Contribution à l’école bio-écologique des Arthropodes

Durant les trois dernières décennies, les parcours steppiques des Hautes Plaines d’Algérie ont été marqués par une dégradation intense affectant le couvert végétal, la biodiversité et le sol. Les changements les plus perceptibles sont ceux qui affectent certaines plantes pérennes dominantes assurant la physionomie de ces parcours. C’est le cas de l’alfa (Stipa tenacissima L.) (Poacées) qui jouent un rôle fondamental dans la protection et le maintien de l’intégrité écologique de l’écosystème steppique original. L’homogénéité apparente de ce dernier cache une grande hétérogénéité dans le détail. Celle-ci est liée à la diversité des climats, à la topographie, à la nature et à la profondeur des sols et aux divers degrés de la pression humaine. Le pâturage ovin des parcours a longtemps été l’utilisation principale de ce type de steppe. Quelle que soit la cause de sa régression, la disparition d’une telle espèce risque d’avoir des conséquences dramatiques sur l’équilibre écologique de l’ensemble de l’écosystème et par conséquent la disparition de la faune inféodée à ces milieux fragiles. Les Arthropodes y constituent un groupe d’animaux extrêmement bien adaptés et qualifiés de faire de nombreuses et importantes contributions au fonctionnement de cet écosystème. Certains participent au processus de décomposition qui conduit au recyclage des nutriments, d’autres participent à la pollinisation des plantes à fleurs. Beaucoup sont herbivores et ont un impact décisif sur la biomasse et la survie des plantes, d’autres jouent un important rôle de régulation des populations d’animaux, soit comme ravageurs, soit comme prédateurs. Aussi, les invertébrés procurent une importante source de nourriture à de nombreux amphibiens et reptiles, aux oiseaux et à certains mammifères (TINGLE, 2002).

L’étude de la biodiversité permet la connaissance des rôles et des fonctions des gènes, des espèces et des écosystèmes. De même, elle entraîne la compréhension des liens complexes entre les systèmes modifiés et naturels et l’application de ce savoir pour favoriser le développement durable (PNUE, 1994). Dans le cadre de l’étude de la biodiversité, d’importants travaux ont été menés ces dernières décennies dans le monde, mais ceux-ci ont surtout concerné les plantes et les mammifères. HEBERT (1999) a souligné que les problématiques de la biodiversité ont presque été associées aux vertébrés ou aux plantes avec comme résultat logique que la majeure partie des espèces reconnues comme vulnérables, menacées ou encore en danger appartiennent à ces groupes. Cependant, il sied de se poser la question à savoir comment peut-on parler de biodiversité en ignorant près des 2/3 des êtres animaux la composant, c’est-à-dire les insectes et les autres Arthropodes. Ainsi, la surveillance des écosystèmes par le suivi des insectes et d’autres Arthropodes permet de connaître les changements (direction, taille, taux), lorsque ceux-ci ont lieu, d’évaluer les causes de ces changements et de tenter de prédire leurs conséquences. Les inventaires de ces animaux fournissent des renseignements sur les niveaux et les tendances actuelles de la biodiversité (PNUE, 1994). Les Arthropodes en général et les insectes en particulier constituent donc un outil précieux pour l’étude des écosystèmes et l’évaluation de leur état de santé.

Rares sont les études entomologiques menées dans les steppes algériennes à alfa. Dans ce contexte, les travaux de KHELIL (1984 et 1991) dans l’Oranie sont les plus ponctuels qui portaient sur la et la biologie et l’écologie de la faune alfatière et l’application à deux insectes Mylabris oleae Cast. et Mylabris calida Pall. (Coléoptères, Meloïdae). Quelques études systématiques et écologiques de la macrofaune alfatière sont menées dernièrement dans la région de Djelfa. Nous pouvons citer les travaux de BENCHRIK et LAKHDARI (2002) et BRAGUE BOURAGBA (2007).

Caractéristiques abiotiques de la région de Djelfa

Situation géographique 

Les deux stations d’étude sont situées dans les hautes plaines et les hauts plateaux steppiques du sud-algérois sur un axe Nord-sud de 42 Km . La première station de Touazi (Daïra de Charef) est située à proximité de la route N1A, 52 km à l’Ouest de la capitale de la wilaya de Djelfa. Elle fait partie de l’étendu des plaines septentrionales entre les premiers reliefs de l’Atlas saharien d’Ouled Naïl au sud (Djebel Ouejba et les monts de Charef, Guern Sidi Belabbes et Djakfet el-Baya, 1421m) et le chott de Zaghez ElGharbi (830m) au nord. La deuxième station de Benhamed, 67 km vers le sud-ouest de la capitale de la wilaya de Djelfa (Daïra de Taâdmit). Elle est située dans les plateaux au sud des Monts de Benyagoub (1603m), et les anticlinaux contigus de la falaise de Djelel El-Gharbi (1438m) et les monts de Teghersane (1590m).

Géologie et géomorphologie

Les principaux traits de la zone ont été dégagés des travaux de POUGET (1971;1977 et 1980) et la carte géologique de l’Algérie réalisée au 1/500.000 (BETIER et al., 1951). Ainsi, les unités suivantes peuvent-elles être distinguées :
– Les terrains relativement plats au Nord, faisant partie des Hautes Plaines (domaine préatlasique).
– Le domaine montagneux de type atlasique au centre.
– La plate forme saharienne au sud.

+ Trias
Il apparaît toujours en épointements diapyriques ou en injection dans les cassures. Le Rocher de Sel au Nord de Djelfa, le plus célèbre de ces diapyrs, n’est autre qu’une masse de sel gemme. Il apparaît aussi à Aïn El-Hdjar au Nord des monts de Charef.
+ Le Jurassique moyen et supérieur
Deux séries lithologiques d’origines différentes affleurent dans le cœur des principales rides anticlinales ou des monoclinaux faillés, de part et d’autre d’une ligne Djelfa-Laghouat: à l’Ouest (Djebel Lazreg et l’Atlas saharien occidental) de puissantes strates gréseuses alternent avec des strates marneuses versicolores.
+ Crétacé
Il caractérise généralement les zones à altitude supérieure à 1000 m. Il représente une stratification verticale de Crétacé inférieur et /ou Crétacé inférieur continental, Cénomanien et Turonien (sur les sommets) et Sénonien.

Le Barrémien est une très épaisse série gréseuse avec de grès fins à moyens à ciment argileux ou calcaire et intercalations d’argiles plus importantes au sommet de la série. La « Barre aptienne » très résistante à l’érosion, elle se repère aisément dans le paysage entre les deux séries gréseuses plus tendres. Elle reste un élément caractéristique des paysages de l’Atlas saharien sud-algérois.
L’Albien inférieur est une très épaisse série gréseuse de grès fins à ciment argileux ou calcaire, plus ou moins durs, alternant avec des strates d’argiles, localement salées et gypseuses.
L’A1bien supérieur : une série carbonatée avec des calcaires variés et marnes vertes généralement salées et gypseuses. Avec cette série, s’annonce la grande transgression cénomanienne.
Le Cénomanien se caractérise par des dépôts franchement marins sur l’ensemble des Hautes Plaines et de l’Atlas saharien y compris le Sahara. Les marnes et marno-calcaires dominent avec des alternances décamétriques et métriques de calcaires plus durs (dolomitiques marins, les marnes sont presque toujours salés et gypseux avec des intercalations de gypse massif de plusieurs mètres d’épaisseur. Au pied de la falaise turonienne, un tel ensemble de roches tendres, bien dégagé se trouve souvent recouvert d’un manteau d’éboulis et de colluvions plus ou moins encroûtés.
Le Turonien : Dans l’Atlas saharien, le Turonien constitue un élément important et très caractéristique du relief en raison de la dureté et de la constance d’une assise rocheuse de calcaire compact formant une falaise et bordant les synclinaux perchés (Les crêtes de Monts de Charef , de Ouejba, bordures sud de Djelel El-Gharbi et bordures nord des Monts de Teghersane). Les calcaires de couleur claire, souvent dolomitiques, à grain fin, peuvent présenter cependant des variations de faciès (calcaires en plaquettes) et des alternances de bancs marneux.

Aperçu édaphologique

Plusieurs études faites à grande échelle ont concerné la région d’étude et classe ses sols dans la catégorie des sols gris-brun calcaires (ÉTUDE SOVIETIQUE ET AUSTRALIENNE 1966 et 1983 ; POUGET 1977 et 1980 ; U.R.B.T., 1980 ; A.N.R.H., 1983; DJEBAILI 1984 ; HALITIM, 1988 ; MERZOUK et al., 2009). Nous pouvons distinguer les types de sol suivants :

❖ Les lithosols se localisent généralement sur les reliefs et les flancs de montagnes. Ils sont occupés par une végétation à base d’alfa.
❖ Les sols minéraux bruts d’apport éolien sont constitués essentiellement d’accumulations de sable. Leur occupation par la végétation est très lente. Seule Aristida pungens (Poacées) y fait preuve d’une capacité d’adaptation et de colonisation progressive.
❖ Les sols peu évolués d’apport alluvial et colluvial : Leur répartition est fonction de la géomorphologie du terrain (nature alluviale dans les dayas et zone d’épandage, colluviale sur les piémonts des bas de versants et autour des chenaux d’oueds).
❖ Les sols bruns calcaires subdésertiques : ce sont les sols typiques de la région. Ils se retrouvent sur les plateaux et les flancs de montagnes. La végétation y est dominée par les associations à Stipa tenacissima et Artemisia herba-alba (Astéracées).

Climatologie

Le climat est un ensemble de facteurs écologiques dont dépendent étroitement l’équilibre, le maintien et la distribution des êtres vivants (FAURIE et al., 1980). Les populations et les biocénoses sont sous la dépendance des facteurs de leur environnement dont les principaux sont la précipitation et la température (DUVIGNAUD, 1980). Les combinaisons relativement distinctes de la température et des précipitations déterminent les assemblages des espèces capables de survivre et de déterminer le type du peuplement faunistique (MACMAHON, 1981). En absence des stations météorologiques dans notre zone d’étude, nous avons pris en considération les données climatiques de la station de Djelfa située presque à la même latitude avec la première station de Touazi (34°40’ et 34°43’ en l’occurrence) et à une altitude proche de celle de la deuxième station de Benhamed (1186m et 1193m).

La correction des précipitations du gradient pluviométrique est celle adoptée par DJEBAÏLI (1984) qui est de 20 mm pour 100 m d’élévation et pour la correction thermique celle de SELTZER (1946) qui propose pour « M » (moyenne des maxima) un gradient thermique de 0,7 °C pour 100 m d’élévation et pour « m » (moyenne des minima) nous avons le gradient de 0,4 °C pour 100 m d’élévation.

Table des matières

INTRODUCTION GÉNÉRALE
CHAPITRE I : ÉTUDE DU MILIEU
1. Caractéristiques abiotique de la région de Djelfa
1.1. Situation géographique
1.2. Géologie et géomorphologie
1.3. Aperçu édaphologique
1.4. Climatologie
1.4.1. Températures
1.4.2. Pluviométrie
1.4.3. Vent
1.4.4. Autres paramètres climatiques
1.4.5. Synthèse climatique
2. Caractéristiques biotique de la région de Djelfa
2.1. La végétation de la région de Djelfa
2.1.1. La forêt claire
2.1.2. La garrigue
2.1.3. Les formations végétales basses « les steppes »
2.2. Données bibliographiques sur la faune
CHAPITRE II : SYNTHÈSE DES DONNÉES SUR L’ALFA
1. Origine et position systématique
1.1. Origine
1.2. Position systématique
2. Morphologie et phénologie de l’espèce
2.1. Appareil végétatif
2.2. Appareil reproducteur
3. Caractéristiques biologiques
4. Caractéristiques écologiques
5. Répartition géographique
6. Les différentes espèces du genre Stipa
7. Propriétés et utilisation de l’alfa
CHAPITRE III : MATÉRIEL ET MÉTHODES
1. Choix des stations d’étude
2. Présentation des stations d’étude
2.1. Localisation
2.2. Végétation
2.2.1. Composition des peuplements végétaux
2.2.2. Recouvrement global de la végétation, Densité et vigueur de l’alfa
3. Méthodologie et type d’échantillonnage
4. Techniques de récolte et de piégeage
4.1. Durée et fréquences des sorties
4.2. Méthodes de capture classique
4.2.1. Utilisation du filet fauchoir
4.2.2. Utilisation du filet à papillons
4.2.3. Capture à la main
4.2.4. Le battage
4.3. Méthodes de piégeage
4.3.1. Le nombre d’échantillons par aire-échantillon
4.3.2. Installation des pièges
4.3.3. Les pièges de Barber
4.3.4. Les pièges à eau
4.4. Tri et conservation
4.5. Identification des espèces
5. Analyse du sol
6. Traitement des données numériques
6.1. Diversité α (intra-habitat)
6.1.1. Indice de SHANNON-WEAVER ou indice d’entropie
6.1.2. Indice d’hétérogénéité de SIMPSON
6.2. Diversité β (inter-habitats)
6.3. Traitement statistique
6.3.1. Classification Ascendante Hiérarchique
6.3.2. Analyse factorielle des correspondances
6.3.3. Detrended correspondence analysis
6.3.4. Two-way Hierarchical Cluster Analysis
CHAPITRE IV : RÉSULTATS
1. Résultats des analyses pédologiques
2. Inventaire des espèces d’arthropodes récoltées
2.1 Liste systématique globale des différentes espèces d’arthropodes recensées dans les formations à alfa de la zone d’étude
2.2 Répartition des espèces recensées selon leur position systématique
Arachnides
2.2.1. Ordre d’Araignées
Insectes
2.2.2. Ordre d’Orthoptères
2.2.3. Ordre d’Hémiptères
2.2.4. Ordre de Coléoptères
2.2.5. Ordre d’Hyménoptères
2.2.6. Super ordre de Lépidoptères
2.2.7. Ordre de Diptères
2.2.8. Autre groupes
3. Résultats des méthodes classiques de capture
3.1. Variation mensuelle du nombre d’espèces capturées
3.2. Variations mensuelles des captures par les deux facteurs combinés
3.3. La biocénose de Stipa tenacissima
Les racines
Surface du sol
Chaumes
Feuilles
Les épis
4. Résultats du piégeage
4.1. Structuration spatiale des informations élémentaires par agglomération de prélèvements
4.2. Analyse qualitative
4.2.1 Variation de la richesse spécifique des principaux groupes d’arthropodes dans les deux stations
4.1.1. Variation saisonnière des principaux groupes d’arthropodes dans les deux stations selon la richesse spécifique
4.1.2. Variation mensuelle des groupes d’arthropodes dans les deux stations selon la richesse spécifique
4.2. Analyse quantitative
4.2.1. Distribution des effectifs moyens par type de piège
4.2.2. Importance relative des différents groupes d’arthropodes selon l’effectif
4.2.3. Importance mensuelle des différents groupes d’arthropodes selon l’effectif
5. Exploitation statistique des résultats
5.1. Diversité et équitabilité
5.2. Distribution des aires-échantillons selon les facteurs abiotique et biotiques du milieu
5.2.1. Similarité floristique
5.2.2. Classification Ascendante Hiérarchique (CAH)
5.2.3. Analyse factorielle des correspondances (AFC)
5.3. La Classification Ascendante Hiérarchique (CAH)
5.3.1. La Classification Ascendante Hiérarchique (CAH)
5.3.2. Analyse factorielle des correspondances (AFC)
5.4. Influence des gradients environnementaux sur l’ensemble des peuplements (DCA)
5.4.1. Espèces d’Araignées
5.4.2. Espèces de Coléoptères
5.4.3. Espèces d’Hyménoptères
5.4.4. Espèces de Diptères
5.4.5. Espèces d’Orthoptères, Hémiptères et Lépidoptères
CHAPITRE V : DISCUSSIONS
CONCLUSION GÉNÉRALE

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