SERIE D’EXERCICES SUR LA PRODUCTION ET LA PRODUCTIVITE D’UN ECOSYSTEME

Exercice 1
1- L'ordre des maillons d'une chaîne alimentaire est : 5- Les pertes d'énergie d'un niveau trophique
a- décomposeurs, producteurs, zoophages, s'expliquent par : a- des pertes dues à la respiration, b-
phytophages ; b- producteurs, phytophages, des pertes de la matière non digérée, c- la réduction du
décomposeurs, zoophages ; c- producteurs, nombre des individus d'une espèce, d- la pollution.
phytophages, zoophages, décomposeurs ; d-
phytophages, zoophages, décomposeurs, producteurs
2- Dans un réseau trophique, les carnivores peuvent 6- Le carbone organique se trouve :
être : a- des producteurs primaires, b- des
a- dans les végétaux, b- dans les animaux, c- dans les
consommateurs du 1er ordre, c- des consommateurs
roches carbonatées, d- dans l'atmosphère.
du 2ème ordre, d- des décomposeurs.
3- La pyramide des nombres traduit : a- l'évaluation du 7- Le carbone minéral peut être libéré dans
nombre d'individus d'un écosystème en fonction du l'atmosphère par : a- la respiration, b- la
temps, b- l'évaluation du nombre des individus d'un photosynthèse, c- la minéralisation, d- la combustion.
écosystème en un instant donné, c- la structure
trophique d'un écosystème en terme de nombre
d'individus, d- la représentation graphique du nombre
de producteurs en fonction de l'énergie solaire
disponible.
4- La pyramide des énergies permet : a- de calculer le 8- Les décomposeurs sont des êtres vivants a-
rendement de croissance, b- de déterminer l'efficacité minéralisateurs, b- consommateurs, c-
photosynthétique, c- d'évaluer la quantité d'énergie photosynthétiques, d- producteurs.
assimilée par un niveau trophique, d- d'évaluer la
quantité d'énergie produite par un niveau trophique.
Exercice 2 :
Dans un écosystème, on trouve les espèces suivantes : herbes, gazelle, vers de terre, arbres, sauterelles,
champignons, lions, grenouille, hyène, bactéries.
1) Identifiez : les producteurs, les décomposeurs et les consommateurs.
2) Représentez les chaînes alimentaires possibles en utilisant (→ est mangé par).
3) Quels sont les différents niveaux trophiques ?
Exercice 3 :
Le tableau suivant représente un écosystème dans lequel on donne la biomasse de chaque être vivant
Etres vivants Biomasse de chaque Biomasse de chaque Niveau trophique
être vivant en kg niveau trophique en kg
Herbes 1000
fruits 6000
Producteurs primaires
Graines 2000
Lapins 3000 Consommateurs primaires
Ecureuil 2000

Serpent 500 Consommateurs secondaires

Hiboux 300
Loups 25 Consommateurs tertiaires

1°) Calculer la biomasse totale de chaque niveau trophique.

2°) Construire la pyramide de la biomasse
3°) Analyser et l’interpréter la pyramide
Exercice 4 :
Dans une prairie, les végétaux récupèrent 243,7.106Kj/ha/an de 197.108Kj/ha/an de la lumière solaire dont 36,6
.106Kj/ha/an sont utilisés dans les phénomènes de respiratoire.
1) Calculer la productivité primaire nette servant à la croissance des végétaux.
2) Calculer le rendement de cette productivité par rapport à l’énergie lumineuse utilisée pour la photosynthèse.
3) Les campagnols consomment 1045.103Kj de végétaux /ha/an. La partie non assimilée est de 359,4.103Kj/ha/an ;
668,8.103kj/ha/an servent à la respiration. Calculer la productivité secondaire de cette population.
4) Les campagnols sont consommés par les belettes pour une quantité correspondante à
2934Kj/ha/an dans cette prairie. La productivité secondaire de ces carnivores est de 943KJ/ha /an avec 870kj/ha/an
non assimilés. Calculer la perte respiratoire des belettes en une année pour un hectare.
5) Comparer le rendement d’assimilation des campagnols et des belettes et expliquer la différence.
Exercice 5 :

Exercice 6 :
Le flux de matière a pu être quantifié chez trois consommateurs. Les résultats sont consignés sur le tableau suivant :
M.I. E R P.S.
Chenille 2407 2065 213 129
Musaraigne 29 2,9 26,3 0,4
Salamandre 4,43 0,8 1,42 2,17
Les quantités de matières organiques sont exprimées en équivalent énergétique kJ/m2/an.
M.I.= Matière organique ingérée
E= Matière organique rejetées sous forme excréments
R= Matière organique dégradée au cours de la respiration
P.S.= Accroissement de la quantité de matière organique du niveau trophique considéré : production secondaire
1. Calculez le rendement écologique de la croissance de ces trois consommateurs.
2. Indiquez la nature des pertes de chacun d’entre eux.
3. Le rendement écologique de croissance informe sur l’importance des pertes mais non sur leur nature. Par un
schéma détaillé, faites une représentation graphique du devenir de la matière organique ingérée.
4. Pour chacun des trois consommateurs, qualifiez comparativement les pertes respiratoires et les pertes sous
forme d’excréments.
On a calculé que, pour survivre, une musaraigne d’un écosystème forestier doit capturer et manger en moyenne
une proie toutes les 5 minutes, et ce, pendant la moitié du temps de sa période d’activité. Les salamandres, elles, ont
besoin de 6 fois moins de nourriture. D’autre part, si on compare l’accroissement de biomasse chez ces deux espèces
au niveau de la population, on constate qu’il est très supérieur chez la salamandre.
Régime alimentaire Température interne
Chenille Phytophage Hétérotherme
Musaraigne Zoophage Hétérotherme
Salamandre Zoophage Homéotherme
5. En vous fondant sur les informations proposées, fournissez une explication rendant compte de la différence
entre les rendements écologiques de croissance de la musaraigne et de la salamandre.
6. Les rendements écologiques de croissance de la chenille et de la salamandre sont également différents. Proposez
une hypothèse explicative rendant compte du faible rendement écologique de croissance de la chenille.
Exercice 7 :
Chaque jour, le soleil fournit 12500Kilojoules par m2 d’océan. Sur la même surface, les Diatomées, Algues
microscopiques du plancton végétal, en utilisent 37,5 kilojoules pour fabriquer leur matière organique par la
photosynthèse. L’augmentation de masse du zooplancton, qui se nourrit de Diatomées, correspond à une énergie
de 1,5kilojoule. Enfin, l’augmentation de masse des poissons, consommateurs de zooplancton, équivaut à une
énergie de 0,02kilojoule.
1) Représentez sous forme d’une chaine alimentaire les organismes cités, et précisez à quel niveau trophique
chacun appartient.
2) En prenant : largeur de chaque rectangle = 1cm ; 0,5cm de longueur = 1kilojoule, construisez la pyramide
des énergies correspondante.
Exercice 8 :
Soit un écosystème qui reçoit 106kcal/m²/j d’énergie lumineuse.
Il n’y a que 2.5 % de cette énergie qui sont utilisés par la photosynthèse.
La respiration fait perdre 90% de l’énergie accumulée.
Les herbivores produisent 25 kcal/m²/j, les carnivores primaires produisent 2.5 kcal/m²/j alors que les carnivores
secondaires produisent 0.5 kcal/m²/j.
1- Calcule la productivité brute (PB) ainsi que la productivité primaire nette (PN).
2- Définie le rendement écologique (R. eco).
3- Puis calcule sa valeur pour chaque niveau trophique.
4- On a pu apprécier les ≪ budgets énergétiques≫ de quelques consommateurs de la couche superficielle de la
forêt : chenilles, salamandres, oiseaux, souris, musaraignes. Ils sont résumés dans le tableau ci-dessous (les
valeurs sont kJ/m2).

a. Qu’entend-on par énergie emmagasinée ?

b. Schématise le bilan énergétique des chenilles et des Musaraignes.
c. Calcule le rendement d’assimilation et le rendement écologique de croissance de chacun des groupes d’animaux
indiqués. Quelles réflexions te suggère la comparaison de vos résultats ?