Croissance d'une population – capacité limite du milieu

SciencesÉcologie13–14 ans

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Une population (représentée par des individus dans un cadre figurant le milieu) croît à partir de N₀ au taux r ; limitée par la capacité limite K, la courbe N(t) prend une forme en S et se stabilise autour de K. Les élèves choisissent un facteur écologique (la sécheresse abaisse K, l'abondance de nourriture l'augmente), touchent le cadre pour déclencher une épidémie qui réduit la population, et observent son rétablissement. La formule de croissance et les données se mettent à jour en continu.

Leçon : Écologie des populations ; milieu et facteurs écologiques

Ce qu’elle montre

L'effectif d'une population varie selon les naissances moins les décès, résumés par le taux de croissance r par génération. Avec des ressources illimitées, la croissance est exponentielle (ΔN/Δt = r·N) et la population double encore et encore. Les milieux réels n'offrent pourtant qu'une nourriture et un espace limités, traduits par la capacité limite K ; dans le modèle logistique (ΔN/Δt = r·N·(1 − N/K)), la croissance ralentit quand N s'approche de K, ce qui donne une courbe en S avec des phases lente, rapide et stable. Des facteurs écologiques comme la sécheresse ou une nourriture abondante déplacent K, et une épidémie fait chuter N, puis la population revient vers le nouvel équilibre.

Mode d’emploi

Lancez le Modèle Limitée par la capacité K (courbe en S) et observez le nom de la phase changer à mesure que N monte vers K, puis passez à Illimitée (croissance exponentielle) et comparez les courbes. Choisissez ensuite une sécheresse ou une nourriture abondante dans Facteur écologique à la génération 12 et notez où N se stabilise. Cliquez sur Épidémie (−30 %) une fois la population stable et chronométrez son rétablissement. Enfin, modifiez le Taux de croissance r en gardant K fixe.

Paramètres modifiables

  • Effectif initial N₀ 2–200 individus
  • Taux de croissance r (natalité − mortalité) 0,1–2 /génération
  • Capacité limite K 50–1000 individus
  • Modèle Limitée par la capacité K (courbe en S), Illimitée (croissance exponentielle)
  • Facteur écologique à la génération 12 Aucun, Sécheresse : K divisé par 2, Nourriture abondante : K × 1,5

Questions à explorer

  1. Pourquoi une population réelle ne peut-elle pas croître de façon exponentielle très longtemps ?
  2. Après la sécheresse à la génération 12, à quel effectif la population se stabilise-t-elle ?
  3. Un taux r plus grand modifie-t-il l'effectif stable final ou seulement la vitesse pour l'atteindre ?

Idées pour la classe

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