Écosystème

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Avez-vous vu des lacs, des étangs et des piscines dans votre environnement ? Ils sont tous appelés masses d'eau et contiennent de nombreux composants. Pouvez-vous énumérer les éléments que l'on trouve dans les plans d'eau ? La boue, les nutriments, l'argile, les gaz dissous, les planctons, les micro-organismes, les plantes comme les algues, Hydrilla, Nelumbo, Nymphaea et les animaux comme les serpents, les petits poissons, les gros poissons, les grenouilles, les tortues et les grues sont les composants des plans d'eau qui forment tous ensemble un écosystème. De plus, nous savons tous que les plantes et les animaux sont des éléments vivants importants dans l'environnement. Ils interagissent avec des composants non vivants tels que l'air, l'eau, le sol, la lumière du soleil, etc. Par exemple, vous avez étudié en classe XI, l'un des processus vitaux, la photosynthèse qui utilise la lumière du soleil, l'eau, le dioxyde de carbone, les nutriments du sol et libère de l'oxygène pour l'atmosphère. De là, nous comprenons que l'échange de matériaux a lieu entre les composants vivants et non vivants. De même, vous pouvez étudier la structure, la fonction et les types d'écosystème dans ce chapitre. Le terme « écosystème » a été proposé par AG Tansley (1935), qui l'a défini comme « le système résultant de l'intégration de tous les facteurs vivants et non vivants de l'environnement » . Alors que Odum (1962) a défini l'écosystème « comme l'unité structurelle et fonctionnelle de l'écologie ».

Termes parallèles pour l'écosystème inventés par divers écologistes

• Biocénose – Karl Mobius

• Microcosme - SA Forbes

• Géobiocénose – VV Dokuchaev, GF Morozov

• Holocoen - Friederichs

• Biosystème – Thienemann

• Corps bioénergétique – Vernadsky

I. Structure de l'écosystème

L'écosystème comprend deux composantes principales.

Elles sont:

i.             Composants abiotiques (non vivants) : Il comprend les facteurs climatiques (air, eau, ensoleillement, précipitations, température et humidité), les facteurs édaphiques (air du sol, eau du sol et pH du sol), la topographie (latitude, altitude), les composants organiques ( glucides, protéines, lipides et substances humiques) et des substances inorganiques (C, H, O, N et P ). Les composants abiotiques jouent un rôle vital dans tout écosystème et, par conséquent, le total des substances inorganiques présentes dans tout écosystème à un moment donné est appelé qualité permanente (ou) état permanent .

ii.             Composants biotiques (vivants) : Il comprend tous les organismes vivants comme les plantes, les animaux, les champignons et les bactéries. Ils forment les structures trophiques de tout écosystème. Sur la base des relations nutritionnelles, les niveaux trophiques d'un écosystème ont deux composantes.

(1) composants autotrophes et (2) composants hétérotrophes.

1. Composants autotrophes : les autotrophes sont des organismes capables de fabriquer des composés organiques à partir de composants inorganiques simples via un processus appelé photosynthèse. Dans la plupart des écosystèmes, les plantes vertes sont les autotrophes et sont aussi appelées productrices .

2. Composants hétérotrophes : les organismes qui consomment les producteurs sont appelés consommateurs et peuvent être reconnus en macro et micro consommateurs. Les macroconsommateurs désignent les herbivores, les carnivores et les omnivores (consommateurs primaires, secondaires et tertiaires). Les microconsommateurs sont appelés décomposeurs. Les décomposeurs sont des organismes qui décomposent les plantes et les animaux morts pour libérer des nutriments organiques et inorganiques dans l'environnement qui sont à nouveau réutilisés par les plantes. Exemple : Bactéries, Actinomycètes et Champignons.

La quantité de matières vivantes présentes dans une population à un moment donné est connue sous le nom de culture sur pied , qui peut être exprimée en termes de nombre ou de biomasse par unité de surface. La biomasse peut être mesurée en poids frais ou en poids sec ou en poids de carbone des organismes. Les composants biotiques sont essentiels pour construire la chaîne alimentaire, le réseau trophique et les pyramides écologiques.

II. Fonctions de l'écosystème

La fonction de l'écosystème comprend la création d'énergie, le partage de l'énergie et le cycle des matériaux entre les composants vivants et non vivants d'un écosystème.

Avant d'étudier la productivité dans tout écosystème, Nous devons comprendre le rôle essentiel de la lumière solaire utilisée par les producteurs du premier niveau trophique. La quantité de lumière solaire est directement proportionnelle à la production d'énergie par les plantes.

 

1. Rayonnement photosynthétiquement actif (PAR)

La quantité de lumière disponible pour la photosynthèse des plantes est appelée rayonnement photosynthétiquement actif ( PAR ) qui se situe dans la plage de longueur d'onde de 400 à 700 nm. Il est essentiel à la photosynthèse et à la croissance des plantes. Le PAR n'est pas toujours constant en raison des nuages, de l'ombre des arbres, de l'air, des particules de poussière, des saisons, des latitudes et de la durée de disponibilité de la lumière du jour. Généralement, les plantes absorbent plus de lumière bleue et rouge pour une photosynthèse efficace.

De la lumière solaire totale, 34 % de celle qui atteint l'atmosphère est réfléchie dans l'atmosphère, de plus 10 % sont retenus par l'ozone, les vapeurs d'eau et les gaz atmosphériques et les 56 % restants atteignent la surface de la Terre. Sur ces 56 %, seuls 2 à 10 % de l'énergie solaire sont utilisés par les plantes vertes pour la photosynthèse tandis que la partie restante est dissipée sous forme de chaleur.

Le PAR est généralement rapporté en millimoles / mètre carré / seconde en utilisant des détecteurs photovoltaïques au silicium qui ne détectent que la longueur d'onde de la lumière de 400 à 700 nm. Les valeurs PAR vont de 0 à 3000 millimoles/mètre carré/seconde. La nuit, le PAR est nul et à midi en été, le PAR atteint souvent 2 000 à 3 000 millimoles/mètre carré/seconde.

 

2. Productivité d'un écosystème

Le taux de production de biomasse par unité de surface dans une unité de temps est appelé productivité. Elle peut être exprimée en gm/m2/an ou en Kcal/m2/an. Il est classé comme indiqué ci-dessous.

1.      Productivité primaire

2.      Productivité secondaire

3.      Productivité communautaire

1.      Productivité primaire :

L'énergie chimique ou la matière organique générée par les autotrophes au cours du processus de photosynthèse et de chimiosynthèse est appelée productivité primaire . C'est la source d'énergie de tous les organismes, de la bactérie à l'homme.

un. Productivité Primaire Brute (PPB)

La quantité totale d'énergie alimentaire ou de matière organique ou de biomasse produite dans un écosystème par les autotrophes via le processus de photosynthèse est appelée productivité primaire brute .

b. Productivité primaire nette (PPN)

La proportion d'énergie qui reste après la perte par respiration dans la plante est appelée productivité primaire nette . On l'appelle aussi photosynthèse apparente. Ainsi, la différence entre le GPP et la respiration est connue sous le nom de NPP.

NPP = GPP – Respiration

La PPN de la biosphère entière est estimée à environ 170 milliards de tonnes (poids sec) par an. Dont la PPN des producteurs océaniques n'est que de 55 milliards de tonnes par an en unité de temps.

2. Productivité secondaire

La quantité d'énergie stockée dans les tissus des hétérotrophes ou consommateurs est appelée productivité secondaire .

un. Productivité secondaire brute

Il équivaut à la quantité totale de matière végétale ingérée par les herbivores moins les matières perdues sous forme de matières fécales.

b. Productivité secondaire nette

Le stockage d'énergie ou de biomasse par les consommateurs par unité de surface par unité de temps, après perte respiratoire, est appelé productivité secondaire nette .

3. Productivité communautaire

Le taux de synthèse nette de matière organique (biomasse) par un groupe de plantes par unité de surface et par unité de temps est appelé productivité communautaire .

Facteurs influant sur la productivité primaire

La productivité primaire dépend des espèces végétales d'une zone, de leur capacité photosynthétique, de la disponibilité des nutriments, du rayonnement solaire, des précipitations, du type de sol, des facteurs topographiques (altitude, latitude, direction) et d'autres facteurs environnementaux. Elle varie selon les types d'écosystèmes.

Productivité des différents écosystèmes

La productivité primaire d'un écosystème n'est pas déterminée par la taille et le nombre de la population, mais par le taux de fixation totale de l'énergie rayonnante.

En règle générale, les productivités primaires nettes moyennes mondiales de l'océan ouvert et de la forêt tropicale humide sont respectivement les maximales parmi les écosystèmes aquatiques et terrestres.

Le graphique suivant représente la productivité primaire nette de divers écosystèmes.

 

3. Notion de niveau trophique dans un écosystème

(mot grec 'trophique' = à la nourriture ou à l'alimentation)

Un niveau trophique fait référence à la position d'un organisme dans la chaîne alimentaire. Le nombre de niveaux trophiques est égal au nombre d'étapes de la chaîne alimentaire. Les plantes vertes (productrices) occupant le premier niveau trophique (T 1 ) sont appelées productrices . L'énergie produite par les producteurs est utilisée par les herbivores (herbivores) appelés consommateurs primaires et occupe le deuxième niveau trophique (T 2 ).

Les herbivores sont mangés par les carnivores qui occupent le troisième niveau trophique (T 3 ). Ils sont aussi appelés consommateurs secondaires ou carnivores primaires . Les carnivores sont mangés par les autres carnivores qui occupent le quatrième niveau trophique (T 4 ). On les appelle les consommateurs tertiaires ou les carnivores secondaires . Certains organismes qui mangent à la fois des plantes et des animaux sont appelés omnivores (Corbeau). De tels organismes peuvent occuper plus d'un niveau trophique dans la chaîne alimentaire.

4. Flux d'énergie

Le transfert d'énergie dans un écosystème entre les niveaux trophiques peut être qualifié de flux d'énergie. C'est la fonction clé dans un écosystème. Une partie de l'énergie obtenue du soleil par le producteur est transférée aux consommateurs et aux décomposeurs à travers chaque niveau trophique, tandis qu'une certaine quantité d'énergie est dissipée sous forme de chaleur. Le flux d'énergie est toujours unidirectionnel dans un écosystème.

Lois de la thermodynamique

Le stockage et la perte d'énergie dans un écosystème reposent sur deux lois fondamentales de la thermodynamique.

i. Première loi de la thermodynamique

Il stipule que l'énergie peut être transmise d'un système à un autre sous diverses formes. L'énergie ne peut pas être détruite ou créée. Mais il peut être transformé d'une forme à une autre. Par conséquent, la quantité d'énergie présente dans l'univers est constante.

Exemple:

Dans la photosynthèse, le produit de l'amidon (énergie chimique) est formé par la combinaison de réactifs (chlorophylle, H 2 O, CO 2 ). L'énergie stockée dans l'amidon est acquise à partir de sources externes (énergie lumineuse) et il n'y a donc ni gain ni perte d'énergie totale. Ici, l'énergie lumineuse est convertie en énergie chimique.

ii. Deuxième loi de la thermodynamique

Il stipule que la transformation de l'énergie entraîne la réduction de l'énergie libre du système. Habituellement, la transformation d'énergie ne peut pas être efficace à 100 %. Lorsque l'énergie est transférée d'un organisme à un autre sous forme de nourriture, une partie de celle-ci est stockée sous forme d'énergie dans les tissus vivants, tandis qu'une grande partie de l'énergie est dissipée sous forme de chaleur par la respiration. Le transfert d'énergie est un processus naturel irréversible. Exemple : loi des dix pour cent

Loi des dix pour cent

Cette loi a été proposée par Lindeman (1942). Il indique que lors du transfert d'énergie alimentaire d'un niveau trophique à un autre, seulement environ 10% stocké à chaque niveau et le reste (90%) est perdu dans la respiration, la décomposition et sous forme de chaleur. Par conséquent, la loi est appelée loi des dix pour cent.

Exemple : On montre celle des 1000 Joules d' énergie Solaire piégés par les producteurs. 100 Joules d'énergie sont stockées sous forme d'énergie chimique grâce à la photosynthèse. Les 900 Joules restants seraient perdus dans l'environnement. Au niveau trophique suivant, les herbivores, qui se nourrissent des producteurs, ne reçoivent que 10 Joules d'énergie et les 90 Joules restants sont perdus dans l'environnement. De même, au niveau trophique suivant, les carnivores, qui mangent des herbivores, ne stockent qu'1 Joule d'énergie et les 9 Joules restants sont dissipés. Enfin, les carnivores sont mangés par des consommateurs tertiaires qui ne stockent que 0,1 Joule d'énergie et les 0,9 Joule restants sont perdus dans l'environnement. Ainsi, au niveau trophique successif, seulement dix pour cent d'énergie sont stockés.

 

5. Chaîne alimentaire

Le mouvement de l'énergie des producteurs jusqu'aux carnivores supérieurs est connu sous le nom de chaîne alimentaire , c'est-à-dire que dans toute chaîne alimentaire, l'énergie circule des producteurs aux consommateurs primaires, puis des consommateurs primaires aux consommateurs secondaires, et enfin des consommateurs secondaires aux consommateurs tertiaires. Par conséquent, il montre les liens du réseau linéaire. Généralement, il existe deux types de chaîne alimentaire, (1) la chaîne alimentaire des pâturages et (2) la chaîne alimentaire des détritus.

1. Chaîne alimentaire de pâturage

La principale source d'énergie pour la chaîne alimentaire de pâturage est le soleil . Il commence par le premier maillon, les producteurs (usines). Le deuxième maillon de la chaîne alimentaire est le consommateur primaire (souris) qui se nourrit auprès des producteurs. Le troisième maillon de la chaîne alimentaire est constitué par les consommateurs secondaires (serpent) qui obtiennent leur nourriture des consommateurs primaires. Le quatrième maillon de la chaîne alimentaire est constitué par les consommateurs tertiaires (aigle) qui obtiennent leur nourriture des consommateurs secondaires.

2. Chaîne alimentaire des détritus :

Ce type de chaîne alimentaire commence par la matière organique morte qui est une importante source d'énergie. Une grande quantité de matière organique provient des plantes mortes, des animaux et de leurs excréments. Ce type de chaîne alimentaire est présent dans tous les écosystèmes.

Le transfert d'énergie de la matière organique morte est transféré à travers une série d'organismes appelés consommateurs de détritus (détritivores) - petits carnivores - grands carnivores (supérieurs) qui mangent et sont mangés à répétition respectivement. C'est ce qu'on appelle la chaîne alimentaire des détritus.

 

6. Réseau alimentaire

Le motif imbriqué d'un certain nombre de chaînes alimentaires forme un réseau appelé réseau alimentaire . C'est l'unité de base d'un écosystème, pour maintenir sa stabilité dans la nature. C'est ce qu'on appelle l'homéostasie.

Exemple : Dans une chaîne alimentaire de pâturage d'une prairie, en l'absence de lapin, une souris peut aussi manger des céréales alimentaires. La souris à son tour peut être mangée directement par un faucon ou par un serpent et le serpent peut être mangé directement par des faucons.

Par conséquent, ce modèle imbriqué de chaînes alimentaires est le réseau trophique et les espèces d'un écosystème peuvent rester équilibrées les unes par rapport aux autres par une sorte de contrôle naturel.

Importance du réseau trophique

·          Il peut être utilisé pour illustrer les interactions indirectes entre différentes espèces.

·          Il peut être utilisé pour étudier le contrôle ascendant ou descendant de la structure communautaire.

·          Il peut être utilisé pour révéler différents schémas de transfert d'énergie dans les écosystèmes terrestres et aquatiques.

·          Le réseau trophique est construit pour décrire l'interaction des espèces appelée interaction directe.

 

7. Pyramides écologiques

La représentation graphique de la structure et de la fonction trophiques aux niveaux trophiques successifs d'un écosystème est appelée pyramides écologiques . Le concept de pyramides écologiques a été introduit par Charles Elton (1927) . Ainsi, ils sont également appelés pyramides eltoniennes .

Il en existe trois types : (1) pyramide des nombres (2) pyramide de la biomasse (3) pyramide de l'énergie.

1. Pyramide des nombres

Une représentation graphique du nombre d'organismes présents à chaque niveau trophique successif dans un écosystème est appelée pyramide des nombres. Il existe trois formes différentes de pyramides dressées, fusiformes et inversées.

Il y a une diminution progressive du nombre d'organismes dans chaque niveau trophique des producteurs aux consommateurs primaires puis aux consommateurs secondaires et enfin aux consommateurs tertiaires. Par conséquent, les pyramides des nombres dans l'écosystème des prairies et des étangs sont toujours droites .

Dans un écosystème forestier la pyramide des nombres a une forme quelque peu différente, c'est parce que la base (T 1 ) de la pyramide occupe des arbres de grande taille (Producteur) qui sont moins nombreux. Les herbivores (T 2 ) (Frugivore, éléphant, cerf) occupant le deuxième niveau trophique, sont plus nombreux que les producteurs. Au niveau trophique final (T 4 ), les consommateurs tertiaires (lion) sont moins nombreux que les consommateurs secondaires (T 3 ) (renard et serpent). Par conséquent, la pyramide des nombres dans l'écosystème forestier semble en forme de fuseau .

La pyramide des nombres dans un  écosystème  parasitaire est toujours  inversée , car elle  commence par un seul arbre. Par conséquent, il y a une augmentation progressive du nombre d'organismes dans les niveaux tropiques successifs du producteur aux consommateurs tertiaires. 

2 Pyramide de la biomasse

Une représentation graphique de la quantité de matière organique (biomasse) présente à chaque niveau trophique successif dans un écosystème est appelée pyramide de la biomasse .

Dans les écosystèmes prairiaux et forestiers , on observe une diminution progressive de la biomasse des organismes aux niveaux trophiques successifs des producteurs aux carnivores supérieurs (consommateurs tertiaires). Par conséquent, ces deux écosystèmes présentent des pyramides comme des pyramides verticales de biomasse.

Cependant, dans l' écosystème des étangs , le bas de la pyramide est occupé par les producteurs, qui comprennent de très petits organismes possédant le moins de biomasse et ainsi, la valeur augmente progressivement vers la pointe de la pyramide. Par conséquent, la pyramide de la biomasse a toujours une forme inversée .

3. Pyramide d'énergie

Une représentation graphique du flux d'énergie à chaque niveau trophique successif dans un écosystème est appelée pyramides d'énergie. Le bas de la pyramide de l'énergie est occupé par les producteurs. Il y a une diminution progressive du transfert d'énergie aux niveaux tropiques successifs des producteurs vers les niveaux supérieurs. Par conséquent, la pyramide de l'énergie est toujours droite .

 

8. Décomposition :

La décomposition est un processus dans lequel les détritus (plantes mortes, animaux et leurs excréments) sont décomposés en matière organique simple par les décomposeurs. C'est un processus essentiel pour recycler et équilibrer le pool de nutriments dans un écosystème.

Nature de la décomposition

Le processus de décomposition varie en fonction de la nature des composés organiques, c'est-à-dire que certains composés comme les glucides, les lipides et les protéines sont décomposés plus rapidement que la cellulose, la lignine, la chitine, les cheveux et les os.

Mécanisme de décomposition

La décomposition est un processus de dégradation par étapes médié par des réactions enzymatiques. Les détritus agissent comme une matière première pour la décomposition. Cela se produit dans les étapes suivantes.

un. Fragmentation - La décomposition des détritus en particules plus petites par des détritivores comme les bactéries, les champignons et les vers de terre est connue sous le nom de fragmentation . Ces détritivores sécrètent certaines substances pour améliorer le processus de fragmentation et augmenter la surface des particules de détritus.

b.      Catabolisme - Les décomposeurs produisent des enzymes extracellulaires dans leur environnement pour décomposer des composés organiques et inorganiques complexes en composés plus simples. C'est ce qu'on appelle le catabolisme

c. Lessivage ou éluviation - Le mouvement de composés organiques et inorganiques solubles dans l'eau décomposés de la surface vers la couche inférieure du sol ou leur évacuation par l'eau est appelé lessivage ou éluviation. 

ré. Humification - C'est un processus par lequel les détritus simplifiés sont transformés en une substance amorphe de couleur foncée appelée humus. Il est très résistant à l'action microbienne, sa décomposition est donc très lente. C'est le réservoir de nutriments.

e. Minéralisation - Certains microbes sont impliqués dans la libération de nutriments inorganiques de l'humus du sol, ce processus est appelé minéralisation. 

Facteurs affectant la décomposition

La décomposition est affectée par des facteurs climatiques tels que la température, l'humidité du sol, le pH du sol, l'oxygène et également la qualité chimique des détritus.

 

9. Cycle biogéochimique (cycle des nutriments)

L'échange de nutriments entre les organismes et leur environnement est l'un des aspects essentiels d'un écosystème. Tous les organismes ont besoin de nutriments pour leur croissance, leur développement, leur maintien et leur reproduction. La circulation des nutriments au sein de l'écosystème ou de la biosphère est connue sous le nom de cycles biogéochimiques et également appelée « cyclage des matériaux ». Il existe deux types de base,

1.      Cycle gazeux - Il comprend les cycles atmosphériques de l' oxygène, du carbone et de l'azote.

2.      Cycle sédimentaire - Il comprend les cycles du phosphore, du soufre et du calcium - qui sont présents sous forme de sédiments de la terre.

De nombreux cycles mentionnés ci-dessus sont étudiés par vous dans les cours précédents. Ainsi, dans ce chapitre, seuls les cycles du carbone et du phosphore sont expliqués.

Cycle du carbone

La circulation du carbone entre les organismes et l'environnement est connue sous le nom de cycle du carbone. Le carbone fait inévitablement partie de toutes les biomolécules et est considérablement impacté par le changement climatique mondial. Le cycle du carbone entre les organismes et l'atmosphère est une conséquence de deux processus réciproques de photosynthèse et de respiration. La libération de carbone dans l'atmosphère augmente en raison de la combustion des combustibles fossiles, de la déforestation, des incendies de forêt, des éruptions volcaniques et de la décomposition des matières organiques mortes. Les détails du cycle du carbone sont donnés dans la figure.

Cycle du phosphore

C'est un type de cycle sédimentaire. Nous savons déjà que le phosphore se trouve dans les biomolécules telles que l'ADN, l'ARN, l'ATP, le NADP et les molécules phospholipidiques des organismes vivants. Le phosphore n'est pas abondant dans la biosphère, alors qu'une grande quantité de phosphore est présente dans les dépôts rocheux, les sédiments marins et le guano. Il est libéré de ces dépôts par les intempéries

traiter. Après cela, il circule aussi bien dans la lithosphère que dans l'hydrosphère. Les producteurs absorbent le phosphore sous forme d'ions phosphate, puis il est transféré à chaque niveau trophique de la chaîne alimentaire via les aliments. Encore une fois la mort des organismes et la dégradation par l'action des décomposeurs, le phosphore est relâché dans la lithosphère et l'hydrosphère pour maintenir le cycle du phosphore.

10. Types d'écosystème

La biosphère se compose de différents types d'écosystèmes, qui sont les suivants :

Bien qu'il existe de nombreux types d'écosystèmes, comme indiqué ci-dessus. Seul l'écosystème de l'étang est détaillé ci-dessous.

Structure de l'écosystème de l'étang

C'est un exemple classique d'écosystème de type naturel, aquatique, d'eau douce, lentique. Il nous aide à comprendre la structure et la fonction d'un écosystème. Lorsque l'eau de pluie s'accumule dans une zone peu profonde, progressivement sur une période de temps, différents types d'organismes (microbes, plantes, animaux) font partie de cet écosystème. Cet écosystème d'étang est un écosystème d'eau douce autosuffisant et autorégulateur, qui montre une interaction complexe entre les composants abiotiques et biotiques qu'il contient.

Composants abiotiques

 L'écosystème de l'étang se compose de substances inorganiques dissoutes (CO 2 , O 2 , Ca, N, Phosphate) et organiques (acides aminés et acide humique) formées à partir de la matière organique morte. La fonction de l'écosystème de l'étang est régulée par quelques facteurs comme la quantité de lumière, la température, le pH de l'eau et d'autres conditions climatiques.

Composants biotiques

Ils constituent les producteurs, divers consommateurs et décomposeurs (microorganismes).

un. Producteurs

Une variété de phytoplanctons comme Oscillatoria, Anabaena, Eudorina, Volvox et Diatomées. Algues filamenteuses comme Ulothrix, Spirogyra, Cladophora et Oedogonium ; plantes flottantes Azolla, Salvia, Pistia, Wolffia et Eichhornia; plantes submergées Potamogeton et Phragmitis; plantes flottantes enracinées Nymphaea et Nelumbo; les macrophytes comme Typha et Ipomoea, constituent les principaux producteurs d'un écosystème d'étang.

b. Consommateurs

Les animaux représentent les consommateurs d'un écosystème d'étang comprennent des zooplanctons comme Paramoecium et Daphnia (consommateurs primaires); le benthos (animaux vivants du fond) comme les mollusques et les annélides ; les consommateurs secondaires comme les coléoptères aquatiques et les grenouilles ; et les consommateurs tertiaires (carnivores) comme le canard, la grue et certains grands carnivores qui comprennent les gros poissons, le faucon, l'homme, etc.

c. Décomposeurs

Ils sont aussi appelés microconsommateurs. Ils aident à recycler les nutriments dans l'écosystème. Ceux-ci sont présents dans l'eau de boue et au fond des étangs. Exemple : Bactéries et Champignons. Les décomposeurs effectuent le processus de décomposition afin d'enrichir les nutriments dans l'écosystème de l'étang.

Le cycle des nutriments entre les composants abiotiques et biotiques est évident dans l'écosystème de l'étang, se rendant autosuffisant et autorégulateur.

Stratification de l'écosystème de l'étang

Sur la base de facteurs tels que la distance du rivage, la pénétration de la lumière, la profondeur de l'eau, les types de plantes et d'animaux, il peut y avoir trois zones, littorale, limnétique et profonde. La zone littorale, qui est la plus proche du rivage avec une zone d'eau peu profonde, permet une pénétration facile de la lumière. Il est chaud et occupé par des espèces végétales enracinées. La zone limnétique désigne l'eau libre de l'étang avec une pénétration effective de la lumière et une domination des planctons. La région plus profonde d'un étang sous la zone limnétique est appelée zone profonde sans pénétration efficace de la lumière et prédominance d'hétérotrophes. La zone inférieure d'un étang est appelée benthique et est occupée par une communauté d'organismes appelés benthos (généralement des décomposeurs).

 

11. Services écosystémiques (bénéfices)

Les services écosystémiques sont définis comme les avantages que les gens tirent de la nature. Robert Constanza et al (1927) ont déclaré que "les services écosystémiques sont les avantages fournis à l'homme, par la transformation des ressources (ou des actifs environnementaux, y compris la terre, l'eau, la végétation et l'atmosphère) en un flux de biens et services essentiels".

L'étude sur les services écosystémiques est un outil efficace pour acquérir des connaissances sur les avantages écosystémiques et leur utilisation durable. Sans un tel gain de connaissances, le sort de tout écosystème sera en jeu et les avantages qu'il nous procurera à l'avenir deviendront sombres.

Services écosystémiques de la mangrove

• Offre un habitat et sert de pépinière pour les plantes et les animaux aquatiques

• Fournit des médicaments, du bois de chauffage et du bois d'œuvre.

• Agir comme un pont entre la mer et les rivières en équilibrant la sédimentation et l'érosion des sols.

• Aide à réduire la force de l'eau pendant les cyclones, les tsunamis et les périodes de marée haute.

• Aide au brise-vent, à la production d'O2, à la séquestration du carbone et empêche le brouillard salin des vagues.

Les variétés d'avantages obtenus à partir de l'écosystème sont généralement classées dans les quatre types suivants

Comment les activités anthropiques affectent-elles les services écosystémiques ?

Or, nous exploitons tous plus l'écosystème que celui de nos besoins. L' Évaluation des écosystèmes pour le millénaire (2005) a révélé qu'« au cours des 50 dernières années, les humains ont modifié l'écosystème plus rapidement et plus profondément qu'au cours de toute période comparable de l'histoire de l'humanité, en grande partie pour répondre à la demande croissante de nourriture, d'eau douce, de médicaments, bois, fibre et combustible.

Généralement, les activités humaines suivantes perturbent ou réorganisent un écosystème chaque jour.

·          Destruction de l'habitat

·          Déforestation et surpâturage

·          Erosion des sols

·          Introduction d'espèces non indigènes

·          Sur-récolte de matériel végétal

·          Pollution du sol, de l'eau et de l'air

·          Écoulement des pesticides, des engrais et des déchets animaux

Comment protéger l'écosystème ?

C'est une pratique de protection de l'écosystème aux niveaux individuel, organisationnel et gouvernemental pour le bénéfice de la nature et des humains. Les menaces qui pèsent sur les écosystèmes sont nombreuses, comme les activités humaines néfastes, le réchauffement climatique, la pollution, etc. Ainsi, si nous changeons notre style de vie au quotidien, nous pouvons contribuer à protéger la planète et son écosystème.

"Si nous ne protégeons pas l'environnement, nous ne sauverons pas la postérité".

Par conséquent, nous devons pratiquer ce qui suit dans notre vie quotidienne :

·         N'achetez et n'utilisez que des produits écologiques et recyclez-les.

·         Faire pousser plus d'arbres

·         Choisissez des produits agricoles durables (légumes, fruits, légumes verts, etc.)

·         Réduire l'utilisation des ressources naturelles.

·         Recyclez les déchets et réduisez la quantité de déchets que vous produisez.

·         Réduire la consommation d'eau et d'électricité.

·         Réduire ou éliminer l'utilisation de produits chimiques ménagers et de pesticides.

·         Entretenez correctement vos voitures et véhicules. (Afin de réduire les émissions de carbone)

·         Sensibilisez et éduquez vos amis et les membres de votre famille sur la protection de l'écosystème et demandez-leur de trouver une solution pour minimiser ce problème.

 

12. Gestion des écosystèmes

C'est un processus qui intègre des facteurs écologiques, socio-économiques et institutionnels dans une stratégie globale afin de maintenir et d'améliorer la qualité de l'écosystème pour répondre aux besoins actuels et futurs.

La gestion de l'écosystème met l'accent sur le rôle humain dans l'utilisation judicieuse de l'écosystème et pour des avantages durables grâce à des impacts humains minimaux sur les écosystèmes. La dégradation de l'environnement et la perte de biodiversité entraîneront l'épuisement des ressources naturelles, affectant à terme l'existence de la population humaine.

Stratégie de gestion des écosystèmes

·         Il est utilisé pour maintenir la biodiversité des écosystèmes.

·         Il aide à indiquer l'écosystème endommagé (Certaines espèces indiquent la santé de l'écosystème : ces espèces sont appelées espèces phares ).

·         Il est utilisé pour reconnaître le caractère inévitable du changement de l'écosystème et planifier en conséquence.

·         C'est l'un des outils utilisés pour assurer la durabilité de l'écosystème par le biais de programmes (ou projets) de développement durable.

·         Il est également utile pour identifier les écosystèmes qui ont besoin d'être réhabilités.

·         Cela implique une gestion collaborative avec les agences gouvernementales, la population locale, les communautés et les ONG.

·         Il est utilisé pour renforcer la capacité des institutions locales et des groupes communautaires à assumer la responsabilité de la mise en œuvre à long terme des activités de gestion des écosystèmes même après l'achèvement du projet.

Modèle de restauration des écosystèmes urbains

Adayar Poonga est situé à Chennai et couvre une superficie d'environ 358 acres de ruisseau et d'estuaire d'Adayar, dont 58 acres ont été occupés pour une restauration écologique sous les auspices du gouvernement du Tamil Nadu. Il est entretenu par Chennai Rivers Restoration Trust (CRRT). C'était auparavant un site de décharge.

Actuellement, il compte 6 espèces de mangroves, environ 170 espèces de forêts sempervirentes sèches littorales et tropicales (TDF) qui se sont établies avec succès en tant qu'écosystème durable. La restauration des espèces végétales a apporté d'autres faunes associées comme les papillons, les oiseaux, les reptiles, les amphibiens et autres mammifères de l'écosystème.

Actuellement, Adayar Poonga fonctionne comme un centre d'éducation environnementale pour les étudiants des écoles et des collèges et le public. L'ensemble de la zone est l'un des meilleurs exemples de restauration écologique urbaine dans l'État du Tamil Nadu.

III. Succession végétale

Nous constatons très souvent que les forêts et les terres de nos régions sont considérablement affectées par des catastrophes naturelles (inondations, tremblements de terre) et des activités anthropiques (incendie, surpâturage, coupe d'arbres). Pour ces raisons, toutes les plantes d'une zone sont détruites et les zones deviennent nues. Lorsque nous observons cette zone, sur une période de temps, nous pouvons voir qu'elle sera progressivement recouverte par la communauté végétale et redeviendra fertile. Un tel remplacement successif d'un type de communauté végétale par l'autre de la même zone/lieu est connu sous le nom de succession végétale . Les premières plantes envahies dans une zone aride sont appelées pionnières . D'autre part, une série de développements transitoires de communautés végétales les uns après les autres dans une zone donnée sont appelées communautés de succession.. À la fin, une étape finale et une communauté végétale finale s'établissent, appelées respectivement communauté climax et climax.

 

1. Causes de succession

Depuis le début de l'origine de la vie, l'évolution organique et la succession écologique se déroulent parallèlement. La succession écologique est un processus complexe. Il existe trois types de causes à toute succession écologique. Elles sont

un.  Causes initiatrices - Activité de abiotic (light, temperature, water, fire, soil erosion and wind) and biotic factors (competition among organisms) leads to formation of a barren area or destruction of the existing community of an area, initiating primary or secondary succession respectively.

b. Causes continues - Les processus de migration, d'agrégation, de compétition, de réaction, etc., sont les causes continues qui conduisent à modifier les communautés végétales et la nature du sol dans une zone.

c.       Causes de stabilisation - La stabilisation de la communauté végétale dans une zone est principalement contrôlée par des facteurs climatiques plutôt que par d'autres facteurs.

 

2. Caractéristiques de la succession écologique

·          C'est un processus systématique qui provoque des changements dans la structure spécifique de la communauté végétale.

·          Elle est la résultante de changements de facteurs abiotiques et biotiques.

·          Il transforme une communauté instable en une communauté stable.

·          Une progression graduelle de la diversité des espèces, de la biomasse totale, de la spécialisation des niches et de la teneur en humus du sol a lieu.

·          Il évolue d'une chaîne alimentaire simple à un réseau alimentaire complexe.

·          Il modifie la forme de vie inférieure et simple aux formes de vie supérieures.

·          Il crée une interdépendance des plantes et des animaux.

 

3. Types de succession

Les différents types de succession ont été classés de différentes manières sur la base de différents aspects. Ceux-ci sont les suivants :

1. Succession primaire - Le développement d'une communauté végétale dans une zone stérile où aucune communauté n'existait auparavant est appelé succession primaire. Les plantes qui colonisent les premières dans une zone stérile sont appelées espèces pionnières ou communauté primaire ou colonies primaires . Généralement, la succession primaire prend très longtemps pour se produire dans n'importe quelle région.

Exemple : Microbes, Lichen, Mousses.

2.Succession secondaire - Le développement d' une communauté végétale dans une zone où une communauté déjà développée a été détruite par une perturbation naturelle (incendie, inondation, activité humaine) est appelé succession secondaire . Généralement, cette succession prend moins de temps que le temps pris pour la succession primaire.

Exemple : La forêt détruite par le feu et l'exploitation forestière excessive peut être réoccupée par les herbes au fil du temps.

3. Succession autogène

La succession autogène se produit à la suite de facteurs biotiques. La végétation réagit avec son environnement et modifie son propre environnement provoquant son propre remplacement par de nouvelles communautés. C'est ce qu'on appelle la succession autogène. Exemple : Dans un écosystème forestier, les grands arbres produisent des feuilles plus larges qui fournissent de l'ombre au sol de la forêt. Il affecte les arbustes et les herbes qui nécessitent plus de lumière (héliophytes) mais soutient les espèces tolérantes à l'ombre (sciophytes) pour bien pousser.

4. Succession allogénique

La succession allogénique se produit à la suite de facteurs abiotiques. Le remplacement de la communauté existante est causé par d'autres facteurs externes (érosion du sol, lessivage, etc.) et non par des organismes existants. Exemple : dans un écosystème forestier, l'érosion et le lessivage du sol modifient la valeur nutritive du sol, entraînant le changement de la végétation. dans ce domaine.

5. Succession autotrophe

If the autotrophic organisms like green plants are dominant during the early stages of succession it is called autotrophic succession, this occurs in  the  habitat  which  is  rich  in  inorganic substances. Since, green plants dominate in the beginning of this succession, there is a gradual increase in organic matter and subsequently the energy flow in the ecosystem  

6. Succession hétérotrophe

Si les organismes hétérotrophes tels que les bactéries, les champignons, les actinomycètes et les animaux sont dominants au cours des premiers stades de la succession, on parle de succession hétérotrophe. Une telle succession a lieu dans des habitats organiques. Étant donné que les hétérotrophes dominent au début d'une telle succession, il y aura une diminution progressive du contenu énergétique.

 

4. Processus de succession

Il existe un certain nombre de processus séquentiels dans la succession autotrophe primaire. Ce sont (1) Nudation, (2) Invasion (migration) (3) Ecesis, (4) Agrégation, (5) Compétition, (6) Réaction (7) Stabilisation (climax).

1.      Nudation - C'est le développement d'une zone stérile sans aucune forme de vie. La zone stérile peut être développée en raison de facteurs topographiques (érosion des sols, action du vent), climatiques (grêle, tempête, incendie) et biotiques (activités humaines, épidémies, etc.,).

2.      Invasion - Si des espèces envahissent ou atteignent une zone stérile à partir de n'importe quelle autre zone, cela s'appelle une invasion. Lorsque les graines, les spores ou d'autres propagules d'espèces végétales atteignent la zone stérile, par l'air, l'eau et divers autres agents, on parle de migration.

3.      Ecesis (établissement) - Après avoir atteint une nouvelle zone (invasion), l'établissement réussi de l'espèce, à la suite d'un ajustement aux conditions prévalant dans la région, est connu sous le nom d' ecesis. Si l'établissement est complet, la plante pourra se reproduire sexuellement dans cette zone particulière.

4.      Agrégation - L'établissement réussi d'espèces, à la suite de la reproduction et de l'augmentation de la population de l'espèce par rapport au stade antérieur, est appelé agrégation.

5.      Compétition - Il s'agit de l'agrégation d'une espèce particulière dans une zone qui conduit à une compétition interspécifique et intraspécifique entre les individus pour l'eau, les nutriments, l'énergie radiante, le CO 2 , l'O 2 et l'espace, etc.

6.      Réaction - Les espèces occupant un habitat modifient progressivement les conditions environnementales, où la communauté d'espèces existante est déplacée ou remplacée par une autre. C'est ce qu'on appelle la réaction. La communauté qui est remplacée par une autre communauté est appelée communauté sérielle .

7. Stabilisation (stade Climax) - L' établissement final de la communauté végétale est appelé stabilisation. Cet établissement d'une communauté végétale qui se maintient en équilibre avec le climax de la zone et non remplacé par d'autres est connu sous le nom de communauté climacique et le stade est le stade climacique.

 

5. Classification de la succession végétale

L'étude détaillée de l'Hydrosere et du Lithosere est discutée ci-dessous :

Hydrosère

La succession dans un écosystème d'eau douce est également appelée hydrosère. La succession dans un étang commence par la colonisation des pionniers comme le phytoplancton et se termine finalement par la formation de la communauté climacique comme le stade forestier. Il comprend les étapes suivantes Fig 7.21.

1. Stade phytoplancton - C'est le premier stade de succession composé de la communauté pionnière comme les algues bleu-vert, les algues vertes, les diatomées, les bactéries, etc. La colonisation de ces organismes enrichit la quantité de matière organique et de nutriments de l'étang en raison de leur les activités de la vie et la mort. Cela favorise le développement des stades successifs suivants.

2. Stade de la plante submergée - Suite à la mort et à la décomposition des planctons, le limon apporté de la terre par l'eau de pluie entraîne une formation de boue meuble au fond de l'étang.

Par conséquent, les hydrophytes submergés enracinés commencent à apparaître sur le nouveau substrat. Exemple : Chara, Utricularia, Vallisneria et Hydrilla , etc. La mort et la décomposition de ces plantes accumulent le substrat de l'étang pour devenir peu profond. Par conséquent, cet habitat remplace maintenant un autre groupe de plantes qui sont de type flottant.

3. Étape de flottement libre submergé - Au cours de cette étape, la profondeur de l'étang deviendra près de 2 à 5 pieds. Ainsi, les plantes hydrophytes enracinées et à grandes feuilles flottantes commencent à coloniser le bassin. Exemple : Plantes flottantes enracinées comme Nelumbo, Nymphaea et Trapa . Certaines espèces flottant librement comme Azolla, Lemna, Wolffia et Pistia sont également présentes à ce stade. Par la mort et la décomposition de ces plantes, l'étang devient de plus en plus peu profond. Pour cette raison, les espèces végétales flottantes sont progressivement remplacées par une autre espèce qui fait un nouveau stade de succession.

4. Stade de roseaux - On l'appelle aussi stade amphibie. Au cours de cette étape, les plantes flottantes enracinées sont remplacées par des plantes qui peuvent vivre avec succès dans un environnement aquatique aussi bien qu'aérien. Exemple : Typha, Phragmites, Sagittaria et Scirpus etc. A la fin de cette étape, le niveau d'eau est très réduit, le rendant impropre à la croissance continue des plantes amphibies.

5. Stade de la prairie marécageuse - Lorsque l'étang est englouti en raison de la baisse du niveau d'eau, des espèces de Cyperaceae et de Poaceae telles que Carex, Juncus, Cyperus et Eleocharis colonisent la zone. Ils forment une végétation en forme de tapis à l'aide de leur système racinaire très ramifié. Cela entraîne une absorption et une perte d'une grande quantité d'eau. A la fin de ce stade, le sol s'assèche et la végétation marécageuse disparaît progressivement et conduit au stade arbustif.

6. Stade arbustif - Au fur et à mesure de la disparition de la végétation marécageuse, le sol s'assèche. Par conséquent, ces zones sont maintenant envahies  par des plantes terrestres comme des arbustes ( Salix  et  Cornus ) et des arbres ( Populus  et  Alnus ). 

Ces plantes absorbent une grande quantité d'eau et assèchent l'habitat. De plus, l'accumulation d'humus avec une flore riche en micro-organismes produit des minéraux dans le sol, favorisant à terme l'arrivée de nouvelles espèces d'arbres dans la région.

7. Stade forestier - C'est la communauté climacique de l' hydrosère. Une variété d'arbres envahissent la région et développent l'un des divers types de végétation. Exemple : forêt mixte tempérée ( Ulmus, Acer et Quercus ), forêt tropicale humide ( Artocarpus et Cinnamomum ) et forêt tropicale à feuilles caduques ( Bambou et Tectona ).

Dans les 7 étapes de la succession hydrosère, l'étape 1 est occupée par la communauté pionnière, tandis que l'étape 7 est occupée par la communauté climacique. Les stades 2 à 6 sont occupés par des communautés sérialisées.

Lithosere

Lithosere est un type de xérosère débutant sur une surface rocheuse stérile. La roche stérile est dépourvue d'eau et de matière organique. Une surface rocheuse stérile reçoit des dépôts minéraux en raison des intempéries. Cela se traduit par la colonisation d'organismes pionniers comme les lichens crustacés. A travers une série d'étapes séquentielles successives, l'étape forestière (communauté Climax) est finalement atteinte. Ces séries d'étapes sont données ci-dessous Fig 7.22.

1. Stade du lichen crustacé - Les pionniers comme les lichens crustacés ( Rhizocarpon et Lecanora ) sécrètent des acides qui améliorent l'altération de la roche. En raison de ce processus continu, de petites particules de roches se forment qui, avec le lichen en décomposition, forment la première fine couche de sol à la surface de la roche. Cependant, ce processus est très lent. Au final, ces habitats deviennent moins adaptés aux plantes existantes et sont progressivement remplacés par un autre type de lichens appelé lichen foliacé.

2. Stade du lichen foliacé - Les lichens crustacés sont progressivement remplacés par des lichens foliacés comme Parmelia et Dermatocarpon , etc. Ces plantes ont des structures en forme de feuille. Ils sécrètent également des acides qui desserrent davantage les roches en petites particules de sol. Ce processus améliore la capacité de rétention d'eau de l'habitat et provoque une accumulation supplémentaire de particules de sol et d'humus. Des changements graduels rendent la zone moins favorable aux lichens foliacés existants.

3. Stade de      mousse - Lorsque l'habitat est modifié, le lichen foliacé existant commence à disparaître et favorise la croissance de certaines mousses xérophiles comme Polytrichum, Tortula et Grimmia . La croissance luxuriante de la mousse rivalise avec les lichens. En raison de la mort et de la décomposition des mousses, un ajout supplémentaire d'humus et d'humidité à l'habitat a lieu. Par conséquent, la prochaine communauté sérielle essaie de remplacer la communauté de mousse.

4. Stade herbacé - Avec la disparition progressive du stade mousse, des communautés de plantes herbacées comme Aristida, Festuca et Poa, etc., envahissent l'habitat. La croissance extensive de ces herbes modifie l'habitat. Les feuilles, tiges, racines et autres parties en décomposition de ces plantes se déposent à la surface du sol sous forme d'humus. Il augmente encore la capacité de rétention d'eau du sol. Ces conditions deviennent plus adaptées aux arbustes.

5. Stade arbustif - Le changement d'habitat se traduit par l'invasion d'arbustes comme Rhus, Zizyphus, Capparis et dominé par des plantes herbacées. La mort et la décomposition des arbustes enrichissent encore l'habitat avec de la terre et de l'humus. Par conséquent, les arbustes sont remplacés par des arbres qui constituent la communauté climacique.

6. Stade forestier - Les arbres capables de pousser à l'état xérophile tentent d'envahir la zone qui était auparavant occupée par des arbustes. Augmenter encore la teneur en humus du sol favorise l'arrivée de plus d'arbres et de végétaux finalement devenus mésophytes. Comme les arbres sont profondément enracinés et très ramifiés, ils absorbent une plus grande quantité d'eau et de nutriments. Après un long intervalle, une harmonie complète s'établit entre les communautés végétales. Le stade climacique reste inchangé à moins que certains changements environnementaux majeurs ne le perturbent

Sur les 6 stades de la succession lithosere, le stade 1 est occupé par la communauté pionnière et le stade 6 est occupé par la communauté climacique. Les stades 2 à 5 sont occupés par des communautés sérialisées. Plusieurs stades se produisant sur les mêmes surfaces rocheuses.

 

6. Importance de la succession végétale

·          La succession est un processus dynamique. Ainsi, un écologiste peut accéder et étudier les stades de succession d'une communauté végétale trouvée dans une zone particulière.

·          La connaissance de la succession écologique aide à comprendre la croissance contrôlée d'une ou plusieurs espèces dans une forêt.

·          En utilisant la connaissance de la succession, même les barrages peuvent être protégés en empêchant l'envasement.

·          Il donne des informations sur les techniques à utiliser lors du reboisement et du boisement.

·          Il aide à l'entretien des pâturages.

·          La succession végétale aide à maintenir la diversité des espèces dans un écosystème.

·          Les schémas de diversité au cours de la succession sont influencés par la disponibilité des ressources et la perturbation par divers facteurs.

·          La succession primaire implique la colonisation de l'habitat d'une zone dépourvue de vie.

·          La succession secondaire implique le rétablissement d'une communauté végétale dans une zone ou un habitat perturbé.

·          Les forêts et la végétation que nous rencontrons partout dans le monde sont le résultat de la succession végétale.

IV. Végétation

La végétation fait référence à la couverture végétale d'une zone. Géographiquement, l'Inde est un pays tropical et a également un fort climat de mousson et diffère des autres régions tropicales du monde. L'Inde compte quatre grandes régions climatiques telles que la zone humide, la zone intermédiaire, la zone sèche et la zone aride. Ces régions sont caractérisées par différents types de végétation naturelle. La nature de la végétation est également déterminée par plusieurs facteurs tels que l'altitude, les types de plantes, d'animaux, le climat, le type de sol, etc. La végétation du sous-continent indien est influencée par des facteurs biotiques et la culture humaine existante depuis longtemps. L'influence de l'homme sur la formation et la distribution des plantes est appelée effet anthropique sur la végétation.

Le Tamil Nadu possède une riche biodiversité, du golfe de Mannar aux Ghâts occidentaux. Le Tamil Nadu partage les Ghâts occidentaux avec les États du Kerala, du Karnataka, de Goa, du Maharashtra et du Gujarat, tandis que les Ghâts orientaux sont partagés avec l'État d'Andhra Pradesh. Sur les 10 zones géographiques de l'Inde, Coramandel (ou) East Coast et Western Ghats sont originaires du Tamil Nadu.

 

Types de végétation de l'Inde et du Tamil Nadu

La végétation de l'Inde et du Tamil Nadu se compose d'une variété de communautés végétales et possède également une riche biodiversité. Il est classé dans les quatre types suivants, qui sont expliqués en référence à leurs caractéristiques uniques et à leur distribution en Inde et au Tamil Nadu :

 

1. Végétation forestière

2. Végétation des prairies

3. Végétation riveraine

4. Végétation aquatique et semi-aquatique

 

1. Végétation forestière

Champion et Seth (1968) ont reconnu un total de 16 types de forêts en Inde, alors que 9 types d'entre eux au Tamil Nadu.

I) Forêts tropicales humides

C'est dans les plaines les plus chaudes. Il se caractérise par des arbres, des arbustes, des lianes et des jungles de broussailles très denses et à plusieurs étages. Ces régions connaissent une forte pluviométrie et un climat sec. Ceux-ci sont en outre classés dans les types suivants sur la base de l'humidité.

1.      Forêts tropicales humides sempervirentes

Ce type se trouve à une altitude de près de 1500 m sur les pentes des collines et des montagnes. Celles-ci sont également appelées forêts tropicales humides ou forêts tropicales humides à feuilles persistantes, où les précipitations annuelles sont supérieures à 250 cm. plus de 45 m de hauteur, arbustes, lianes et épiphytes abondants. Les plantes communes sont Dipterocarpus, Artocarpus, Mangifera, Emblica et Ixora. Ces forêts se trouvent dans les îles Andaman et Nicobar, les côtes occidentales, les collines d'Anamalai et l'Assam. Ce type se trouve également dans les ghats occidentaux de Thirunelveli, Kanyakumari, Anamalai Hills du Tamil Nadu

2.      Forêts tropicales semi-persistantes

Ce type se produit sur les pentes des collines et des montagnes généralement jusqu'à 1000 m d'altitude. La pluviométrie annuelle dans ces forêts est comprise entre 200 et 250 cm. La végétation se compose d'espèces à feuilles persistantes luxuriantes d'arbres et d'arbustes géants. Les espèces d'arbres communes sont Terminalia, Bambusa, Ixora, Artocarpus, Michelia, Eugenia et Shorea. Les orchidées, les fougères, certaines graminées et les herbes sont également dominantes. Ces forêts se trouvent sur les côtes occidentales, dans l'est de l'Orissa et dans le haut Assam. Ce type est également présent à Coimbatore, Thirunvelveli et Kanyakumar District du Tamil Nadu

3.      Forêts décidues tropicales humides

La pluviométrie annuelle de ces forêts est de 100 à 200 cm avec de courtes périodes sèches. Ceux-ci sont répartis sur une grande partie du pays. Beaucoup de plantes perdent leurs feuilles en été chaud. Certains sont toujours verts et semi-persistants. 

Les espèces végétales communes sont  Terminalia, Grewia, Adina,  Melia, Albizzia, Dalbergia et Shorea. Les plantes les plus dominantes sont Tectona et Sal. Ceux-ci se trouvent dans le Kerala, le Karnataka, le sud du Madhya Pradesh, les parties nord de l'Uttar Pradesh, le Bihar, le Bengale, l'Orissa et l'Assam. Ce type est également présent à Kanyakumari, Theni, Gudalur, Dindigul, Madurai et Nilgiris du Tamil Nadu.

4.      Forêts littorales et marécageuses

Il s'agit notamment des forêts de plage, des forêts de marée, des forêts de mangroves et des forêts marécageuses d'eau douce.

un. Forêts de plage

On les trouve tout le long des côtes maritimes et des deltas fluviaux. Ces zones ont un sol sablonneux composé d'une grande quantité de chaux et de sels mais pauvre en azote et autres nutriments minéraux. Les précipitations varient de 75 cm à 500 cm avec une température modérée. Les espèces d'arbres communes sont Casuarina, Borassus, Phoenix, Pandanus, Morinda et Thespesia avec de nombreux volubiles et grimpants.

b. Forêts de marée ou de mangrove

Les forêts de marée poussent près des estuaires,  des marges marécageuses des îles et le long des côtes maritimes. Les plantes sont des halophytes caractérisées par la présence de racines échasses, de pneumatophores et de germinations vivipares de graines. Les plantes communes sont Rhizophora, Avicennia et Sonneratia . Ceux-ci se trouvent près de la côte maritime, du Gujarat, du Gange, des régions du delta de Mahanadhi, Godavari, Krishna, Sundarbans et Pulicat, Pichavaram,      Ramanathapuram du Tamil Nadu.

c. Forêts marécageuses d'eau douce

Ces forêts poussent dans des zones basses où l'eau de pluie ou de rivière est collectée pendant un certain temps. Ainsi, la nappe phréatique est plus proche de la surface de la terre. Les plantes communes sont Salix, Acer, Ficus et toutes les variétés de graminées et de carex. Ces forêts se trouvent dans les zones humides de Kanchipuram, Kanniyakumari du Tamil Nadu.

II. Forêts tropicales sèches

Celles-ci sont classées en trois types : Forêts décidues sèches tropicales, forêts épineuses tropicales et forêts sempervirentes sèches tropicales

5. Forêts décidues sèches tropicales

Ces forêts se trouvent à environ 400 à 800 m MSL. Ces forêts se trouvent dans les zones où les précipitations annuelles sont généralement faibles, comprises entre 70 et 100 cm. La plus grande superficie forestière du pays est occupée par la forêt tropicale sèche de feuillus. La saison sèche est longue et la plupart des arbres restent sans feuilles pendant cette saison. Les arbres forestiers ne sont pas denses et atteignent 10 à 15 m de hauteur. Les espèces végétales communes sont Dalbergia, Diospyros, Terminalia, Acacia, Chloroxylon, Bauhinia et Zizyphus. Certains grimpeurs communs sont Combretum, Hiptage : des herbes comme l'Abutilon, l'Achyranthes et le Tribulus.Ceux-ci se trouvent dans l'Andhra Pradesh, le Pendjab, l'Uttar Pradesh, le Bihar, l'Orissa, le Madhya Pradesh et également dans tous les districts du Tamil Nadu à des altitudes plus basses.

6. Forêts d'épines tropicales

Ces forêts s'étendent des plaines jusqu'à 400 M . Se produisent dans les zones où les précipitations annuelles sont comprises entre 20 et 70 cm. La saison sèche est chaude et très longue. La végétation est de type ouvert constituée de petits arbres (8 à 10 m de longueur) et d'arbustes épineux ou épineux à croissance rabougrie. Les plantes restent sans feuilles pendant la majeure partie de l'année et de nombreuses espèces ont du latex. En saison des pluies, il y a une croissance luxuriante d'herbes et d'herbes éphémères. Les espèces végétales les plus courantes sont Acacia, Cassia, Calotropis, Albizzia, Zizyphus, Dichrostachys, Euphorbia, Capparis, et notamment les espèces désagréables au goût . On les trouve dans le Karnataka, l'Andhra Pradesh, le Maharashtra, le sud du Pendjab, la plupart des régions du Rajasthan et une partie du Gujarat et de Thirunelveli au Tamil Nadu.

7. Forêts tropicales sèches à feuilles persistantes

Ce type de végétation se trouve dans les zones où les précipitations annuelles sont abondantes mais la saison sèche est relativement plus longue. Les arbres sont denses, persistants, courts et mesurent environ 10 à 15 mètres de haut. Les espèces végétales communes sont Manilkara, Walsura, Diospyros et Memexylon

Ces types de forêts se trouvent dans les parties orientales du Tamil Nadu, manteau est de l'Andhra Pradesh. On les trouve également dans tous les districts côtiers du Tamil Nadu, de Thiruvallur aux districts de Nagapatinum.

III. Forêts subtropicales montagnardes

Ce type de végétation se produit dans les zones à pluviométrie assez élevée mais où le climat est plus frais que les forêts tropicales et plus chaud que les forêts tempérées. On les trouve entre 1000 m et 2000 m d'altitude. Les plantes communes sont Eugenia, Syzygium et Toona sont pour la plupart des plantes à feuilles persistantes. De nombreuses épiphytes dont des orchidées et des fougères sont présentes. Ceux-ci se trouvent à Nilgiri, Mahabaleswar, Assam et Manipur. Dans les Ghâts orientaux, on le trouve dans les pentes supérieures et le plateau des shervaroys, Kollimalai et Pachamalai du Tamil Nadu

Ceux-ci sont ensuite classés en

8.      Forêts de collines feuillues subtropicales (Tamil Nadu, Kerala, Karnataka et Assam).

9.      Forêts de pins subtropicales (Punjab, UP et une partie du Sikkim)

10.              Forêts sempervirentes sèches subtropicales (Shivaliks et contreforts de l'ouest de l'Himalaya).

IV. Forêts tempérées montagnardes

Ce type de végétation se produit là où l'humidité et la température sont relativement basses. Ces forêts sont très denses avec une croissance extensive d'herbes et d'arbres à feuilles persistantes de 15 à 45 mètres de haut. Les plantes communes sont Artocarpus, Balanocarpus, Pterocarpus, Myristica et des plantes grimpantes ligneuses en plus des fougères et des épiphytes. On l'appelle aussi forêts tempérées humides de montagne. On les trouve dans les montagnes de l'Himalaya. Ceux-ci sont ensuite classés en

11.              Forêts tempérées humides montagnardes.

12.              Forêts tempérées humides de l'Himalaya .

13.              Forêts tempérées sèches de l'Himalaya .

Au Tamil Nadu, la forêt de montagne est principalement confinée aux vallées humides et abritées, aux vallons et aux creux comme dans les sommets des collines Anamalis, Nilgiri et Palani au-dessus de 1000 m. Ils sont connus en tamoul sous le nom de « Sholas ». La végétation commune des sholas est Ilex, Syzygium, Michelia, Eurya et Rhododendron .

V.    Forêts subalpines

14 forêts subalpines

Ce type de végétation se trouve à une altitude comprise entre 2900 m et 3500 m, où des chutes de neige se produisent plusieurs semaines par an avec moins de 65 cm de précipitations annuelles. Par conséquent, des vents forts et des températures inférieures à 00 ° C prévalent pendant la plus grande partie de l'année. Les espèces d'arbres communes sont Abies, Pinus, Betula, Quercus, Salix, Rhododendron avec beaucoup d'orchidées épiphytes , de mousses et de lichens. Ils se produisent dans l'Himalaya, du Ladakh à l'ouest à l'Arunachal au Bengale oriental, à l'Uttar Pradesh, à l'Assam, au Jammu et au Cachemire.

VI Alpine - Gommage

Ce type de végétation se rencontre dans l'Himalaya à une altitude allant de 3600 m à 4900 m. La hauteur des arbres diminue avec l'augmentation de l'altitude. Les plantes communes sont des plantes de petite taille telles que Sedum, Primula, Saxifraga, Rhododendron , Juniperus et avec de nombreux types de lichens. Ceux-ci sont ensuite classés en

15.              Gommages alpins humides

16.              Gommages alpins secs .

 

2. Végétation herbeuse

Les prairies désignent la communauté végétale dominée par les graminoïdes (c'est-à-dire les graminées et les plantes herbacées). Ceux-ci se trouvent à une altitude allant de 150 à 2000 m et au-dessus du niveau moyen de la mer. Les principales familles végétales des plantes sont les Poaceae, les Cyperaceae, les Fabaceae, les Gentianaceae et les Asteraceae sont communes dans ce type de végétation. La prairie comprend non seulement des plantes, mais sert également d'habitat à une variété de micro et macro faune. Sur la base de la plage d'altitude, les prairies sont classées en: prairies de basse altitude et prairies de haute altitude.

un. Prairies de basse altitude

Ce type de prairies se trouve à une altitude allant jusqu'à 1000 m. Les espèces végétales communes sont Halopyrum, Wild Saccharum, Arundinella, Heteropogon et Chrysopogon. Ces types de prairies sont répartis sur les zones côtières, les zones fluviales et alluviales du plateau du Deccan, du plateau de Chota Nagpur, du Gangetic, de la vallée du Brahmapoutre et des Ghâts orientaux.

Au Tamil Nadu, on les trouve dans les Ghâts orientaux. Ceux-ci sont dispersés et mélangés aux forêts locales. Ils sont exposés à des interférences biotiques considérables. Les incendies sont fréquents pendant les mois secs.

b. Prairies d'altitude

Ce type de prairies se trouve en altitude au-dessus de 1000 m. Les espèces végétales communes sont Chrysopogon, Arundinella, Andropogon, Heteropogon, Cymbopogon, Imperata, Festuca et Agrostis. . Il s'étend sur les pentes sud de l'Himalaya, les chaînes sub-himalayennes, le Nagaland, l'Himachal Pradesh et les ghats occidentaux.

Au Tamil Nadu, ces prairies se trouvent dans les régions les plus élevées des ghats occidentaux et se trouvent entre les parcelles de forêt sholas qui se trouvent dans les dépressions et les sillons créés par les cours d'eau qui coulent dans ces vallées sont appelées prairies vallonnées et également appelées prairies shola . Il montre différents types de végétation comme des graminées, des herbes, quelques arbustes et des arbres rabougris.

 

3. Végétation riveraine

Ce type de végétation est localisé le long des ruisseaux et des rivières. Les espèces les plus communes sont , Terminalia, Diospyros, Salix, Ficus et graminées. On les trouve sur les rives de Godavari, Krishna, Ganga, Brahmaputria, Narmadha Yamuna et les lits des rivières Cauvery et Thamirabharani au Tamil Nadu.

 

4. Végétation aquatique et semi-aquatique

Ce type de végétation se trouve dans les lacs, les étangs, les mares et les lieux marécageux. Les espèces végétales communes sont Nelumbo, Nymphaea, Bacopa, Typha, Pandanus, Cyperus, Aeschynomene, Hydrilla, Aponogeton et Potomogeton . On le trouve dans diverses parties du Tamil Nadu.

V. Sommaire

L'interaction entre les composants biotiques et abiotiques dans un environnement est appelée écosystème. Les autotrophes et les hétérotrophes sont respectivement les producteurs et les consommateurs. La fonction de l'écosystème fait référence à la création d'énergie, au flux d'énergie et au cycle des nutriments .La quantité de lumière disponible pour la photosynthèse est appelée rayonnement photo-synthétiquement actif. Il est essentiel pour augmenter la productivité de l'écosystème. Le taux de production de biomasse par unité de surface/temps est appelé productivité. Elle est classée en productivité primaire, productivité secondaire et productivité communautaire. Le transfert d'énergie dans un écosystème peut être qualifié de flux d'énergie. Elle s'explique à travers la chaîne alimentaire, le réseau trophique, les pyramides écologiques (pyramide des nombres, de la biomasse et de l'énergie) et le cycle biogéochimique. Le cycle des nutriments entre les composants abiotiques et biotiques est évident dans l'écosystème de l'étang, se rendant autosuffisant et autorégulant. L'écosystème protégé pour le bien-être de la postérité est appelé gestion de l'écosystème.

Le remplacement successif d'un type de communauté végétale par l'autre de la même zone/lieu est connu sous le nom de succession végétale. Les premières plantes envahies dans une zone stérile (nue) sont appelées pionnières (communautés pionnières). D'autre part, une série de développements transitoires de communautés végétales les uns après les autres dans une zone donnée sont appelées communautés de succession. La succession est classée en succession primaire, succession secondaire, succession autogène, succession allogénique, succession autotrophe et succession hétérotrophe. La succession végétale est classée en hydrosère (Initiation sur un plan d'eau), Mesosere et xerosere. De plus xerosere est subdivisé en Lithosere (Initier sur un rocher stérile), Halosere et Pasmmosere.

La végétation fait référence à la couverture végétale d'une zone. Géographiquement, l'Inde et le Tamil Nadu présentent un climat tropical. Il possède donc une végétation riche (Végétation forestière, Végétation herbeuse, Végétation riveraine, Végétation aquatique et semi-aquatique). Selon Champion et Seth (1968), la végétation forestière de l'Inde et du Tamil Nadu a été classée en 16 et 9 types respectivement.

Glossaire

 

Écosystème : étude des interactions entre les composants vivants et non vivants

 

Qualité permanente : Total des substances inorganiques présentes dans tout écosystème à un moment donné et dans une zone donnée

 

Cultures sur pied : Quantité de matière vivante présente dans une population à tout moment.

 

Biomasse : peut être mesurée en tant que poids frais ou poids sec des organismes

 

Benthique : Zone inférieure de l'étang

 

Trophique : fait référence à la position des organismes dans la chaîne alimentaire

 

Omnivores : Ceux qui mangent à la fois des plantes et des animaux

 

Chaîne alimentaire : fait référence au mouvement de l'énergie des producteurs jusqu'aux principaux carnivores

 

Réseau alimentaire : schéma imbriqué de la chaîne alimentaire

 

Pyramide du nombre : désigne le nombre d'organismes dans un niveau trophique successif

 

Pyramide de la biomasse : fait référence à la relation quantitative des cultures sur pied

 

Pyramide d'énergie : désigne la transformation de l'énergie à des niveaux trophiques successifs

 

Loi des dix pour cent : se réfère à seulement 10 % de l'énergie stockée dans chaque niveau trophique successif

 

Cycle biogéochimique : Échange de nutriments entre organismes et milieux

 

Cycle du carbone : Circulation du carbone entre les organismes et les environnements

 

Guano: C'est un excrément accumulé d'oiseaux marins et de chauves-souris.

 

Cycle du phosphore : Circulation du phosphore entre les organismes et les environnements

 

Succession : Remplacement successif d'un type de groupements végétaux par d'autres sur un terrain dénudé ou perturbé.

 

Pionniers : Plantes envahies sur une zone aride

 

Succession primaire : Plantes colonisant une zone stérile

 

Succession secondaire : Plantes colonisant une zone perturbée.

 

Communautés climaciques : Établissement définitif de communautés végétales qui ne sont pas remplacées par d'autres.

VI. Évaluation

 

I Choisissez la réponse la plus appropriée parmi les quatre alternatives proposées et écrivez le code d'option et la réponse correspondante.

 

1. Lequel des éléments suivants n'est pas un composant abiotique de l'écosystème ?

a) Bactéries

b) Humus

c) Composés organiques

d) Composés inorganiques

 

2. Lequel des éléments suivants est / n'est pas un écosystème naturel ?

a) Écosystème forestier

b) Rizière

c) Écosystème des prairies

d) Écosystème désertique

 

3. L'étang est un type de

a) écosystème forestier

b) écosystème de prairie

c) écosystème marin

d) écosystème d'eau douce

 

4. L'écosystème de l'étang est

a) pas autosuffisant et autorégulé

b) partiellement autosuffisant et autorégulé

c) autosuffisant et non autorégulateur

d) autosuffisant et autorégulé

 

5. La zone profonde est prédominée par les hétérotrophes dans un écosystème d'étang, en raison de

a) avec une pénétration lumineuse efficace

b) pas de pénétration efficace de la lumière

c) absence totale de lumière

d) a et b

 

6. L'énergie solaire utilisée par les plantes vertes pour la photosynthèse n'est

a) 2 à 8 %

b) 2 à 10 %

c) 3 à 10 %

d) 2 à 9 %

 

7. Lequel des écosystèmes suivants a la productivité primaire la plus élevée ?

a) Écosystème de l'étang

b) Écosystème lacustre

c) Écosystème des prairies

d) Écosystème forestier

 

8. L'écosystème se compose de

a) décomposeurs

b) producteurs

c) les consommateurs

Tout ce qui précède

 

9. Lequel est dans l'ordre décroissant d'une chaîne alimentaire

a) Producteurs → Consommateurs secondaires → Consommateurs primaires → Consommateurs tertiaires

b) Consommateurs tertiaires → Consommateurs primaires → Consommateurs secondaires → Producteurs

c) Consommateurs tertiaires → Consommateurs secondaires → Consommateurs primaires → Producteurs

d) Consommateurs tertiaires → Producteurs → Consommateurs primaires → Consommateurs secondaires

 

10. L'importance du réseau trophique est / sont

a) il ne maintient pas la stabilité dans la nature

b) il montre des modèles de transfert d'énergie

c) il explique l'interaction des espèces

d) b et c

 

11. Le schéma suivant représente

a) pyramide des nombres dans un écosystème de prairie

b) pyramide des nombres dans un écosystème d'étang

c) pyramide des nombres dans un écosystème forestier

d) pyramide de la biomasse dans un écosystème d'étang

 

12. Lequel des éléments suivants est / n'est pas le mécanisme de décomposition

a) Éluviation

b) Catabolisme

c) Anabolisme

d) Fragmentation

 

13. Lequel des cycles suivants n'est pas un cycle sédimentaire

a) Cycle de l'azote

b) Cycle du phosphore

c) Cycle du soufre

d) Cycle calcique

 

14. Parmi les éléments suivants, lesquels ne réglementent pas les services des services écosystémiques ?

i) Ressources génétiques

ii) Valeurs récréatives et esthétiques

iii) Résistance aux invasions

iv) Régulation climatique

a) je et iii

b) ii et iv

c) je et ii

d) je et iv

Répondre aux questions suivantes

15. La productivité de la zone profonde sera faible. Pourquoi?

Réponse : (i)  La région la plus profonde d'un étang sous la zone limnétique est appelée zone profonde sans pénétration efficace de la lumière et avec prédominance d'hétérotrophes. Par conséquent, les producteurs ne se trouvent pas ici.

(ii)  La productivité primaire par photosynthèse de la zone littorale et limnétique de l'étang est davantage due à une plus grande pénétration de la lumière que la zone profonde.

16. Discutez du fait que la productivité primaire brute est plus efficace que la productivité primaire nette.

Réponse : Productivité primaire brute (PPB)

La quantité totale d'énergie alimentaire ou de matière organique ou de biomasse produite dans un écosystème par les autotrophes par le processus de photosynthèse est appelée  productivité primaire brute .

Productivité primaire nette (PPN)

La proportion d'énergie qui reste après la perte par respiration dans la plante est appelée  productivité primaire nette.  On l'appelle aussi photosynthèse apparente. Ainsi, la différence entre le GPP et la respiration est connue sous le nom de NPP.

NPP = GPP - Respiration

Ainsi GPP est plus efficace que NPP.

17. La pyramide d'énergie est toujours droite. Donne des raisons

Réponse :  Une représentation graphique du flux d'énergie à chaque niveau trophique successif dans un écosystème est appelée  pyramides d'énergie . Le bas de la pyramide de l'énergie est occupé par les producteurs. Il y a une diminution progressive du transfert d'énergie aux niveaux tropiques successifs des producteurs vers les niveaux supérieurs. Par conséquent, la pyramide de l'énergie est  toujours droite.

18. Que se passera-t-il si tous les producteurs sont retirés de l'écosystème ?

Réponse :  Si tous les producteurs sont supprimés, il n'y aura pas de productivité primaire et il n'y aura pas de biomasse disponible pour la consommation des niveaux trophiques supérieurs ou des hétérotrophes. Ainsi, la chaîne alimentaire / réseau trophique s'effondrera, entraînant la destruction d'organismes et affectera le fonctionnement de l'écosystème.

19. Construisez la chaîne alimentaire avec les données suivantes. Faucon, plantes, grenouille, serpent, sauterelle.

Réponse:

 Plantes Producteurs → Sauterelle Consommateurs primaires → Grenouille Consommateurs secondaires → Serpents Consommateurs tertiaires → Faucons Top carnivores

20. Nom de la chaîne alimentaire qui est généralement présente dans tout type d'écosystème. Expliquez et écrivez leur signification.

Réponse :  Le mouvement de l'énergie des producteurs jusqu'aux carnivores supérieurs est connu sous le nom de chaîne alimentaire, c'est-à-dire que dans toute  chaîne alimentaire , l'énergie circule des producteurs aux consommateurs primaires, puis des consommateurs primaires aux consommateurs secondaires, et enfin des consommateurs secondaires aux consommateurs tertiaires. Par conséquent, il montre les liens du réseau linéaire. Généralement, il existe deux types de chaîne alimentaire, (1) la chaîne alimentaire des pâturages et (2) la chaîne alimentaire des détritus.

La chaîne alimentaire de pâturage  est présente dans tous les écosystèmes. La principale source d'énergie pour la chaîne alimentaire de pâturage est le soleil. Il commence par le premier maillon, les producteurs (usines). Le deuxième maillon de la chaîne alimentaire est le consommateur primaire (souris) qui se nourrit auprès des producteurs. Le troisième maillon de la chaîne alimentaire est constitué par les consommateurs secondaires (serpent) qui obtiennent leur nourriture des consommateurs primaires. Le quatrième maillon de la chaîne alimentaire est constitué par les consommateurs tertiaires (aigle) qui obtiennent leur nourriture des consommateurs secondaires.

Producteurs d'herbe -- →  Souris Consommateurs primaires - -→  Serpent Consommateurs secondaires  ---→  Aigle Consommateurs tertiaires

21. La forme de la pyramide dans un écosystème particulier est toujours de forme différente. Expliquez avec exemple.

Réponse :  La représentation graphique de la structure et de la fonction trophiques aux niveaux trophiques successifs d'un écosystème est appelée  pyramides écologiques . Le concept de pyramides écologiques a été introduit par  Charles Elton (1927) . Ainsi, ils sont également appelés  pyramides eltoniennes.

Il en existe trois types : (1) pyramide des nombres (2) pyramide de la biomasse (3) pyramide de l'énergie.

Pyramide des nombres (Exemple) 

Une représentation graphique du nombre d'organismes présents à chaque niveau trophique successif d'un écosystème est appelée  pyramide des nombres . Il existe trois formes différentes de pyramides dressées, fusiformes et inversées.

Il y a une diminution progressive du nombre d'organismes dans chaque niveau trophique des producteurs aux consommateurs primaires puis aux consommateurs secondaires et enfin aux consommateurs tertiaires. Par conséquent, les pyramides de nombres dans  l'écosystème des prairies  et  des étangs  sont toujours  droites.

Dans un  écosystème forestier  la pyramide des nombres a une forme quelque peu différente, c'est parce que la base (T 1 ) de la pyramide occupe des arbres de grande taille (Producteur) qui sont moins nombreux. Les herbivores (T 2 ) (Frugivore, éléphant, cerf) occupant le deuxième niveau trophique, sont plus nombreux que les producteurs. Au niveau trophique final (T 4 ), les consommateurs tertiaires (lion) sont moins nombreux que les consommateurs secondaires (T 3 ) (renard et serpent). Par conséquent, la pyramide des nombres dans l'écosystème forestier semble  en forme de fuseau,

La pyramide des nombres dans un  écosystème parasitaire  est toujours  inversée , car elle commence par un seul arbre. Par conséquent, il y a une augmentation progressive du nombre d'organismes dans les niveaux tropiques successifs du producteur aux consommateurs tertiaires.

22. En général, les activités humaines vont à l'encontre de l'écosystème, où, en tant qu'étudiant, comment contribuerez-vous à protéger l'écosystème ?

Réponse :  Si nous changeons notre style de vie au quotidien, nous pouvons contribuer à protéger la planète et son écosystème. Par conséquent, nous devons pratiquer ce qui suit dans notre vie de tous les jours :

(i)  N'achetez et n'utilisez que des produits respectueux de l'environnement et recyclez-les.

(ii)  Faire pousser plus d'arbres

(iii)  Choisir des produits agricoles durables (légumes, fruits, légumes verts, etc.)

(iv)  Réduire l'utilisation des ressources naturelles.

(v)  Recyclez les déchets et réduisez la quantité de déchets que vous produisez.

(vi)  Réduire la consommation d'eau et d'électricité.

(vii)  Réduire ou éliminer l'utilisation de produits chimiques ménagers et de pesticides.

(viii)  Entretenez correctement vos voitures et véhicules. (Afin de réduire les émissions de carbone)

(ix)  Sensibilisez et éduquez vos amis et les membres de votre famille sur la protection de l'écosystème et demandez-leur de trouver une solution pour minimiser ce problème.

Mettre au vert

(i)  Cela fait référence à la modification de son mode de vie pour la sécurité et les avantages de l'environnement (réduire, réutiliser, recycler)

(ii)  Comment passer au vert et économiser du vert

(a)  Fermez le robinet lorsqu'il n'est pas utilisé.

(b)  Éteignez les gadgets électriques lorsqu'ils ne sont pas utilisés.

(c)  Ne jamais utiliser de plastiques et les remplacer par des produits biodégradables

(d)  Utilisez toujours des technologies et des produits respectueux de l'environnement.

23. Généralement en été, la forêt est affectée par le feu naturel. Au fil du temps, il se régénère par le processus des successions. Découvrez les types de succession et expliquez-les.

Réponse : Succession secondaire :

(i)  Le développement d'une communauté végétale dans une zone où une communauté déjà développée a été détruite par une perturbation naturelle. Ex.  Le feu est connu sous le nom de successions secondaires.

(ii)  Généralement, cette succession prend moins de temps que celle des successions primaires. Ex:  La forêt détruite par le feu et l'exploitation forestière excessive peut être réoccupée par les herbes au fil du temps.

24. Dessinez une pyramide à partir des détails suivants et expliquez brièvement.

Les quantités d'organismes sont données-Hawks-50,

plantes-1000.lapin et souris-250 +250, pythons et lézard-100 + 50 respectivement.

Réponse:

Pyramide du nombre

( Écosystème de prairie )

Il s'agit d'une pyramide de nombres basée sur l'écosystème des prairies.

(i)  Le nombre de producteurs est maximum. (1000)

(ii)  Viennent ensuite les consommateurs primaires. (500)

(iii)  Viennent ensuite les consommateurs secondaires. (150)

(iv)  Les consommateurs tertiaires sont moins nombreux que les consommateurs secondaires. (50)

Par conséquent, il y a une diminution progressive du nombre d'organismes dans chaque niveau trophique, des producteurs aux consommateurs tertiaires. Par conséquent, la pyramide des nombres dans l'écosystème des prairies est verticale.

 

25. Les différentes étapes de la succession sont indiquées ci-dessous. À partir de là, réorganisez-les en conséquence. Découvrez le type de succession et expliquez-le en détail.

Stade roseau-marais, stade phytoplancton, stade arbuste, stade plante submergée, stade forêt, stade flottant libre submergé, stade marécageux.

Réponse :  C'est la succession végétale hydrosère

Ce type de succession commence dans les régions où l'eau est abondante.

(i)  Stade phytoplancton

(ii)  Stade de la plante submergée

(iii)  Étage flottant libre immergé

(iv) Stade  Reed-Swamp

(v)  Stade de prairie marécageuse

(vi)  Stade arbustif

(vii) Stade  forestier

La succession dans un écosystème d'eau douce est appelée hydrosère.

1. Stade phytoplancton  - C'est le premier stade de succession constitué de la communauté pionnière comme les algues bleu-vert, les algues vertes, les diatomées, les bactéries, etc. La colonisation de ces organismes enrichit la quantité de matière organique et de nutriments de l'étang en raison de leur les activités de la vie et la mort.

2. Stade de la plante submergée  - Suite à la mort et à la décomposition des planctons, le limon apporté de la terre par l'eau de pluie entraîne une formation de boue meuble au fond de l'étang. Par conséquent, les hydrophytes submergés enracinés commencent à apparaître sur le nouveau substrat. Exemple : Chara,  Utricularia.  La mort et la décomposition de ces plantes accumuleront le substrat de l'étang pour devenir peu profond et remplacer un autre groupe de plantes qui sont de type flottant.

3. Étape de flottement libre submergé  - Au cours de cette étape, la profondeur de l'étang deviendra près de 2 à 5 pieds. Ainsi, les plantes hydrophytes enracinées colonisent le bassin. Exemple :  Plantes flottantes enracinées comme  Nelumbo, Nymphaea  et  Trapa.  Certaines espèces flottant librement comme  Azolla,  Lemna,  Wolffia  et  Pistia  sont également présentes à ce stade. Par la mort et la décomposition de ces plantes, l'étang devient de plus en plus peu profond et l'espèce végétale flottante est progressivement remplacée par une autre espèce.

4. Stade de roseaux  - On l'appelle aussi stade amphibie. Au cours de cette étape, les plantes flottantes enracinées sont remplacées par des plantes qui peuvent vivre avec succès dans un environnement aquatique aussi bien qu'aérien. Exemple :  Typha, Phragmites . A la fin de cette étape, le niveau d'eau est très réduit, ce qui le rend impropre à la croissance continue des plantes amphibies.

5. Stade de la prairie marécageuse  - Lorsque la mare est engloutie à cause de la baisse du niveau d'eau, des espèces de Cyperaceae et de Poaceae telles que  Carex, Juncus , etc., colonisent la zone. Ils forment une végétation en forme de tapis à l'aide de leur système racinaire très ramifié. Cela entraîne une absorption et une perte d'une grande quantité d'eau. A la fin de ce stade, le sol devient sec et la végétation marécageuse disparaît progressivement et conduit au stade arbustif.

6. Stade arbustif  - Au fur et à mesure de la disparition de la végétation marécageuse, le sol s'assèche. Par conséquent, ces zones sont maintenant envahies par des plantes terrestres comme des arbustes ( Salix et Cornus ) et des arbres ( Populus et Alnus ). Ces plantes absorbent une grande quantité d'eau et assèchent l'habitat. De plus, l'accumulation d'humus avec une flore riche en micro-organismes produit des minéraux dans le sol, favorisant à terme l'arrivée de nouvelles espèces d'arbres dans la région.

7. Stade forestier  - C'est la communauté climacique de l'hydrosère. Une variété d'arbres envahissent la région et développent l'un des divers types de végétation. Exemple :  Forêt tempérée mixte ( Ulmus,  Acer  et  Quercus ), Forêt tropicale humide ( Artocarpus  et  Cinnamomum ) et Forêt tropicale de feuillus ( Bambou  et  Tectona ).

Dans les 7 étapes de la succession hydrosère, l'étape 1 est occupée par la communauté pionnière, tandis que l'étape 7 est occupée par la communauté climacique. Les stades 2 à 6 sont occupés par des communautés sérialisées.

Glossaire

 

Écosystème :  étude des interactions entre les composants vivants et non vivants 

Qualité permanente :  Total des substances inorganiques présentes dans tout écosystème à un moment donné et dans une zone donnée 

Cultures sur pied :  Quantité de matière vivante présente dans une population à tout moment. 

Biomasse :  peut être mesurée en tant que poids frais ou poids sec des organismes 

Benthique :  Zone inférieure de l'étang 

Trophique : fait  référence à la position des organismes dans la chaîne alimentaire 

Omnivores :  Ceux qui mangent à la fois des plantes et des animaux 

Chaîne alimentaire :  fait référence au mouvement de l'énergie des producteurs jusqu'aux principaux carnivores 

Réseau alimentaire :  schéma imbriqué de la chaîne alimentaire 

Pyramide du nombre :  désigne le nombre d'organismes dans un niveau trophique successif 

Pyramide de la biomasse :  fait référence à la relation quantitative des cultures sur pied 

Pyramide d'énergie :  désigne la transformation de l'énergie à des niveaux trophiques successifs 

Loi des dix pour cent :  se réfère à seulement 10 % de l'énergie stockée dans chaque niveau trophique successif 

Cycle biogéochimique :  Échange de nutriments entre organismes et milieux 

Cycle du carbone :  Circulation du carbone entre les organismes et les environnements 

Guano:  C'est un excrément accumulé d'oiseaux marins et de chauves-souris. 

Cycle du phosphore :  Circulation du phosphore entre les organismes et les environnements 

Succession :  Remplacement successif d'un type de groupements végétaux par d'autres sur un terrain dénudé ou perturbé. 

Pionniers :  Plantes envahies sur une zone aride 

Succession primaire :  Plantes colonisant une zone stérile 

Succession secondaire :  Plantes colonisant une zone perturbée. 

Communautés climaciques :  Établissement définitif de communautés végétales qui ne sont pas remplacées par d'autres.

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