Quadrats virtuels de la prairie
En 2003, quinze sites d’échantillonnage ont été choisis au hasard dans la réserve écologique. On a noté, à la fin du printemps et à la fin de l’été, la présence ou l’absence et le pourcentage de couverture de chaque espèce dans des quadrats de un mètre carré. À l’aide de ces premières données, quatre quadrats typiques ont été choisis en fonction de la composition, de la diversité et de l'accessibilité des espèces. Au cours de la campagne sur le terrain de 2004, ces quadrats ont été échantillonnés et photographiés chaque semaine afin de consigner les variations saisonnières dans la formation végétale de l’écosystème de la prairie d'herbes hautes. Des enregistrements photographiques pris pendant la campagne sur le terrain de 2004 ont servi à la création d’un QTVR à intervalle pour chaque quadrat pendant toute la période de croissance.
Un quadrat délimite un secteur dans lequel il est possible d’estimer la couverture végétale, de compter les plantes ou de dresser la liste des espèces.
Méthodes d’échantillonnage des plantes
Lorsqu’on tente de déterminer quelles espèces de plantes poussent dans un secteur, ainsi que leur foisonnement, il est impossible de les compter toutes individuellement. On recueille plutôt un certain nombre d’échantillons dans le secteur, en supposant que ces échantillons sont un bon indice de la population générale. Le choix d’un site d’échantillonnage peut être fondé sur des sites typiques, des échantillons aléatoires, des échantillons systématiques prélevés de façon aléatoire ou sur une combinaison de prélèvements aléatoires et systématiques.
On a souvent recours à l’échantillonnage aléatoire lorsque le secteur à l’étude est relativement uniforme et très grand, ou lorsqu'on dispose d’un temps limité. L’échantillonnage systématique est utilisé pour faire ressortir les changements le long d’un gradient et il exige le prélèvement d’échantillons à intervalles fixes le long d’une ligne ou d’un transect. On a recours à l’échantillonnage stratifié lorsqu’un secteur d'étude relativement grand comporte des zones plus petites qui diffèrent sensiblement.
En définitive, le choix d’une méthode d’échantillonnage dépend du type de données voulues, de l’étendue du site d’échantillonnage et de la disponibilité des ressources financières et humaines.
Méthode du quadrat
L’unité d’échantillonnage la plus courante est le quadrat qui délimite un secteur dont il est possible d’estimer la couverture végétale, de compter les plantes ou de dresser la liste des espèces. La superficie, la forme et le nombre des quadrats dépendent de la végétation à l’étude. Un quadrat devrait être suffisamment grand pour renfermer un nombre important de plantes, mais assez petit pour qu'il soit possible de séparer, de compter et de mesurer les plantes sans double emploi ni omission. Lorsqu’on échantillonne des formations de plantes de la prairie, on utilise habituellement des quadrats de 0,5 m2 jusqu’à 2 m2.
L’emplacement des quadrats dans un peuplement peut être déterminé de façon systématique ou aléatoire. Pour l’échantillonnage systématique, les placettes doivent être réparties uniformément dans le peuplement. À cette fin, les placettes peuvent s’échelonner à intervalles réguliers le long de lignes de transect équidistantes. Cette méthode est d’utilisation facile et certaines personnes estiment qu’elle fournit une juste approximation des caractéristiques du peuplement. Toutefois, pour procéder à une analyse statistique valable des données d'échantillonnage, il importe de répartir les placettes de façon aléatoire, de préférence à l’aide d’une table de nombres aléatoires.
L’échantillonnage par quadrats permet de mesurer des aspects importants de la formation végétale tels que la couverture, la densité et la fréquence. La couverture correspond au pourcentage de la superficie du quadrat qui est recouverte par une espèce donnée. La densité correspond au nombre de plantes qui ont pris racine dans chaque quadrat. La fréquence correspond au pourcentage de la totalité des quadrats dans lesquels au moins une plante d’une espèce donnée a pris racine.
Méthodes du transect
Dans la technique du transect, qui est une variation de la méthode du quadrat, une coupe transversale du secteur à l’étude sert d’échantillon pour l’enregistrement, la levée des cartes et l’étude de la végétation. Ces méthodes sont souvent utilisées pour étudier et représenter les changements de composition de la végétation liés aux gradients environnementaux. Grâce aux transects, on s’assure que les échantillons sont prélevés dans tout le secteur d’échantillonnage et il est plus facile de les utiliser que de dresser un plan quadrillé pour la répartition appropriée des quadrats.
La section peut prendre la forme d’une bande à une ou à deux dimensions. Avec l’échantillonnage linéaire, les données sont recueillies sur les plantes qui se trouvent sur une ligne droite traversant une formation végétale. Puisqu’on ne tient pas compte du secteur, celui-ci ne peut entrer dans le calcul estimatif de la densité et de la couverture. Il est possible toutefois de calculer les valeurs relatives. Un transect en bande est une lisière ou un andain à deux dimensions à travers un secteur de végétation. Il est particulièrement utile pour l’étude des tendances de zonation évidente de la végétation. À un certain point de vue, il a l’apparence d’un quadrat très allongé.
Méthode du relevé ou du peuplement échantillon
Le relevé est une méthode d’échantillonnage rapide et non mathématique qui devrait permettre de repérer presque toutes les espèces de plantes dans une formation végétale donnée. La méthode suppose qu’une personne qui connaît bien la végétation d’une région choisit plusieurs peuplements représentatifs de la formation et prend note de toutes les espèces qu'il découvre. La couverture s’exprime en terme de catégorie plutôt que par un chiffre précis. La méthode du relevé est qualitative si l’on considère que la couverture de l’espèce est estimée plutôt que mesurée, mais quantitative du fait qu’elle fournit une liste complète des espèces dans la placette.
Méthode du point et du quart
La méthode du point et du quart est une technique d’échantillonnage souvent utilisée dans la communauté forestière. Elle est à la fois rapide et facile à mettre en œuvre. La méthode du point et du quart est un exemple d’échantillonnage sans placettes suivant lequel on choisit un certain nombre de points plutôt que des placettes. Le choix des points se fait de façon systématique ou aléatoire. À chaque point, la zone environnante est divisée visuellement en quatre quarts. Dans chacun des quatre quarts, on inscrit le nom de l’espèce de l’arbre le plus près, sa circonférence et la distance qui le sépare du point. Il est possible, à l’aide de cette méthode, de déterminer la densité, la surface terrière et la fréquence.
Méthodes axées sur la distance
Selon cette méthode, la distance est mesurée à partir d’un point (ou d’une plante) d’échantillonnage jusqu’à la plante la plus proche. Les résultats d’une telle technique peuvent fournir des renseignements importants sur les rapports qui existent entre les plantes et aider à déterminer si elles poussent selon un tracé apparent ou si elles se dispersent de façon aléatoire. Individu le plus près, voisin le plus près et aléatoire.
Les paires sont des exemples des méthodes d’échantillonnage axées sur la distance.