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BIO3100 – Écologie générale Travaux pratiques Automne 2021 TRAVAUX PRATIQUES #4

BIO3100 – Écologie générale Travaux pratiques Automne 2021 TRAVAUX PRATIQUES #4 VISITE AU JARDIN BOTANIQUE Bienvenue au Jardin botanique de Montréal, une des plus grandes expositions botaniques en Amérique du Nord. Vous allez faire un tour autoguidé à l'intérieur des serres en vous aidant des questions qui suivent. Apportez ce questionnaire avec vous, et remplissez les espaces prévus pour les réponses. Pour certaines questions, la réponse n’est pas inscrite sur les panneaux. Vous allez devoir réfléchir, cherchez de l'information dans les notes du cours, dans une bibliothèque, ou sur le web. Le Jardin botanique de Montréal Les jardins extérieurs couvrent environ 73 hectares et renferment au moins 26 000 espèces ou variétés de plantes. Établi en 1929, il y avait 2000 personnes impliquées dans la préparation des jardins et la construction des serres pendant les années 30! Le Jardin botanique poursuit la tradition scientifique établie en 1543, quand les premiers Jardins botaniques furent construits à Padua, en Italie. Les serres sont composées de deux ailes. L'aile de l'est dresse un portrait des biomes humides et l'aile de l’ouest comprend les plantes du désert et des expositions variables. Nous commencerons à l'intersection des deux, juste en arrière du kiosque d'admission. Dans cette zone à l’allure tropicale, qu'est-ce qui vous frappe à première vue au sujet des plantes tropicales présentes? Identifiez un caractère qui permet de dire qu'elles ne sont pas de notre latitude, de nos forêts. Proposez une hypothèse pour expliquer pourquoi ou comment les plantes de la forêt ombrophile peuvent supporter cette différence. Questionnaire Zone centrale 1. Observez-vous une différence évidente entre les plantes tropicales visibles dans la zone centrale des serres et les plantes du Québec? Donnez une explication de cette différence. 27 BIO3100 – Écologie générale Travaux pratiques Automne 2021 Les champignons et bactéries du sol décomposent la matière organique. Pourtant, les racines des plantes constituent en général la matière organique la plus riche en nutriments dans ce sol. Nous savons maintenant que les sols autour des plantes tropicales sont dangereux pour les jeunes plantes de la même espèce (peut-être parce qu'une guilde de champignons spécialisés sur une diète racinaire est présente dans l’espace environnant). Il y a une explication (panneau) sur comment les racines des plantes résistent à l'attaque des champignons. 2. Identifiez deux façons utilisées par les plantes pour se protéger contre l’attaque des champignons. Trouvez la vitrine montrant des plantes insectivores. Il y a 400 espèces de plantes "carnivores" (ou pour le moins mixotrophes) parmi 7 familles différentes, et la stratégie a été adoptée plusieurs fois, indépendamment. 3. Quels sont les 4 types communs de plantes insectivores, et quelles sont leurs stratégies respectives? 4. Qu'est-ce que les plantes insectivores cherchent dans les insectes attrapés? Notez que toutes ces plantes poussent dans un sol très humide. Le sol est acide, ce qui empêche l'absorption de composés azotés. Ainsi, la plante doit obtenir l'azote par les insectes qu'elle capture. Ceci 28 BIO3100 – Écologie générale Travaux pratiques Automne 2021 rappelle un fait très intéressant : il n'existe pas d'eucaryote capable de fixer l'azote sous sa forme de gaz et le transformer en molécules utiles pour les cellules vivantes. Seuls les procaryotes peuvent le faire. Sans les procaryotes (bactéries de différentes sortes), tout l'azote fixé serait consommé, transformé en azote gazeux et la vie cesserait d'exister sur cette planète. 5. Avant de partir de la zone centrale, qu'est-ce qu'une "plante-citerne? 6. Décrivez deux adaptations des plantes épiphytes pour capter de l'eau, de l'air ou de la pluie. Aile Est : le biome tropical humide 7. D'abord, qu'est-ce qu'un biome? Notez que la température dans cette salle est maintenue à 21 °C. Ce n'est pas très tropical, n'est-ce pas ? 29 BIO3100 – Écologie générale Travaux pratiques Automne 2021 8. Pourquoi pensez-vous que la température est maintenue si basse dans cette salle ? (Non, ce n’est pas seulement pour faire une économie d’énergie !) Quelque chose doit vous frapper comme première impression : il y a tant de plantes aériennes! Les forêts tropicales humides produisent des arbres atteignant une hauteur de 50 mètres ou plus. En raison d’une concurrence intense pour la lumière, la vie végétale sous les arbres (le sous-bois) tend à être rare. Beaucoup de petites plantes vivent attachées aux grands arbres, et non pas comme des parasites, mais comme épiphytes qui utilisent les plantes plus grandes comme support. Récemment, il a été démontré qu’un des genres d’épiphytes communs, Tillandsia, retient des bactéries fixatrices d’azote dans ses tissus. 9. Tillandsia usneoides, la mousse espagnole, ressemble beaucoup à un lichen, mais elle est bel et bien une plante vasculaire. Elle appartient à quelle famille? ______________________________________________ 10. Nommez 2 autres espèces du genre Tillandsia 1 - ________________________________________________ 2 - ________________________________________________ Les chevaux sauvages raffolent de la mousse espagnole et la mangent aussitôt qu’elle tombe à terre. Les petits arthropodes (acariens, insectes, myriapodes, araignées) profitent de cette espèce et de la mousse en boule, Tillandsia recurvata, pour se cacher pendant la période de dormance l’hiver. Voici un diagramme rang-abondance qui décrit l'abondance relative (fraction des individus) d’une espèce d’arthropodes versus son rang d’abondance dans la communauté d’arthropodes, pour des échantillons de mousses épiphytes, pris dans 3 habitats différents en hiver : 1 = Tombée à terre 30 BIO3100 – Écologie générale Travaux pratiques Automne 2021 2 = Mousse en boule 3 = Mousse espagnole 11. A) Lequel des habitats montre la richesse spécifique la plus importante? B) Laquelle des communautés est la plus équitable? C) Laquelle est la plus dominée par une espèce? 12. Quels caractères du tableau avez-vous utilisés pour tirer ces 3 conclusions, ou en d’autres mots, justifiez chacune de vos réponses. A) ____________________________________________________________ B) ____________________________________________________________ C) ____________________________________________________________ Il y a un panneau sur la structure en plusieurs strates de la forêt tropicale. Il y a des bénéfices et des coûts associés à chaque forme de phénologie. 13. Quelles adaptations sont nécessaires pour vivre dans le sous-bois? 31 BIO3100 – Écologie générale Travaux pratiques Automne 2021 14. Pourquoi la biodiversité des forêts tropicales ombrophiles se trouve-t-elle surtout chez les plantes épiphytes? 15. Il y a deux grands groupes de plantes, qui vivent "la vie suspendue", qui comptent environ 28 000 espèces. Ce sont les __________________ et les ___________________. 16. Le genre scientifique d'une plante fascinante est Philodendron. A) Quelle est la signification de ce nom (c’est-à-dire son étymologie)? B) Quelle est l'importance de son mode de vie pour la structure des forêts tropicales? Regardez les broméliacées, dans la partie gauche, en arrière, pour voir que de nombreuses plantes dans ce groupe abritent un réservoir d'eau en leur centre. Vous verrez que certaines espèces ornent la zone autour du réservoir avec une couleur lumineuse, surtout le rouge. Ceci peut aider à attirer les animaux, mais le réservoir fournit aussi une demeure pour une grande variété d’animaux (microscopiques et de grande taille) dont certaines grenouilles qui passent la plupart de leur vie dans ce réservoir. 17. Quel avantage les broméliacées retirent-elles de la présence d'animaux vivant dans le réservoir ? 32 BIO3100 – Écologie générale Travaux pratiques Automne 2021 Maintenant, vous pouvez passer à la prochaine serre, des plantes d'importance économique. Plantes des tropiques d’importance économique En vous promenant à travers cette pièce, vous pouvez vous demander combien de ces espèces utilisonsnous (les habitants des zones tempérées)? Certaines sont très familières, d'autres sont vraiment exotiques. Combien d'autres espèces, parmi les nombreuses formes végétales qui existent dans les régions tropicales, pourraient être utilisées par l'homme pour la nourriture, les fibres, ou pour la médecine ? Cherchez les espèces suivantes : 18. Arbre du Cacao (Theobroma cacao). Bien que nous utilisons seulement les graines de cette plante comme nourriture et saveur, le revêtement collant des graines est utilisé comme une sorte de traitement des cheveux dans les Caraïbes par les «Rasta Men", afin de produire les chics dreadlocks. Donnez quelques informations sur la biologie du cacaoyer : 19. Figue comestible (Ficus carica) La figue que nous mangeons est en réalité une inflorescence (groupe de fleurs). A) Où sont les fleurs dans ce fruit ? B) Comment sont-elles pollinisées ? 33 BIO3100 – Écologie générale Travaux pratiques Automne 2021 20. L’arbuste du café (Coffea arabica et robusta). Le caféier est originaire de l'Afrique du Nord. Traditionnellement, le café était cultivé sous une cime d’arbres, souvent des espèces fixatrices d’azote. Maintenant, pour accélérer sa production, il est cultivé en plein soleil à l’aide d’engrais et de pesticides. Cependant, les cultures ombragées non fertilisées donnent généralement un rendement plus élevé que les cultures au soleil non fertilisées. En d’autres mots, la réponse à l'engrais est beaucoup plus grande en plein soleil. Développez une hypothèse pour expliquer ce manque d’effet de l’engrais en sous-bois. Apparemment, il faut 140 litres d’eau pour produire un bon espresso simple et court! (Il est déshydratant en plus!) 21. Le dattier (Phoenix dactylifera) Pourquoi le dattier ne produit pas de fruit dans la serre? 22. La banane. Dans le commerce mondial, les cultivars les plus importants appartiennent au groupe triploïde AAA de Musa acuminata, communément appelé le groupe de banane Cavendish. uploads/Ingenierie_Lourd/ bio3100-tp4-questionnaire.pdf