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Tcsc Biof svt : Le facteur climatique

Svt

UNITE 1 : LES ELEMENTS QUI DEFINISSENT LE CLIMAT.

.1-

Les précipitations exprimées en mm indiquent la hauteur de la lame d'eau. Exemple : Dans une station donnée, on a enregistré durant 24 heures des précipitations de 40 mm.

Calculons le volume d'eau reçu par m2 de la surface du sol.

V = ?  (Volume = longueur  × largeur  × hauteur)

V = 1 m × 1 m × 40 ×10-3 m

V = 40 × 10-3 m3  = 40 dm3 = 40 l

Conclusion : 40 mm signifie 40 l /m2

Remarque :

Le pluviomètre du Doc2 donne directement le résultat sans faire ce calcul.

 

.2- L'humidité relative de l'air, ou degré hygrométrique correspond au rapport de la teneur de l’air en vapeur d'eau  sur la teneur saturante. Elle est donc une mesure du rapport entre le contenu en vapeur d'eau de l'air et sa capacité maximale à en contenir dans des conditions données de pression et de température.

.3-

  • Les précipitations et les températures varient sur le territoire du Royaume du Maroc selon trois facteurs : l'altitude, la latitude et l'océanité.

  • Les précipitations augmentent avec l’océanité, l'altitude ; ainsi que lorsqu'on se déplace du Sud vers le Nord du pays.

  • La température diminue avec l’altitude ; et lorsqu'on se déplace du Sud vers le Nord.

 

Unité 2 : Représentation graphique des éléments du climat

.1-

  • Comment calculer la moyenne des précipitations mensuelles (P) ?  

Le calcul des moyennes climatique s'étale généralement sur une période de 30 ans (entre 1981 et 2010 par exemple)

Pour janvier par exemple :

Pour janvier 1981 on fait la somme des précipitations journalière de J1 jusqu'à J31.

Formule 1 : P-janvier-1981 = P1 + P2 + P3 ………..+P31

On fait la même chose pour les 30 années.

Formule 2 : ( P-Janvier = P-Janvier-1981 + ………………..+ P-Janvier-2010 ) / 30

P-Janvier : C'est la moyenne des précipitations mensuelles pour Janvier et pour une station donnée.

On fait le même travail pour les autres mois.

Formule 3 : Pa = P-Janvier + P-Février + ……………….+ P-Décembre

Pa : C’est la moyenne des précipitations annuelles exprimées en mm.

 

  • Comment calculer la moyenne des températures journalières minimales (m) pour un mois donné ?

Pour janvier par exemple :

Pour janvier 1981 on fait la somme des températures journalières minimales et on divise par 31.

Formule 4 : m-Janvier-1981 = (T-minimale 1 + …………..+ T-minimale 31)/31

On fait le même la même chose pour les 30 années :

Formule 5 : m = (m-Janvier-1981 +  ………+ m-Janvier-2010) / 30

m : C’est la moyenne des températures minimales journalières pour le mois de Janvier pour une station donnée.

On fait le même travail pour les autres mois.

On fait le même travail pour les températures journalières maximales (M).

M : C’est la moyenne des températures journalières maximales pour un mois donné et une station donnée.

.2- Diagramme ombrothermique pour Ifrane et Taroudant.

.3- ***

.4- ***

.5-

  • Les aires de répartition du cèdre se caractérisent par un climat humide à subhumide, avec un hiver froid à frais.

  • Les aires de répartition de l'arganier se caractérisent par un climat semi-aride, aride, à sahariens ; avec un hiver tempéré à doux.

.5-

  • Les diagrammes ombrothermiques de Gossen Bagnouls permettent de comparer les stations du point de vue de la longueur de la période de sécheresse. Et par-delà les exigences écologiques de différentes espèces.

  • La notion d'étages bioclimatique n'est pas une classification fortuite des climats. En effet les écologistes qui ont travaillé sur la région méditerranéenne ont remarqué dans certaines régions typiques un étagement de la végétation, qui correspond un étagement des conditions climatiques.

  • En dehors de ces zones typiques, la notion d’étage bioclimatique ne correspond pas forcément à un étagement altitudinal ; mais elle exprime la relation entre tel climat et telle associations végétale.

 

http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/IMG/etage_veget_montagn-545x411.jpg

 

Unité 3 : Influence du climat sur la répartition de la végétation forestière.

.1- Le Cèdre et l’Arganier poussent sur tous les types de sols. Ils sont donc indifférents à la nature du sol. On peut supposer que le facteur qui régit leur répartition est le facteur climatique.

 

.2- Les données du document 3 confirment la dépendance du cèdre et de l'arganier aux conditions climatiques. En effet, le cèdre est adapté au climat humide à subhumide ; l'arganier est adapté au climat semi-aride à aride.

 

.3- L'effet de versant se manifeste au niveau de la répartition de la végétation. En effet cette répartition n'est pas symétrique entre le versant sud et le versant nord de la vallée de Bouiblane par exemple.

 

Unité 4 : Influence du climat sur la répartition des animaux.

.1- En représentant sur le climatogramme la zone optimale de la vie de la chenille, on obtient le diagramme bioclimatique de cette espèce. Ce diagramme montre que Saidïa convient à la vie de la chenille ; contrairement à Oujda.

 

.2- L'abondance, la vitesse de croissance et de reproduction, sont d'autant plus importantes que l'intensité d'un facteur écologique est proches des valeurs optimales pour l'espèce en question.

La répartition d'une espèce dans un milieu donné dépend de plusieurs facteurs écologiques. Le facteur limitant, c'est celui qui conditionne directement la vie de l'espèce. C'est le facteur dont l'intensité est la plus éloignée des valeurs optimales.

 

Unité 5 : Importance de la maitrise des facteurs climatiques dans le domaine agricole.

.1- Dans le cadre des éléments du climat, la production agricole dépend de la teneur de l'air en CO2, de la température, de l'humidité relative et de l'éclairement.

La production augmente avec la teneur de l'air en CO2 pour des valeurs inférieures à 0,16 %.

Pour la température et l'humidité, chaque espèce procède ces propres valeurs optimales.

La production augmente généralement avec l'intensité de l'éclairement.

 

.2- L'effet de serre provoque une nette augmentation de la température et de l'humidité relative. Ceci contribue à l'augmentation du rendement de la production agricole. Ainsi cette production pour certaines espèces est multipliée par cinq en comparaison avec les cultures en plein champ.

 

CHAPITRE IV : FLUX DE MATIÈRE ET D’ÉNERGIE DANS LES ÉCOSYSTÈMES

UNITÉ 1 : Transfert de la matière à travers les chaines alimentaires

.1- La coccinelle et la chouette effraie sont carnivores ; la chenille est herbivore.

.2- L'analyse du contenu des pelote de réjection permet de déterminer la nature des espèces sur lesquelles se nourrit la chouette effraie.

.3- Le document 2 permet de montrer que le régime alimentaire peut varier selon les saisons. En effet la nourriture disponible varie avec les saisons.

.4- Une chaîne alimentaire simple : Végétaux  Campagnol Chouette effraie.

UNITÉ 2 : DIVERSITÉ DES CHAINES ALIMENTAIRES ET DES RÉSEAUX TROPHIQUES.

.1- Les flèches signifient « consommé par ».

.2- Le réseau trophique forestier et le réseau trophique marin sont des exemples de réseau trophique des producteurs - consommateurs. Ainsi, à la base on trouve toujours des organismes chlorophylliens photosynthétiques.

.3- À la base des réseaux trophiques des « producteurs consommateurs », on trouve toujours les végétaux chlorophylliens. Pour les réseaux trophiques des décomposeurs, on trouve toujours, à la base, de la matière organique en décomposition.

.4- Cycle de la matière dans les écosystèmes (schéma ci-contre).

.5- BILAN : Dans tous les écosystèmes, les êtres vivants sont liés par des relations alimentaires. Ainsi ils constituent des réseaux trophiques. On distingue deux types de réseaux trophiques : le réseau trophique des producteurs consommateurs. Il commence toujours par les plantes chlorophylliennes photosynthétique. Le réseau trophique des décomposeurs commence par la matière organique en décomposition. Les deux types de réseaux trophiques contribuent à la fermeture du cycle de la matière. C’est à dire l'alternance de la matière minérale et la matière organique.

Matières minérales : H2O ; CO2 ; ions minéraux.

Matières organiques : Glucides ;  Lipides ;  Protides ….etc

 

Unité 3 : La production primaire et la production secondaire.

.1-

  • L'abondance de la chlorophylle traduit l'abondance des végétaux chlorophylliens et donc la production primaire.

 

  • En milieu continental, les régions les plus pauvres en termes de productivité primaire sont les régions désertiques.  On peut donc supposer que le facteur limitant est la rareté de l'eau.

 

  • En milieu océanique, les régions les plus pauvres sont les plaines abyssales. En effet, dans les régions côtières, les sédiments d'origine continentale apportent les sels minéraux. Donc on peut considérer que l'éloignement du rivage correspond à la pauvreté en matière de sels minéraux indispensables à la photosynthèse.  C'est donc le facteur limitant de la production primaire.

 

.2- Les facteurs responsables de la diminution de la production de la matière organique et du flux d'énergie à travers les niveaux trophiques :

  • Les plantes chlorophylliennes utilisent une bonne partie de la matière organique synthétisée dans le cadre de la photosynthèse, pour leur propre approvisionnement énergétique (respiration cellulaire). D’où la différence entre production brute (PB) et production net (PN).

 

  • Une partie de la biomasse végétale (PN) n'est pas consommée par les animaux, mais elle s'engage directement dans le réseau des décomposeurs.

 

  • La matière organique consommée par les animaux se répartit en deux catégories : la matière assimilée, c'est celle qui est effectivement consommée par les cellules ; et la matière non assimilée, c'est celle qui est rejetée sous forme de déchets. La matière assimilée se répartit à son tour en deux sous-catégories : Celle qui est dégradée dans le cadre de la respiration cellulaire pour l'approvisionnement en énergie ; et celle qui participe effectivement à la croissance de la biomasse animale.

 

.3-

Production primaire nette

919.67 g soit 100.00 %

Matière non ingérée

66.67 g soit 7.25 %

Matière consommée

853.00 g soit 92.75 %

Matière non assimilée

338.50 g soit 36.80   %

Matière assimilée

514.50 g soit 55.95 %

Croissance effective

105.00 g soit  11.42   %

Perte par respiration

409.50 g soit  44.50   %

 

.4- Bilan : Le flux de la matière et de l'énergie dans les écosystèmes commence au niveau des végétaux chlorophylliens (production primaire). Ce flux traverse les différents niveaux trophiques, tout en diminuant sans cesse. Et ce à cause des parties non utilisées ; non assimilées ; et des parties consommées dans le cadre de la respiration cellulaire pour produire de l'énergie indispensable à toutes les activités biologiques.

 

UNITÉ 4 : PYRAMIDES ÉCOLOGIQUES : UN TRANSFERT DE MATIÈRE ET UN FLUX D’ÉNERGIE

.1- Voir unité 3 / Question 2.

 

.2

  • Transfert de matière : Une bonne partie de la matière organique produite par les êtres vivants qui constituent un niveau trophique, sert de nourriture pour les êtres vivants du niveau suivant. Il y a donc transfert de matière à travers les niveaux trophiques.

 

  • Flux d'énergie : La matière organique détient de l'énergie chimique potentielle dont l'origine est l'énergie lumineuse du soleil. Donc le transfert de la matière organique s'accompagne d'un flux d'énergie.

 

.3-

  • Dans une hêtraie :

Niveau trophique

P

C1

C2

Rendement par rapport au niveau précédent.

999999×100=99 %

999999×100=99 %

999999×100=99 %

Rendement par rapport à l’énergie lumineuse reçue.

999999×100=99 %

999999×100=99 %

999999×100=99 %

 

  • En milieu aquatique :

Niveau trophique

P

C1

C2

C3

Rendement par rapport au niveau précédent.

999999×100=25 %

999999×100=25 %

999999×100=25 %

999999×100=25 %

Rendement par rapport à l’énergie lumineuse reçue.

999999×100=25 %

999999×100=25 %

999999×100=25 %

999999×100=25 %

 

.4- Bilan : Les pyramides écologiques sont des outils pour étudier le transfert de la matière et le flux d'énergie à travers les réseaux trophiques. L’étude de ces pyramides révèle que la biomasse, l'énergie, la productivité, et le rendement énergétique diminuent lorsqu'on passe d'un niveau trophique au niveau supérieur.

 

UNITÉ 5 : ASPECTS DYNAMIQUE D’UN ÉCOSYSTÈME.

 

.1- La succession des végétaux commence par le stade pionnier qui se caractérise par des organismes peu exigeants comme les mousses et les lichens. L'interaction entre le sol, la végétation et le climat aboutit à une diversification progressive de la végétation.  Ainsi on passe par le stade des herbacées, puis celui des arbustes, pour finir dans le stade forestier qui se caractérise par une biodiversité assez importante. C’est le climax.

 

.2- La succession des végétaux est le fruit d'une interaction réciproque et complexe entre le climat, le sol et la végétation. Lorsque le climat est favorable, l'ensemble évolue de façon parallèle dans le sens de la complexité et la stabilité.

 

.3- Dans tous les écosystèmes, il y a une interaction permanente entre les êtres vivants ; notamment entre les organismes animaux et les organismes végétaux. C'est pourquoi l'évolution de la faune s’effectue d'une façon parallèle avec celle de la végétation.


.4- Le stade climax se caractérise par le plus haut degré de la biodiversité, par un équilibre entre toutes les composantes de l'écosystème.  Cet équilibre assure une stabilité dans le temps.

 

https://sites.google.com/site/elmahdism/tp-physique-1

 

 

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