TP Biodiversité végétale-aire minimale

Objectifs :

· Estimer puis comparer la biodiversité spécifique en herbacées entre un milieu ouvert(oliveraie) et un milieu fermé(pinède).

· Mettre en évidence l’importance de l’existence de mosaïque de milieux en terme de biodiversité

· Réaliser une « aire minimale »

Type :Terrain

Durée de la manipulation :Relevés sur le terrain : 2 heures. Temps d’analyse : 2h

Organisation : Par groupe de 4 (un binôme travaille en milieu ouvert et l’autre binôme en milieu fermé),

Période propice à la manipulation :Printemps

Matériel :

Par binôme :

· Un cahier

· Rouleau adhésif

· 1 rouleau de ficelle

· 4 piquets

· 1 décamètre

· Clé, guide ou travail préalable à faire avec les élèves ou le prof: réaliser une collection de référence par milieu (voir TP N° 7.1.)

Protocole

Détermination de l’aire minimale* et de la richesse spécifique en plantes herbacées dans chaque milieu

Pour chaque milieu :

1. Délimiter une surface de 0.5m*0.5m=0,25m² (surface 1 sur la figure 1) avec une ficelle ou un ruban de chantier.

2. Prélever un individu de chacune des espèces herbacées (d’une hauteur de 1m au maximum) présentes au sein de cette surface et le coller sur le cahier.

3. Délimiter une surface identique à la première (surface 2 sur la figure 1): la surface totale (surfaces 1+2) est alors doublée (0.5*1m= 0,5m²).

4. Prélever un individu de chacune des nouvelles espèces repérées au sein du nouvel emplacement (soit la surface 2) et le coller sur le cahier.

5. Doubler la surface......: 1m*1m (1m²) puis 1m*2m (2m²) puis 2m*2m (4m²) puis 2m*4m (8m²) etc… (voir figure 1) ...

Si en doublant la surface, le nombre d'espèces nouvelles n'augmente plus, l'aire minimale est atteinte. (ex : si en passant de 16m² à 32m², aucune nouvelle espèce n'est repérée, la surface minimale est de 16m²).

L’aire minimale correspond à la surface minimale à partir de laquelle l’échantillon de plantes récoltées dans cette surface peut être considéré comme statistiquement représentatif du milieu étudié. On recense le nombre d‘espèces sur une petite surface puis on double cette surface en identifiant les nouvelles espèces présentent et ainsi de suite. En reportant sur un graphique l‘évolution du nombre d‘espèces (en ordonné) en fonction de la surface (en abscisse), on constate qu’à partir d’une certaine surface, on rencontre très peu d’espèces nouvelles. Cette surface correspond à l’aire minimale.

Figure 1. Délimitations successives des différentes surfaces d’échantillonnage jusqu’à l’aire minimale

6. Une fois l’aire minimale atteinte, comptabiliser le nombre total d’individus différents récoltés : il s’agit alorsd’une estimation de biodiversité spécifique du milieu.

7. Identifier la famille de chaque individu récolté grâce à des guides, clés ou collection de référence

8. Compléter le tableau de relevé

Exploitation des données

1. Comparer les aires minimales des différents milieux.

2. Comparer la biodiversité totale en espèces et en familles des deux milieux.

3. Calculer l’indice de similitude en familles et discuter sa valeur.=(2c)/(S1+S2)

Où, S1= le nombre total de familles enregistrées dans la première communauté,

S2= le nombre total de familles enregistrées dans la deuxième communauté,

et c= le nombre de familles communes aux deux communautés.

Cet indice est une mesure très simple de la biodiversité, variant de 0 quand il n'y a pas de familles communes entre les deux communautés, à la valeur 1 lorsque les mêmes familles existent dans les deux communautés.

Note : cet indice est habituellement utilisé pour comparer des espèces et non des familles.

4. Au vu des résultats, expliquer pourquoi une mosaïque de milieux permet de favoriser la biodiversité dans une région donnée. Exprimer les conséquences en terme de gestion conservatoire d’un site.