1.2.3.1.
Les Bactéries et Infusoires de la panse des ruminants 252

1.2.3.2.
Les Protozoaires du tube digestif des Termites 254

1.2.3.3.
Les mycorhizes 254

1.2.3.4.
Les Lichens 255

1.2.3.5.
Les nodosités 256

1.2.3.6.
Les plantes actinorhiziennes 259

1.2.4.
Le parasitisme 260

l.2.4.1.
Végétalsurvégétal......................................................... .. 260

1.2.4.2.
Végétal sur animal 263

1.2.4.3.
Animal sur animal 263

1.2.4.4.
Animal sur végétal 268

1.2.4.5.
Caractéristiques communes aux parasites 273

1.2.5.
La prédation 275

1.2.5.1.
Définition et caractéristiques 275

1.2.5.2.
Étude de quelques cas 276

1.2.5.3.
Caractéristiques communes aux prédateurs 280

Conséquences sur la dynamique des populations 280

2.1.
Lesfacteursderégulation................................................................. .. 280

2.1.1.
Lesfacteursgénétiquesetladynamiquedes populations.................................. .. 280

2.1.1.1.
Lasélectionet lepolymorphismegénétique..................................... .. 280

2.1.1.2.
LoideHardyWeinberg ..................................................... .. 281

2.1.2.
Lesautresparamètres.............................................................. .. 281

2.1.2.1.
Lesprocessusderecrutement................................................. .. 281

2.1.2.2.
Lesprocessusde limitation.................................................. .. 282

2.1.2.3.
Les fluctuations de populations 282

2.2.
Biodiversité et fonctionnement des réseaux trophiques 286

2.2.1.
Biodiversité........................................................................ 286

2.2.1.1.
Historique de la biodiversité 287

2.2.1.2.
Concepts actuels 287

2.2.1.3.
Les micro-organismes 288

2.2.1.4.
Les Champignons 288

2.2.1.5.
Autres protections: plantes cultivées et animaux domestiques 289

2.2.1.6.
Labiodiversitéaquatique.................................................... .. 289

2.2.1.7.
Labiodiversitéet lasystématique ............................................. .. 289

2.2.2.
Le suivi de la biodiversité 290

2.2.2.1.
Évolution et répartition de deux Musaraignes du genre Neomys, en Limousin 290

2.2.2.2.
Suivide ladiversitéchezlesOiseaux .......................................... .. 292

2.2.3.
Les réseaux trophiques 295

2.2.3.1.
Méthodes d'étude 295

2.2.3.2.
Variations dans le temps 296

2.2.3.3.
Quelques exemples de chaînes alimentaires et de réseaux trophiques 297

2.2.3.4.
Évolution des réseaux 301

2.2.3.5.
Classification des réseaux 301

2.2.3.6.
Stratégie de capture des proies 301

2.2.3.7.
Cas des agrosystèmes 304

2.3.
Évolution des biocénoses 307

2.3.1.
Le temps, facteur d'évolution , 307

2.3.1.1.
Les stades d'évolution des biocénoses 307

2.3.1.2.
Biomasse,productivitéettauxderenouvellement ................................ .. 307

2.3.2.
Climax et séries évolutives , 308

2.3.2.1.
Climaxetparaclimax....................................................... .. 308

2.3.2.2.
Caractéristiques des écosystèmes lorsque le climax est atteint , 308

2.3.2.3.
Sériesévolutives. .......................................................... .. 308

2.3.3.
Quelques exemples d'évolution 309

2.3.3.1.
La tourbière 309

2.3.3.2.
Les lacs et étangs 311

2.3.3.3.
Lagarrigue 317

3.
L'Homme dans les biocénoses 319

3.1.
Laprotectiondescultures................................................................. .. 319

3.1.1.
Lesennemisdescultures ........................................................... .. 319

3.
J.1.1. Les ravageurs des cultures ou déprédateurs 319

3.1.1.2.
Les adventices 319

3.1.1.3.
Les parasites , 319

3.1.2.
Les méthodes de lutte contre les ennemis des cultures 319

3.1.2.1.
La lutte chimique , 319

3.1.2.2.
La lutte biologique 320

3.1.2.3.
La lutte intégrée 325

3.2.
Déséquilibrescrééspardesintroductionsnouvelles............................................ .. 328

3.2.1.
Introduction d'espèces animales '' '' , 328

3.2.1.1.
LeLapin................................................................. .. 328

3.2.1.2.
La Mangouste 329

3.2.1.3.
Les Rats, Chiens, Porcs 329

3.2.1.4.
Les Crapauds ' 329

3.2.1.5.
Le Ragondin 330

3.2.1.6.
La Crépidule 330

3.2.1.7.
L'Ibis et le Frelon d'Asie ' 330

3.2.1.8.
Les Poissons d'eau douce ' 330

3.2.2.
Introduction d'espèces végétales 332

3.2.2.1.
Un exemple célèbre ' 332

3.2.22.
Un autre exemple d'actualité, Caulerpa taxifolia: l'Algue envahissante 332

3.2.2.3.
Une autre Algue: Sargassum muticum ' 334

3.2.3.
Réintroduction d'espèces ' 334

3.2.3.1.
Le Vautour fauve (Gyps gulgus) 335

3.2.3.2.
Le Lynx (Felix lynx lynx) dans les Vosges 335

3.2.3.3.
Le Bouquetin des Alpes (Capra ibex ibex) 336

3.2.3.4.
L'Ours 336

3.2.3.5.
La flore 336

3.2.4.
Les transferts, maintiens et faux repeuplements 336

3.2.4.1.
Les transferts 336

3.2.4.2.
Le maintien 336

3.2.4.3.
Lesfauxrepeuplements..................................................... .. 337

Chapitre 5

L'Homme et les écosystèmes
1.
L'Homme gestionnaire de l'espace, l'aménagement du territoire 339

1.1.
Les acteurs de l'aménagement '' '' '' '' , 339

1.2.
Lesprojets ............................................................................ .. 339

1.3.
Les instruments juridiques 339

1.3.1.
La loi d'orientation pour l'aménagement et le développement durable du territoire,

laLOADDTou loiVoynetdu25juin1999............................................. .. 339

1.3.2.
La loi solidarité et renouvellement urbain, loi SRU ' 339

1.3.3.
Les directives territoriales 339

1.3.4.
Le schéma de cohérence de l'organisation du territoire, SCOT 339

1.3.5.
Le plan local d'urbanisme -PLU 340

1.3.6.
Lesplansdepréventiondesrisquesnaturels,PPRN...................................... .. 341

1.3.6.1.
Les plans de prévention aux risques d'inondation, PPRI. 341

1.3.6.2.
Les plans de prévention des risques incendies de forêts, PPRF 342

1.3.7.
Les PPRT, Plans de prévention des risques technologiques 342

1.4.
Les directives d'aménagement nationales mises en place concernant la montagne, le littoral, le voisinage
desaérodromes,lespaysages.............................................................. .. 343

1.4.1.
Laloimontagne(09/01/1985) ....................................................... .. 343

1.4.2.
La loi du 11/07/1985 relative à l'urbanisme aux abords des aérodromes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 343

1.4.3.
La loi littorale (03/01/1986) 343

2.
L'Homme gestionnaire de es ressources 344

2.1.
La gestion de l'eau 344

2.1.1.
Lecycledel'eau 344

2.1.1.1.
Les différents états de l'eau 344

2.1.1.2.
Le déroulement du cycle de l'eau à l'échelle de la planète 345

2.1.2.
Eutrophisationetpollutions......................................................... .. 346

2.1.2.1.
Eutrophisation ............................................................ .. 346

2.1.2.2.
Pollution de l'eau 354

2.1.3.
Lesutilisationsdel'eau ............................................................ .. 377

2.1.3.1.
L'eau et l'agriculture 377

2.1.3.2.
L'eau et l'Homme 378

2.1.3.3.
L'eau et les fonctions d'épuration 384

2.1.4.
La gestion administrative de l'eau -les agences de l'eau 387

2.1.4.1.
Les agences de l'eau 387

2.1.4.2.
Les comités de bassin 387

2.2.
Lagestiondelaforêt .................................................................... .. 387

2.2.1.
Laforêt,espacepionnierdessociétésagraires........................................... .. 387

2.2.2.
La forêt, un mode de mise en valeur de l'espace 388

2.2.3.
L'espace forestier, objet d'une politique forestière 388

2.2.4.
Les principaux jalons de l'aménagement des ressources forestières en France. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 388

2.2.5.
L'aménagement forestier 388

2.3.
La surexploitation des ressources 388

2.3.1.
Principales causes de disparitions d'espèces marines 389

2.3.2.
Les apports de l'aquaculture 390

2.3.3.
Les solutions d'avenir. 390

2.3.4.
Les effets secondaires de la surpêche 390

2.3.5.
Des espoirs 390

2.3.6.
Les ressources et la chasse 390

3.
L'Homme gestionnaire de ses déchets 391

3.1.
Les déchets urbains 391

3.1.1.
La prolifération des déchets 391

3.1.1.1.
Les ordures ménagères 391

3.1.1.2.
Les autres déchets urbains 392

3.1.1.3.
Les déchets toxiques en quantités dispersées 392

3.1.2.
Le traitement actuel des ordures ménagères 392

3.1.2.1.
La mise en décharge 392

3.1.2.2.
L'incinération 393

3.1.3.
Vers une gestion plus rationnelle des déchets 394

3.1.3.1.
Un nécessaire changement de comportement 394

3.1.3.2.
Les techniques de valorisation optimale 394

3.2.
Les déchets industriels 397

3.2.1.
Les déchets inertes 397

3.2.2.
Les déchets industriels banals -DIB 397

3.2.3.
Les déchets industriels spéciaux -DIS : 397

3.2.3.1.
Les diverses catégories de DIS 397

3.2.3.2.
Les techniques de traitement des déchets spéciaux 398

3.2.3.3.
Les filières d'élimination 398

3.3.
Les déchets d'origine agricole 398

3.3.1.
Les principaux contaminants 398

3.3.1.1.
Les différentes formes d'azote et leurs nuisances 398

3.3.1.2.
Les phosphates 399

3.3.1.3.
Les métaux lourds 399

3.3.1.4.
Les produits phytosanitaires 399

3.3.1.5.
Le méthane 399

3.3.2.
Les plastiques 399

3.3.3.
La lutte contre les pollutions d'origine agricole 399

3.3.3.1.
La lutte contre l'excès d'azote 399

3.3.3.2.
La lutte intégrée contre les ennemis des cultures 400

3.3.3.3.
L'élimination des produits périmés et des déchets d'emballage 400

3.4.
Les autres déchets 400

3.4.1.
Pollution nucléaire 400

3.4.1.1.
Principe de l'énergie nucléaire 400

3.4.1.2.
Production 400

3.4.1.3.
Irréversibilité ou obligation du nucléaire 401

3.4.1.4.
Lesrisques............................................................... .. 401

3.4.1.5.
Nature de la pollution nucléaire 403

3.4.1.6.
Surgénérateur et retraitement 404

3.4.1.7.
Problème mondial 405

3.4.1.8.
Les déchets et les armements 407

3.4.2.
Les déchets des industries agroalimentaires 409

4.
Impact des activités humaines àl'échelle planétaire 409

4.1.
L'accroissement de l'effet de serre 409

4.1.1.
Qu'est-cequel'effetdeserre? 409

4.1.1.1.
Mécanisme de l'effet de serre 409

4.1.1.2.
Bilan radiatif terre atmosphère '' 409

4.1.2.
Lesprincipauxresponsablesdel'effetde serre.......................................... .. 411

4.1.2.1.
Le dioxyde de carbone ' 411

4.1.2.2.
Le méthane ' 411

4.1.2.3.
Les oxydes d'azote NOx 411

4.1.2.4.
Les composés chlorofluorocarbonés ou CFC 411

4.1.3.
Impact de l'accroissement de la teneur en COz' le forçage radiatif. 411

4.2.
Le trou dans la couche d'ozone , 413

4.3.
Pollutiondel'air. 414

4.3.1.
Les polluants 414

4.3.1.1.
Origine des principaux polluants 414

4.3.1.2.
Naturedespolluants........................................................ .. 415

4.3.1.3.
Taux de pollution et seuils d'alerte 417

4.3.1.4.
Destination des polluants 418

4.3.1.5.
Lutte contre les polluants 418

4.3.1.6.
Les risques liés à la pollution atmosphérique 420

4.3.2.
La pollution en Europe 421

4.3.3.
La pollution en France 422

4.4.
Les pluies acides 422

4.4.1.
Les principaux polluants 422

4.4.2.
Conséquencesde lapollution........................................................ .. 422

S.
L'Homme et l'érosion de la biodiversité 423

5.1.
Lescausesdel'érosionde labiodiversité .................................................... .. 423

5.1.1.
La modification des milieux 423

5.1.1.1.
Les déforestations 423

5.1.1.2.
Assèchement des zones humides et agressions sur les cours d'eau 424

5.1.1.3.
Les menaces pesant sur les coraux 427

5.1.1.4.
Menaces sur la mer d'Aral 427

5.1.2.
Les monocultures 428

5.1.2.1.
Leprincipe............................................................... .. 428

5.1.2.2.
La technique 428

5.1.2.3.
Les conséquences 428

5.1.3.
L'urbanisation de la nature 429

5.1.3.1.
Le bétonnage des terrains agricoles 429

5.1.3.2.
La construction de voies de communication autoroutières ou ferroviaires 429

5.1.4.
Les incendies 429

5.1.5.
Le pillage de la nature 429

5.1.6.
Le réchauffement climatique 430

5.1.7.
Les causes génétiques de l'érosion de la biodiversité 431

5.2.
Conséquences de cette érosion de la biodiversité 431

5.2.1.
Menaces sur les autres espèces 431

5.2.2.
Augmentation de l'effet de serre 431

5.2.3.
Recrudescence des famines et des conflits 432

5.2.4.
Remarques à propos des biocarburants ' 433

6.
L'Homme partenaire des écosystèmes 434

6.1.
Les parcs, réserves et conservatoires botaniques de France 434

6.1.1.
Les parcs 434

6.1.1.1.
Lesparcs nationaux........................................................ .. 434

6.1.1.2.
Les parcs régionaux 435

6.1.2.
Les réserves 437

6.1.3.
Les conservatoires botaniques nationaux 437

6.1.3.1.
Le conservatoire botanique national de Porquerolles 437

6.1.3.2.
Le conservatoire'botanique de Nancy 437

6.1.3.3.
Le conservatoire national de Brest. 438

6.1.3.4.
Le conservatoire botanique national de Gap-Charance 438

6.1.3.5.
Le conservatoire botanique national de Maxarin 438

6.1.3.6.
Le conservatoire botanique national de Bailleul 438

6.1.4.
Le conservatoire du littoral. 438

6.1.5.
Les ZNIEFF et l'aménagement du territoire 438

6.2.
Paysage et agriculture durable 438

6.2.1.
Introduction 438

6.2.1.1.
Vers une nouvelle organisation d'une agriculture moins énergivore et plus respectueuse
de l'environnement. 438

6.2.1.2.
Agriculturedurable ........................................................ .. 439

6.2.2.
Des directives « Oiseaux» et « Habitats» au réseau Natura 2000 441

6.2.2.1.
La directive « Oiseaux»du2avril1979........................................ .. 442

6.2.2.2.
La directive « Habitats» 443

6.2.2.3.
Qu'est-ce qu'un contrat Natura 2000? 444

6.2.2.4.
Rappel des principes de calcul de l'indemnité agro-environnementale MAE 445

6.2.3.
Le PDD (plan de développement durable) ou comment préparer l'agriculture de demain 445

6.2.3.1.
Définition des PDD 445

6.2.3.2.
Le concept 445

6.2.3.3.
Les constats en 2000 446

6.2.4.
L'Agriculture biologique 447

6.2.5.
L'Acnat. 447

6.2.6.
Les opérations locales 448

Guide de détermination simplifié 451

Index ............................•............................................................. 467