Durée
25h Th
Nombre de crédits
| Master en biologie des organismes et écologie, à finalité | 3 crédits |
Enseignant
Langue(s) de l'unité d'enseignement
Langue française
Organisation et évaluation
Enseignement au deuxième quadrimestre
Horaire
Unités d'enseignement prérequises et corequises
Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme
Contenus de l'unité d'enseignement
Le cours de biogéographie comprend un module théorique et un stage. L'objectif du stage est, dans le cadre conceptuel de la théorie neutraliste en écologie, de faire réaliser aux étudiants un travail d'application complet allant de la saisie de données, leur analyse et leur interprétation. L'ouvrage « The unified neutral theory of biodiversity and biogeography » paru en 2001 développe et soutient l'idée que la répartition des espèces appartenant un même niveau trophique est uniquement due à la dérive écologique (facteurs démographiques d'extinction et d'immigration) et pas à des différences intrinsèques entre espèces (ségrégation de niche). Ce raisonnement, qui s'apparente à la théorie insulaire de McArthur & Wilson (1963,1967), a pour corollaire que la fréquence des espèces est identique quelle que soit l'échelle géographique observée. C'est cette dernière hypothèse qui est testée lors du stage proposé. Si elle est rejetée, les deux conditions principales de l'application de la théorie de Hubbel, à savoir la non ségrégation de niche et l'égalité de la capacité dispersive entre espèces, sont testées. Les étudiants remettent un rapport structuré reprenant les hypothèses à tester, la méthodologie mise en œuvre pour chaque test d'hypothèses, des résultats et une interprétation de ces derniers.
1. Biogéographie insulaire
1.1. Introduction. Pourquoiles îles? Le paradigme du laboratoire naturel.
1.2. Lois et modèles de la biogéographie insulaire
1.2.1. Relation Aire-Espèce
1.2.2. Modèle de McArthur & Wilson
1.2.2.1 Fondements du modèle de McArthur & Wilson
1.2.2.2 Limites et critique du modèle de McArthur & Wilson
1.2.3. Modèle Dynamique Généralisé (GDM)
1.2.3.1. Formulation
1.2.3.2. Attendus théoriques
1.2.3.3. Le GDM dans le contexte des changements climatiques
1.3. Evolution insulaire
1.3.1. Mécanismes et facteurs de spéciation en milieu insulaire
1.3.2. Syndromes insulaires
1.3.3. Conséquences évolutives des syndromes insulaires et la perception des îles comme des impasses évolutives
2. Biogéographie de la biosphère
2.1 Variation de la richesse spécifique à l'échelle de la biosphère
2.3 Variation de la composition spécifique: introduction aux modèles de distribution spécifiques
3. L'influence de l'homme:Biogeographiede la conservation
3.1. La problématiquedes espèces invasives
3.2. Comment identifier les espèces à risque?
3.3. Comment identifier les zones à risque?
3.4. Conservation ex situ et (ré)-introductions
3.5 La domestication
Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement
Au terme de cet enseignement, au cours duquel les concepts de la biogéographie et ses applications à la biologie des invasions et la biologie de la conservation seront passés en revue, les étudiants acquièrent une méthode de travail leur permettant de mettre en oeuvre une approche expérimentale et analytique dans un contexte hypothético-déductif.
Savoirs et compétences prérequis
- génétique des popultions
- statistiques descriptives, inférentielles et multivariées
Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement
Le cours est divisé en deux grandes parties :
- un cours théorique basé sur des présentations power point. Le cours se veut dynamique et interactif et les étudiants sont incités à participer de manière active au cours.
- - Des travaux pratiques, concentrés lors d'un stage de terrain situé dans le Parc National des Cévennes en France. Lors de ce stage, une série d'analyse est développée dans le domaine de la biogéographie écologique. Ces analyses sont basées sur des reconnaissances et des inventaires de la flore de la région à différentes échelles d'espace. L'objectif de ce stage est de montrer aux étudiants la complexité des structures d'espèces, en fonction de différents facteurs biotiques et abiotiques. Plus particulièrement, une théorie (la théorie de Hubbell) est testée, à partir de différents transects développés dans plusieurs zones contrastées du parc National des Cévennes.
Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride)
présentiel
Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours
Le cours se base sur:
- des documents powerpoint
- une série d'ouvrages de référence et d'articles dans des revues scientifiques
Modalités d'évaluation et critères
examen écrit
Stage(s)
Stage de Biogéographie dans les Cévennes (France)
Contexte théoriqueL'ouvrage « The unified neutral theory of biodiversity and biogeography » (UNTBB) paru en 2001 développe et soutient l'idée que la répartition des espèces appartenant un même niveau trophique est uniquement due à la dérive écologique (facteurs démographiques d'extinction et d'immigration) et pas à des différences intrinsèques entre espèces (ségrégation de niche). Ce raisonnement, qui s'apparente à la théorie insulaire de McArthur & Wilson (1963,1967), a pour corollaire que la fréquence des espèces est identique quelle que soit l'échelle géographique observée. C'est cette dernière hypothèse qui est testée lors du stage proposé. Si elle est rejetée, les deux conditions principales de l'application de la théorie de Hubbel, à savoir la non ségrégation de niche et l'identité de la capacité dispersive entre espèces, sont testées. Les différentes hypothèses du travail sont les suivantes :1. Théorie neutre de Hubbell :H1. Les fréquences de répartition des espèces sont identiques quelle que soit l'échelle spatiale définie.2. Ségrégation de niches écologiques :H2. La fréquence des espèces ne varie en fonction de la variation environnementale.3. Limite dispersive des espèces :H3. Dans un milieu défini, la répartition spatiale des individus d'une même espèce n'est pas structurée, c'est à -dire que sa fréquence est homogène dans ce milieu.
MéthodologiePour vérifier la théorie de Hubbell, un échantillonnage de plantes à fleurs est réalisé dans différents sites. Au sein de ces sites, différents transects sont réalisés au sein de clusters. Pour chaque transect, la présence/absence des espèces est évaluée sur dix cellules de un mètre carré. L'hypothèse de Hubbel est testée en déterminant par analyse de la variance si la fréquence des espèces est identique au niveau local (intra-site) et régional (inter-sites). Pour tester l'hypothèse de la ségrégation de niche, une Analyse en composantes principales (ACP) est réalisée avec comme variables chacune des espèces rencontrées dans l'ensemble des sites. Les "individus" sont ici les transects effectués. Les différents habitats (pelouse calcaire, pelouse mésophile, chênaie pubescente et hêtraie calcicole) sont associés aux des différents axes de l'ACP via un test de corrélation. Pour tester l'hypothèse d'une limite dispersive à courte et moyenne distance, on compare les fréquences moyennes des espèces par analyse de la variance à différentes échelles spatiales emboîtées.
Résultats attendus
Les étudiants remettent un rapport structuré reprenant les hypothèses à tester, la méthodologie mise en œuvre pour chaque test d'hypothèses, des résultats et une interprétation de ces derniers.
Buts du stage en termes d'acquis conceptuels et théoriques
Au terme du stage, les étudiants auront:
- Intégré conceptuellement une théorie classique en écologie
- Adopté une démarche hypothético-déductive en proposant une série d'hypothèses, en mettant en œuvre une méthodologie permettant de tester explicitement ces hypothèses et en interprétant les résultats obtenus par rapport aux attendus théoriques
- Mise en œuvre des tests statistiques sur base des données récoltées afin de tester les hypothèses.
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Remarques organisationnelles et modifications principales apportées au cours
Aucune
Contacts
Alain Vanderpoorten (A.Vanderpoorten@ulg.ac.be)