Cours abrégé SVT3

INTRODUCTION

L’éco-système mot qui associe Ecologie & Système.

L’écologie (oikos, du grec = maison) repose sur la connaissance de la biologie des organismes et
de leur comportement dans le milieu naturel ainsi que leur condition d'environnement
(atmosphère, eau, sol, …).
Un système est composé d’une entité ordonnée, formée de plusieurs éléments constitutifs
différents. Ex : une forêt, un lac ou un étang sont des systèmes naturels.

La plupart des écosystèmes sont le résultat d'une longue évolution et la conséquence de lents
processus d'adaptation des espèces à leur milieu. Ces milieux abritant la vie peuvent être groupés
en trois grands ensembles (milieu terrestre, le milieu d'eau douce et le milieu marin).

Un écosystème un système biologique formé par deux éléments indissociables, la biocénose

(ensemble des organismes vivants dans un milieu, on distingue zoocénose (peuplement animal),
phytocénose (peuplement végétal) et Microbiocénose) et le biotope (milieu défini par des
facteurs spécifiques (climat, sol, etc.) dans lequel vit la biocénose).

Biomes est un ensemble d'écosystèmes caractéristique d'une aire géographique et la biosphère

regroupe l’ensemble des écosystèmes terrestres. La plupart des écosystèmes sont le résultat d'une
longue évolution et la conséquence de lents processus d'adaptation des espèces à leur milieu. Les
écosystèmes sont souvent classés par référence aux biotopes concernés. On distingue :

 Ecosystèmes continentaux (ou terrestres) tels que : les écosystèmes forestiers (forêts), les
écosystèmes prairies, les agroécosystèmes ;
 Ecosystèmes des eaux continentales (lacs, marécages, rivières, fleuves…);
 Ecosystèmes océaniques (les mers, les océans).
Les flux d’énergie dans les écosystèmes
 Les producteurs (autotrophes) se procurent l’énergie à partir du soleil (photosynthèse)

 Les consommateurs (hétérotrophes) acquièrent leur énergie en consommant d’autres êtres

vivants

 Les décomposeurs font partie des consommateurs

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Deux facteurs sont déterminants pour la répartition des grands biomes (la température et la
pluviométrie).

Les processus évolutifs (pression de sélection) s’appliquent au niveau des interactions et au

niveau des flux (capacité à assurer leur pérennité). Quand le flux d’énergie cesse, les structures
de l’écosystème disparaissent ou se transforment.

Pour tout facteur de l'environnement, il existe un intervalle de tolérance pour un bon

fonctionnement écologique. L'intervalle de tolérance est plus ou moins large en fonction de
l'espèce.

Les organismes vivants sont des systèmes biologiques ouverts qui entretiennent des échanges
constants de matière et d'énergie avec le milieu.
Les constituants entrants sont : l'énergie, l'eau, les éléments minéraux et l'oxygène (végétaux et
animaux).
Les constituants sortants sont : la chaleur, le gaz carbonique, l'oxygène (végétaux), les déchets
organiques, etc.

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Ecosystèmes terrestres

Un écosystème n’est pas un simple amas d’espèces et leur milieu de vie. Un écosystème est un
milieu de vie donné. Il possède de nombreuses interactions entre leur élément constitutif et entre
les différents facteurs de l’environnement biotiques et abiotiques. Par exemple dans un lac, les
poissons, les algues et les plantes aquatiques sont les composants vivants ; l’eau, la vase et le
climat sont les composants non vivants. Le biotope et la biocénose sont liés par de multiples
interactions, souvent de nature alimentaire. Les écosystèmes terrestres, des entités dont le
substrat est un sol. Le sol, interface entre géosphère, atmosphère et hydrosphère provenant de
l’altération physique, chimique et biologique d’une roche.

A- Ecosystèmes forestiers

Selon FAO, la forêt est un territoire occupant une superficie de plus de 0,5 hectare avec des
arbres atteignant une hauteur supérieure à 5 m et un couvert forestier de plus de 10%. De point
de vue botanique, la forêt est une formation végétale, caractérisée par l'importance de la strate
arborée, mais qui comporte aussi des arbustes, des plantes basses, des grimpantes…

L’écosystème forestier est le produit d’interactions très anciennes entre la dynamique naturelle
de la végétation (dégradation, adaptation ...), les activités humaines et l’influence des
perturbations naturelles. Les forêts primaires se distinguent par l’absence de traces d’activité
humaine visible.

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Les fonctions des forêts

 Les arbres stockent l’eau absorbée et la restituent sous forme de vapeur d’eau. Ainsi, elles
participent au maintien d’une certaine humidité dans l’air.
 La forêt fixe d’importante quantité de carbone : absorbe du CO 2 et rejette de l’O2 grâce au
processus de photosynthèse.
 Un réservoir de la biodiversité : les 2/3 des espèces animales et végétales sur Terre vivent
en forêt.
 Un rôle économique et social (bois de construction, énergie, gibier, fibres, plantes
alimentaires et médicinales).

La structure de la forêt correspond à l’arrangement de ses différents composants.

Lisière : espace très riche où les strates herbacées et arbustives sont bien représentées.

1- Organisation verticale

Dans la forêt, les végétaux se répartissent dans le sens de la hauteur, en plusieurs niveaux ou
strates. Le peuplement végétal de la forêt se caractérise par différentes strates verticales :

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 L’hypogée : dans le sol, avec le mycélium des champignons et les bactéries, plus
endofaune, les organes souterrains des végétaux (racines, bulbes...) et la litière (feuilles
mortes et débris végétaux) ;
 La strate muscinale (0 à 5 cm) composée des mousses, des lichens terrestres, des
champignons) et de diverses plantes naines ;
 La strate herbacée (5 à 80 cm) est constituée essentiellement de graminées, de fougères et
de jeunes pousses ;
 La strate arbustive de (1 à 8 m) comprend les arbustes = végétaux ligneux.
 Au-delà de 10 m de hauteur, les végétaux appartiennent à la strate arborescente ou
arborée.

L’organisation verticale présente des conséquences sur le fonctionnement de la forêt. En effet, la

lumière, moteur de la photosynthèse devient plus faible en se rapprochant du sol. Les plantes du
sous-bois sont physiologiquement adaptées à ce manque de lumière : ce sont des plantes
sciaphiles (plante d'ombre).

Quelques espèces à bulbe, à rhizome ou à tubercule accomplissent la totalité de leur cycle de

développement au début du printemps, lorsque l'éclairement du sous-bois est maximal en raison
de l'absence des feuilles.

Le sous-bois des conifères ne connaît jamais de période lumineuse, du fait de la persistance des
aiguilles : presque aucune plante n'y survit (effets allélopathiques + manque de lumière).

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Les premières plantes à coloniser un rocher sont souvent des algues fixatrices d'azote
atmosphérique, suivies par des lichens, puis des mousses. Puis, les plantes supérieures
surviennent : les graminées s'installent, suivies par les premiers buissons ligneux et les premiers
arbres.

2- Organisation horizontale

La forêt n'est pas un ensemble homogène ; elle est constituée de groupes de végétation d'âges
variés. Elle présente une mosaïque de stades de végétations différents, peuplés d'espèces
différentes. Cette grande hétérogénéité horizontale a pour conséquence de maintenir un niveau
élevé de diversité biologique.

La structure horizontale est définie comme la répartition des plantes les unes par rapport aux
autres constituant une formation végétale. Une association végétale est définie par les critères
suivants :

 Inventaire des différentes espèces.

 Fréquence des différentes espèces.
 Recouvrement des différentes espèces (surface recouverte par les individus d'une même
espèce).

On distingue :

Forêt de feuillus : forêt d'arbres à feuilles caduques ;

Forêt de conifères : forêts d'arbres à aiguilles ;
Forêt mixte : forêt d'arbres à feuilles caduques et de conifères ;
Forêt naturelle : forêt non modifiée par l'homme.

Caractéristiques des forêts tunisiennes

Appartenant aux écosystèmes forestiers méditerranéens, les forêts tunisiennes évoluent dans des
conditions édaphoclimatiques contraignantes. Elles sont vulnérables et très sensibles aux facteurs
de dégradation. À l'exception des forêts situées dans les ambiances bioclimatiques humide et

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subhumide où les conditions du milieu physique sont relativement favorables (Kroumirie,

Mogods et Cap Bon), l’ensemble des formations forestières souffre de l’aridité climatique.

Les fonctions de la forêt tunisienne sont à la fois écologiques (conservation de la biodiversité et

de protection des sols et des terres agricoles), économique (le bois, le liège, l’alfa pour la
production de pâte à papier, le miel, distillation du myrte et du romarin, la production
fourragère), tourisme écologique des parcs nationaux (Ichkeul, le Boukornine, le Chambi, le Bou
Hédma) et sociale (la forêt tunisienne abrite environ un million d’habitants).

B- Écosystèmes steppiques

Les steppes : sont des formations végétales qui couvrent le milieu lorsque les conditions
climatiques deviennent très sévères, notamment aride chaud (bioclimat aride et saharien). Le mot
steppe désigne d’immenses étendues couvertes d’une végétation basse et dispersée.

Les steppes se développent sous des climats semi-arides (moins de 400 mm/an de précipitations)
et dans les zones désertiques (steppe sèche). Le sol est le deuxième facteur physique déterminant
dans la caractérisation des écosystèmes steppiques. Faisant suite aux zones forestières, les zones
steppiques couvrent d’importantes superficies en Tunisie Centro-méridionale où elles se
partagent en hautes steppes, basses steppes et steppes désertiques.

Dans les zones steppiques l’endémisme typiquement tunisien est représenté par des espèces
comme Onopordon espinae, Anarrhinum brevifolium, Limonium tunetanum, Teucrium
alopecurus (Endémisme = présence d'une espèce végétale dans une aire de répartition limitée et
qui en est caractéristique).

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Structure de la végétation steppique

La steppe, est une formation végétale basse, dominée par des Xérophytes (plantes adaptées aux
milieux secs) en touffes, laissant paraître le sol nu dans des proportions variables. En fonction du
végétal dominant, la végétation steppique peut être à :

 Caractère herbacé = des poacées (graminées vivaces = pérennes dont la principale est la
Stipa tenacissima (Alfa) ;
 Caractère plus moins arbustif Ligneux, à port de Chaméphytes (= arbuste nains dont les
bourgeons sont situés entre 10 et 50 cm au-dessus du sol) ex : armoise blanche = chih et
armoise champêtre = Dgouft,…),

Ces groupements végétaux sont l'expression d'une combinaison de deux communautés, chacune
soumise à un déterminisme propre, l'une permanente, constituée des plantes vivaces, l'autre
temporaire à base de Thérophytes = (Ce sont des plantes annuelles à cycle court et à
développement rapide qui survivent la saison sèche sous forme de graines et apparaissant avec
les premières pluies).

C- Ecosystème désertiques

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Ce biome est caractérisé par une végétation rare, basse dite Xérophyte composée notamment de
plantes succulentes. Le climat se caractérise par son aridité (20 à 100 mm/an), fort
ensoleillement, des températures élevées des amplitudes thermiques annuelles (30 °C).
Ecosystème à biodiversité faible où les conditions sont limitantes favorise l’endémisme.

La végétation est essentiellement adaptée à lutter contre la sécheresse et les températures élevées
(plantes xérophytes). Elle supporte des sols très pauvres en humus mais particulièrement riche en
sels (sulfates, chlorures, ...).

La plupart des végétaux sont des plantes annuelles (graines dormantes emportées par le vent).
Leur dormance peut atteindre 3 ans. Ces plantes dites éphémères accomplissent leur brève vie en
quelques semaines (période des précipitations).

On rencontre également des plantes vivaces qui se reproduisent en développant annuellement de

nouvelles pousses à partir de leur système radiculaire. Ce système racinaire bien développé
permet à la plante de récolter beaucoup plus d’eau.

Les plantes succulentes (famille des cactacées avec plus de 2000 espèces) pour survivre les
conditions contraignantes du désert, absorbent et stockent de grandes quantités d’eau dans un
tissu particulier, appelé tissu succulent.

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L’oasis (mot grec, désigne une zone de végétation isolée) : une partie des précipitations s’infiltre
dans le sol et généralement bloqué par les roches imperméables ; l’eau remonte à la surface sous
l’effet de la pression. Ainsi se forme les oasis. Une palmeraie d’oasis est un espace fortement
anthropisé et irrigué qui supporte une agriculture classiquement intensive et en polyculture.

D- Agrosystèmes

Selon la FAO l’agroécosystème est un produit de la modification de l’écosystème par l’homme

et constitue un espace d’interaction entre l’homme, ses savoirs et ses pratiques et la diversité des
ressources naturelles.

L’agrosystème est un écosystème homogène et totalement artificiel, c’est une association

dynamique créé par l'exercice de l'agriculture (cultures, élevage, pâturages, ...). L’agrosystème

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est un système dynamique ouvert avec d’autres écosystèmes pour le transfert d’énergie et de
matériel (unité fonctionnelle avec plantes, animaux, microorganismes). Il est caractérisé par :

 Une forte production primaire.

 Un apport énergétique important (réduction des facteurs limitants : azote, eau, phosphore,
...).
 Une utilisation optimale du milieu (Sélection variétale, association optimale), ...
 Une maitrise des facteurs limitant la production de biomasse (en utilisant les insecticides
(- prédation), les fongicides (-parasitisme), les herbicides (-compétition).
 Une aide aux facteurs impliquant une augmentation de la biomasse par ajouts de bactéries
fixatrices d’azote.

Dans les agrosystèmes, les interventions des agriculteurs sont souvent maximales.
Classiquement, les traitements sur les cultures sont vus comme la lutte contre les ravageurs et
maladies des cultures.

Zones humides

Les zones humides sont des écosystèmes particuliers souvent sans frontières nettes, localisées
entre les écosystèmes purement terrestres et les écosystèmes totalement aquatiques permanents.
Dans les milieux humides, l’eau est le facteur déterminant tant pour le fonctionnement de ces
zones naturelles que pour la vie animale et végétale. L’eau captée par ces milieux humides

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apporte des éléments minéraux et organiques qui caractérise cet écosystème dynamique et
changeant.

Des fluctuations (journalières, saisonnières ou annuelles) sont à l’origine de la formation de sols

particuliers (sols hydromorphes) ainsi que d’une végétation particulière adaptée aux variations
des conditions d'humidité et d’une faune particulièrement riche. Cette biodiversité est à l’origine
d’un très grand nombre de services : forte productivité végétale, d'oiseaux d'eau, épuration de
l'eau (bactéries, macrophytes).

Ainsi, les principales caractéristiques écologiques des zones humides se résument à la présence
d'eau, de sols particuliers hydromorphes, et d'une végétation adaptée aux conditions de forte
humidité (hydrophytes, hygrophytes, halophytes).

Ces écosystèmes sont généralement très fertiles et essentiellement dynamiques (sous la pression
de facteurs naturels et/ou anthropiques). Toutefois ces écosystèmes sont fragiles et jouent des
rôles essentiels pour la gestion de l’eau et la préservation de la biodiversité. Au cours du dernier
siècle, on estime que 64% des zones humides de la planète ont disparu.

Perturbations des milieux humides 

Les pressions exercées sur les milieux humides, désorganisent le couvert végétal et le sol, ce qui
engendre des perturbations allant de la disparition partielle des fonctions écologiques à des pertes
totales et irréversibles.

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 Pollution et intensification de l’agriculture

Menaces par les traitements phytosanitaires, épandages de fumures animales, amendements et

engrais (Nitrates et phosphates). Ces polluants sont responsables d’intoxications (chaînes
trophiques) et de dysfonctionnements (eutrophisation, …).

 Modification des cours d’eau

Un grand nombre de rivière, fleuve ou cours d’eau ont subi de profondes modifications de leur
structure. Les créations artificielles contribuent également à la dégradation des zones humides.

 Urbanisation
Le développement de l’urbanisation se fait au détriment des zones humides.

 Installations industrielles
Les installations industrielles occasionnent des rejets de substances issues du fonctionnement des
complexes industriels : hydrocarbures, métaux lourds, autres produits chimiques, matières en
suspension…

 Introduction d’espèces exotiques

De nombreuses espèces ont été introduites dans les zones humides, menaçant les espèces
indigènes (originaires) et pouvant provoquer un déséquilibre écologique (caractère envahissant
qui modifient le fonctionnement des écosystèmes).

PERTURBATIONS DES ECOSYSTEMES

Les perturbations : deux types

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1- Naturelles
2- Humaines

Le terme pollution désigne l'introduction suite à l'activité humaine, de substances dans l'air, l'eau
ou le sol, susceptibles de porter atteinte à la qualité des écosystèmes. La contamination atteint un
niveau seuil où elle produit des dommages et des perturbations.

Les effets biologiques des perturbations du milieu naturel ont fait apparaître une nouvelle science
qui permet d'identifier et de lutter contre les pollutions du milieu naturel : l'écotoxicologie.
L'écotoxicologie s'occupe de la connaissance de l'impact des substances chimiques, physiques ou
biologiques sur les individus, sur les populations et les écosystèmes entiers et aussi sur les
équilibres dynamiques qui les caractérisent.

Le sol est le support de la vie terrestre. Il remplit de multiples fonctions, il est aussi une ressource
limitée et non renouvelable, (il faut en effet entre 100 et 400 ans pour constituer 1 cm de terre
végétale).

L'origine de la pollution des sols est essentiellement anthropique :

 La pollution domestique (eaux usées, piles, thermomètres, plastiques, composants
électroniques, huile de vidange, médicaments…).
 La pollution agricole : Amendements chimiques et pesticides…
 La pollution industrielle : Les rejets industriels

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