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Diversité des espèces
Elle reflète le nombre total d’espèces recensées dans le monde végétal et animal. Le Sénégal présente une diversité floristique importante avec plus de 3500 espèces végétales et 4330 espèces animales (Ba et Noba, 2001). Des lacunes importantes sont notées dans la connaissance des autres embranchements : virus, bactéries, champignons supérieurs, lichens et bryophytes (MEDD, 2015). Les plantes à fleurs représentent le groupe le plus important chez les végétaux supérieurs avec 165 familles pour 1000 genres et 2499 espèces (Ba et Noba, 2001 / MEDD, 2015), dont 70% de Dicotylédones et 30% de Monocotylédones. Les familles les plus importantes sont celles des Graminées et des Fabacées avec respectivement 285 et 284 espèces, suivies des Cyperacées (188 espèces), des Rubiacées (104 espèces), des Astéracées (96 espèces) et des Euphorbiacées (87 espèces). Ces familles représentent, avec celles des Césalpiniacées, des Mimosacées, des Convolvulacées et des Scrophulariacées, plus de 50% de l’ensemble de la flore du Sénégal. Les plantes herbacées présentent la plus grande diversité avec notamment les Graminées (MEDD, 2015).
Trois grandes zones floristiques peuvent être distinguées : une zone nord avec une moyenne d’environ 800 espèces, une zone centrale comprenant 1000 espèces et une zone sud avec 1700 espèces (Ba et Noba, 2001).
Diversité génétique
Selon Levrel (2006), la variabilité génétique permet de mesurer l’état de santé d’une population. Le Sénégal renferme de nombreuses variétés et races. Selon MEED (2014), 174 variétés ont été dénombrées chez les plantes cultivées, dont 69 variétés de céréales à pailles réparties entre le riz (Oryza sativa), le sorgho (Sorghum bicolor), le mil (Pennisetum americanum) et le maïs (Zea mays), 30 variétés de légumineuses alimentaires à graines réparties entre l’arachide (Arachis hypogaea) et le niébé (Vigna unguiculata) et 73 variétés de légumes réparties entre l’oignon (Allium cepa), la tomate (Solanum lycopersicum), le piment (Capsicum annuum), l’aubergine amère (Solanum aethiopicum), la pomme de terre (Solanum tuberosum), la patate douce (Ipomoea batatas), le gombo (Abelmoschus esculentus) et l’aubergine douce (Solanum melongena L.). Cette diversité intra spécifique est également notée chez les végétaux sauvages, notamment à travers les fruitiers sauvages. Quant aux animaux, différentes races domestiques existent, principalement chez les bovins (10 races), les ovins (8 races), les caprins (5 races), les équins (8 races) et 2 races pour les porcins (MEED, 2014; CSE, 2015).
Télédétection des feux
La télédétection comprend l’ensemble des procédés et techniques qui permettent d’acquérir à distance des informations sur les objets terrestres, en utilisant les propriétés des ondes électromagnétiques émises ou réfléchies par ces objets (Lacombe & D., 2007) . Aujourd’hui, pour étudier les feux, surtout leur évolution spatio-temporelle, il est impératif selon Mbow (2004) de disposer de données biophysiques suffisantes sur de vastes surfaces et à temps. Les images de télédétection, combinées à d’autres données thématiques conventionnelles, peuvent renseigner sur la dynamique spatio-temporelle des événements de feu à l’échelle nationale (Mbow, 2000).
Certains auteurs comme Dupuy (1968), Sawadogo et al. (2004) et Fournier & Yamago (2011) défendent l’utilité des feux pour l’aménagement des savanes. D’autres comme Trabaud (1987), Whelan (1995), Sonko (2000), Ouédraogo (2006), et Jacquin (2010) soulignent leurs effets négatifs sur la dynamique de ces écosystèmes et sur le milieu biophysique. Des auteurs comme Bouxin (1975), Mbow (2000), Sow (2013) et Bo et al. (2013) ont montré la relation entre les feux et la dynamique de la végétation d’un milieu. La collecte de données de télédétection sur les feux est réalisée soit par des avions (ou drones) soit par des satellites. Actuellement, la télédétection évoque surtout l’acquisition de données par les satellites. Il y a une multitude de satellites en orbite qui observent les états de la surface terrestre parmi lesquels figurent MODIS-500 m, SPOT5 VEGETATION et Landsat 7. Ces satellites sont utilisés pour le suivi des feux et des risques d’incendie et ont des caractéristiques différentes comme le montre le Tableau 1.
Ressources naturelles
Caractéristiques de la végétation
La distribution de la végétation est en grande partie liée à celle de la pluviométrie et de l’utilisation des sols (CSE, 2005). L’arrondissement comporte deux forêts classées (Panal et Malem Niani). L’analyse de l’occupation du sol (Figure 5) montre que la végétation est essentiellement composée de trois types de savanes : la savane arbustive, la savane arbustive à arborée, et la savane arborée. Une classification consensuelle pour l’Afrique communément appelée « classification de Yangambi » a été adoptée en 1956 (Descoings, 1973, 1978; Gueye, 2000). Selon cette classification, les savanes sont formées d’un tapis herbacé continu, composé essentiellement de graminées vivaces et parsemé plus ou moins densément d’arbres ou d’arbustes composés en majorité d’espèces à feuilles caduques. Avec une superficie de 219 943 hectares (soit plus de 40%), les savanes occupent la plus grande partie de l’arrondissement, à l’image du territoire national où les savanes occupent la plus grande partie du Sénégal et couvrent une superficie de 7 821 800 hectares (DEFCCS, 1991). Les savanes comprennent un certain nombre de faciès, identifiables selon la taille et la densité des espèces ligneuses, à savoir :
– la savane boisée : la hauteur des arbres se situe entre 10 et 15 m pour une couverture de 30 à 45%. Ce type de végétation n’existe presque plus dans l’arrondissement de Kouthiaba et est rencontré dans le domaine soudanien sous deux formes : (i) savane boisée à Anogeissus leiocarpus et Sterculia setigera, localisée dans la région de Kaolack, au sud de la route nationale, et dans le département de Tambacounda ; (ii) savane boisée à Khaya senegalensis, Cordyla pinnata et Sterculia setigera, localisée au Nord des départements de Kolda et de Vélingara, vers la frontière avec la Gambie ;
– la savane arborée : la hauteur des arbres se situe entre 8 et 12 m pour un taux de couverture de 25 à 35 %. Ce type de végétation est rencontré en zone sahélo-soudanienne dans le sud-est du pays, dans le centre du pays (régions de Fatick et de Kaolack), dans la partie continentale des îles du Saloum.
– la savane arbustive : les arbustes sont épars et leur hauteur se situe en dessous de 7 m pour une couverture de 10 à 20 %. On la rencontre dans la zone sahélienne et dans les parties cuirassées du sud-est (vers Koungheul, Koumpentoum).
– la savane herbeuse : les arbres et arbustes sont généralement absents, au profit de la strate herbacée.
La rareté de certaines espèces végétales comme Dalbergia melanoxylon, Heeria insignis, Hexalobus monopetalus, Erythrina senegalensis, Lannea acida, Prosopis africana, Strychnos spinosa, Securidaca longipedunculata Terminalia avicennioides et Vitex doniana, en lien avec la dégradation du couvert végétal est principalement causée par la sécheresse, les coupes abusives et les feux de brousse qui détruisent la régénération naturelle. Ces différents facteurs se sont ajoutés à la forte avancée du front agricole vers les années 2005 (MEPN, 2013 ; Sarr, 2013a ; Sarr et al. 2013 ; CSE, 2016, 2017 ; MEED/CSE, 2018). Avec la sécheresse et les feux de brousse récurrents, une forte dégradation des écosystèmes est constatée, entrainant le passage d’une savane boisée à une savane arborée voire arbustive (PROGEDE, 2013).
Composition faunique
Les espèces fauniques les plus représentatives dans la zone de Kouthiaba sont les phacochères, les chimpanzés, les chacals, les hyènes, les pintades et les perdrix. Les deux forêts classées offrent des gîtes favorables à leur épanouissement. Malgré l’interdiction de la chasse, le braconnage est régulièrement pratiqué. Ainsi, de nombreuses espèces ont disparu de la nature occasionnées par la destruction des habitats et l’assèchement progressif des mares (GERAD, 2001).
Réseau hydrographique
En dehors des 650 mm de pluies reçues en moyenne par année, le potentiel hydrique est constitué par la nappe phréatique qui se situe entre 55 et 80 m et la nappe maestrichtienne dont la profondeur varie entre 110 et 200 m (GERAD, 2001). Ces eaux souterraines sont exploitées à partir de puits traditionnels, des forages, des puits hydrauliques, des bornes fontaine et des abreuvoirs. La plupart des villages sont équipés de puits traditionnels ou hydrauliques. L’écoulement des eaux de surface est caractérisé par des cours d’eau temporaires (constituées de mares et de puits superficiels) qui tarissent deux à trois mois après la saison des pluies (CSE, 2016). Les eaux souterraines sont exploitées par le biais des forages et des puits traditionnels. Les ressources en eau souterraine sont globalement satisfaisantes ; il y’a un bon maillage de forages même si la desserte reste une difficulté majeure. Le réseau d’adduction pose un grand problème.
Caractéristiques socioéconomiques
Population
Selon ANSD (2015b), la population de l’arrondissement de Kouthiaba était de 57 275 habitants en 2008 et 69 706 habitants en 2015 (Figure 4). La population masculine (50,45%) est légèrement supérieure à la population féminine. La population de Kouthiaba avait un taux de croissance moyenne annuelle de 2,76% par an entre 2008 et 2015 et est essentiellement musulmane. Sur le plan ethnique, les Peuls sont plus nombreux et constituent avec les Wolofs les groupes majoritaires. Les ethnies mandingues, sérères et bambara sont également présentes.
Matériel et méthodes
Présentation de la zone d’étude
Cette étude a été menée dans les huit (08) UP installées par le PRAPS-SN, dans l’arrondissement de Kouthiaba, département de Koumpentoum, région de Tambacounda (Figure 5) : Boudouck, Kahal, Kouthiaba, Loumby Travaux, Ndayar, Patoulane Wolof, Payar et Sinthiou Thiakhathie. Les coordonnées géographiques de l’arrondissement de Kouthiaba sont 14° 10′ 35″ nord, 14° 27′ 10″ ouest. L’arrondissement couvre une superficie de 528 588 ha. Le choix de la zone d’étude se justifie par sa position : il s’agit d’une zone de transition écologique soudano-sahélienne, à cheval entre les Zones Eco Géographiques (ZEG) du Bassin arachidier et du Sénégal oriental. Selon Sarr (2013a), cette partie du pays est marquée par une avancée importante du front agricole en relation avec l’augmentation de la population et avec l’arrivée progressive de marabouts producteurs. C’est aussi et surtout, une zone de transit de nombreux transhumants qui viennent du nord avec leurs troupeaux, en saison sèche, à la recherche de pâturages CSE (2005).
Echantillonnage de la zone d’étude
La méthode d’échantillonnage par stratification a été utilisée dans cette étude. Le choix de cette méthode est justifié par l’hétérogénéité des classes d’occupation du sol (Oc_sol) à travers la zone d’étude. Les images satellites LANDSAT 8 ETM de résolution 30m de 2016 sont utilisées pour la cartographie de l’occupation du sol. Ces images sont traitées et photo-interprétées de manière visuelle. Selon Guinochet (1973), lorsqu’on fait des relevés, on s’applique obligatoirement à un échantillonnage dirigé avec les critères fondamentaux du choix de l’emplacement du relevé qui sont l’homogénéité floristique et l’homogénéité écologique de la station.
Les sites du CSE sont installés dans des endroits relativement stables (zones protégées, forêts classées), assez homogènes et accessibles en hivernage (Diallo, 1987). L’Unité Pastorale (UP) a été choisie comme l’unité de base de notre stratification. La carte d’occupation des sols des UP a permis de déterminer les sites à échantillonner (Figure 5). Sur la base des cartes d’occupation du sol, avec le logiciel SIG Arc Gis 10.4, les classes d’occupations du sol, autres que forestières telles que les cultures, les mares, les sols nus, les localités … ont été éliminées des surfaces à échantillonner. Ainsi trois types de formation végétale sont répertoriés : la savane arbustive, la savane arbustive à arborée et la savane arborée. Par la suite, dans chaque UP, trois sites ont été placés de manière aléatoire à l’intérieur des différentes formations végétales. Ces sites sont distants d’au moins de 7 km.
Leur choix a été guidé par l’homogénéité de la végétation sur un rayon de 3 km. Cette homogénéité de la végétation est appréciée à partir de la carte d’occupation du sol. Ainsi vingt (20) ont été installés ; ce qui donne un taux d’échantillonnage de 4,90%. Trois sites de contrôle au sol du CSE et dix-sept (17) sites des UP du PRAPS-SN, sont concernés dans cette étude. La répartition des sites selon les formations végétales se présente comme suit :
– 8 dans la savane arbustive ;
– 8 dans la savane arbustive a arborée ;
– 4 dans la savane arborée.
Collecte des données d’inventaires
Une fois sur le site, un transect d’un (01) km a été placé. L’inventaire des données de la végétation ligneuse a été fait à travers des placettes circulaires. Quatre-vingt (80) placettes circulaires ont été inventoriées le long des transects. L’orientation des transects a été défini avec une boussole dans la direction est-ouest ou nord-sud. Les centres de placette sont situés à des distances de 200, 400, 600 et 800m par rapport au début des transects dont les coordonnées sont consignées en annexe (ix). Les distances sont mesurées à l’aide de rubans de 100m et de 50m. Les placettes circulaires ont été matérialisées par cinq jalons : un au centre de la placette et quatre autres pour la délimitation. Le rayon des placettes est de 19,95 m, ce qui correspond à une superficie d’environ de 1250 m2 par placette, soit 0,5 ha pour les quatre placettes d’un site. Les paramètres suivants ont été relevés à propos de chaque sujet situé dans la placette : le nom de l’espèce, la hauteur de l’arbre, le diametre (couronne) du houppier dans les deux sens (est-ouest et nord-sud), la circonférence à la base du tronc à 30 cm du sol, les états phénologique et physiologique et les marques de taille (mort sur pied, mort coupe etc.). Le nombre de régénération a été compté à l’intérieur de la placette de de rayon 19,95m et concerne les individus dont la circonférence à la base est inférieure à 7 cm (diamètre de précomptage).
Les caractéristiques de la végétation herbacée ont été étudiées selon la méthode de la ligne d’échantillonnage stratifiée. Cette méthode s’inspire beaucoup de celle utilisée au Mali par Hiernaux (1982). Sur un transect de 1 km de long, dans le même sens que l’inventaire des ligneux, une stratification a été effectuée en identifiant de manière visuelle quatre niveaux de production de la strate herbacée cotés de 0 à 3 selon l’importance de la production. Chaque mètre carré du transect a été attribué à un niveau de production. Ensuite, 35 à 40 placeaux, selon la variation de la production du tapis herbacé, ont été placés le long du transect matérialisé par un ruban gradué. Chaque placeau est matérialisé par un quadrat en fer d’un mètre carré. Les paramètres suivants ont été relevés : le nom de l’espèce et l’estimation de sa contribution spécifique (Csi) en pourcentage.
Traitement et analyse des données
Analyse de la flore
La plupart des espèces ont pu être identifiées sur le terrain. D’autres espèces ont été identifiées à l’aide de documents comme la Flore du Sénégal (Berhaut, 1967) et Adventice tropicale (Merlier et Montegut , 1982) ou ont été mises sous presse pour leur identification au laboratoire.
Les données d’inventaire ont été saisies et traitées avec le tableur Excel 2010. La nomenclature adoptée est celle de « African Plant Database » du Conservatoire et Jardin Botaniques de la ville de Genève (CJBG, 2019) .
Le spectre taxonomique
Pour chaque espèce recensée et identifiée, son nom scientifique (nom de genre + épithète spécifique) et sa famille lui ont été attribué. Ainsi, le nombre total d’espèces, leur genre et famille de la flore a pu être déterminé et leurs proportions relatives calculées.
Le spectre biologique
Le spectre biologique montre la fréquence des plantes appartenant à différentes formes biologiques. Pour les types biologiques, la classification de Raunkier (1934) adaptée à la zone tropicale, a été utilisée, pour laquelle la saison défavorable correspond à la saison sèche (Trochain, 1966). Cette classification distingue six (6) formes biologiques et se présente de la manière suivante :
– les phanérophytes (Ph), pour lesquels les bourgeons végétatifs sont situés à l’extrémité de tiges ligneuses assez loin du sol ;
– les chamaéphytes (Ch), pour lesquels les bourgeons sont très voisins de la surface du sol ;
– les hémicryptophytes (H), pour lesquels les bourgeons sont situés à la surface du sol ;
– les cryptophytes (C), pour lesquels les bourgeons sont situés à l’intérieur du sol ;
– les thérophytes (T), qui sont les plantes de l’été ou de la saison favorable pour la végétation et qui passent la saison défavorable sous forme de graine et
– les plantes parasites (Par.).
Le spectre chorologique
En se basant sur les travaux de Berhaut (1979), Thiombiano (2012) et Bassene (2014), les espèces ont été classées selon leur origine géographique. Les types d’espèces suivants ont été identifiés : les Espèces Africaines (Af), Pantropicales (Pt), Australiennes (Aus), Asiatiques (As), Cosmopolites (Cos), Madagascar (Mad), Américaines (Am), Arabie (Ar), Bresil (Br) et Afro-tropicales (AfT).
Evaluation de la diversité floristique
Pour caractériser la diversité des formations végétales, les indices de Shannon (H) et d’équitabilité (E) ont été calculés. Ils font partie des indices les plus utilisés dans les mesures de la diversité spécifique. Ils permettent de caractériser la diversité floristique d’une collection de relevés. Pour la diversité floristique, le pourcentage d’importance ou contribution spécifique des espèces ainsi que les indices de Shannon et d’équitabilité ont été calculés à partir du nombre d’individus.
L’indice de Shannon (H’) permet d’exprimer la diversité en prenant en compte le nombre d’espèces et l’abondance des individus pour chacune de ces espèces. Selon DASié (2009), il est dit minimal si tous les individus appartiennent à la même espèce et maximal quand tous les individus sont répartis de façon égale pour toutes les espèces. La valeur de l’indice varie entre de 0 et logS. Elle est proche de 0 si une seule espèce domine très largement toutes les autres et logS si toutes les espèces ont la même abondance. Il est calculé avec la formule suivante : ?′=−Σ(???)∗????(?????=?)
avec Ni = nombres total d’individus de l’espèce dans l’échantillon ;
N = le nombre total d’individus de toutes les espèces dans l’échantillon ;
S = Nombre total d’espèce.
L’indice d’équitabilité (E) complète l’interprétation de l’indice de Shannon (Roselt/OSS, 2008). Il est donné par le rapport entre l’indice de Shannon et Hmax. Elle est une variable comprise entre 0 et 1. Il est minimal quand une seule espèce domine tout le peuplement et maximal lorsque les espèces ont une abondance identique. Il est calculé de la manière suivante : ?=?′????=?′????
où H max représente la diversité maximale ;
S la richesse spécifique.
Le pourcentage d’importance (%) ou ???????????? ??é??????? (???) traduit la participation de l’espèce en recouvrement de la surface du sol (Daget & Poissonet, 1971). Elle a été calculée par le rapport (en %) entre la fréquence spécifique centésimale (FSCi) d’un taxon i et la somme des spécifiques centésimales de tous les taxons présents. CSPi (%) = (FSCi× 100)/ ΣFSCI
Analyse de la structure de la végétation ligneuse
La structure de la végétation ligneuse renseigne sur la structure horizontale (recouvrement) et la structure verticale (stratification). Elle a été caractérisée en fonction des trois formations végétales retenues (savane arbustive, savane arbustive à arborée et savane arborée).
Structure horizontale
Elle correspond à la répartition des individus et la manière dont ils occupent l’espace suivant le plan horizontal (Gounot, 1969). Elle correspond aux différents types de distribution des arbres en fonction de leur répartition par unité de surface. La structure horizontale est évaluée à travers l’abondance et la dominance.
– Abondance
L’abondance est une appréciation relative du nombre d’individus de chaque espèce entrant dans la constitution de la population végétale d’un territoire donné selon Braun-Blanquet & Pavillard (1928). L’abondance de chaque espèce a été calculée à partir de la densité. La densité est obtenue par le rapport du nombre total d’individus répertorié sur l’unité de surface inventoriée. La densité relative, quant à elle, exprime le nombre d’individus d’une espèce par unité de surface et est relative à l’effectif de l’ensemble des espèces inventoriées dans le transect ; elle est exprimée en pourcentage (%). ??????é (?) =nombre total d’individus répertoriésurface inventoriée en hectare ??????é ???????? (??)=nombre d’individus de l’espècenombre total d’individus∗???
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Table des matières
Introduction
I. Synthèse bibliographique
I.1 Domaines phytogéographiques du Sénégal
I.2 Diversité biologique au Sénégal
I.3 Télédétection des feux
I.4 Caractéristiques biophysiques et socioéconomiques de la zone d’étude
I.4.1 Situation géographique
I.4.2 Caractéristiques biophysiques
I.4.3 Caractéristiques socioéconomiques
II. Matériel et méthodes
II.1 Présentation de la zone d’étude
II.2 Echantillonnage de la zone d’étude
II.3 Collecte des données d’inventaires
II.4 Traitement et analyse des données
II.4.1 Analyse de la flore
II.4.2 Evaluation de la diversité floristique
II.4.3 Analyse de la structure de la végétation ligneuse
II.4.4 Evaluation de la régénération
II.4.5 Etude de la dynamique de la végétation
III. Résultats et discussions
III.1 Caractérisation de la végétation
III.1.1 Analyse de la flore
III.1.2 Représentativité des familles ligneuses
III.1.3 Structure de la flore ligneuse
III.1.4 Régénération
III.2 Dynamique de la végétation
III.2.1 Variation de la densité
III.2.2 Variation de la régénération
Conclusion et recommandations
Références bibliographiques
Annexes
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