Écologie Général: rapport sur l'étude de la macrofaune du sol

ECOLOGIE GENERAL

Rapport sur l’étude de la macrofaune du sol

Forêt de Chasselay

Quentin Colin – Geay Maxime - Thibault

[Tapez le résumé du document ici. Il s'agit généralement d'une courte synthèse du document. Tapez le résumé du document ici. Il s'agit généralement d'une courte synthèse du document.]

INTRODUCTION

En Écologie, la dynamique et la structure des communautés sont fortement contrôlées par les interactions interspécifiques ainsi que les relations trophiques entre espèces. Dans les écosystèmes forestiers, la macrofaune du sol occupe une place de la plus haute importance dans la minéralisation de la matière organique, notamment par l’action des arthropodes détritivores au sein des chaînes trophiques.

Nous nous intéresserons donc dans ce rapport à l’influence que peuvent avoir les variations de températures au sein d'une même journée sur la biodiversité et la diversité fonctionnelle des communautés d’arthropodes de la litière. Nous allons pour cela comparer les échantillons effectués le matin (températures « plus froides ») à ceux de l’après midi (« plus chaudes »), tout en sachant que les prélèvements ont eu lieu durant la première moitié du printemps.

Pour la biodiversité, nous allons comparer les différences de densités et richesses taxinomiques puis les indices de diversité de chaque demi-journée par l’intermédiaire du nombre de taxons, des courbes d’accumulation par échantillon-individu et des indices de biodiversité.

Ensuite, la diversité fonctionnelle sera étudiée par comparaison des pyramides alimentaires de chaque demi-journée, avec et sans fourmis, par l’intermédiaire des fréquences des régimes alimentaires en nombre d’individus.

MATERIEL ET METHODES

Pour récupérer la macrofaune, nous avons dans un premier temps effectué des carottages de la litière et de la couche superficiel du sol à l'aide d'un cylindre en plastique. Ces échantillons ont ensuite été soumis à un appareil de Berlèse (entonnoir surmonté d’une lampe et débouchant sur un bain d’alcool) qui repose sur le principe de l'évaporation de l'eau contenu au sein de la carotte, asséchant de manière progressif l'échantillon et entraînant la fuite de la faune le long d'un gradient décroissant d'humidité jusqu'à un réceptacle contenant de l'alcool. Cette méthode permet d'obtenir de manière efficace la faune du sol tout en conservant l'intégrité morphologique des individus, permettant une identification ultérieure facilitée.

Nous avons ensuite échantillonné la litière du sol par quadras de 1m2 délimités par des cadres en bois posés à même le sol. Dans une première approche, on tamise la litière du quadra au-dessus d’un bac pour en extraire la faune et la prélever. Dans un deuxième temps, on récupère les animaux directement sur le quadra sans passer par l’intermédiaire du tamis. Dans les deux cas, on utilise des pinces souples et des aspirateurs à bouche pour prélever les individus ensuite mis dans des tubes fermés remplis d’alcool. En laboratoire, la macrofaune récoltée a ensuite été identifiée à l'aide de loupes grossissante jusqu’aux familles et répartie dans différents piluliers.

Les échantillonnages ont été effectués la journée du 16 avril 2014, sur une colline de la commune de Chasselay en Rhône-Alpes, par un temps ensoleillé. Dix groupes le matin et neuf groupes l’après-midi, chacun espacés d’environ 5m et disposés en lignes distantes d’environ 20m. Les prélèvements ont pris place au sein d'une zone forestière, sur le flanc d'une colline. Le milieu étant ombragé durant la matinée, les différences de températures sont notables et pertinente.

RESULTATS

Les groupes fonctionnels vont être étudiés grâce aux différentes données accumulées sur le terrain et en laboratoire. Grâce à l'identification de la faune du sol, nous avons pu classer les individus en fonction de leur régime alimentaire, ceci nous permettant d'étudier les différences entre les pyramides trophiques du matin et de l'après-midi.

La chaîne trophique du sol est composée de différents groupes ayant chacun des caractéristiques propres qui influent sur leur milieu. Ce même milieu fait partie intégrante de l'écosystème dans lequel il se trouve et est régis par des cycles correspondants à des transferts d'énergie et de matière entre le biotope et la biocénose. Ainsi, la matière organique du sol est transformée en éléments minéraux par les décomposeurs primaires qui se nourrissent des résidus de plantes et des détritus. Leur action permet de relier le biotique à l'abiotique en permettant l'enrichissement nutritionnel du sol et donc la nutrition des producteurs primaires, les plantes. On y distingue trois groupes alimentaires, les détritivores, les xylophages et les phytophages. Viennent ensuite les prédateurs qui consomment les organismes vivants.

Figure n°1:Tableau de pourcentages des différents groupes alimentaires en fonction de l'heure de prélèvement et avec ou sans fourmis.

L'évolution des fréquences en prédateurs dépend fortement de la prise en compte ou non des fourmis dans les échantillons puisque celles-ci représentent 64,31% des individus récoltés dans ce groupe. Ainsi, en les prenant en compte, la température a une incidence majeure sur les pyramides trophiques durant la journée. En effet, entre matin et après-midi, le pourcentage de prédateurs augmente de manière significative. Il est presque doublé. Les autres groupes voient leurs pourcentages descendre de manière tout aussi significative puisque pour les détritivores par exemple, il diminue de plus de la moitié, passant de 41,7% à 19,5% (Figure 1). L'abondance relative des prédateurs est donc accentuée par rapport à celle des autres groupes fonctionnels avec l'augmentation des températures. La réalisation d'un test du Khi2 d'indépendance (Figure N°3) nous permet d'ajouter de la fiabilité à cette conclusion puis qu'il nous indique qu'il y a une différence significative de distribution des différents groupes en fonction du matin ou de l'après-midi.

Lorsque l'on considère

...