cours 8 - écologie des écosystèmes Flashcards
1
Q
définir écosystème + à quoi on s’intéresse
A
écosystème : ensemble des communautés d’organismes (biocénose) interagissant ensembles et avec leur environnement physique et chimique (biotope)
* on s’intéresse au stockage et transfert d’énergie et matière
* mouvement entre composantes physiques / bio
éléments chimiques essentiels à la vie (C, N, P, S, O)
2
Q
définir écotone
A
zone de transition entre communauté / écosystèmes
3
Q
selon quoi la richesse spécifique varie
A
très variable! selon latitude (+ diversité à l’équateur), sols et climat
4
Q
selon quoi la diversité spécifique varie
A
a. ressources
b. latitude
c. diversité des habitats
d. perturbations
e. espèces clés de voûte
5
Q
définir service écosystémique
A
valeur de la biodiversité en prenant compte des éléments sociaux, économiques et écologiques
6
Q
décrire la valeur intrinsèque de la biodiversité
A
○ fournit aucun avantage économique à l’humain
○ prévalence de dimensions éthiques / morales
EX : protection de l’aigle des USA
7
Q
décrire la valeur utile de la biodiversité
A
○ avantages offerts à l’humain
difficulté d’estimer les bénéfices totaux, beaucoup d’espèces à découvrir
8
Q
donner les catégories de services écosystémqiues
A
- services de production
- services de régulation
- services socioculturels
- services de support
9
Q
définir + exemple de service de production
A
bénéfices / produits issus de biodiversité
EX : aliments, matières premières, ressources médicinales
10
Q
définir + exemple de service de régulation
A
bénéfices issus des processus de régulation des écosystèmes
avantages assurés par bon fonctionnement d’écosystème
EX : régulation du climat, séquestration de carbone, pollinisation
11
Q
définir + exemple de service socioculturel
A
non-matériels liés à la biodiversité
EX : loisirs, écotourisme, spirituel
12
Q
définir + exemple de service de support
A
avantages de biodiversité qui permettent aux écosystèmes de se maintenir
nécessaire à tout autre service
rôle majeure dans persistance d’écosystème
EX : production primaire, formation des sols
13
Q
définir reseaux trophiques
A
supports des flux d’énergie / matière qui traversent écosystèmes
de producteur primaire, série de consommateurs, à cons. final
14
Q
par quoi est déterminé le nb de réseaux trophiques
A
a. quantité d’énergie faisant fonctionner écosystèmes
efficacité avec laquelle l’émergie est transférée
15
Q
définir biomasse
A
quantité (masse) totale d’organismes vivants dans un biotope / lieu décidé à un moment donné
* stock de matière organique vivante et d’énergie contenue dans cette matière
exprimé en unité d’espace (g de matière sèche par m2)
16
Q
par quoi est déterminé la biomasse
A
a. quantité d’énergie dispo
efficacité du transfert d’énergie
17
Q
décrire la répartition de la biomasse sur terre
A
voir ndc
18
Q
formule de photosynthèse
A
voir ndc
19
Q
d’où provient la majorité de l’énergie circulant
A
énergie solaire
20
Q
quelle énergie est dispo aux consommateurs
A
énergie utilisée par producteurs pour croissance / reproduction
21
Q
définir la productivité primaire
A
taux auquel l’énergie solaire ou chimique est capturée / convertie en liaisons chimiques pendant photo/chimiosynthèse
quantité d’énergie dispo dans un ecosystème
22
Q
comment on exprime la productivité primaire
A
flux exprimé en masse de carbone assimilé par unité de temps
23
Q
définir la production primaire
A
énergie accumulée par la productivité primaire
▪ qte de matière produite par organismes autotrophes au C
vitesse de croissance du compartiment végétal
24
Q
définir productivité primaire brutte (PPB)
A
quantité d’énergie capturée et assimilée par unité de surface et de temps
25
comment le PPB est utilisé par les producteurs
producteurs utilisent partie d'énergie assimilée pour métabolisme - mesurée en quantité de respiration
26
définir la productivité primaire nette (PPN)
qte d'énergie assimilée par producteurs et convertie en biomasse du producteur sur une zone donnée
→ PPN = PPB - respiration
27
à quoi correspond la différence entre PPB et PPN
= énergie utilisée à la respiration cellulaire
28
comment on mesure la productivité primaire
▪ en quantifiant les variations de biomasse des producteurs
EX : déterminer biomasse accumulée des producteurs au début à fin de saison de croissance
29
pourquoi la photosynthèse est pas très efficace
photosynthèse : pas très efficace!
○ 99% d'énergie réfléchie / pas absorbée
○ 1% captée - PPB
sur ce 1% :
○ 60% est respirée
○ 40% est PPN (croissance des producteurs)
= MINI PEU
30
on a plus ou moins de photosynthèse s'il fait chaud
moins
31
définir productivité secondaire
source d'énergie des herbivores
qte d'énergie allouée à la respiration qui varie parmi les organismes!
32
définir prod. secondaire nette
taux d'accumulation de biomasse des consommateurs dans une zone données
les herbivores consomme seulement partie de biomasse des producteurs et digèrent seulement une partie d'énergie consommée
33
définir énergie expulsée
fraction d'énergie consommée qui est régurgitée / excrétée
34
définir énergie assimilée
fraction d'énergie qu'un consommateur digère et absorbe
35
définir énergie respirée
fraction d'énergie assimile par un consommateur et utilisé pour la respiration
36
comment on appelle tout ce qui est pas énergie expulsée, assimilée ou respirée
le reste : utilisé pour croissance et reproduction (biomasse) = productivité secondaire
37
la psn dépends de quoi comme source d'énergie
productivité primaire
augmentation de PPN amène augmentation de PSN
38
définri contrôle ascendant
+ exemple
quand abondance de groupes trophiques sont déterminés par qte d'énergie dispo à partir des producteurs
+ voir ndc
39
définir contrôle descendant
+ exemple
orsque abondance de groupes trophiques est déterminées par existence de prédateurs au sommet
+ voir ndc
40
la direction du contrôles est influencée apr quoi
niveau de production primaire
41
quand ecq le contrôle descendant est observé + why
quand producteurs primaires ont durée de vie courte & croissance rapide
▪ permet réponse rapide à l'impact des consommateurs
▪ faire face à réduction rapide des ressources
bien appliqué aux milieux aquatiques! communautés pélagiques / benthiques
42
décrire l'exemple du zooplanction dans le contrôle descendant
zooplanction aurait effets descendants plus faibles sur phytoplancton dans lacs de forte productivité
▪ prédateur peuvent pas augmenter taux de consommation des herbivores pour suivre augmentation de production primaire
en conditions d'augmentation de productivité et de biomasse de phytoplancton, les producteurs primaires peuvent devenir des espèces non consommables
43
quels sont les caract. des régions les plus productives
▪ quantité plus élevée de consommateurs
OU
diversité élevée de consommateurs
44
quel est l'effet de la latitude sur la productivité
écosystèmes + productifs = sous les tropiques
→ baisse quand on va vers régions tempérées / polaires
lié à l'énergie lumineuse reçue!
45
quel est l'effet des précipitations sur la productivité
manque de précipitations limite productivité primaire
46
quels écosystèmes aquatiques osnt plus ou moins productifs
→ écosyst. aquatiques + productifs se trouvent le long de côtes océaniques
prod. primaire faible en pleine mer : PPN limitée par température & nutriments
47
quel est l'effet d'e l'eutrophisation sur la productivité
augmente productivité des écosystèmes aquatiques
48
décrire les graphiques de répartition de productivité
voir ndc
49
pourquoi on peut représenter la biomasse de manière pyramidale
une partie de l'énergie est perdue à chaque transfert
50
définir pyramide trophique
graphique composé de rectangles empilés qui représentent la quantité d'énergie ou de biomasse de chaque groupe trophique (+ pyramide de nombres)
51
définir pyramide d'énergie
pyramide trophique qui affiche l'énergie totale existant à chaque niveau trophique (valeur énergétique)
52
pyramide de biomasse
pyramide trophique qui représente la biomasse sur pied d'organismes présents dans différents groupes trophiques (masse totale des organismes)
53
décrire la pyramide de biomasse des systèmes terrestres avewc L'exemple du serengeti
voir ndc
54
décrire la pyramide de biomasse des systèmes aquatiques + why (phytoplanton)
pyramide inversée!
○ phytoplanction : durée de vie courte + reproduction rapide (vs arbres)
○ consommateurs primaires ingèrent plupart de biomasse du phytoplancton (bcp consommation!)
DONC :
bien que productivité du phytoplancton est plus élevée que consommateurs, biomasse est souvent plus faible! = pyramide inversée
55
ecq la pyramide de productivité peut être inversée aussi?
non - principe de conservation d'énergie
56
quels sont les milieux à biomasse faible & production nette élevée :
* lacs, océans
* "turnover" rapide d'énergie dans écosystèmes aquatiques
57
quels sont les milieux à biomasse très élevées et production nette modérée :
* forêts tropicales humides
* écosystèmes terrestres forestiers : énorme biomasse avec énergie immobilisée longtemps
58
caractéristiques de tout les réseaux trophiques
a. basé sur niveau de production primaire assuré par les autotrophes au C (primaires)
constitué de pls niveaux de production secondaire assurée par les hétérotrophes (consommateurs)
59
la longueur des chaines est limitée par quoi
efficacité des transferts énergétiques entre niveaux
60
on trouve généralement cmb de niveaux
on trouve généralement 2 à 5 niveaux, plus souvent 3/4
61
l'émergie disponible est déterminée par quoi (on est dans l'efficacité trophique)
déterminée par
a. PPN : PPB - qte d'énergie perdue par respiration de producteurs
b. rendement : par lequel énergie contenue dans nourriture est convertie en biomasse entre niveaux trophiques
62
ecq toute l'énergie trophique consommée par hétérotrophe est incorporée à biomasse?
non - pertes par respiration / excrétion
63
définir efficacité trophique
quantité d'énergie à un niveau trophique divisée par l'énergie au niveau trophique juste en dessous
64
quelles sont les étapes du transfert énergétique
1. efficacité de consommation
2. " d'assimilation
3. " de production
65
définir l'efficacité de consommation
DÉF : proportion de biomasse disponible qui est consommée par le consommateur
DÉF : pourcentage d'énergie / biomasse d'un niveau trophique qui est consommée par niveau trophique voisin plus élevé
66
donner les caractéristiques de l'efficacité de consommation
○ reste devient matière organique morte
○ plus grande dans écosystèmes aquatiques vs terrestres
○ plus grande chez carnivores vs herbivores
chez les herbivores, baisse avec augmentation des systèmes de défense des plantes
67
quelle est la formule d'efficacité de consommation
voir ndc + exemple
68
définir efficacité d"assimilation
DÉF : proportion de nourriture ingérée qui est assimilée par le consommateur
DÉF : poucentage d'énergie consommée qui est assimilé
69
donner les caractéristiques de l'efficacité d'assimilation
○ reste est expulsé
○ doit être assimilé par système digestif
perte par les fèces (détritus), urine
70
l'effficacité d'assimilation est déterminée par quoi
qualité de nourriture et physiologie du consommateur
71
formule d'efficacité d'assimilation
voir ndc + exemple
72
définir l'efficacité de production
DÉF : proportion de nourriture assimilée allouée à la production de nouvelle biomasse du consommateur
DÉF : pourcentage d'énergie assimilée qui est utilisée pour la croissance & reproduction
73
l'efficacité de production est déterminée par quoi
physiologie thermique et la taille des consommateurs
74
comment on peut définir l'efficacité de production nette
% d'énergie assimilée qui est utilisé pour croissance & reproduction
75
formule d'efficacité de production
voir ndc + exemple
76
distinguer l'efficacité d'endothermes vs ectotherme
endothermes : allouent plus de nourriture assimilée à la production métabolique de chaleur
→ petit endotherme : tendance à perdre une plus grande proportion de chaleur interne et va donc avoir plus faible efficacité de production
VS
ectothermes : plus grande efficacité de production
77
pouvoir expliquer la grosse photo en bas d'efficacité
voir ndc
78
quelle est l'hypothèse énergétique
hypothèse énergétique :
écosystèmes avec
▪ production primaire élevée
▪ meilleur transfert énergétique
devrait support un + grand nb de niveaux trophique
79
quels sont nos grands compartiments
i. organismes autotrophes : producteurs primaires
ii. org. hétérotrophes : cons. primaires, 2aires
détritivores / décomposeurs : utilisent matière morte / énergie "perdue" de tous niveaux
80
distinguer détritus vs détritivore
détritus : premier niveau trophique
détritivores : regroupés avec herbivores du 2e niveau trophique
81
comment la production primaire dépend des décomposeurs
○ régénération rapide des nutriments
○ fragmentation de matière organique en composés chimiques + petits
suite à décomposition, éléments sont à nouveaux dispo pour producteurs primaires!
82
distinguer rôle de décomposeur vs détritivore
consomment organismes morts
EX : champignong saprophytes, bactéries, archées
détritivores : fragmentent matière organique en + petites particules
EX : arthropodes, annélides
83
décrire l'exemple de décompositon en forêt
voir ndc
84
décrire les taux de décomposition des écosystèmes terrestres
▪ 90& de matière végétale produite sur un an est décomposée
▪ décomposition influencée par températures, pH, humidité
vitesse de décomposition selon rapport carbone/azote
85
définir stoechiométrie écologique
étude des équilibres des nutriments dans les interactions écologiques, comme chez herbivore et d'une plante
86
la stoechiométrie écologique décrit ;es proportions relatives de quoi
a. des éléments dans molécule
des éléments au sein de diverses composantes d'un système écologique
87
quels sont nos 3 ocmposants principaux de matière vivante
C, N, P
88
décrire la concentration de C, N, P dans homme vs croute
voir ndc
89
décrire les taux / où se trouve l'azote
▪ élément essentiel d'alimentation de tout animal
▪ tissus corporels d'animaux ont teneur en azote + que plantes
parmi tissus végétaux, feuille ont + que tout sauf graines
+ voir ndc
90
la stoechiométrie écologique dépend de quoi
la biologie des espèces
a. milieu physico-chimique vs producteurs primaires
b. entre être vivants (consommateurs)
c. morts (décomposeurs-minéralisateurs)
91
définir homéostasie
capacité d'un organisme à maintenir constante sa composition en éléments, quel que soit la composition des substrats à partir duquel il réalise ses biosynthèses
92
décrire les organismes non homéostatiques
composition très proche de ressources qu'ils métabolisent
EX : chlorophycée - rapport N:P indentique à eau douce
93
décrire la loi de conservation de matière
rien ne se perd, rien ne se crée
→ nb & masse de chaque atome se conservent au cours d'une rx chimique
pareil dans transit de matière! entre milieu / organismes
94
décrire la loi du minimum de liebig
croissance d'une plante est limitée par l'élément nutritif le moins abondant dans le milieu par rapport aux besoins de la plante
95
pourquoi on peut dire que les déplacements de C suivent les mvt d'énergie
les organismes sont composés de carbone
96
sur quelles transformations repose le cycle du carbone
(1) photosynthèse
(2) respiration
(3) sédimentation & enfouissement
(4) échanges
(5) extraction
6. combustion
97
décrire l'entrée du C dans la système
a. flux de C entrant dans l'écosystème - photosynthèse
→ transformation de C minéral en organique
→ synthèse de chaînes carbonnées aux dépens du CO2 : processus consommateur d'énergie + énergie d'origine solaire
98
décrire le devenir du C dans l'écosystème (genre étape 2), selon milieu terrestre / aquatique
▪ milieu aquatique : herbivorie comme voie prépondérante de circulation d'énergie / matière
milieu terrestre : + grande partie de production primaire nette alimente le stock de matière morte végétale
99
comment le C devient de la matière organique du sol
▪ chute des feuilles + branches mortes
▪ mortalité racinaire
▪ exsudation racinaire
100
comment le C retourne à l'atmosphère
d. retour vers l'atmosphère (CO2)
molécules dégradées par respiration
101
pouvoir décrire le big picture du cycle de carbone
voir ndc
102
décrire la perturbation humaine du cycle de carbone
injection massive de CO2 dans l'atmosphère
* combustion des hydrocarbures fossiles
* déforestation
* mise en culture des sols
modifie dynamique des intrx entre organismes vivants!
103
donner les caractéristiques de l'azote
constituant majeur des protéines, enzymes, AA
○ peu abondant dans l'écosystème
souvent 1e/2e facteur limitant production primaire
104
d'où provient l'azote entrant dans le système
○ faible apport par pluies ou poussières, sous forme minérale
▪ ammonium (NH4+)
▪ nitrate (NO3-)
quasi-totalité du flux d'azote entrant est lié à la fixation du diazote (N2) de l'atmosphère
105
quelles sont les transformation liées au cycle de l'azote + décrire
(1) fixation : processus de conversion du N atmosphérique en formes assimilables par producteurs
(2) nitrification : processus final du cycle qui transforme l'ammonium (NH4+) en nitrite (NO2-), puis en nitrate (NO3-)
(3) assimilation : incorporation du N dans tissus des producteurs
(4) minéralisation : processus de décomposition de composés organiques en composés inorganiques
(5) dénitrification : processus de conversion des nitrates en azote gazeux
106
décrire le processus de fixation de l'azote + enzyme
du N atmosphérique (N2)
▪ certaines bactéries & archées
▪ réduction du N2 gazeux en NH3
▪ réalisé par enzyme nitrogénase (anaérobie)
▪ processu couteux en énergie
107
décrire la minéralisation de l'azote
+ exemples de processus
mmonification par microflore hétérotrophe du sol
▪ produit final : ammonium NH4+
→ hydrolyse des protéines
→ désamination des AA
hydrolyse de l'urée
108
décrire la volatilisation de l'ammoniac + où on trouve
ammonium transformé en ammoniac
▪ particulièrement dans sols basiques (pH élevé)
ammoniac passe d'eau du sol à atmosphère
109
décrire la nitrification de l'azote + formule
oxydation de l'ammonium - produit de l'énergi
+ voir ndc
110
définir + donner les étapes de la dénitrification
RESPIRATION
+ voir ndc
111
pouvoir expliquer le big picture du cycle de l'azote
voir ndc
112
pourquoi le phosphore est crucial pour les processus biochimqiues
○ composant d'acides nucléiques
○ membranes cellulaires
○ structure de l'ATP
113
v/f : le phosphore est facteur limitant de prod. primaire
vrai
114
où on trouve le plus gros stock de phosphore
roches
115
comment se déplace le phosphore
▪ change rarement de forme chimique
se déplace généralement sous forme d'ion phosphate (PO4 3-)
116
pouvoir décrire le big picture du cycle de P
voir ndc
117
le cycle de l'eau est guidé par quoi
a. évaporation
b. transpiration (évapotranspiration des plantes)
précipitations
118
décrire la répartition d'eau sur terre
○ 97% océans
○ 3% : lacs, fleuves, rivières, zones humides, nappes phréatiques
plus gros réservoir d'eau douce : calottes glaciaires / glaciers
119
pourquoi expliquer le big picture du cycle de l'eau
voir ndc
