Écologie

L'économie de la nature

Structuré en six parties, ce livre couvre l’ensemble des disciplines scientifiques qui font de l’écologie une science à part entière au sein des sciences de l’environnement. Un ouvrage pédagogique de référence
Auteur
Editeur DE BOECK SUPERIEUR
Date de parution
ISBN 13 9782807314191
Nombre de pages 640
Dimension 21 x 27
Type Broché

Descriptif détaillé : Ecologie ; l'economie de la nature

Écologie, L'économie de la nature, huitième édition, est le premier manuel à couvrir tous les aspects de l'écologie actuelle.

Le livre constitue un outil pédagogique pour les enseignants de la matière et un manuel de référence pour les lecteurs francophones, étudiants en écologie et futurs chercheurs. Il s’adresse également à un plus large public de gestionnaires, de professionnels de l’environnement et de représentants du monde associatif. L’organisation du livre en chapitres thématiques, les exercices et questions pour faire le point, le glossaire et l’index permettent une lecture active qui facilite l’apprentissage et la compréhension des notions clés.

Un livre éclairant

Les approches concrètes qui ouvrent et closent chaque chapitre font de ce livre un outil essentiel pour comprendre l’écologie aujourd’hui et demain. Ils mettent en avant les récentes évolutions et soulèvent des questions d’actualité. Ces réflexions qui mettent l’accent sur le réchauffement climatique offrent au lecteur la possibilité de porter un regard averti sur ces problématiques universelles et de mieux appréhender les réalités présentes et futures de notre planète. Les références bibliographiques nombreuses permettent également au lecteur d’approfondir ces sujets.

Auteurs d'Écologie

  • Professeur de biologie à l'Université de Missouri-St Louis depuis 1996, Robert E. Ricklefs est licencié de l'Université de Stanford et a obtenu son doctorat à l'Université de Pennsylvanie. Il est membre de l’'American Association for the Advancement of Science (AAAS) et est l'auteur de nombreux ouvrages et articles.

  • Formé à l'Université de Pittsburgh, Rick Relyea est directeur du Darrin Fresh Water Institute de l'institut polytechnique de Renssealer. Il est aussi directeur du Jefferson Project pour le Lake George. Ses recherches sont internationalement reconnues.

  • Guy Lempérière est Docteur ès Sciences. Il a été professeur associé à l’Université de Grenoble-Alpes et chercheur au Laboratoire d’Écologie Alpine UMR-CNRS 5553 de Grenoble. Il continue d’enseigner l’écologie fondamentale et appliquée, notamment l’écologie du paysage, aux universités de Grenoble et Caen, à l’École Nationale Supérieure du Paysage de Versailles et à AgroParisTech. Il a publié dans de nombreuses revues françaises et internationales. Il est membre de la British Ecological Society.

Sommaire

Les auteurs xxv
Préface xxix
1 Introduction : Écologie, évolution et méthode scientifique 1
Recherche de la vie au fond de l’océan 1
1.1 Les systèmes écologiques sont hiérarchiquement organisés 3
Les individus 3
Population et espèces 3
Communautés 4
Écosystèmes 4
Biosphère 5
Étudier l’écologie à différents niveaux d’organisation 6
1.2 Les systèmes écologiques sont gouvernés par des principes physiques et biologiques 7
La conservation de la matière et de l’énergie 7
Les états d’équilibres dynamiques 7
L’évolution 8
1.3 Différents organismes jouent différents rôles dans les systèmes écologiques 9
Modèles évolutifs généraux 9
Classification des espèces basée sur les sources d’énergie 12
Les types d’interactions entre espèces 13
Habitat et niche 15
1.4 Les scientifiques utilisent de nombreuses approches pour étudier l’écologie 18
Observations, hypothèses et prédictions 18
Tester des hypothèses à partir d’études expérimentales en conditions contrôlées 19
Approches alternatives aux expériences manipulatoires 21
Analyser l'écologie : pourquoi calculer des moyennes et des variances ? 22
1.5 Les hommes influencent les systèmes écologiques 24
Le rôle des écologues 25
L’écologie Aujourd’hui : Application des concepts
La loutre de mer de Californie 26
Résumé des objectifs d’apprentissage 29
Principales questions (l’esprit critique en questions) 29
x | Table des matières Partie I : Vie et environnement physique
2 Adaptations aux milieux aquatiques 30
L’évolution des baleines 31
2.1 L’eau possède de nombreuses propriétés favorables à la vie 32
Les propriétés thermiques de l’eau 32
Densité et viscosité de l’eau 33
Nutriments inorganiques dissouts 34
Ions hydrogènes 36
2.2 Les animaux et les plantes face à l’équilibre en eau et en sel 38
L’équilibre en sel chez les animaux aquatiques 38
Les adaptations à l’osmorégulation chez les animaux d’eau douce 39
Adaptations à l’osmorégulation chez les animaux vivant dans l’eau salée 39
L’équilibre en sel chez les plantes aquatiques 41
ANALYser l’éCOLOGie : Écart type et erreur type d’une méthode
d’estimation 42
2.3 L’absorption des gaz présents dans l’eau est limitée par la diffusion 43
Le gaz carbonique 43
L’oxygène 44
2.4 La température limite le maintien de la vie aquatique 47
Chaleur et molécules biologiques 47
Températures froides et gel 48
Optimum thermique 49
L’écologi e aujourd’hui : Applica tion des conc epts
Le déclin des récifs coralliens 50
Résumé des objectifs d’apprentissage 53
Principales questions (l’esprit critique en questions) 53
Représentation graphique des données : Détermination des valeurs
du Q10 chez le saumon 53
3 Adaptations aux milieux terrestres 54
L’évolution des Camélidés 55
3.1 La plupart des plantes terrestres obtiennent leurs nutriments
et leur eau à partir du sol 56
Les nutriments du sol 56
Structure du sol et capacité de rétention d’eau 56
Pression osmotique et assimilation de l’eau 58
Transpiration et théorie de la tension-cohésion 60
3.2 Les rayons solaires fournissent l’énergie pour la photosynthèse 62
Énergie solaire disponible et absorbée 62
La photosynthèse 64
Adaptations structurelles au manque d’eau 67
3.3 L’environnement terrestre pose problème aux animaux pour équilibrer
l’eau, les sels et l’azote 68
L’équilibre en eau et en sels chez les animaux 69
Équilibre en eau et en azote chez les animaux 70
ANALYser l’éCOLOGie : Différentes sortes de variables 70
Table des matières | xi
3.4 Les adaptations aux différentes températures permettent à la vie
terrestre d’exister partout sur la planète 71
Les sources de gain et de perte de chaleur 71
Taille du corps et inertie thermique 73
La thermorégulation 73
Les ectothermes 73
Les endothermes 74
Les adaptations du système circulatoire 75
L’écologi e aujourd’hui : Applica tion des conc epts
Plants de coton 77
Résumé des objectifs d’apprentissage 79
Principales questions (l’esprit critique en questions) 79
Représentation graphique des données : Relations entre la masse,
la surface et le volume 79
4 Adaptations à des environnements changeants 80
L’ajustement des phénotypes chez les rainettes 81
4.1 Les modifications de l’environnement favorisent l’évolution
de phénotypes variables 82
Modifications temporelles de l’environnement 82
Modifications spatiales de l’environnement 83
Échanges phénotypiques 84
Signaux environnementaux 85
Vitesse de réponse et réversibilité 85
4.2 De nombreux organismes ont développé des adaptations
aux variations chez les compétiteurs, les ennemis et les partenaires 86
Ennemis 86
Compétition pour des ressources limitées 86
Partenaires 88
4.3 De nombreux organismes ont développé des adaptations
aux variations des facteurs abiotiques 90
La température 90
La disponibilité en eau 90
La salinité 92
L’oxygène 92
4.4 La migration, le stockage ou la dormance sont des stratégies
qui permettent la survie dans des conditions de changements
extrêmes 93
La migration 93
Le stockage 94
La dormance 94
ANALYser l’éCOLOGie : Corrélations 96
Stratégies de défense contre le gel 97
4.5 Les changements de qualité et de quantité de nourriture sont les bases
de la théorie de la quête alimentaire optimale 97
Quête alimentaire depuis un point central 97
Quête alimentaire à risque 99
Composition du régime alimentaire optimal 99
xii | Table des matières Régime alimentaire mixte 101
L’écologi e aujourd’hui : Applica tions des conc epts
Réponses aux variations environnementales 102
Résumé des objectifs d’apprentissage 104
Principales questions (l’esprit critique en questions) 104
Représentation graphique des données : Le comportement de quête
alimentaire du merle américain 105
5 Climats et sols 106
Où votre jardin pousse-t-il ? 107
5.1 La Terre est réchauffée par l’effet de serre 108
L’effet de serre 108
Gaz à effet de serre 109
5.2 Il y a un réchauffement inégal de la Terre par le Soleil 110
Trajectoire et angle du Soleil 110
Réchauffement saisonnier de la Terre 111
ANALYser l’éCOLOGie : Régressions 112
5.3 Le réchauffement inégal de la Terre guide les courants
atmosphériques 113
Propriétés de l’air 113
Formation des courants de convection atmosphérique 114
Rotation de la Terre et force de Coriolis 116
5.4 Les courants océaniques modifient la répartition des climats 118
Les gyres 118
Remontées d’eau et courants ascendants 119
El Niño 119
Circulation thermohaline 120
5.5 Les caractéristiques géographiques à petite échelle peuvent modifier
les climats régionaux et locaux 121
Surfaces terrestres ou masses continentales 121
Proximité des côtes 121
Ombres pluviométriques 121
5.6 Le climat et la roche-mère interagissent pour former une diversité
de sols 123
Formation des sols 123
Altération 124
L’écologi e aujourd’hui : Applica tion des conc epts
Changement climatique global 126
Résumé des objectifs d’apprentissage 128
Principales questions (l’esprit critique en questions) 128
Représentation graphique des données : Précipitations à Mexico,
Quito et La Paz 129
6 Biomes terrestres et aquatiques 130
Le monde fascinant du vin 131
6.1 Les biomes terrestres sont classés à partir de leurs grandes formations
végétales 132
Table des matières | xiii
Diagrammes climatiques 133
6.2 Les neuf classes de biomes terrestres 135
La toundra 135
ANALYser l’éCOLOGie : Moyenne, médiane et mode 135
Forêts boréales 136
Forêts tempérées sempervirentes 136
Forêts tempérées caducifoliées 137
Biomes méditerranéens : formations d’arbustes à feuilles persistantes 138
Prairies tempérées et déserts froids 139
Forêts ombrophiles tropicales 140
Forêts tropicales caducifoliées et savanes 141
Déserts subtropicaux 141
6.3 Biomes aquatiques 142
Ruisseaux, rivières et fleuves 142
Lacs et étangs, écosystèmes d’eau stagnante 143
Zones humides d’eau douce 145
Estuaires et marais salés 145
Mangroves 146
Zones intertidales 146
Récifs coralliens 147
L’environnement pélagique 148
L’écologi e aujourd’hui : Applica tion des conc epts
Changements de limites des biomes 149
Résumé des objectifs d’apprentissage 151
Principales questions (l’esprit critique en questions) 151
Représentation graphique des données : Créez un diagramme
ombrothermique 151
Partie II : Organismes
7 Évolution et adaptation 152
Les oiseaux coureurs 153
7.1 Les processus évolutifs dépendent de la variation génétique 154
La structure de l’ADN 154
Gènes et allèles 154
Allèles récessifs et dominants 155
Sources de variation génétique 156
7.2 L’évolution peut avoir lieu à partir de processus aléatoires ou à partir
de la sélection 157
Évolution par processus aléatoires 158
Évolution par sélection, un processus non aléatoire 161
ANALYser l’éCOLOGie : Force de sélection, héritabilité et réponse
à la sélection 164
7.3 La microévolution opère au niveau populationnel 165
Sélection artificielle 165
Sélection naturelle 166
xiv | Table des matières 7.4 La macroévolution opère au niveau de l’espèce et à de plus hauts
niveaux taxonomiques 168
Arbres phylogénétiques 169
Spéciation allopatrique 169
Spéciation sympatrique 170
L’écologi e aujourd’hui : Applica tion des conc epts
Tuberculose résistante aux médicaments 172
Résumé des objectifs d’apprentissage 174
Principales questions (l’esprit critique en questions) 174
Représentation graphique des données : Sélection naturelle des becs
des pinsons 175
8 Histoires de vie 176
Les mille façons de fabriquer une grenouille ! 177
8.1 Les traits d’histoire de vie représentent le cycle de vie
d’un organisme 178
Le continuum rapide-lent dans l’histoire de vie 178
Combinaisons de traits d’histoire de vie chez les plantes 179
8.2 Les traits d’histoire de vie sont façonnés par les compromis
évolutifs 181
Le principe de l’allocation 181
Nombre de descendants et taille des descendants 181
Nombre de descendants et soin parental 182
ANALYser l’éCOLOGie : Coefficient de détermination 182
Fécondité, soin parental et survie 184
Croissance, âge de la maturité sexuelle et longévité 185
8.3 Les organismes diffèrent dans le nombre de fois où ils se reproduisent
mais deviennent à terme sénescents 187
Sémelparité et itéroparité 187
Sénescence 188
8.4 Les histoires de vie sont sensibles aux conditions
environnementales 190
Stimuli 190
Effets des ressources 190
Effets de la prédation 191
Effets du réchauffement global 192
L’écologi e aujourd’hui : Applica tion des conc epts
Sélection sur l’histoire de vie et pêche industrielle 195
Résumé des objectifs d’apprentissage 197
Principales questions (l’esprit critique en questions) 197
Représentation graphique des données : Nombre de descendants
par rapport au poids chez le lézard commun 197
9 Stratégies de reproduction 198
La vie sexuelle des abeilles 199
9.1 La reproduction peut être sexuée ou asexuée 200
Reproduction sexuée 200
Table des matières | xv
Reproduction asexuée 200
Coûts de la reproduction sexuée 202
Avantages de la reproduction sexuée 203
9.2 Les organismes peuvent évoluer en sexes séparés ou comme
hermaphrodites 205
Comparaison des stratégies 205
Autofécondation ou fécondation croisée chez les hermaphrodites 206
Stratégies mixtes d’accouplement 207
9.3 Les sexes-ratio des descendants sont généralement équilibrés
mais ils peuvent être modifiés par la sélection naturelle 208
Mécanismes de détermination du sexe 208
Sexe-ratio de la descendance 209
ANALYser l’éCOLOGie : Sélection fréquence-dépendante 211
9.4 Les systèmes de reproduction décrivent les schémas de reproduction
entre femelles et mâles 212
Promiscuité 212
Polygamie 212
Monogamie 213
9.5 La sélection sexuelle favorise les caractères facilitant
la reproduction 215
Dimorphisme sexuel 215
Évolution du choix de la femelle 216
L’emballement fishérien ou théorie du runaway 217
La théorie du handicap 217
Conflit sexuel 218
L’écologi e aujourd’hui : Applica tion des conc epts
Des microbes qui détestent les mâles 219
Résumé des objectifs d’apprentissage 221
Principales questions (l’esprit critique en questions) 221
Représentation graphique des données : Sélection
fréquence-dépendante 221
10 Comportements sociaux 222
La vie d’une fourmi champignonniste 223
10.1 La vie en groupe a des avantages et des coûts 224
Avantages de la vie en groupe 224
Coûts de la vie en groupe 226
Territorialité 227
Hiérarchie de dominance 228
10.2 L’existence de nombreuses formes d’interactions sociales 228
Les formes d’interactions sociales 229
Altruisme et sélection de groupe ou de parentèle 229
10.3 Les espèces eusociales poussent les interactions sociales
à l’extrême 232
ANALYser l’éCOLOGie : Calcul de l’aptitude reproductive globale 232
Eusocialité chez les fourmis, les abeilles et les guêpes 233
Eusocialité chez d’autres espèces 234
xvi | Table des matières Origines de l’eusocialité 235
L’écologi e aujourd’hui : Applica tion des conc epts
Poulets dominés 236
Résumé des objectifs d’apprentissage 238
Principales questions (l’esprit critique en questions) 238
Représentation graphique des données : Comment la vie en groupe
modifie-t-elle le risque de prédation ? 239
Partie III : Populations
11 Répartitions des populations 240
Le retour du lézard à collier 241
11.1 La répartition des populations est limitée aux habitats écologiquement
favorables 243
Détermination des habitats favorables 243
Modélisation des niches écologiques 244
Qualité de l’habitat et réchauffement global 246
11.2 La répartition des populations dépend de cinq caractéristiques
importantes 247
Aire de répartition géographique 247
Abondance 248
Densité 248
Dispersion 248
11.3 Les propriétés de la répartition des populations peuvent
estimées 250
Quantification de la localisation et du nombre d’individus 250
Quantification de la dissémination des individus 252
ANALYser l’éCOLOGie : Capture-marquage-recapture 252
11.4 L’abondance et la densité des populations sont liées à l’aire
de répartition géographique et à la taille corporelle des adultes 253
Abondance et aire de répartition des populations 253
Densité de population et taille corporelle des adultes 254
11.5 La dissémination est essentielle à la colonisation de nouvelles
zones 255
Limites de la dissémination 255
Corridors 255
11.6 De nombreuses populations vivent dans des taches d’habitats
distinctes 256
La distribution idéale libre (DIL) entre habitats 257
Modèles conceptuels des structures spatiales 258
L’écologi e aujourd’hui : Applica tion des conc epts
L’invasion de l’agrile du frêne 260
Résumé des objectifs d’apprentissage 262
Principales questions (l’esprit critique en questions) 262
Représentation graphique des données : Distribution idéale
libre (DIL) 263
Table des matières | xvii
12 Croissance et régulation des populations 264
Le contrôle des naissances dans la nature ! 265
12.1 Les populations peuvent croître rapidement sous des conditions
idéales 266
Le modèle de croissance exponentielle 266
Le modèle de croissance géométrique 268
Comparaison des modèles de croissance exponentielle
et géométrique 269
Temps de doublement de la population 269
12.2 Les populations ont des limites à la croissance 270
Facteurs indépendants de la densité ou densité-indépendants 270
Facteurs dépendants de la densité ou densité-dépendants 271
Densité-dépendance positive 273
Le modèle de croissance logistique 275
Prévision de la croissance de la population humaine avec l’équation
logistique 276
12.3 Le taux de croissance d’une population est influencé par la proportion
d’individus d’âges, de taille et de catégories d’histoires de vie
différents 277
Structure par âge 277
Courbes de survie 278
Tables de survie ou de mortalité 278
Collecte des données pour l’établissement de tables de survie 282
ANALYser l’éCOLOGie : Calculs des valeurs des tables de survie 282
L’écologi e aujourd’hui : Applica tion des conc epts
Le sauvetage des tortues marines 285
Résumé des objectifs d’apprentissage 287
Principales questions (l’esprit critique en questions) 287
Représentation graphique des données : Courbes de survie 287
13 Dynamique des populations dans l’espace
et dans le temps 288
La surveillance des populations d’élans dans le Michigan 289
13.1 Les populations fluctuent naturellement au cours du temps 290
Fluctuations de la structure en âges 291
Dépassements et dépérissements 292
13.2 La densité-dépendance retardée peut provoquer des cycles
intrinsèques de la taille des populations 294
Les cycles de populations proches de leurs capacités porteuses
maximales 294
Densité dépendance retardée 295
Taille des cycles de populations en laboratoire 296
ANALYser l’éCOLOGie : Moyenne, médiane et mode 297
13.3 Des évènements aléatoires peuvent provoquer une extinction
des petites populations 299
Extinction des petites populations 299
Extinctions causées par les variations de taux de croissance
des populations 300
xviii | Table des matières 13.4 Les métapopulations sont composées de sous-populations
qui connaissent des dynamiques de populations indépendantes
dans l’espace 301
La fragmentation des habitats 302
Le modèle de base de dynamique métapopulationnelle 303
Dynamique des métapopulations dans la nature 303
Importance de la taille et de l’isolement des taches 304
L’écologi e aujourd’hui : Applica tion des conc epts
Le retour du putois d’Amérique 306
Résumé des objectifs d’apprentissage 308
Principales questions (l’esprit critique en questions) 308
Représentation graphique des données : L’étude de l’équilibre
du modèle de base des métapopulations 309
Partie IV : Interactions des espèces
14 Prédation et herbivorie 310
Une énigme vieille d’un siècle entre le lynx et le lièvre 311
14.1 Les prédateurs et les herbivores peuvent limiter l’abondance
des populations 312
Prédateurs 312
Mésoprédateurs 314
Herbivores 315
14.2 Les populations de proies et de prédateurs ont des fluctuations
cycliques régulières 317
Création de cycles proie-prédateur au laboratoire 318
Modèles mathématiques des cycles proie-prédateur 319
Réponses fonctionnelles et numériques 322
14.3 La prédation et l’herbivorie favorisent l’évolution des défenses 324
Défenses contre les prédateurs 324
ANALYser l’éCOLOGie : Évaluation de la signification statistique 329
Défenses contre les herbivores 329
L’écologi e aujourd’hui : Applica tion des conc epts
Le problème des chats et des lapins 332
Résumé des objectifs d’apprentissage 334
Principales questions (l’esprit critique en questions) 334
Représentation graphique des données : La réponse fonctionnelle
des loups 335
15 Parasitisme et maladies infectieuses 336
La vie des zombies 337
15.1 De nombreuses formes de parasites modifient l’abondance des espèces
d’hôtes 338
Ectoparasites 340
Endoparasites 340
Maladies infectieuses émergentes 345
Table des matières | xix
15.2 Les dynamiques des hôtes et des parasites sont déterminées
par la capacité du parasite à infecter l’hôte 346
Mécanismes de transmission parasitaire 346
Modes d’entrée dans l’hôte 348
Saut entre espèces 348
Espèces réservoirs 348
Le système immunitaire de l’hôte 348
15.3 Les populations de parasites et d’hôtes présentent des fluctuations
cycliques régulières 349
Fluctuations de populations dans la nature 349
Modélisation des populations de parasites et d’hôtes 350
15.4 Les parasites ont développé des stratégies offensives et les hôtes
des stratégies défensives 352
Adaptations des parasites 352
Adaptations des hôtes 353
ANALYser l’éCOLOGie : Application d’un test T de Student 354
Coévolution 355
L’écologi e aujourd’hui : Applica tion des conc epts
Des souris, des hommes et des tiques 356
Résumé des objectifs d’apprentissage 358
Principales questions (l’esprit critique en questions) 359
Représentation graphique des données chronologiques 359
16 Compétition 360
Comment rattraper le retard sur l’alliaire officinale 361
16.1 La compétition a lieu lorsque les individus font face à des ressources
limitées 362
Le rôle des ressources 362
Le principe d’exclusion compétitive 365
16.2 La théorie de la compétition est un prolongement du modèle
de croissance logistique 367
Compétition pour une seule ressource 367
Compétition pour des ressources multiples 371
16.3 Le résultat de la compétition peut être modifié par les facteurs
abiotiques, les perturbations et les interactions avec d’autres
espèces 372
Facteurs abiotiques 372
Perturbations 373
Prédation et herbivorie 373
16.4 La compétition peut avoir lieu par exploitation, par interférence
directe ou par compétition apparente 375
Compétition par interférence : interactions agressives 375
Compétition par interférence : allélopathie 375
Compétition apparente 377
ANALYser l’éCOLOGie : Tests de Khi2 379
L’écologi e aujourd’hui : Applica tion des conc epts
Comment trouver la forêt parmi les fougères 380
xx | Table des matières  Résumé des objectifs d’apprentissage 383
Principales questions (l’esprit critique en questions) 383
Représentation graphique des données : Compétition
pour une ressource partagée 383
17 Mutualisme 384
Des toilettes à tous les étages 385
17.1 Mutualismes et obtention des ressources 386
Acquisition des ressources chez les plantes 386
Acquisition des ressources chez les animaux 389
17.2 Les mutualismes peuvent améliorer les défenses
contre les ennemis 390
Défenses des plantes 390
Défense animale 392
17.3 Le mutualisme peut favoriser la pollinisation et la dispersion
des graines 393
Pollinisation 393
Dispersion des graines 394
17.4 Le mutualisme peut changer lorsque les conditions environnementales
changent 396
Passage du mutualisme à des interactions négatives 396
Faire face aux tricheurs 396
17.5 Les mutualismes peuvent modifier la répartition des espèces,
des communautés et des écosystèmes 397
Effets sur la répartition des espèces 397
ANALYser l’éCOLOGie : Comparaison de deux groupes
qui n’ont pas de distributions normales 398
Effets sur les communautés 399
Effets du mutualisme sur le fonctionnement des écosystèmes 401
L’écologi e aujourd’hui : Applica tion des conc epts
Comment trouver la forêt parmi les fougères 402
Résumé des objectifs d’apprentissage 404
Principales questions (l’esprit critique en questions) 404
Représentation graphique des données : Fonctions écosystémiques
des champignons 405
Partie V : Communautés et écosystèmes
18 Structure des communautés 406
Pollinisation de la « nourriture des dieux » 407
18.1 Les communautés peuvent avoir des frontières distinctes
ou graduelles 408
Zonation des communautés 408
Classification des communautés 409
Écotones 410
Communautés avec répartitions indépendantes et interdépendantes
d’espèces 411
Table des matières | xxi
18.2 La diversité des communautés intègre le nombre et l’abondance
relative des espèces 414
Modèles d’abondance parmi les espèces 414
Courbes et diagrammes rang-abondance 414
18.3 La diversité spécifique est affectée par les ressources, la diversité
des habitats, les espèces clés de voûte et les perturbations 416
Ressources 416
ANALYser l’éCOLOGie : Calcul de la diversité spécifique 416
Diversité des habitats 419
Espèces clés de voûte 420
Perturbations 422
18.4 Les communautés sont organisées en réseaux trophiques 422
Niveaux trophiques 423
Effets directs et indirects 424
Effets descendants et ascendants (top-down et bottom-up) 426
18.5 Les communautés répondent aux perturbations par la résistance,
la résilience ou le passage par des états stables alternatifs 428
Stabilité des communautés 428
États alternatifs stables 429
L’écologi e aujourd’hui : Applica tion des conc epts
Effets létaux de pesticides à des concentrations non létales 430
Résumé des objectifs d’apprentissage 432
Principales questions (l’esprit critique en questions) 432
Représentation graphique des données : Distributions log-normales
et courbes rangs-abondances 433
19 Successions des communautés 434
Le retrait des glaciers en Alaska 435
19.1 Une succession a lieu dans une communauté lorsque des espèces
se remplacent au cours du temps 436
Observations des successions 437
Successions dans les milieux terrestres 439
Succession dans les milieux aquatiques 441
Changements de diversité spécifique 444
19.2 Les successions peuvent se dérouler à partir de différents
mécanismes 445
Traits des espèces des premiers stades et des stades tardifs
des successions 445
Facilitation, inhibition et tolérance 446
ANALYser l’éCOLOGie : Calcul de la similarité des communautés 446
Mécanismes de succession 448
19.3 Les successions ne produisent pas toujours une seule communauté
climacique permanente 450
Changements des communautés climaciques au cours du temps 450
Communautés climaciques dans des conditions environnementales
extrêmes 452
L’écologi e aujourd’hui : Applica tion des conc epts
La mise en place d’une succession sur une mine à ciel ouvert 453
xxii | Table des matières  Résumé des objectifs d’apprentissage 455
Principales questions (l’esprit critique en questions) 455
Représentation graphique des données : Richesse en espèces à Glacier
Bay 455
20 Flux d’énergie dans les écosystèmes 456
Les vers de terre 457
20.1 La productivité primaire fournit de l’énergie à l’écosystème 458
Productivité primaire 459
Mesure de la productivité primaire 460
Productivité secondaire 463
20.2 La productivité primaire nette est différente en fonction
des écosystèmes 464
Productivité primaire autour du globe 464
Facteurs de productivité des écosystèmes terrestres 465
Facteurs de productivité des écosystèmes aquatiques 467
20.3 Les mouvements d’énergie dépendent du bon fonctionnement du flux
d’énergie 469
Pyramides trophiques 470
Efficacité des transferts d’énergie 471
Temps de résidence 474
ANALYser l’éCOLOGie : Quantification des efficacités trophiques 474
Écologie stoechiométrique 475
L’écologi e aujourd’hui : Applica tion des conc epts
Nourrir un océan de baleines 478
Résumé des objectifs d’apprentissage 480
Principales questions (l’esprit critique en questions) 480
Représentation graphique des données : La PPN et la Productivité
Primaire Totale des écosystèmes 481
21 Flux de matière dans les écosystèmes 482
Vivre dans une zone morte 483
21.1 Le cycle de l’eau permet le déplacement de nombreux éléments
dans les écosystèmes 484
Cycle de l’eau 485
Impacts anthropiques sur le cycle de l’eau 486
21.2 Le cycle du carbone est intimement lié aux flux d’énergie 487
Le cycle du carbone 487
Impacts d’origine anthropique sur le cycle du carbone 488
21.3 L’azote circule dans les écosystèmes sous différentes formes 490
Le cycle de l’azote 490
Impacts anthropiques sur le cycle de l’azote 491
21.4 Le cycle du phosphore se déroule entre la Terre et l’eau 492
Le cycle du phosphore 492
Impacts anthropiques sur le cycle du phosphore 493
21.5 Dans les écosystèmes terrestres, la plupart des nutriments
se régénèrent dans le sol 494
Table des matières | xxiii
Importance de l’altération 494
Décomposition de la matière organique 496
ANALYser l’éCOLOGie : Calcul des vitesses de décomposition
des feuilles 499
Vitesses de décomposition dans les écosystèmes terrestres 499
21.6 Dans les écosystèmes aquatiques, la plupart des nutriments
se régénèrent dans les sédiments 499
Apports allochtones vers les cours d’eau et les zones humides 500
Décomposition et sédimentation dans les fleuves, les lacs
et les océans 501
Stratification des lacs et des océans 501
L’écologi e aujourd’hui : Applica tion des conc epts
Le cycle des nutriments : un exemple dans le New Hampshire 502
Résumé des objectifs d’apprentissage 504
Principales questions (l’esprit critique en questions) 504
Représentation graphique des données : La décomposition
de la matière organique 505
Partie VI : Écologie globale
22 Écologie du paysage et biodiversité globale 506
Peut-on avoir trop de biodiversité ? 507
22.1 L’écologie du paysage analyse les patrons et processus écologiques
à de très grandes échelles spatiales 508
Les causes de l’hétérogénéité des habitats 508
Relations entre l’hétérogénéité des habitats et la diversité spécifique 510
Diversités spécifiques locales et régionales 510
22.2 Le nombre d’espèces augmente quand la surface augmente 511
Relations espèces-surface 511
Fragmentation des habitats 512
ANALYser l’éCOLOGie : Estimation du nombre d’espèces sur une
zone 515
22.3 La théorie de l’équilibre en biogéographie insulaire intègre la surface
et l’isolement des habitats 517
La théorie 519
Application de la théorie à la conception des réserves naturelles 521
22.4 La biodiversité est plus élevée à l’équateur et décroît vers les
pôles 521
Modèles de diversité 522
Processus qui sous-tendent les modèles de diversité 522
22.5 La répartition des espèces dans le monde est aussi guidée par l’histoire
de la Terre 525
Dérive des continents 525
Régions biogéographiques 526
Changements historiques du climat 527
xxiv | Table des matières L’écologi e aujourd’hui : Applica tion des conc epts
Le cycle des nutriments 528
Résumé des objectifs d’apprentissage 530
Principales questions (l’esprit critique en questions) 530
Représentation graphique des données : Courbes d’accumulation des espèces 531
23 Écologie de la conservation 532
La protection des points chauds de biodiversité 533
23.1 La valeur de la biodiversité est le produit de considérations sociales, économiques
et écologiques 535
Valeurs utiles 535
Valeurs intrinsèques 536
23.2 Le taux actuel d’extinction est sans précédent 536
Taux d’extinction naturelle 536
Une possible sixième extinction de masse 537
Déclin général de la richesse en espèces 537
Baisse de la diversité génétique 540
23.3 Les activités humaines provoquent une perte de biodiversité 542
Perte d’habitats 542
Surexploitation 544
Espèces introduites 545
Pollution 546
Changement climatique global 548
ANALYser l’éCOLOGie : Calcul de la demi-vie des contaminants 550
23.4 Les efforts consentis en matière de conservation peuvent ralentir ou inverser la tendance
à la diminution de la biodiversité 551
Protection des habitats 551
Réduction des récoltes 552
Réintroductions et renforcements d’espèces 553
L’écologi e aujourd’hui : Applica tion des conc epts
Le retour des loups à Yellowstone 554
Résumé des objectifs d’apprentissage 556
Principales questions (l’esprit critique en questions) 556
Représentation graphique des données : Diagrammes en barres empilées 556
Annexes
Lecture des graphiques A-3
Tableaux statistiques A-9
Réponses des rubriques « Analyser l’écologie » et « Représentation graphique des données » A-13
Glossaire G-1
Index I-1

Auteur(s) : Ecologie ; l'economie de la nature

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