Quadrats

Échantillonnage par quadrat

Les quadrats sont utilisés pour mesurer les facteurs biotiques (composants vivants d'un écosystème). Il existe quatre facteurs biotiques principaux sur lesquels il faut se concentrer :

La mesure des facteurs biotiques d'un écosystème est utile pour la recherche et la surveillance. Associées à des mesures abiotiques, les données peuvent aider à dresser un tableau détaillé d'un écosystème.

Méthodes d'échantillonnage par quadrats

Les quadrats peuvent être utilisés pour les trois types d'échantillonnage : aléatoire, systématique et stratifié.

• L'échantillonnage aléatoire est vraiment impartial ; chaque membre de la population a une chance égale d'être sélectionné. Un générateur de nombres aléatoires est utilisé pour sélectionner les coordonnées du site d'étude où les mesures des quadrats seront prises.

• Dans l'échantillonnage systématique, les membres de la population sont choisis à intervalles uniformes. Cette méthode garantit la couverture du site d'étude et est particulièrement utile lorsque le site d'étude présente un gradient environnemental. Les emplacements des quadrats sont prédéterminés à l'aide d'une carte ou d'un transect.

• Dans l'échantillonnage stratifié, la population est divisée en groupes connus, puis échantillonnée au hasard au sein de ces groupes. Le nombre de personnes échantillonnées dans chaque groupe est proportionnel à la taille du groupe. Les emplacements des quadrats sont choisis au hasard au sein des groupes.

Quadrats à cadre, quadrats à grille et quadrats à points

Étudions les trois types de quadrats. À chacun est associé un calcul utilisé pour évaluer les facteurs biotiques.

Les quadrats sont utilisés pour l'échantillonnage passif - c'est-à-dire l'échantillonnage sans retirer les organismes de leur habitat naturel. Les organismes sont généralement comptés à la main. Tu peux aussi prendre une photo pour une analyse ultérieure.

Quadrats et transects

Les transects sont utilisés pour l'échantillonnage systématique -lorsque les échantillons sont prélevés à des intervalles fixes et réguliers.

Il existe deux types de transects : les transects continus et les transects interrompus.

• Sur les transects continus, tu enregistres la végétation sur toute la longueur du transect. Ils fournissent un niveau de détail élevé, mais leur utilisation prend beaucoup de temps. Ils ne conviennent donc qu'aux courtes distances.

• Sur les transects interrompus, tu enregistres la végétation à intervalles réguliers le long du transect. L'utilisation d'un transect interrompu est beaucoup plus rapide, mais ne fournit pas autant de détails qu'un transect continu.

Lorsque l'échantillonnage systématique est combiné à des mesures abiotiques, les données peuvent être utilisées pour démontrer la succession écologique. La composition de la communauté varie en fonction des conditions physiques de l'écosystème.

Fig. 3 - Dunes jaunes à Hayle, en Cornouailles. Source : unsplash.com

Diagrammes en cerf-volant

Les diagrammes en cerf-volant permettent de comparer les fréquences le long d'un même transect. Le transect est représenté sur l'axe des abscisses. La fréquence de chaque espèce est indiquée par la largeur du "cerf-volant".

Évaluer les populations de plantes à l'aide de quadrats

Lorsque l'on étudie la végétation, il est important de tenir compte de la taille du quadrat. La taille de ton quadrat est généralement liée à la taille de la végétation étudiée. Par exemple :

• Quadrats de 10 cm x 10 cm : utilisés pour les très petites plantes, par exemple les algues ou les bryophytes.

• Quadrats de 25 cm x 25 cm : utilisés pour les herbages courts ou d'autres végétaux à croissance lente

• Quadrats de 50 cm x 50 cm : utilisés pour les herbes longues ou les landes.

De plus, lorsque tu planifies ton travail sur le terrain, tu dois prendre en compte le nombre d'échantillons de quadrats que tu prélèveras. Tu dois prendre suffisamment d'échantillons pour minimiser l'effet des anomalies et effectuer des tests statistiques, mais pas trop pour ne pas manquer de temps. Il est recommandé de prélever au minimum 10 échantillons de quadrats pour chaque site d'étude.

Voyons maintenant les calculs qui sont effectués à partir des données des quadrats. Ces calculs peuvent être utilisés pour déterminer la taille de la population, la richesse des espèces, la répartition des espèces et la biodiversité.

Fréquence en pourcentage

Tu peux calculer le pourcentage de fréquence d'une espèce à l'aide des données de ton quadrat cadre.

Fréquence en pourcentage = (nombre de quadrats contenant l'espèce cible ÷ nombre total de quadrats) x 100

Pourcentage de couverture

Tu peux estimer le pourcentage de couverture des différentes espèces à l'aide d'un quadrat quadrillé. Si un carré interne est occupé à plus de la moitié par une espèce, on suppose que l'espèce couvre tout le carré. Les résultats de plusieurs quadrats peuvent être amalgamés et faire l'objet d'une moyenne afin d'obtenir une estimation pour l'ensemble de la zone d'étude.

Fréquence locale

Tu peux estimer la fréquence locale en utilisant les données d'un quadrat ponctuel.

Fréquence locale = (nombre d'occurrences d'uneespèce/nombretotal d'épingles) x 100

Si des mesures ont été prises sur un quadrat de 15 points, cela représente un total de 150 épingles. Disons que 40 épingles ont touché des chardons.

Fréquence locale = (40 ÷150) x 100 = 26,7 %.

Utilisation des quadrats

Prête une attention particulière à cette section - tu en auras peut-être besoin pour planifier tes travaux pratiques, et c'est une question typique de l'examen.

• Place des mètres ruban à angle droit pour diviser le site d'étude en une grille.

• Utilise un générateur de nombres aléatoires pour produire des coordonnées à l'intérieur de la grille. Place un quadrat à chaque coordonnée.

• Utilise une clé pour identifier les espèces présentes dans chaque quadrat.

• Ensuite, compte le nombre d'individus ou estime le pourcentage de couverture dans chaque quadrat. Si tu es pressé par le temps, prends plutôt des photos de chaque quadrat et fais cette partie plus tard.

• Inscris tes résultats dans un tableau.

• Calcule l'abondance moyenne de chaque espèce.

Avantages et inconvénients des quadrats

Pesons le pour et le contre de l'échantillonnage par quadrat.

J'espère que cet article t'a apporté des éclaircissements sur les quadrats. Rappelle-toi qu'ils sont utilisés pour identifier une zone d'échantillonnage et étudier les organismes sessiles qui s'y trouvent. Il existe trois types de quadrats : le cadre, la grille et le point. À chacun est associé un calcul permettant d'évaluer les facteurs biotiques.

^{1. Lorna Dawson, Dunes de sable, Institut James Hutton, 2015}

^{2. Neil Chalmers, The OU Project Guide : Fieldwork and Statistics for Ecological Projects (Travail de terrain et statistiques pour les projets écologiques), 1989.}