Biologie-écologie (spécialité, lycées agricoles) · Première
Fonctionnement d'un écosystème : exercices de 1re
Publié le 7 novembre 2026 · Mis à jour le 7 novembre 2026 · Signaler une erreur
L'essentiel
- Un écosystème associe des êtres vivants (plantes, animaux, micro-organismes) et leur milieu non vivant, en interaction constante : il forme une unité fonctionnelle 6.
- Il se perpétue de façon autonome, mais les activités humaines peuvent modifier son organisation et son fonctionnement 3.
- Face à une perturbation, on distingue la résistance (capacité à limiter le changement subi) et la résilience (capacité à retrouver ensuite son fonctionnement) 6.
- Les services rendus (régulation du climat, épuration de l'eau, habitats) dépendent de la biodiversité 26.
Comment utiliser ces exercices
Ces exercices portent sur le fonctionnement d'un écosystème et prolongent le travail sur la biodiversité. Ils sont classés par difficulté croissante, du niveau 1 (reconnaître) au niveau 3 (raisonner sur une situation nouvelle). Cherche d'abord seul·e, avec une feuille, puis ouvre un indice, et seulement ensuite la correction.
Les exercices
Exercice 1 Reconnaître les composantes d'une mare
Une mare de jardin contient de l'eau, des nénuphars, des algues microscopiques, des larves de libellules, des grenouilles, des bactéries du fond, de la vase, des pierres et des rayons de soleil.
- Classe ces éléments en deux colonnes : vivant et non vivant.
- Explique en deux phrases pourquoi la mare est un écosystème.
Indice 1
Une bactérie est un micro-organisme : elle compte parmi les êtres vivants.
Indice 2
Pour la question 2, cherche au moins une interaction entre un élément vivant et un élément non vivant.
Voir la correction pas à pas
Éléments vivants : nénuphars, algues microscopiques, larves de libellules, grenouilles, bactéries du fond.
Éléments non vivants : eau, vase, pierres, rayons de soleil.
Interactions possibles : les nénuphars et les algues utilisent la lumière et l'eau ; les bactéries transforment la matière morte de la vase ; les larves et les grenouilles se nourrissent d'autres organismes.
Une mare associe donc des êtres vivants et un milieu non vivant qui agissent les uns sur les autres : c'est ce qui définit un écosystème, vu comme une unité fonctionnelle 6.
La mare est un écosystème parce que ses éléments vivants et non vivants sont en interaction et fonctionnent ensemble, pas parce qu'elle contient beaucoup d'espèces.
Exercice 2 Compter les espèces recensées
Lors d'une sortie sur une prairie, un groupe d'élèves recense le nombre d'espèces observées par grand groupe : 14 espèces de plantes à fleurs, 23 espèces d'insectes, 6 espèces d'oiseaux et 4 espèces de mammifères.
Calcule le nombre total d'espèces recensées.
Indice 1
Il suffit d'additionner les effectifs de chaque groupe.
Voir la correction pas à pas
On additionne les espèces de chaque groupe : .
, puis , puis .
Le groupe a recensé 47 espèces sur la prairie.
Ce total ne mesure que ce qui a été observé ce jour-là : un second relevé à une autre saison donnerait probablement un autre résultat.
Exercice 3 Où se concentrent les espèces ?
Plus de la moitié des espèces végétales et animales de la planète vivent dans les forêts tropicales 6. On imagine un inventaire fictif de 2 400 espèces qui respecterait exactement ce seuil de 50 %.
- Calcule le nombre d'espèces correspondant à ce seuil.
- Pourquoi la richesse en espèces varie-t-elle d'un écosystème à l'autre ?
Indice 1
Prendre 50 % d'une quantité revient à la diviser par 2.
Indice 2
La richesse varie selon la latitude, le sol et le climat 6.
Voir la correction pas à pas
Le seuil est .
espèces.
La richesse en espèces dépend de la latitude, du sol et du climat 6 : deux écosystèmes aux conditions différentes n'accueillent pas autant d'espèces.
Dans cet inventaire fictif, le seuil de 50 % correspond à 1 200 espèces ; la réalité observée dépasse ce seuil. Le nombre d'espèces d'un écosystème n'a rien d'uniforme : il reflète ses conditions de milieu.
Exercice 4 Suivre l'énergie le long d'une chaîne
Dans une prairie fictive, les plantes captent chaque année 20 000 kJ par mètre carré. On suppose, pour l'exercice, que 10 % de l'énergie d'un niveau passe au niveau suivant, le reste étant dépensé ou perdu. La chaîne est : plantes, criquets, grenouilles, hérons.
- Calcule l'énergie disponible au niveau des criquets.
- Calcule l'énergie disponible au niveau des hérons.
- Pourquoi une chaîne ne compte-t-elle que peu de maillons ?
Indice 1
Multiplie par 0,1 à chaque passage d'un niveau au suivant.
Indice 2
Les hérons sont trois passages après les plantes.
Voir la correction pas à pas
Plantes vers criquets : kJ/m²/an.
Criquets vers grenouilles : kJ/m²/an.
Grenouilles vers hérons : kJ/m²/an.
Au niveau des hérons, il reste kJ/m²/an.
À chaque étape, la quantité disponible est divisée par 10 : après quelques maillons, il n'en reste presque plus.
Les hérons disposent de 20 kJ/m²/an, soit mille fois moins que les plantes. Ce calcul s'appuie sur le taux de 10 % donné par l'énoncé, qui sert ici de simplification.
Exercice 5 Résistance et résilience d'une prairie
Avant une sécheresse, une prairie produit 120 g de matière végétale par mètre carré. Juste après la sécheresse, elle n'en produit plus que 45 g/m². Deux ans plus tard, elle atteint 108 g/m².
Face à une perturbation, un écosystème a des réponses qui dépendent de sa résistance et de sa résilience 6. Ici, on mesure le retour par la part de la perte regagnée.
- Calcule la perte provoquée par la sécheresse.
- Calcule la part de cette perte regagnée en deux ans, en pourcentage.
- Que peut-on dire du retour à l'état initial ?
Indice 1
La perte est la différence entre la production avant et juste après.
Indice 2
Le gain est la différence entre la production à deux ans et juste après la sécheresse.
Voir la correction pas à pas
Perte : g/m².
Gain en deux ans : g/m².
Part regagnée : %.
Il manque encore g/m² : la prairie s'est bien rétablie, sans être revenue exactement à son niveau d'avant.
La prairie a regagné 84 % de sa perte. La perte de 75 g/m², importante, traduit une résistance assez faible ; le rétablissement de 84 % traduit une bonne résilience.
Exercice 6 Classer des services écosystémiques
Une forêt abrite des oiseaux nicheurs, ralentit l'écoulement de l'eau de pluie qui se filtre dans le sol, et influence le climat local. Elle attire aussi des promeneurs.
Les écosystèmes assurent notamment des habitats, la régulation du climat et l'épuration de l'eau 2.
- Associe chacune de ces trois observations au service correspondant.
- Pourquoi la perte de biodiversité menace-t-elle ces services ?
Indice 1
Les services de l'écosystème sont listés dans l'énoncé.
Indice 2
Tous ces services dépendent de la biodiversité 6.
Voir la correction pas à pas
Oiseaux nicheurs : service d'habitat.
Eau filtrée dans le sol : épuration de l'eau.
Influence sur le climat local : régulation du climat.
Ces services dépendent de la biodiversité 6 : si des espèces disparaissent, les processus qui rendent le service peuvent s'affaiblir.
Les promeneurs illustrent un autre usage du lieu, qui n'est pas dans cette liste.
Trois services se repèrent dans la situation décrite. La biodiversité en est la condition, ce qui explique l'intérêt de la protéger.
Exercice 7 Mesurer l'effet d'une activité humaine
Un étang de loisir reçoit chaque année des apports importants d'engrais venant des champs voisins. Un premier inventaire, en 2015, avait relevé 38 espèces ; en 2025, un second inventaire n'en relève plus que 29.
Les activités humaines peuvent modifier l'organisation et le fonctionnement d'un écosystème 3.
- Calcule la baisse du nombre d'espèces, en pourcentage de la valeur de 2015 (arrondi au centième).
- Propose une hypothèse expliquant le lien entre engrais et perte d'espèces.
- Quelle information faudrait-il avant de conclure ?
Indice 1
Pourcentage de baisse = baisse divisée par la valeur de départ.
Indice 2
Pense à ce qu'un changement du milieu fait aux espèces sensibles.
Voir la correction pas à pas
Baisse : espèces.
En pourcentage de 2015 : %.
Hypothèse : les engrais modifient les conditions du milieu ; les espèces sensibles à ce changement régressent, ce qui réduit la diversité.
Avant de conclure, il faut vérifier que d'autres causes ne jouent pas (climat, méthode d'inventaire, saison de l'observation) en comparant avec un étang sans apports.
L'étang a perdu environ 23,68 % de ses espèces. La corrélation avec les engrais est une piste crédible, mais seule une comparaison avec un étang témoin permettrait de l'affirmer.
Exercice 8 Les perturbations font-elles toujours du mal ?
Dans certains paysages, des feux de forêt ou des éruptions volcaniques reviennent régulièrement, et pourtant l'écosystème se maintient : la perturbation fait alors partie de son cycle 6. Par ailleurs, le passé de perturbations influence le fonctionnement actuel et futur d'un écosystème : c'est la mémoire écologique 6.
- Explique pourquoi un feu n'a pas les mêmes conséquences dans un milieu habitué aux incendies et dans un milieu qui n'en a jamais connu.
- Quel avantage la mémoire écologique peut-elle procurer à une communauté d'espèces ?
- Donne un exemple d'usage de cette idée en gestion d'un milieu.
Indice 1
Une adaptation maintenue pendant les périodes calmes peut aider face à une perturbation suivante.
Indice 2
La mémoire écologique est étudiée pour la restauration et la réintroduction d'espèces 6.
Voir la correction pas à pas
Dans un milieu habitué aux feux, des espèces ont été sélectionnées au fil du temps : celles qui tolèrent mal ces stress ont été remplacées par des espèces plus tolérantes 6.
Dans un milieu jamais incendié, aucune sélection de ce genre n'a eu lieu : le feu est une perturbation brutale que la communauté encaisse mal.
La mémoire écologique peut rendre une communauté plus résistante et plus résiliente face aux stress qui reviennent 6.
Exemple d'usage : comprendre cette mémoire aide à anticiper la réponse d'un milieu avant une réintroduction d'espèce ou un programme de restauration 6.
Une perturbation n'est pas toujours une menace : tout dépend de son histoire dans l'écosystème. La résistance et la résilience reflètent ce passé, ce qui oblige à juger chaque situation avec son contexte.
Les questions qu'on se pose
Comment savoir si un système est un écosystème ?
Vérifie deux choses : il réunit des êtres vivants (plantes, animaux, micro-organismes) et un milieu non vivant, et ces éléments interagissent comme une unité fonctionnelle 6. Une simple liste d'espèces, sans le milieu ni les relations, ne suffit pas.
Quelle différence entre résistance et résilience ?
Ce sont deux paramètres qui déterminent la réponse d'un écosystème à une perturbation 6. En pratique, la résistance se lit dans la perte au moment de la perturbation ; la résilience se lit dans le rétablissement qui suit, comme dans l'exercice de la prairie.
Les activités humaines détruisent-elles forcément les écosystèmes ?
Non. Elles modifient l'organisation et le fonctionnement des écosystèmes 3, dans un sens qui peut être défavorable ou non selon la pratique. Pour juger, on compare des mesures avant et après, comme dans l'exercice sur l'étang.
Sources
Programme visé : Programme de Biologie-écologie - Classe de Première - Lycées d'enseignement général et technologique agricole · Ministère de l'Éducation nationale et de la Jeunesse
- Programme de Biologie-écologie - Classe de Première - Lycées d'enseignement général et technologique agricole, Ministère de l'Éducation nationale et de la Jeunesse. Consulté le 7 novembre 2026.
- La planète Terre. Les êtres vivants dans leur environnement, Éduscol (Ministère de l'Éducation nationale). Consulté le 7 novembre 2026.
- La planète Terre, l'environnement et l'action humaine, Éduscol (Ministère de l'Éducation nationale). Consulté le 7 novembre 2026.
- Sciences de la vie et de la Terre - Mettre en œuvre son enseignement, Éduscol (Ministère de l'Éducation nationale). Consulté le 7 novembre 2026.
- Rôles, impacts et services issus des élevages en Europe, INRAE. Consulté le 7 novembre 2026.
- Écosystème, Wikipédia. Consulté le 7 novembre 2026.
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