METHODES D’ETUDE DES PEUPLEMENTS VEGETAUX 3 année ECOLOGIE VEGETALE

METHODES D’ETUDE DES
PEUPLEMENTS VEGETAUX
3 eme année ECOLOGIE VEGETALE
2010/2011
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• METHODE PHYSIONOMIQUE
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METHODE PHYSIONOMIQUE
• Elle consiste à délimiter des surfaces portant une
végétation uniforme. Cette conception conduit à la
notion de formation ( terme introduit par HOUMBOLDT
en 1806), c’est-à-dire un groupement végétal qui doit sa
physionomie à la dominance d’une ou plusieurs formes
de vie (types biologiques).
• Les formations sont généralement réunies en groupes
ou types de formations sur la base de la nature de la
strate prédominante : forêts ( de conifères,
caducifoliées
tempérées,
méditerranéennes,
tropicales).
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Définitions
• Ensemble d’espèces réunies sur un territoire
déterminé et appartenant à des formes de
végétations précises qui se sont assemblées sous
l’influence des conditions propres au milieu
auquel elles se sont adaptées” (Warming, 1909).
• Groupement de plantes ayant une physionomie
particulière (Vanden Berghen, 1966).
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LES TYPES BIOLOGIQUES
• On utilise généralement le système du Danois
RAUNKIER, système en rapport avec
l’adaptation du végétal à l’existence d’une
saison défavorable (hiver, saison sèche). Il
prend en compte le degré de protection
assuré aux points végétatifs (bourgeons) à
l’origine de nouveaux rameaux.
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A) Passage de l’hiver
• Les phanérophytes (gr. Phaneros, apparent ;
phuton, plante) : conservant l’essentiel ou la
totalité de leurs parties aériennes : ce sont les
arbres et les arbustes. Les uns conservent leurs
feuilles, ralentissant simplement leur activité
physiologique (sempervirents : conifères, feuillus
à feuilles coriaces) ; d’autres perdent leurs feuilles
à l’automne (caducifoliées). La repousse est
assurée au printemps par des bourgeons formés
avant l’hiver protégés par des écailles.
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• Phanérophytes : méga (30m), méso (8-30m),
nano (0,3-8m) arbres, arbustes, lianes, plantes
succulentes.
• Les chaméphytes (gr. khamai , à terre, phuton,
plante): dont les parties aériennes sont
également persistantes mais qui sont de taille
basse : on adopte conventionnellement la
limite de 25 cm au dessus du sol.
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• Les hémicryptophytes (gr. Hêmi, à demi ;
kryptos, cachés ; phuton, plante): qui ne
persistent que par des parties situées au ras du
sol, de sortes qu’elles sont protégées par une
faible couche de neige. Les unes conservent tout
l’hiver des rosettes de feuilles étalées et
produisent pendant la belle saison des hampes
d’inflorescence (Pissenlit) soit des tiges feuillées
et fleuries (les renoncules) ; d’autres perdent
leurs feuilles et conservent au niveau de la
surface du sol que des bourgeons(Orties).
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• Les cryptophytes ( kryptos, caché ; phuton,
plante) : qui subsistent que par des parties
souterraines. Ce sont soit des plantes à bulbes
(Tulipe, ail) soit des plantes à rhizome
(chiendent).
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• Selon le type de sol, les subdivisions suivantes
sont reconnues :
• Les géophytes dont les bourgeons sont dans un
sol terrestre sain ;
• Les hélophytes dont les bourgeons sont dans un
sol terrestre très humide comme de la vase ;
Les hydrophytes dont les bourgeons sont dans un
sol subaquatique ;
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• Les thérophytes ou plantes annuelles (gr.
Theros,
saison
;
phuton,
plante):
accomplissent
tout
leur
cycle
de
développement pendant la belle saison et
passent l’hiver uniquement sous forme de
graines.
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SCHEMAS DES DIFFERENTS TYPES
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Adaptation à la sécheresse
• Dans les régions arides méditerranéennes et
tropicales, la période critique n’est plus l’hiver
mais la saison sèche. L’adaptation à celle-ci est
obtenue par la réalisation de types biologiques
qui sont symétriques de ceux qu’a définis
RAUNKIER dans les pays à saison froide. Le cycle
biologique de ces plantes, semble inversé car
elles se montrent pendant l’hiver et disparaissent
l’été. Parmi les végétaux désertiques adaptés à la
sécheresse nous prenons les exemples suivants.
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Les végétaux permanents
(Phanérophytes et Chaméphytes)
• Un ensemble d’adaptation morphologiques et anatomiques qui
consistent surtout en un accroissement du système absorbant et en
une réduction de la surface évaporante. Les végétaux désertiques
présentent, une hypertrophie considérable du système racinaire qui
peut atteindre un volume plusieurs fois supérieur à celui des parties
aériennes. Les racines sont fréquemment spécialisées vers un mode
particulier d’absorption ; soit en formant un réseau horizontal
superficiel pouvant utiliser l’eau de pluie et celle des condensations
(rosée) ; soit un réseau pivotant accessible à la nappe phréatique
lorsqu’elle existe. Les adaptations des plantes désertiques surtout en
milieu sec portent sur la réduction de la surface foliaire, la
diminution de la vitesse d’évaporation et la constitution de réserves
d’eau à l’intérieur des tissus.
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Les végétaux temporaires
(Thérophytes et géophytes)
• Les plantes annuelles du désert apparaissent brusquement
après les pluies et se développent avec une rapidité
surprenante, effectuant leur cycle vital, de la germination à
la fructification avant que le sol ne soit desséché (cycle de 3
à 4 mois ou 8 à 15 jours). Ces annuelles constituent souvent
après les périodes de pluie, un tapis recouvrant le sol,
désigné au Sahara sous le nom d’Achab, exemple de
quelques Ephémérophytes de la flore saharienne ( Launaea
glomerata, Shismus barbatus, Plantago albicans), âgés de
quelques semaines, encore à l’état plantules mais ayant
déjà fleuri ou fructifié . Les mêmes remarques peuvent
s’expliquer à propos des géophytes, soit bulbeuses, soit
rhizomateuses, dont l’apparition est souvent très brusque
après les pluies et dont le développement est rapide.
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Les végétaux reviviscents
• Cette forme joue un rôle limité en climat désertique,
en faisant intervenir des propriétés physiologiques au
niveau cellulaire. Ces végétaux sont capables de passer
en vie latente sous l’effet de l’anhydrobiose et de
présenter un brusque réveil de leurs fonctions
physiologiques, souvent en quelques minutes au
moment de réhydratation.
• Anhydrobiose : suspension temporaire des activités
vitales permettant à un organisme végétal ou animal
de supporter une longue dessiccation (élimination de
l’humidité d’un organe).
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• Hémicryptophytes:
bourgeons au sol
• • à rosette : feuilles,
tige fructifère non
feuillue
• (Bellis perennis)
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• Géophytes: organes
pérennes dans le sol
• • basse tige (Cirsium
arvense)
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• Hémicryptophytes:
bourgeons au sol
• • cespiteux: grosses
touffes
• (nombreuses
Graminées et
Cypéracées)
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• Chaméphytes: < 25-30
cm
• • succulents : organes
aériens réserves d’eau
• (Cactus)
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• Chaméphytes: < 25-30
cm
• • rampants : tiges
contre le substrat
• (Vaccinium oxycoccos)
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• Chaméphytes: < 25-30
cm
• • en coussinets : tiges
serrées
• (Silene acaulis)
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• Chaméphytes: < 25-30
cm
• • frutescents : tiges
lignifiées
• (Vaccinium myrtillus)
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• Chaméphytes: < 25-30
cm
• Tiges dressées
• Artemesia herba -alba
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• Géophyte :
• Drimia maritima
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STRATIFICATION (KREMER ,1863;
ALECHIN, 1926 )
HULT,1881;
• Répartition des individus
en niveaux ou strates de
hauteurs différentes.
• - Strate cryptogamique
(bryophytes, lichens)
• - Strate herbacée ( avec
plusieurs niveaux)
• - Strate arbustive ( avec 2
niveaux)
• - Strate arborescente ( avec
plusieurs niveaux).
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• Une communauté végétale peut comprendre une seule
ou plusieurs strates; une espèce au cours de sa vie peut
participer successivement à plusieurs strates.
• Conditions microclimatiques ( luminosité, état
hygrométrique, température) différentes selon la strate
à laquelle participe une espèce.
• Stratification des organes souterrains très intéressante
( exploitation de divers horizons + informations
apportées différentes selon le niveau exploité;
compétition comme pour les organes aériens).
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STRUCTURES
• Espèces dominantes
imposant caractère à la
végétation.
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STRUCTURES
• Espèces codominantes :
2 espèces chênaiescharmaies.
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STRUCTURES
Espèces :
• Dominantes
• Codominantes
• Subordonnées
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PERIODICITE
• Changements périodiques dans l’état et dans
l’activité des organismes;
• Modifications qualitatives et quantitatives au
cours des saisons ayant une influence sur la
physionomie.
• Cycles évolutifs spécifiques ( plantes
annuelles, vivaces, vernales, estivales).
• L’étude de cette rythmicité, gouvernée par les
facteurs climatiques, constitue la phénologie.
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PERIODICITE
• Diversité des cycles évolutifs et des rythmes
physiologiques ( germination, bourgeonnement,
floraison, fructification, dissémination).
• En règle générale, plus la périodicité des
plantes d’un groupement est variée, moins la
concurrence joue et donc le groupement est
stable ( sorte de stratification dans le temps).
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LES GRANDES FORMATIONS VEGETALES
FORESTIERES
• OCCUPATIONS DE LA SURFACE DES CONTINENTS :
• 149 M km2 ; 28% avec glaciers, lacs, cours d’eau,
espaces urbanisées;
• 2/5 de formations homogènes : forêts,
formations herbacées ou arbustives;
• ¼ d’unités « mosaïques »;
• 5% d’écotones où des formations adjacentes
s’interpénètrent en mosaïques, écotones larges
en cas de gradient climatique, étroits dans le cas
de conditions topographiques ou édaphiques :
lisières.
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Écotones
• Il n'y a pas de frontière nette entre deux
écosystèmes ou entre deux biomes. Les zones
floues où se chevauchent les deux systèmes se
nomment écotones (certains auteurs utilisent
le terme écocline pour caractériser la zone
entre deux biomes).
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LES GRANDES FORMATIONS VEGETALES
FORESTIERES
• Forêts : 40-50 M km2 (+ 5 à 8 M km2 de
formations dégradées et d’écotones) :
• - 1/3 de forêts boréales;
• - ¼ de forêts tempérées;
• - 2/5 de forêts tropicales
• - 17 M km2 d’espaces cultivés gagnés sur la
forêt.
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FORMATIONS HERBACEES
• Formations herbeuses dominées par les graminées et
les Cypéracées : savanes, steppes, prairies ( de
l’équateur à la Toundra) avec souvent présence
d’arbre et d’arbustes disséminés : 15 M km2 ( 1/3 de
savanes).
• Marais , tourbières, groupements halophytiques et
thérophytiques : 3 – 4 M km2.
• En régression souvent avec le développement de
l’agriculture, en extension parfois du fait de l’action
de l’homme.
• Restant verte ou se transforme en « paillassons »
( nécromasse > phytomasse aérienne vivante).
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Tourbières
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FORMATIONS ARBUSTIVES ET FRUTESCENTES
• Le plus souvent s’intégrant dans des mosaïques
ou organisation linéaire; 10 à 20 % de la surface
des continents.
• Présence de nanophanérophytes ( arbres mal
venants, arbuste, buissons) et de chaméphytes
(arbrisseaux et sous arbrisseaux).
• Appareil photosynthétique : malacophyllie,
scérophyllie, éricophyllie; aphyllie.
• Parfois dominance de formes crassulescentes
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CRITIQUE DE LA METHODE
• Très utile pour décrire les grands traits de la végétation
d’une région; accessible au non spécialistes (éléments
portés sur une carte d’Etat major).
• Permet une première prospection du tapis végétal.
• Indépendance vis-à- vis de l’histoire de la flore mais
permet de rapprocher des territoires dont les caractères
écologiques fondamentaux sont semblables ( homoecies
ou formations homologues).
• Grandes imprécisions de la méthode négligeant la
composition floristique.
• Mais étape utile pour une première structuration du tapis
végétal, quelle que soit la région.
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CONCLUSION
• La méthode physionomique est largement utilisée
dans la description de la végétation en Algérie, elle se
base sur la physionomie de la végétation c’est-à-dire sa
structure qualitative : structure verticale (stratification)
et horizontale (recouvrement), sans référence
nécessaire à sa composition floristique. On aboutit
ainsi à la définition d’unités de végétation, appelées
formations, sur la base de prédominance d’un ou
plusieurs types biologiques ( par ex steppe, la forêt
etc.…). Les formations qui couvrent de grandes
surfaces contribuent à donner au paysage une
physionomie
particulière
(KAABACHE,
Projet
ALG/00/G35).