3.5. CROISSANCE DES
POPULATIONS
3.5.1. Croissance en absence des
facteurs limitants
Si on place une population dans un milieu stable où on
a éliminé artificiellement tout facteur limitant, les effectifs
de cette population vont croire indéfiniment selon une loi exponentielle
en fonction du temps.
Si No est l'effectif de la population au temps
to, Nt le nombre d'individus au temps t,
r le taux d'accroissement naturel propre à l'espèce (taux
intrinsèque d'accroissement) et e, l'exponentielle, on a pour
cette population la relation :
Nt = No. ert
Cette fonction donne une courbe exponentielle en forme de
J.
Le taux intrinsèque d'accroissement naturel r
est conditionné par la natalité et la mortalité.
Si b est le taux intrinsèque de
natalité et m le taux intrinsèque de mortalité,
on a r = b-m.
Exemple : Soit une population dont
le taux de natalité annuelle b est de30 %o et un taux de
mortalité m de 10 %o. Le taux de croissance annuelle de cette
population r est :  = 0.02= 2%
Une population s'accroît lorsque r est positif
et l'accroissement prévu I se calcule en multipliant le taux de
croissance naturelle par l'effectif actuel N de la population
I = r N
Tableau III : Valeurs du taux de croissance naturelle
pour quelques groupes d'animaux
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Types d'organismes
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Valeur de r par an (potentiel
biotique)
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Grands mammifères
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0.02-0.5
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Oiseaux
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0.05-1.5
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Petits mammifères
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0.3-8
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Grands invertébrés
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10-30
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Insectes
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4-50
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Petits invertébrés (Grands Protozoaires inclus)
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30-800
|
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Petits Protozoaires
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600-2000
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Bactéries
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3000-20000
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3.5.2 Croissance en
présence des facteurs limitants
Dans une population naturelle, les facteurs limitants, propres
au milieu (facteurs extrinsèques) ne manquent jamais. Ils diminuent la
natalité et augmentent la mortalité. Ces facteurs traduisent
aussi, la résistance du milieu qui s'oppose à l'accroissement des
effectifs, lorsque la population devient nombreuse. Les facteurs
intrinsèques, propres à l'espèce considérée
et les facteurs intrinsèques liés au milieu, combinent leurs
effets pour ajuster les effectifs à une valeur donnée. Dans un
milieu aux ressources limitées, la croissance d'une population, ne peut
être pendant longtemps de nature exponentielle, car la résistance
que lui offre ce milieu se manifeste de façon plus intense que les
densités sont plus fortes.
Des expériences réalisées au laboratoire,
démontrent bien que la résistance du milieu est d'autant plus
grande que des effectifs sont plus élevés. Considérons
l'expérience de PEARL réalisée sur la croissance de la
levure (Saccharomyces cerevisiae) en 1925.
Tableau IV : Evolution de la croissance de la levure
de pain selon l'expérience de Pearl
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Temps t (en heures)
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Nombre d'individus N par cm3 de culture
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Vitesse d'accroissement
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0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
|
9,6
29,0
71,1
174,6
350,7
513,3
594,1
640,8
655,9
661,8
|
0
19,4
42,1
103,5
176,1
162,6
81,1
46,4
15,1
5,9
|
Si on construit une courbe de croissance avec des telles
données, on obtient un graphique en forme de S ou une
sigmoïde qui tend vers une valeur limite correspondant à
l'effectif maximal que peut supporter le milieu considéré. Cette
valeur maximale vers laquelle tend la courbe de croissance en présence
des facteurs limitants est appelé capacité limite du
milieu ou capacité biologique spécifique K.
Dans ce cas, l'accroissement naturel de la population
devient :
I = r ( K-N ) N
K
Le rapport ( K-N)/K correspond à la
résistance du milieu qui s'oppose à la croissance exponentielle
de la population en présence des facteurs limitants.
La courbe exponentielle et la courbe Sigmoïde
(logistique) peuvent être représentées sur les graphiques
suivants
Figure 5: Courbe de croissance en présence et en
absence des facteurs limitants.
En ce qui concerne la vitesse de croissance, elle augmente
sans cesse s'il n'y a pas des facteurs limitants. Dans le cas contraire, elle
augmente au début, atteint le maximum puis décroît et tend
vers 0 avec le temps. D'une manière générale, on peut
considérer la courbe exponentielle de la croissance d'une population
comme étant théorique. C'est la courbe logistique ou en
S qui s'observe sur terrain.
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