SVT SECONDE S – METHODOLOGIE AASTIC. Association d’Appui à la Science, aux Technologies de l’Information et de la Communication I- PRE REQUIS : - Connaissances des saisons, du climat et de quelques outils de mesure des facteurs climatiques. - Connaissances sur la répartition verticale des végétaux. II- SOURCES DOCUMENTAIRES : Ecologie Afrique Intertropicale, 2e A, C, 1ère, C, D, Coll. Djakou, Pp 6-17. II- OBJECTIFS : OG 1 : Connaître le climat du milieu au moment de la sortie. - OS 1 : Dire les intensités des facteurs climatiques qui existaient sur le cite le jour de la visite. OG 2 : Connaître les différents types de sol rencontrés sur le cite visité. - OS 1 : Rappeler les types de sols rencontrés sur le cite de visite. OG 3 : Connaître les êtres vivants rencontrés sur le cite visité. - OS 1 : Dire les noms scientifiques ou vernaculaires d’animaux et végétaux rencontrés sur le cite de visite. OG 4 : Connaître les différents types de relations qui existent entre les êtres vivants et entre les êtres vivants et leur milieu. - OS 1 : Citer les relations entre animaux et entre végétaux. - OS 2 : Citer les relations entre animaux et végétaux. - OS 3 : Citer les relations entre êtres vivants et le milieu. OG 5 : Réaliser des mesures des facteurs climatiques. - OS 1 : Estimer la température, la direction du vent, l’humidité relative de l’air, la pluviométrie et la luminosité. OG 6 : Réaliser des relevés des êtres vivants du cite visité. - OS 1 : Déterminer l’aire minimale de la surface d’étude. - OS 2 : Confectionner des relevés floristiques. OG 7 : Apprécier l’abondance et la dominance d’une espèce. - OS 1 : Estimer la dominance d’une espèce. OG 8 : Apprécier la fréquence et l’indice de similarité. - OS 1 : Déterminer à partir d’une formule l’indice de similarité entre les relevés floristiques. - OS 2 : Calculer la fréquence de chaque espèce. III- MATERIEL : - Thermomètre, Calendrier, Sable, Loupes, HCl, Eau, Bocaux, Alcool, Formol, Corde, piquets en fer, Feuilles de papier, Crayon, Chemisier en carton, Colle, Décamètre, Filets troubleau et fauchoir, Sacs en plastique. IV- PLAN : INTRODUCTION I- BUTS II- DOMAINES D’ETUDES, MATERIEL ET METHODES II-1. Le climat II-2. Le sol II-3. Les animaux II-4. Les végétaux II-5. Les relations entre animaux II-6. Les relations entre végétaux II-7. Les relations entre animaux et végétaux III- AIRE MINIMALE IV- RELEVES FLORISTIQUES V- FREQUENCE ET INDICE DE SIMILITUDE VI- L’ABONDANCE ET LA DOMINANCE - aastic.com PREPARATION DE LA SORTIE 1 Contact : +221 77 453 06 79 – [email protected] ! www.foad.aastic.com INTRODUCTION : Les êtres vivants sont différents et vivent dans des milieux également assez divers. Pour mieux les connaître, il est nécessaire d’effectuer des sorties écologiques dans leur milieu de vie en disposant avec soi le matériel nécessaire. La sortie écologique est alors une délocalisation d’une séquence, d’une leçon ou d’un chapitre écologique dans un site naturel ou artificiel. L’écologiste étudie l’être vivant dans son milieu de vie naturel où interagissent plusieurs facteurs écologiques sans cesse variables. Une sortie écologique est donc indispensable pour l’écologiste et nécessite préalablement une préparation administrative et pédagogique. La préparation administrative se fait grâce à une autorisation de sortie signée par les parents et ensuite par l’administration et de l’établissement. La préparation pédagogique portera essentiellement sur des indications concernant le matériel et les méthodes à utiliser sur le terrain. I- BUTS : II-1. Le climat : Climat - Température Méthodologie - Mesurer Matériel - Thermomètre Précautions - Ensoleillement - Observer les zones ombragées et - Exposition au soleil, Choisir un ensoleillées luxmètre milieu exposé. - Vent - Constater la direction du vent, sa - Girouette, sable vitesse. - Saison - Consulter le calendrier et la - Calendrier pluviométrie - Humidité relative - Apprécier par rapport à la saison - Psychromètre, nos de l’air sens. II- 2. Le sol : Eléments d’étude du sol Structure du sol Texture du sol Perméabilité Type de sol Méthodologie Matériel Observer la disposition des grains de sable Loupes Observer la taille des grains de sable, Loupes, sédimentation, tamisage microscopes, eau, tamis Présence ou absence d’eaux stagnantes Eau Observer, expérimentations HCl, eau, loupes, microscopes Contact : +221 77 453 06 79 – [email protected] ! Précautions Eviter les insectes piqueurs et aux épines www.foad.aastic.com AASTIC. Association d’Appui à la Science, aux Technologies de l’Information et de la Communication II- DOMAINES D’ETUDE, MATERIEL ET METHODES Les domaines d’étude que nous allons aborder durant cette sortie sont : le climat, le sol, les animaux, les végétaux, les relations entre animaux, les relations entre végétaux et les relations entre animaux et végétaux. - aastic.com L’objectif général de la sortie est d’apprendre aux élèves quelques méthodes et techniques d’études des êtres vivants sur le terrain. Pendant la sortie l’élève devra : - Observer les êtres vivants dans leur milieu de vie. - Etudier leur répartition ; - Connaître leur mode de vie ; - Déceler les relations entre êtres vivants ; - Déceler les relations entre les êtres vivants et leur milieu de vie ; - Recenser les espèces végétales et animales du milieu. A la fin de la sortie et après l’exploitation des données l’élève doit connaître la notion d’écosystème mais surtout sa structure. 2 II-3. Les animaux : Méthodologie Mode de vie Observations II-4. Les végétaux : Les végétaux Méthodologie Inventaire (répartition Relevés floristiques, horizontale) Aire minimale, Herbiers Strates rencontrées (répartition Appréciation de la verticale) taille Vitalité Observer, toucher, casser… Mode de vie Observations Précautions Jumelles, caméra, œil, Loupes Loupes, jumelles, Eviter les espèces dangereuses caméra, œil. Filet fauchoir et troubleau, Alcool, Formol, Bocaux Jumelles, caméras. Matériel Précautions Corde, feuilles de papier, stylo, crayon. Chemisiers en carton, colle Eviter de piétiner les Décamètre plantes et les épines des Couteaux, ciseaux plantes. Types de développement racinaire (latérales ou pivotantes), présence ou absence de feuilles ou d’épines. II-5. Les relations entre animaux Relations Méthodologie Relations interspécifiques Observations (prédation, parasitisme, commensalisme, symbiose, compétition, coopération) Relations intraspécifiques (famille, Observations société) Dimorphisme sexuel Observation Matériel Jumelles Précautions Ne pas déranger les Jumelles, loupes animaux (fourmis, termites) Sens (yeux) II-6. Les relations entre végétaux Relations Méthodologie Relations interspécifiques (épiphytisme, parasitisme, compétition) Observations Relations intraspécifiques (effet de masse) Type de reproduction Matériel Loupes Sens Précautions Eviter de piétiner le moins possible les plantes et les plantes Loupe - aastic.com Recenser animaux Observe rencontrés Mode de Observer les traces, empreintes, déplacement excréments, terriers, mues de serpents, écouter les cris et chants d’animaux Echantillons Capturer et conserver dans une solution ou sécher. Matériel AASTIC. Association d’Appui à la Science, aux Technologies de l’Information et de la Communication Animaux 3 Contact : +221 77 453 06 79 – [email protected] ! www.foad.aastic.com II-7. Relations entre animaux et végétaux Relations Méthodologie Matériel Dentition, dissection, Jumelles, sens. Jumelles, caméras, sens Sens Alimentaire Observations Habitat Les animaux fixés sur les plantes Précautions Eviter de piétiner les végétaux et de déranger les animaux III- AIRE MINIMALE 2m 1m 1 2 4 3 A partir de ce schéma de détermination de l’aire minimale, déterminer-là graphiqquement. AASTIC. Association d’Appui à la Science, aux Technologies de l’Information et de la Communication 4m - aastic.com Il est très difficile voire impossible de réaliser un recensement de l’ensemble des espèces d’un milieu. Il est donc recommandé d’effectuer un fractionnement du milieu d’étude en parcelles égales appelées, aire minimale. Pour délimiter cet aire minimale, il faut d’abord choisir un milieu homogène en évitant les espaces mixtes (les zones de transition entre deux paysages : terrestre-aquatique). Déterminer l’aire minimale revient à choisir une surface petite et à recenser les différentes espèces qui s’y trouvent. A multiplier cette surface par 2 et à recenser les nouvelles espèces rencontrées. Cette dernière surface sera également multipliée par 2 et les nouvelles espèces rencontrées seront recensées. Ainsi de suite jusqu’à ce qu’aucune nouvelle espèce ne soit rencontrée. La dernière surface ayant des espèces nouvelles sera considérée comme étant l’aire minimale sur le terrain. Toutefois, l’aire minimale réelle est obtenue en projetant le point d’inflexion de la courbe de variation du nombre d’espèces en fonction de la surface, sur l’axe des abscisses. 4 Contact : +221 77 453 06 79 – [email protected] ! www.foad.aastic.com L’aire minimale est définie comme la plus petite surface renfermant le plus grand nombre d’espèce du milieu étudié. IV- RELEVES FLORISTIQUES Le recensement des espèces dans des relevés floristiques se fera sur des aires dont les dimensions sont égales à celles de l’aire minimale. Le relevé se fait à l'aide d'une fiche normalisée qui permet de recueillir les données écologiques suivantes : La localisation géographique de la station étudiée ; La pédologie, hydrologie, topographie (pente, exposition) ; La structure de la communauté végétale (recouvrement, stratification) ; Les influences humaines et animales ; Les variables écologiques descriptives ; L’inventaire exhaustif des espèces végétales. V- FREQUENCE ET INDICE DE SIMILITUDE Fréquences Moins de 19% 20%-39% 40%-59% 60%-79% 80%-100% Indices de fréquence Espèce accidentelle Espèce accessoire Espèce assez fréquente Espèce fréquente Espèce très fréquente Notations I II III IV V Des histogrammes de variation du nombre d’espèces en fonction de l’indice de fréquence peuvent être tracés (avant de tracer l’histogramme, il faut connaître le nombre d’espèces ayant le même indice de fréquence). Les résultats obtenus peuvent être comparés avec les histogrammes 1 et 2. Titre de l'axe Nbre d’espèces Indice de fréquence Histogramme 1 : Espèces à indice V et IV plus abondantes, population homogène et stable. Ces végétaux sont caractéristiques d’un milieu où les conditions écologiques sont favorables. Contact : +221 77 453 06 79 – [email protected] ! www.foad.aastic.com AASTIC. Association d’Appui à la Science, aux Technologies de l’Information et de la Communication Chaque fréquence d’une espèce correspond à un indice de fréquence représenté dans le tableau cidessous. - aastic.com La fréquence d’une espèce dans un site, est le nombre de fois que l’espèce est rencontrée dans ce site. Elle peut être déterminée à partir de la formule suivante : Nombre de relevés où l’espèce est présente x 100 Fréquence = Nombre total de relevés 5 Titre de l'axe Nbre d’espèces Titre de l'axe Indices de fréquence Histogramme 2 : Espèces à indice I et II plus nombreuses, population hétérogène et instable. Exercice d’application : Lors d’une sortie, des élèves du lycée Maciré BA ont eu à réaliser les relevés suivants : 2 ABC 3 ABE 4 AB 5 AC 6 AD 1- Calculer la fréquence de chaque espèce. 2- Donner un indice de fréquence à chaque espèce. 3- Tracer l’histogramme de variation du nombre d’espèces en fonction de l’indice de fréquence. Lorsque la population est hétérogène, une analyse de similitude doit être effectuée. Elle consiste à comparer chaque relevé avec les autres. Par exemple la comparaison entre deux relevés 1 et 2 fait apparaître des espèces communes aux deux relevés et des espèces contenues dans un seul relevé. Cette comparaison peut être obtenue à partir avec l’indice de similitude (Is). Nombre d’espèces communes aux relevés 1 et 2 x 100 Is = Nombre d’espèces totales des relevés 1 et 2 – Nombre d’espèces communes aux relevés 1 et 2 Les résultats obtenus sont recueillis dans un tableau à double entrées et l’indice de similarité entre deux parcelles sera noté. Dans un second tableau, nous allons classer les parcelles par indice de similitude le plus élevé. Les indices supérieurs à 35% seront affectés d’une couleur et les indices inférieurs à 35% seront affectés d’une autre couleur. Ce tableau permet de mettre en évidence ainsi la présence de groupements floristiques différents. Tableau 1 : Tableau brut de similitudes. N° relevés 1 2 3 4 1 2 3 4 100 56 40 80 100 15 26 100 8 100 - aastic.com 1 ABCD AASTIC. Association d’Appui à la Science, aux Technologies de l’Information et de la Communication Relevés Espèces 6 Contact : +221 77 453 06 79 – [email protected] ! www.foad.aastic.com Tableau 2 : Tableau élaboré de similitudes. N° relevés 1 4 2 3 1 4 2 3 x x x x x x x x x x Nous avons ici deux formations floristiques différentes dans le cite visité. VI- L’ABONDANCE ET LA DOMINANCE L’abondance d’une espèce est l’importance d’un point de vue nombre d’individus de l’espèce. Elle peut être obtenue en faisant un décompte des individus de l’espèce. La dominance d’une espèce est la surface couverte par cette espèce. Elle exprime le nombre d’individus d’une espèce par rapport au nombre total d’individus rencontrés dans le milieu. Nombre d’individus de l’espèce x 100 En fonction du pourcentage de recouvrement, nous avons les espèces suivantes : Espèces Espèce abondante Espèce très commune Espèce commune Espèce peu commune Espèce rare Dominance 100% ≥ dominance 75% 75%≥ dominance 50% 50% ≥ dominance 25 25% ≥ dominance 5% 5% dominance Exercice d’application : Calculer la dominance de chaque espèce. Esp a Esp b Esp c Esp d Esp e R1 73 16 3 4 4 R2 50 10 19 7 16 R3 80 2 R4 96 6 4 R5 107 11 6 13 8 AASTIC. Association d’Appui à la Science, aux Technologies de l’Information et de la Communication Nombre total d’individus - aastic.com Dominance = 7 Contact : +221 77 453 06 79 – [email protected] ! www.foad.aastic.com 8 Contact : +221 77 453 06 79 – [email protected] ! www.foad.aastic.com AASTIC. Association d’Appui à la Science, aux Technologies de l’Information et de la Communication - aastic.com
