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2 : Ecologie - Biologie

2 : Ecologie - Biologie


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Écologie est l'étude des interactions des organismes vivants avec leur environnement. L'un des principaux objectifs de l'écologie est de comprendre la répartition et l'abondance des êtres vivants dans l'environnement physique. La réalisation de cet objectif nécessite l'intégration de disciplines scientifiques à l'intérieur et à l'extérieur de la biologie, telles que la biochimie, la physiologie, l'évolution, la biodiversité, la biologie moléculaire, la géologie et la climatologie. Certaines recherches écologiques appliquent également des aspects de la chimie et de la physique et utilisent fréquemment des modèles mathématiques.

Pourquoi étudier l'écologie ? Peut-être êtes-vous intéressé à en savoir plus sur le monde naturel et sur la façon dont les êtres vivants se sont adaptés aux conditions physiques de leur environnement. Ou peut-être êtes-vous un futur médecin cherchant à comprendre le lien entre la santé humaine et l'écologie.

Les humains font partie du paysage écologique, et la santé humaine est une partie importante de l'interaction humaine avec notre environnement physique et vivant. La maladie de Lyme, par exemple, est un exemple moderne du lien entre notre santé et le monde naturel. Plus formellement connue sous le nom de borréliose de Lyme, la maladie de Lyme est une infection bactérienne qui peut être transmise aux humains lorsqu'ils sont mordus par la tique du chevreuil (Ixodes scapulaires), qui est le vecteur principal de cette maladie (figure (PageIndex{a})). Cependant, toutes les tiques du chevreuil ne sont pas porteuses de la bactérie qui causera la maladie de Lyme chez l'homme, et I. scapulaire peut avoir d'autres hôtes que le cerf. En fait, il s'avère que la probabilité d'infection dépend du type d'hôte sur lequel la tique se développe : une proportion plus élevée de tiques qui vivent sur des souris à pattes blanches sont porteuses de la bactérie que les tiques qui vivent sur des cerfs. La connaissance des environnements et des densités de population dans lesquels l'espèce hôte est abondante aiderait un médecin ou un épidémiologiste à mieux comprendre comment la maladie de Lyme se transmet et comment son incidence pourrait être réduite.

Les écologistes posent des questions sur quatre niveaux d'organisation biologique : organisme, population, communauté et écosystème. Au niveau de l'organisme, les écologistes étudient les organismes individuels et comment ils interagissent avec leur environnement. Au niveau de la population et de la communauté, les écologistes explorent, respectivement, comment une population d'organismes change au fil du temps et les façons dont cette population interagit avec d'autres espèces de la communauté. Les écologistes qui étudient un écosystème examinent les espèces vivantes (les composants biotiques) de l'écosystème ainsi que les parties non vivantes (les composants abiotiques), telles que l'air, l'eau et le sol, de l'environnement. L'objectif de cette unité sera d'explorer davantage ces sujets et comment ils se connectent et se chevauchent avec la science de l'environnement.

Attribution

  • 2.1 : Aperçu de l'écologie
    L'écologie peut être étudiée aux niveaux de l'organisme, de la population, de la communauté et de l'écosystème.
  • 2.2 : Population
    Les populations interagissent et croisent des groupes d'individus de la même espèce dans une zone commune. L'étude de l'écologie des populations explore la façon dont les individus d'une population sont répartis dans l'espace, les facteurs qui régulent la croissance de la population et les traits d'histoire de vie, qui se rapportent à la durée de vie et à la reproduction.
    • 2.2.1 : Dispersion de la population
    • 2.2.2 : Taille de la population
    • 2.2.3 : Croissance démographique et régulation
    • 2.2.4 : Histoire de vie
    • 2.2.5 : Plongée de données - Couloirs fauniques
    • 2.2.6 : Examen
  • 2.3 : Communautés
    Les communautés se composent de plusieurs populations en interaction (de différentes espèces) dans une zone commune. L'étude des communautés se concentre sur la façon dont les organismes interagissent les uns avec les autres, la structure trophique (chaînes alimentaires et réseaux trophiques) et la stabilité de la structure des communautés.
    • 2.3.1 : Interactions biotiques
    • 2.3.1.1 : Interactions trophiques
    • 2.3.1.1.1 : Prédation
    • 2.3.1.1.2 : Herbivore
    • 2.3.1.1.3 : Le parasitisme
    • 2.3.1.1.4 : Chaînes alimentaires et réseaux trophiques
    • 2.3.1.2 : Compétition
    • 2.3.1.3 : Facilitation
    • 2.3.1.4 : Symbiose
    • 2.3.2 : Structure et dynamique de la communauté
    • 2.3.3 : Plongée de données - Impacts du bison dans les Prairies
    • 2.3.4 : Révision
  • 2.4 : Écosystèmes
    Les écosystèmes sont constitués de composants biotiques (vivants) et abiotiques (non vivants) qui interagissent ensemble. Les écosystèmes peuvent être d'eau douce, marins ou terrestres. Les cycles biogéochimiques décrivent le mouvement des éléments chimiques à travers différentes composantes de l'écosystème. Les sols sont l'un de ces composants, et ils sont essentiels pour déterminer la répartition et l'abondance des plantes.
    • 2.4.1 : Types et dynamiques des écosystèmes
    • 2.4.2 : Matière
    • 2.4.3 : Cycles biogéochimiques
    • 2.4.4 : Sols
    • 2.4.5 : Dégradation des sols
    • 2.4.6 : Plongée de données - Impacts du castor sur les terres humides
    • 2.4.7 : Révision
  • 2.5 : Biomes
    Les biomes sont de vastes zones géographiques caractérisées par la végétation et le climat, y compris la température et les précipitations. La température diminue avec la latitude et l'altitude. Les précipitations sont élevées à l'équateur et faibles à 30 degrés N et S. Les biomes terrestres se trouvent sur terre, tandis que les biomes aquatiques se trouvent dans l'eau.
    • 2.5.1 : Climat et biomes
    • 2.5.2 : Biomes terrestres
    • 2.5.3 : Biomes aquatiques
    • 2.5.4 : Plongée de données - Stockage du carbone du biome
    • 2.5.5 : Révision

Vignette - "Orchid mantis" est dans le domaine public


2 : Ecologie - Biologie

Écologie est l'étude des interactions des organismes vivants avec leur environnement. L'un des principaux objectifs de l'écologie est de comprendre la répartition et l'abondance des êtres vivants dans l'environnement physique. La réalisation de cet objectif nécessite l'intégration de disciplines scientifiques à l'intérieur et à l'extérieur de la biologie, telles que la biochimie, la physiologie, l'évolution, la biodiversité, la biologie moléculaire, la géologie et la climatologie. Certaines recherches écologiques appliquent également des aspects de la chimie et de la physique et utilisent fréquemment des modèles mathématiques.

Le changement climatique peut modifier l'endroit où vivent les organismes, ce qui peut parfois affecter directement la santé humaine. Regardez la vidéo PBS « Ressentir les effets du changement climatique » dans laquelle les chercheurs découvrent un organisme pathogène vivant bien en dehors de son aire de répartition normale.

Objectifs d'apprentissage

  • Définir la science de l'écologie
  • Définir l'écologie et les quatre niveaux de la recherche écologique
  • Identifier les branches communes de l'écologie

Les 2 principales méthodes d'échantillonnage des communautés végétales | Écologie

Lorsque la végétation doit être étudiée le long d'un gradient environnemental ou d'un éco-ton (par exemple, zones tropicales à tempérées, zones à fortes ou faibles précipitations ou gradient de précipitations, zones adjacentes avec différents types de sols, etc.), une ligne est tracée à travers un peuplement ou plusieurs stands à angle droit. Cette méthode d'échantillonnage linéaire de la végétation est appelée transect.

Selon l'objet d'étude, deux types de transects peuvent être tracés :

(a) Transect de ligne ou Interception de ligne, et

L'étendue de la zone détermine le nombre et la taille des transects. Lorsque des transects sont utilisés pour échantillonner la distribution verticale de la végétation (c'est-à-dire la stratification), ils sont appelés « bissectes ».

(a) Transect de ligne :

Dans ce type de transect, la végétation est échantillonnée uniquement sur une ligne (sans aucune largeur). Une ligne est posée sur la végétation avec un ruban en acier métrique ou une chaîne en acier ou une longue corde et maintenue fixée à l'aide de piquets ou de crochets. Cette ligne touchera quelques plantes sur son chemin d'un point à l'autre. L'ob­server commencera à enregistrer ces plantes à partir d'une extrémité et se déplacera progressivement vers l'autre extrémité.

À partir de ce type de transect, des informations de suivi pourraient être collectées :

(i) Le nombre de fois où chaque espèce apparaît le long de la ligne,

(ii) La tendance à l'augmentation ou à la diminution de la dissidence entre les individus d'une espèce,

(iii) Le pourcentage d'occurrence d'espèces différentes par rapport à l'ensemble des espèces,

A partir des observations dans un certain nombre de ces transects parallèles, des commentaires peuvent être faits sur l'habitat et d'autres conditions environnementales sur différentes parties du transect. Chaque espèce a sa propre amplitude écologique et exprime provisoirement l'état de l'eau disponible et d'autres conditions édaphiques, l'humidité atmosphérique, la disponibilité de la lumière, le pâturage et d'autres pressions biologiques.

(b) Transect de ceinture :

La ceinture est une longue bande de veg­etation de largeur uniforme. La largeur de la ceinture est déterminée en fonction du type de végétation ou de la strate de végétation non étudiée. Dans la végétation herbacée proche, elle mesure généralement 10 cm, mais elle varie de 1 à 10 m en forêt. La longueur de la végétation est déterminée en fonction de l'objet de l'étude.

Si un transect est essentiel, les lignes doivent être marquées à l'aide de piquets en bois profonds à intervalles réguliers. Une ceinture pourrait être maintenue isolée en installant une haute clôture en treillis métallique sur tous ses côtés, gardant un espace de sécurité par rapport aux lignes.

Une ceinture est généralement étudiée en la divisant en segments de taille égale. La longueur de chaque segment est généralement égale à la largeur du transect. Ces segments sont parfois appelés quadrats. Les transects en ceinture sont utilisés pour déterminer et comprendre le changement progressif de la dominance de l'abondance, de la fréquence et de la distribution des différentes espèces dans la région de transition entre deux types de végétation différents.

(c) Couper en deux :

La structure de la végétation en tenant compte de la hauteur relative, de la profondeur et de la propagation latérale des plantes dans les parties aériennes et souterraines pourrait être déterminée par l'utilisation de bissectrices. Il s'agit essentiellement d'un transect linéaire le long duquel une tranchée a été creusée à une profondeur supérieure à celle des systèmes racinaires les plus profonds. L'étendue des différentes parties aériennes et souterraines est soigneusement mesurée et tracée à l'échelle sur du papier millimétré.

Cette méthode révèle la forme et l'interrelation des systèmes non souterrains de différentes espèces poussant dans la communauté et aussi leur relation avec différents types et/ou couches de sol.

Ainsi, les études bisect fournissent les informations suivantes :

(i) Une image floristique approximative de la communauté,

(ii) Répartition stratigraphique des différentes espèces,

(iii) Utilisation de l'espace par différentes espèces,

(iv) Structures souterraines des usines,

(v) Disposition et étendue du système racinaire, etc.

Méthode n° 2. Méthode des quadrats :

Le quadrat est une zone d'échantillon carrée de taille variable délimitée dans la communauté végétale à des fins d'étude détaillée. Généralement, un certain nombre de quadrats sont étudiés pour acquérir des données raisonnablement fidèles afin de réaliser différents caractères analytiques et synthétiques de la communauté végétale.

Il est également utilisé efficacement pour déterminer la différence exacte ou les similitudes dans la structure et la composition entre deux ou plusieurs communautés végétales de végétation apparentée ou non apparentée.

Les quadrats peuvent être de quatre types :

Enrôler les noms des différentes espèces poussant dans le quadrat.

Enregistre le nombre d'individus de chaque espèce représentés dans chaque quadrat.

Ceci enregistre la position et les zones couvertes par les branches, les tapis ou les touffes d'herbes, de mousses, etc. sur le papier coordonné ou quadrillé. Ces graphiques aident à comparer tout changement dans la structure de la communauté dans le futur.

Il est utilisé pour l'étude de la biomasse ou du poids de chaque espèce, tous les individus sont arrachés (mais lorsque le poids d'un organe par­ticulaire, par exemple, branche, feuille et fruit est à déterminer, seul l'organe concerné est coupé ou récolté) et son poids frais ou sec est enregistré.

La démarcation ou la disposition de différents types de quadrats sont fondamentalement les mêmes. Généralement, un cadre en bois réglable est préparé avec des perforations à intervalles réguliers sur chaque bras. Quatre bras sont fixés sur le terrain à l'aide de longs clous ou de crochets d'arpenteur et il est prêt à fournir les données nécessaires pour la liste, le comptage de liste et le quadrat de clip.

Mais, dans le quadrat graphique, plus de clous ou de crochets sont fixés aux perforations sur les bras du quadrat à intervalles réguliers. Les clous des bras opposés sont reliés par des fils pour diviser la parcelle en un certain nombre de quadrats plus petits pour faciliter l'enregistrement de la zone couverte par les plantes individuelles sur un papier coordonné à l'échelle. Lorsque de tels cadres en bois ne sont pas facilement disponibles, ils peuvent être remplacés par de longs fils ou des cordes.

La meilleure taille de quadrat à utiliser dans une communauté doit être déterminée avec soin. Elle doit être suffisamment grande et suffisamment de quadrats doivent être étudiés pour produire des résultats fiables.

Taille des quadrats :

La taille des quadrats à utiliser dans une communauté donnée est déterminée en construisant une courbe d'aire d'espèce. Cela se fait en échantillonnant la végétation avec la méthode des quadrats imbriqués.

Les quadrats imbriqués sont une série de quadrats superposés dont la taille augmente progressivement et peuvent être pratiqués de la manière suivante :

Conditions:

(ii) des crochets d'arpenteur ou de longs clous,

Procédure:

Mettez deux clous ‘O’ et 'Y' à 5 m l'un de l'autre. Placez le clou « X » à 5 m du clou ‘O’ à angle droit avec le bras OY. Reliez YO et OX par un long fil. Placez les clous A & B sur OX et OY, respectivement, à 50 cm de ‘O’. À l'aide d'un autre clou, faites un carré de 50 cm x 50 cm (Quadrate n° 2) Ne notez que les espèces nouvellement observées dans la liste.

De même, délimitez les quadrats nos 3, 4, 5, etc. en augmentant la longueur des bras de 50 cm à chaque pas. Continuez le processus tant qu'un nombre reconnaissable de nouvelles espèces est ajouté à chaque fois (Fig. 3.4).

Sélection de quadrats :

Pour étudier une communauté végétale, un certain nombre de quadrats doivent être étudiés. Comme les données collectées seront traitées statistiquement, les quadrats doivent être placés au hasard, sans biais pour une région particulière au sein de la communauté. Il existe un certain nombre de méthodes pour une telle sélection aléatoire de quadrats.

Peu de ces méthodes sont données ci-dessous:

(je) Recueillir ou préparer une carte de la zone à l'étude. Tracez un certain nombre de lignes verticales ou horizontales et numérotez-les séparément. Les numéros des lignes verticales et horizontales doivent être écrits séparément sur de petits morceaux de papier et conserver ces deux ensembles de carrés de papier dans deux béchers séparés.

Mélangez ces nombres dans chaque bécher. Tirez un nombre dans chaque bécher et marquez l'endroit où la ligne représentant ces deux nombres s'est croisée. Dessinez ces paires de nombres à plusieurs reprises pour trouver les positions d'un nombre souhaité de quadrats et marquez correctement les emplacements.

(ii) Entrez dans la zone les yeux bandés et un bâton à la main. Jetez le bâton par-dessus votre épaule à différentes parties de la végétation. Chacun de ces points où le bâton tombe doit être sélectionné comme zone d'échantillonnage. A des fins expérimentales, les quad­rats sont parfois marqués de façon permanente à l'aide de chevilles en bois profondément enfoncées aux quatre coins et étudiés à différents moments selon les besoins du programme de travail.

Pour comprendre la pression biotique sur la végétation comme le broutage, ou pour enregistrer son histoire de développement, certaines parcelles d'échantillonnage sont nécessaires pour être maintenues isolées en les clôturant correctement avec des grillages.

C'est la méthode photographique d'enregistrement des caractères dynamiques de la communauté végétale. Dans cette technique, une parcelle particulière de la végétation est photographiée périodiquement en gardant la caméra dans la même direction et à la même hauteur. Cela se fait en fixant de façon permanente trois piquets en bois à un endroit dans la végétation de sorte que les bases d'un trépied pour appareil photo puissent être fixées sur ces piquets.

La technique est efficacement utilisée pour surveiller la dégradation ou le rétablissement) des parcours, la succession secondaire d'un lieu dénudé, la propagation d'une maladie ou même de certaines mauvaises herbes nouvellement introduites dans la zone. Comme ces changements se produisent progressivement et très lentement, il est essentiel de conserver une trace détaillée et permanente à des fins de comparaison. Une série de photographies illustre très bien cet enregistrement.

L'âge de différents types de plans ligneux (par exemple, arbres, arbustes) peut être déterminé en comptant les anneaux de croissance annuels des tiges aériennes ou souterraines. Les cernes de croissance peuvent également révéler chronologiquement l'histoire climatique d'un lieu comme les années de fortes précipitations ou de sécheresse, la présence de certains produits chimiques dans le sol ou l'atmosphère, les incendies de forêt, les fortes chutes de neige, etc.

La méthode est également importante pour déterminer les stades successifs de développement d'une végétation et notamment la séquence des dominantes et sous-dominantes.


Écologie : définition, portée et histoire | La biologie

L'écologie est un mot grec qui signifie l'étude de l'habitation des organismes vivants (oikos=habitation, logos=discours). Le mot écologie a été défini différemment par différents auteurs. Certains préfèrent la définir comme « l'histoire naturelle scientifique » ou « la science de la population communautaire » ou « l'étude des communautés biotiques ».

La définition la plus complète de l'écologie sera « une étude des animaux et des plantes dans leurs relations les uns avec les autres et avec leur environnement ».

Le mot « écologie » a été proposé pour la première fois en 1869 par Ernst Haeckel, bien que de nombreuses contributions à ce sujet aient été faites beaucoup plus tôt. Cependant, beaucoup plus tard, dans les années 1900, l'écologie a été reconnue comme un domaine scientifique distinct.

Initialement, il était assez nettement divisé en écologie végétale et animale, mais plus tard, la compréhension du concept de communauté biotique, de chaîne alimentaire, de cycle des matériaux, etc., a aidé à établir la théorie de base d'un domaine unifié de l'écologie générale.

Jusqu'à récemment, l'écologie était considérée dans les cercles universitaires comme une branche de la biologie qui, avec la biologie moléculaire, la génétique, la biologie du développement, l'évolution, etc. n'était en aucun cas toujours considérée comme l'un des seuls sujets des sciences biologiques.

Cependant, à l'heure actuelle, l'accent s'est déplacé vers l'étude des systèmes environnementaux de l'ensemble du « ménage » , ce qui en fait se rapporte à sa signification fondamentale. Ainsi, l'écologie est passée d'une subdivision des sciences biologiques à une science interdisciplinaire majeure qui relie les sciences biologiques, physiques et sociales.

Étude d'écologie :

L'écologie est étudiée avec une attention particulière aux plantes ou aux animaux, d'où les thèmes Ecologie végétale et Ecologie animale. Étant donné que les plantes et les animaux sont intimement liés, l'étude de l'écologie végétale ou de l'écologie animale seule est forcément imparfaite et inadéquate.

L'écologie végétale et animale est donc à mettre sur la même longueur d'onde et il vaut mieux les étudier sous le terme de Bio-écologie. Le terme Synécologie désigne des études écologiques au niveau communautaire tandis que le terme Autécologie désigne des études écologiques au niveau de l'espèce.

Histoire de l'écologie :

Dans un sens, l'écologie est le nouveau nom de ‘histoire naturelle’. L'intérêt de l'homme pour l'histoire naturelle remonte à la préhistoire. Les gravures et images découvertes en France et en Espagne parlent de l'observation des troglodytes sur la faune et la flore qui les entourent.

Les écrits des Romains et des Grecs témoignent de leur intérêt pour l'histoire naturelle. ‘The Histories of Ani­mals’ of Aristotle (384-322 BC) est une contribution célèbre dans cette ligne.

Le premier naturaliste à donner une connaissance systématisée de la relation existant entre les organismes vivants et l'environnement fut Buffon. Dans une série d'ouvrages en 1749, il insiste sur les habitudes et les adaptations. Après cela, des progrès remarquables ont été réalisés dans l'étude de l'histoire naturelle aux XVIIIe et XIXe siècles.

Le voyage natu­ralistique de Darwin autour du monde, l'île de la vie de Wallace et de nombreux autres travaux ont stimulé dans une large mesure la connaissance de la biologie. Cependant, le terme écologie a été inventé pour la première fois par le biologiste allemand Haeckel en 1878.

La science de l'écologie, après avoir subi une période de gestation de plusieurs centaines d'années, est devenue aujourd'hui une discipline mûrie, honorée et savante dans le domaine de la science biologique.

Branches de l'écologie :

Les études écologiques se concentrent sur la façon dont divers organismes interagissent avec leur environnement. Il existe un certain nombre de domaines au sein de l'écologie, soit en se concentrant sur des domaines d'intérêt spécifiques, soit en utilisant des approches particulières pour résoudre les problèmes écologiques.

Les sous-domaines ou branches de l'écologie sont :

je. Écologie comportementale :

Il s'agit d'expliquer les modèles de comportement chez les animaux.

ii. Écologie physiologique ou éco-physiologie :

Il traite de la façon dont les organismes s'adaptent à la température, maintiennent l'équilibre de l'eau et du sel, équilibrent les niveaux d'oxygène et de dioxyde de carbone, ou traitent d'autres facteurs de leur environnement physique. Les études d'éco-physiologie jouent un rôle important dans l'agriculture puisque le rendement des cultures dépend beaucoup de la performance des plantes individuelles.

Il joue également un rôle important dans les études de conservation. Par exemple, le déclin des espèces d'oiseaux migrateurs se concentre sur la façon dont les changements dans l'environnement affectent les mécanismes physiologiques qui préparent les oiseaux à la migration sur de longues distances.

iii. Écologie moléculaire :

L'utilisation de la biologie moléculaire pour s'attaquer directement aux problèmes écologiques est au cœur de la biologie moléculaire.

iv. Écologie évolutive :

L'écologie évolutive met l'accent sur l'impact de l'évolution sur les modèles actuels et les changements induits par l'homme. Cela concerne la façon dont les animaux choisissent leurs partenaires, déterminent le sexe de leur progéniture, se nourrissent et vivent en groupe, ou comment les plantes attirent les pollinisateurs, dispersent les graines ou répartissent les ressources entre la croissance et la reproduction. Les écologistes évolutionnistes s'intéressent particulièrement à la manière dont la forme et le fonctionnement adaptent les organismes à leur environnement.

Les organismes obtiennent de l'énergie soit par photosynthèse, soit en consommant d'autres organismes. Ces transformations énergétiques sont associées aux mouvements de matériaux à l'intérieur et entre les organismes et l'environnement physique.

Ainsi, l'interaction entre les composants biotiques et abiotiques appelés écosystème est le sous-domaine de l'écologie appelé écologie des écosystèmes. Les questions d'intérêt à ce niveau sont de savoir comment les activités humaines affectent les réseaux trophiques, le flux d'énergie et le cycle global des nutriments.

vi. Écologie de la population:

L'écologie des populations constitue des organismes de la même espèce vivant au même endroit et au même moment. Il peut comprendre la dynamique d'une seule population de n'importe quel être vivant (ver de terre et timidité, renard, baleine, pin, etc.) ou peut se concentrer sur la façon dont deux populations (prédateur et sa proie ou parasite et son hôte) interagissent les unes avec les autres.

Au niveau de la population, des changements évolutifs ont lieu. Elle est aussi directement liée à la gestion des populations de poissons et de gibier, à la foresterie et à l'agriculture. L'écologie de la population est également fondamentale pour notre compréhension de la dynamique de la maladie.

vii. Écologie communautaire :

Les populations de nombreux organismes différents dans un endroit particulier sont liées les unes aux autres par des relations d'alimentation et d'autres interactions. Ces relations de populations en interaction sont appelées communautés écologiques et leur étude relève de l'écologie communautaire.

Les études communautaires portent principalement sur la façon dont les interactions biotiques telles que la prédation, l'herbivorie et la compétition influencent le nombre et la répartition des organismes. Il est particulièrement pertinent dans notre compréhension de la nature de la diversité biologique.

viii. Écologie du paysage :

Il s'agit de domaines écologiques dont l'étude nécessite la synthèse de plusieurs autres sous-domaines de l'écologie. L'écologie du paysage est une écologie qui met l'accent sur les interconnexions entre les écosystèmes d'une région.

Les valeurs de l'écologie de land­scape sont :

(a) Il met l'accent sur des zones terrestres plus vastes d'écosystèmes en interaction, c'est-à-dire le niveau d'organisation immédiatement supérieur à l'écosystème local, et

(b) Sa tendance à la compartimentation. Nous étudions un écosystème lacustre ou forestier mais l'écologie du paysage considère les connexions entre eux. Par exemple, les hérons se nourrissent dans le lac, nichent dans la forêt et, ainsi, les hérons déplacent les nutriments de l'eau vers la terre.

ix. Biologie de la conservation :

Ce sous-domaine de l'écologie mélange les concepts de génétique et d'écologie des populations et des communautés. Elle adopte une approche paysagère et est liée au maintien de la biodiversité et à la préservation des espèces menacées.

X. L'écologie de la restauration :

Il s'agit du rétablissement de l'intégrité des systèmes naturels qui ont été endommagés par l'activité humaine.

C'est l'étude du devenir et de l'action des substances fabriquées par l'homme, telles que les pesticides et les détergents, dans le monde naturel. L'écotoxicologie se concentre sur la manière dont les substances d'origine humaine affectent la santé humaine. Les écotoxicologues utilisent souvent d'autres animaux, tels que les poissons ou les petits invertébrés, comme modèles d'action de la substance toxique particulière à l'étude.

L'environnementalisme, le conservationnisme et le préservationnisme sont des mouvements sociaux ou politiques et non des branches de l'écologie. Les collectes de déchets en bordure de route et les campagnes de plantation d'arbres en ville sont des activités d'embellissement et de nettoyage publiques bien intentionnées, mais de telles activités ne relèvent pas de la science. Bien que tout le monde applaudisse à de telles responsabilités civiques, elles n'augmentent cependant pas notre compréhension du monde naturel.

Les sous-domaines des études écologiques proposent des pistes de réflexion sur les différentes approches en écologie. Cependant, dans de nombreux cas, des écologistes individuels effectuent des travaux qui dépassent les limites de ces sous-domaines. La curiosité naturelle de la plupart des écologistes, ainsi que la complexité de la nature, encouragent souvent des approches larges. L'étude écologique est donc une science intégrative, qui requiert une grande innovation, largeur et curiosité.

Portée de l'écologie :

La solution d'un problème écologique particulier nécessite plusieurs lignes d'approche. Rien de tout cela ne constitue une fin en soi, mais chacun d'entre eux apporte une contribution importante à la complétude du tableau.

Ces différentes approches du problème écologique peuvent se traduire par :

(c) Climatique (à la fois physique et chimique)

(e) Génétique et évolutif.

Les facteurs biotiques sont le résultat direct des divers types d'activités parmi les animaux. Une compétition pour la nourriture et le logement existe toujours entre les membres d'une communauté. Ce concours dé­mande divers types d'activités parmi les animaux.

L'étude quantitative comprend une évaluation de la densité de population dans une zone donnée ainsi qu'une estimation du nombre de membres présents dans différentes communautés. Les informations de ce type sont d'une immense valeur pour résoudre de nombreux problèmes tels que la disponibilité de la nourriture et les déplacements au sein d'une colonie particulière.

Les facteurs climatiques comprennent à la fois les conditions physiques et chimiques présentes dans un habitat. Ces facteurs changent constamment de nature. Les facteurs physiques comprennent principalement la température, la lumière et l'humidité. Les facteurs chimiques comprennent l'acidité ou la salinité qui sont particulièrement présentes dans l'habitat aquatique. Certains animaux sont si sensibles qu'un infime changement climatique leur devient fatal. Les facteurs climatiques jouent un rôle important dans la répartition des animaux.

La taxonomie signifie la classification, la dénomination et la description des organismes. La simple désignation d'un grand nombre d'animaux d'une zone donnée, comme cela a été fait auparavant dans les enquêtes écologiques, n'a pas de sens sans une considération des circonstances qui leur permettent d'y vivre. Ainsi, une observation complémentaire des divers facteurs écosystémiques ainsi que la taxonomie est soulignée en écologie.

Les aspects génétiques et évolutifs ont pris une place légitime dans les problèmes écologiques. Ces dernières années, la connaissance de l'hérédité et le mécanisme du fonctionnement de la sélection naturelle se sont considérablement accrus.

L'évolution n'est plus considérée comme une chose du passé et il a été prouvé que l'évolution est un processus dynamique bien que les progrès soient très lents. Dans certaines circonstances, il est devenu possible de détecter et de mesurer le taux d'évolution de la population sauvage.

Les subdivisions ci-dessus forment l'épine dorsale de l'étude de l'écologie. L'interrelation existant entre ces sous-divisions peut être mieux comprise à l'aide d'un exemple. Supposons que l'on veuille étudier l'écologie d'une espèce donnée de poissons comestibles habitant un grand lac, dans le but d'établir une nouvelle colonie de ces poissons à démarrer ailleurs.

Ce faisant, la première information dont nous avons besoin est de savoir si la nourriture disponible dans le nouvel endroit doit être prise par ces poissons. Notre deuxième enquête serait de savoir si des prédateurs sont présents dans la localité.

Ces deux sont inclus dans les facteurs biotiques. Nous devrons déterminer le nombre de poissons qui doivent être lâchés dans la nouvelle localité et le nombre doit être déterminé de manière à ce qu'ils puissent y vivre sans être surpeuplés.

C'est là que réside l'implication de l'aspect quantitatif. Nous devrons étudier l'eau elle-même et connaître l'étendue des fluctuations de sa constitution telles que la teneur en sel, l'acidité ou l'alcalinité afin de déterminer la tolérance des poissons aux facteurs changeants.

Si le premier lac est très ancien et que les poissons en question y ont été isolés pendant une longue période, il est possible qu'une sous-espèce ou une race locale y évolue. Dans de tels cas, le taxonomiste pourrait se présenter et aider à identifier l'espèce. Une telle situation ouvre un dossier aux généticiens et aux évolutionnistes pour découvrir comment et à quelle vitesse les nouvelles formes ont évolué.


Contexte historique

L'écologie n'avait pas de débuts solides. Il a évolué à partir de l'histoire naturelle des anciens Grecs, en particulier de Théophraste, un ami et associé d'Aristote. Théophraste a d'abord décrit les relations entre les organismes et entre les organismes et leur environnement non vivant. Les fondements ultérieurs de l'écologie moderne ont été posés dans les premiers travaux des physiologistes des plantes et des animaux.

Au début et au milieu des années 1900, deux groupes de botanistes, l'un en Europe et l'autre aux États-Unis, ont étudié les communautés végétales de deux points de vue différents. Les botanistes européens se sont intéressés à l'étude de la composition, de la structure et de la distribution des communautés végétales. Les botanistes américains ont étudié le développement des communautés végétales, ou succession (voir écologie communautaire : succession écologique). L'écologie végétale et animale se sont développées séparément jusqu'à ce que les biologistes américains mettent l'accent sur l'interrelation des communautés végétales et animales en tant qu'ensemble biotique.

Au cours de la même période, l'intérêt pour la dynamique des populations s'est développé. L'étude de la dynamique des populations a reçu une impulsion particulière au début du XIXe siècle, après que l'économiste anglais Thomas Malthus ait attiré l'attention sur le conflit entre l'expansion des populations et la capacité de la Terre à fournir de la nourriture. Dans les années 1920, le zoologiste américain Raymond Pearl, le chimiste et statisticien américain Alfred J. Lotka et le mathématicien italien Vito Volterra ont développé des fondements mathématiques pour l'étude des populations, et ces études ont conduit à des expériences sur l'interaction des prédateurs et des proies, les relations de compétition. entre les espèces et la régulation des populations. Les recherches sur l'influence du comportement sur les populations ont été stimulées par la reconnaissance en 1920 de la territorialité des oiseaux nicheurs. Les concepts de comportement instinctif et agressif ont été développés par le zoologiste autrichien Konrad Lorenz et le zoologiste britannique d'origine néerlandaise Nikolaas Tinbergen, et le rôle du comportement social dans la régulation des populations a été exploré par le zoologiste britannique Vero Wynne-Edwards. (Voir écologie de la population.)

Alors que certains écologistes étudiaient la dynamique des communautés et des populations, d'autres s'intéressaient aux bilans énergétiques. En 1920, August Thienemann, un biologiste allemand des eaux douces, introduisit le concept de niveaux trophiques ou d'alimentation (voir niveau trophique), par lequel l'énergie des aliments est transférée à travers une série d'organismes, depuis les plantes vertes (les producteurs) jusqu'à plusieurs niveaux d'animaux (les consommateurs). Un écologiste anglais des animaux, Charles Elton (1927), a développé cette approche avec le concept de niches écologiques et de pyramides de nombres. Dans les années 1930, les biologistes américains des eaux douces Edward Birge et Chancey Juday, en mesurant les bilans énergétiques des lacs, ont développé l'idée de la productivité primaire, la vitesse à laquelle l'énergie alimentaire est générée, ou fixée, par la photosynthèse. En 1942, Raymond L. Lindeman des États-Unis a développé le concept d'écologie trophique-dynamique, qui détaille le flux d'énergie à travers l'écosystème. Des études de terrain quantifiées du flux d'énergie à travers les écosystèmes ont été développées plus avant par les frères Eugene Odum et Howard Odum des États-Unis. (Voir écologie communautaire : pyramides trophiques et flux d'énergie biosphère : flux d'énergie et cycle des nutriments.)

L'étude du flux d'énergie et du cycle des nutriments a été stimulée par le développement de nouveaux matériaux et techniques - traceurs radio-isotopiques, microcalorimétrie, informatique et mathématiques appliquées - qui ont permis aux écologistes d'étiqueter, de suivre et de mesurer le mouvement de nutriments et d'énergie particuliers à travers écosystèmes. Ces méthodes modernes (voir ci-dessous Methods in ecology) encouraged a new stage in the development of ecology— systems ecology, which is concerned with the structure and function of ecosystems.


Ecoinformatics Track

Ecoinformatics is an emerging field that prepares graduates to become experts in integrating digital and information technologies, such as GPS (geographic position system), satellite and UAV (unmanned aerial vehicle) imagery, and advanced field sensors with ecological data analysis in complex ecosystems to detect, evaluate, and predict ecological patterns, disturbances, and processes. The Ecoinformatics track provides students with training in theories and applications of ecological data analysis, natural resources and ecological modeling, and spatial information sciences that will prepare them for handling complex and ever-increasing interdisciplinary ecological data and understanding of contemporary environmental challenges. Students successfully completing this track will have the ability to use advanced technologies used to collect data from genomic to landscape levels and beyond. The diversity of courses will give students the ability to use analytical and computer-based methods to perform quantitative data analysis, spatial analysis, and ecological modeling. This track prepares students for careers with natural resource agencies, environmental consulting companies, or for pursuing graduate degrees that require knowledge and ability to transform data into ecological information useful for solving environmental problems and informing policy and decision making.


Chimie

  • CHEM 101DL Core Concepts in Chemistry OU
  • CHEM 110DL Honors Chemistry: Core Concepts in context OU
  • CHEM 21 General Chemistry Credit
  • CHEM 101DL Core Concepts in Chemistry OU
  • CHEM 110DL Honors Chemistry: Core Concepts in context OU
  • CHEM 21 General Chemistry Credit
  • CHEM201DL Organic Chemistry

REMARQUE: CHEM 210DL and CHEM 202L are also recommended for pre-med, pre-vet, biochem and pharm students.

  • MATH 111L Laboratory Calculus I OU
  • MATH 121 Introductory Calculus I OU
  • MATH 21 Introductory Calculus I OU
  • LES DEUX MATH 105L/106L Laboratory Calculus and Functions I and II
  • LES DEUX MATH 105L/106L Laboratory Calculus and Functions I and II OU
  • MATH 111L Laboratory Calculus I (OR Math 21 or 112L or 122) OU
  • STA 102 Introductory Biostatistics OU
  • BIOLOGY 304 (204) Biological Data Analysis (cannot be double counted as an elective) OU
  • STA 101 or above Data Analysis/Statistical Inference
  • MATH 112L Laboratory Calculus II OU
  • MATH 122 Introductory Calculus II OU
  • MATH 22 Introductory Calculus II OU
  • STA 101 or higher OU
  • BIOLOGY 304 Biological Data Analysis (cannot be double counted as an elective)

La physique

  • PHYSICS 141L General Physics I OU
  • PHYSICS 151L Introductory Mechanics OU
  • PHYSICS 161L Introductory Experimental Physics I OU
  • PHYSICS 25 (AP credit)
  • No physics required.

REMARQUE: PHYSICS 142L is recommended for pre-med, pre-vet, biochem and pharm students.


Program Overview

Understand the complex connection between organisms and the environment.

At Western Colorado University, you can explore vast public and private lands—from the sagebrush and lush riparian “lowlands”—to deep forests and rocky alpine crags surrounding campus. You’ll also have the unique opportunity to conduct original fieldwork at the Rocky Mountain Biological Laboratory, a world-renowned research station just seven miles north of Crested Butte. Between fieldwork in our expansive natural surroundings and research in our state-of-the-art lab facilities, you’ll get a head start on your professional career by applying theory to practice throughout your time at Western.

Before graduating, we’ll offer you a variety of different networking and internship opportunities with natural resources agencies and the chance to collaborate with faculty on original research in the Thornton Biology Research Program. Because of Western’s low student-to-faculty ration, professors will provide you with one-on-one personal career advising, mentorship opportunities and detailed references.

A vast research laboratory

With Western’s intimate educational experience, students conduct original field research and explore the vast learning laboratories of the Gunnison Valley.


Problèmes environnementaux

Recycle City – web lesson, view EPA’s site on recycling with questions
Smog City – web lesson, use simulator to adjust environmental conditions

Ecology Project – create a powerpoint presentation about an environmental issue
Choosing a Dog – be a responsible pet owner, choose your dog wisely (web lesson)
Designer Dogs – Examines the cost associated with breeding designer dogs (such as Puggles) students to consider alternatives to buying pets.
Exotic Pets – a set of activities over wild and exotic animals and the risks of owning them

Endangered Species Project – create a publication (website or prezi) that explores a species that is threatened

Investigate the Causes Endangered Species – using earthsendangered.com, create a graphic organizer that compares 4 different threatened animals from an area of the planet

Food for Thought – model the amount of food resources each country has using Hershey kisses
Zebra Mussels – read an article about exotic (invasive) species, answer questions
Human Population Graph – use data to graph growth and analyze
Environmental Action – as a group, allocate resources to different “causes”
Ecology Listmania – an introductory discussion where students list ideas or issues related to the environment

Introduction to Ecology – species, communities, ecosystems and the biosphere. Focus on vocabulary and methods of studying ecology.
Biomes – showcases each major biome, its characteristics and species of plants and animals
Populations – discussions population growth curves, population pyramids and limits to growth
Demography – focuses on human population trends


Voir la vidéo: Biologia kurssi 2 tärkeimmät asiat (Juillet 2022).


Commentaires:

  1. Kazracage

    Je ne suis pas d'accord avec l'auteur, ou plutôt pas même avec l'auteur, mais avec celui qui est venu avec ce post

  2. Garvyn

    C'est la réserve, ni plus, ni moins

  3. Grantley

    le point de vue Pertinent, curieux.

  4. Kaden-Scott

    À ce sujet, cela peut être long.



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