Dynamique des populations

La dynamique des populations s'intéresse au développement numérique de l'ensemble des populations d'êtres vivants, et surtout de celles des animaux sexués.



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Écologie des populations - Démographie - Statistiques

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La dynamique des populations s'intéresse au développement numérique de l'ensemble des populations d'êtres vivants, et surtout de celles des animaux sexués. Les répartitions de poids, la composition par âge des individus, l'environnement, la biologie des groupes, et les processus qui influent sur ces changements font aussi partie de son champ d'étude. Ces études ont pour but, hormis de prévoir les accroissements ou diminutions des populations, de comprendre les influences environnementales sur les effectifs des populations. Des études sur ces sujets sont inévitables par exemple pour la gestion de la pêche, la gestion cynégétique, le management des zones protégées, le contrôle des populations d'animaux dit nuisible...

Démographie

La démographie se réserve l'étude des populations humaines, qui changent des populations animales non pas tant par les valeurs des paramètres biologiques (durée de vie, intervalle entre générations, etc. ), que par la conscience qu'en a chaque individu, et qui permet l'interrogation des intéressés. Les individus ont un âge, c'est-à-dire une date de naissance. Ils sont les sujets d'«événements», tels que mariage et procréation, dont le repérage suppose soit une enquête auprès des intéressés (recensement ou sondage), soit des institutions appropriées (état civil). Ce repérage exige que soit connu le nom des individus, qui disparaît ensuite dans le traitement des données. Les relevés des lieux de naissance, de séjour, de décès, supposent aussi, surtout pour l'étude des migrations, un découpage géographique reconnu. La qualité et le progrès des connaissances démographiques dépendent par conséquent des institutions administratives nécessaires à la collecte des données ainsi qu'à la garantie du secret.

L'étude de la précision des effectifs de populations humaines, obtenus par enquête ou par calcul, ou celle de la datation des événements démographiques, surtout naissances et décès, met ainsi en jeu la psychologie des individus, leur confiance ou leur méfiance envers les enquêteurs et agents recenseurs, leur mémoire sélective des événements familiaux, leur degré d'adhésion aux institutions classificatoires. Un «in-dividu» ne peut par définition être divisé. Le traitement «en continu», avec des décimales d'effectifs, s'oppose au traitement «discret», en nombres entiers. La confrontation des deux approches, nécessaires l'une et l'autre, conduit à mettre le doigt sur l'absolue singularité de l'individu humain. L'imprécision n'est pas une imperfection de la notion de population, c'en est un attribut.

Fluctuation dans le temps des populations naturelles

Populations stables

L'étude de la dynamique des populations s'articule autour de la notion de «population stable» : une population dans laquelle la probabilité de procréer et de mourir ne dépend que de l'âge tend vers une répartition par âge constant, indépendante des conditions initiales, et dite «population stable» (Lotka). Si les régimes de fécondité et de mortalité s'équilibrent, l'effectif est de plus constant. c'est le cas spécifique de la «population stationnaire».

Une population est dite stable quand elle ne fluctue pas dans le temps. C'est un équilibre dynamique : le taux de natalité est égale à celuis de mortalité. On peut parler de population stable suivant différentes échelles de temps. En effet, la stabilité d'une population est quelque chose de très relatif. Ainsi, la population de coquelicot dans un champ pourra être qualifiée de stable sur trois ou quatre ans, mais à l'échelle d'une année la population fluctue beaucoup.

Populations cycliques

Fluctuations saisonnières

Une population enregistre des fluctuations saisonnières quand il existe différentes tailles au fil des saisons. C'est le cas des flux migratoires ou quand qu'on observe un pic de mortalité après la reproduction.

Fluctuations annuelles

Fluctuations pluriannuelles

C'est le cas des lemmings qui suivent

Autres types de fluctuations

Il existe aussi des fluctuations apériodiques ou éruptives comme par exemple les invasions.

Les modèles de croissance de populations

Loi de Malthus

Article détaillé : Thomas Malthus.

Forme discrète : Malthus considère que s'il n'y a pas de pression du milieu (si le milieu n'est pas limitant) la population grandira de façon exponentielle. A titre d'exemple, la population, en s'affranchissant de facteur limitant (guerre, famine, …) observe une croissance qui suit une loi géométrique, infinie et par conséquent exponentielle :

\frac{N_{t+1} - N_t}{N_t} = R = \mathrm{constante},

avec Nt l'effectif de la population étudiée à l'instant t.

Forme continue : La population N (t) est associée à l'équation différentielle

\frac{dN}{dt}=rN

avec r, une constante, représente le taux intrinsèque d'accroissement naturel. Il s'en suit :

N (t) = N0exp (rt) .

Croissance avec facteur limitant

Modèle de Verhulst

Article détaillé : Modèle de Verhulst.

Régulation des populations

La densité-dépendance

Influence des facteurs dépendant de la densité

Compétition intra-spécifique

La compétition intraspécifique correspond à la recherche par les individus d'une même espèce des ressources du milieu semblables.

Compétition inter-spécifique

La définition et le rôle de la compétition interspécifique ont fait l'objet de nombreux travaux contradictoires, ou alors polémiques.

Interaction positives entre les espèces

voir les articles : commensalisme, mutualisme, coopération, symbiose, prédation, parasitisme

Outils d'acquisition de données

Les populations animales sont plus complexes à étudier car fréquemment mobiles et discrètes. De nombreuses espèces sont discrètes ou ne sont actives que la nuit, ou vivent à grande profondeur, ce qui rend leur observation complexe.
Des modèles existent, mais qui demandent fréquemment à être confirmés par des observations de terrains. Ceci se faisait jadis par le piégeage et/ou via des indices de présences (chant, terrier, empreinte (avec ou sans "piège à trace"), épreinte, marquage du territoire, poils, pelote de réjection, etc. ). Une technique fréquemment utilisée consiste à évaluer les évolutions spatiotemporelles de population par la méthode dite de capture-recapture, qui est néanmoins stressante pour l'animal, et qui pour cette raison pose problème pour des espèces vulnérables ou menacées.

De méthodes récentes permettent un monitoring plus fiable et moins impactant sur les populations ; Elles peuvent combiner les avantages de deux progrès techniques :

Voir aussi

  • Dynamiques écologiques
  • Équilibre dynamique
  • Abondance (écologie)
  • Déclin des populations d'amphibiens

Sources

  1. Statham, M., Turner, P. D. and O'Reilly, C. 2005. Use of PCR augmentcation and restriction enzyme digestion of mitochondrial D-loop for identification of mustelids in Ireland. Irish Naturalists Journal 28 : 1-6.
  2. Systèmes mis au point par le Laboratoire Molecular Ecology (Dr Peter Turner, Dr Catherine 0'Reilly, Mark Statham, Tom Roche & Jacinta Mullins) et testé dans le Kent (Wildwoodland).
  3. Balharry, E. A., G. M. McGowan, H. Kruuk, and Halliwel, E. 1996. Distribution of pine martens in Scotland as determined by field survey and questionnaire. SNH Survey and Monitoring Report No. 48. Scottish Natural Heritage, Edinburgh, UK.
  4. Hughes, D. 1993. Mammal survey of five species : Red Squirrel, Grey Squirrel, Pine Marten, Irish Hare and English Hare. Ulster Wildlife Trust and Forest Service DANI, Crossgar, Northern Ireland.
  5. Zalewski, A., W. Jedrzejewski, and B. Jedrzejewska. 1995. Pine marten home ranges, numbers and predation on vertebrates in a deciduous forest (Bialowieza National Park, Poland). Annales Zoologici Fennici 32 : 131-144.
  6. Bright, P. W., and Harris, S. 1994. Reintroduction of the pine marten : feasibility study (étude de faisabilité). English Nature / Contract Report.
  7. Bright, P. W. and Smithson, T. J. 1997. Species recovery programme for the Pine Marten in England : 1995-96. English Nature Research Reports Volume 240

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