EVALUATION DES IMPACTS DU FEU SUR LA BIOLOGIE DE QUELQUES ESPECES VEGETALES

Flore et végétation

Végétation Ce massif fait partie du domaine du centre, sous domaine du centre moyen et étage des pentes occidentales (Humbert, 1955). La région appartient à la zone écofloristique occidentale de moyenne altitude (FARAMALALA et RAJERIARISON 1999), la végétation climacique est une forêt sclérophylle de la série à Uapaca bojeri et SARCOLAENACEAE. Plusieurs formations végétales constituent ce massif : forêt sclérophylle à Uapaca bojeri, savane arborée, savane arbustive, pseudosteppe, formation rupicole et forêt galerie (Carte 3), la formation herbeuse domine, elle couvre 40% de la surface du massif (BIRKINSHAW, 2004). Les plantations des Pinus et d’Eucalyptus sont remarquables dans les zones périphériques
Flore L’endémicité et la diversité des espèces végétales présentes dans la région d’Ibity, témoignent de sa richesse du point de vue floristique : 242 espèces, réparties en 161genres et 64 familles, ont été recensées d’après les inventaires faites par l’équipe du MBG. La liste floristique des espèces existant à Ibity se trouve en ANNEXE III. Le taux d’endémisme spécifique est de 67.6%. Le site abrite 3 familles endémiques, ASTEROPEIACEAE (1 espèce), SARCOLENACEAE (5 espèces), et KALIPHORACEAE ( 1 espèce ) (BIRKINSHAW, 2004).

Pollinisation

   Trois individus de Aloe capitata var quartzicola en floraison et en fructification ont été sélectionnés dans chaque zone pour le suivi, une inflorescence porte au moins une cinquantaine de fleurs. Certaines caractéristiques florales susceptibles d’attirer les visiteurs sont présentées en annexe XIII. Elles permettent de voir la fréquence et le type des visiteurs pendant une journée dans les deux zones. L’examen de ces tableaux a montré que :
►trois visiteurs ont été observés : Soimanga (Souimanga nectariina), Mouche, Abeilles (Apis mellifera)
►ces visiteurs ne viennent pas aux mêmes heures sur les fleurs (ainsi, dans la zone non brûlée, de15h à 15h 30 les fleurs ont été visitées par des mouches et des abeilles et dans la zone brûlée, par le Soimanga)
►il n’y a pas des visiteurs pendant la nuit
►le comportement des visiteurs est différent :
♦Le soimanga, oiseau à bec assez long, pointu et arqué suce le nectar. Quelques fois il abîme les tépales pour prendre ce nectar sans endommager les organes reproducteurs. Ce mouvement pourrait assurer le transport des pollens mûrs sur le stigmates de la fleur.
♦L’abeille se nourrit du nectar et du pollen, ses pattes piétinent les pollens et la surface stigmatique de la fleur. En se déplaçant de fleur en fleur, l’abeille dépose les pollens sur les stigmates d’autres pollens (Photo 10)
♦La mouche est un simple visiteur car elle ne consomme ni de nectar ni le pollen. (Photo 11)
La comparaison des tableaux (annexe XIII), sur la fréquence et le comportement des visiteurs dans les deux zones a donné les mêmes résultats. Ainsi, dans cette étude, le feu n’a aucun effet sur la pollinisation.

IMPACTS DES FEUX SUR LA BIOLOGIE DES ESPECES CIBLEES

   La synthèse des impacts du feu sur la biologie des dix espèces ciblées est présentée sur le tableau 10. L’analyse de ce tableau a permis de mettre en évidence les conséquences du passage du feu :
►Sur la phénologie, l’effet dépend surtout de la résistance de certains organes de la plante et de la reconstitution rapide des parties aériennes brûlées. Ainsi, cinq groupes d’espèces ont pu être distingués :
♦ groupe A : la floraison et la fructification sont interrompues par le feu ( Vernonia polygala, Dialypetalum compactum, Pentachlaena latifolia Protorhus ibityensis ),
♦ groupe B : la floraison et la fructification ont eu lieu mais la période de floraison est plus courte (Dioscorea hexagona),
♦ groupe C : la floraison et la fructification ont eu lieu mais la période de floraison est précoce (Pachypodium brevicaule ),
♦ groupe D : la floraison et la fructification ont eu lieu mais la période de la floraison est tardive (Aloe capitata var quartzicola, Philgamia glabrifolia, Leptolaena bojeriana),
♦ groupe E : il n’y a pas de relation étroite entre le feu et la floraison (Uapaca bojeri).
► sur la pollinisation, six mois après le passage du feu, aucun effet sur la pollinisation des espèces Aloe capitata var quartzicola et Pachypodium brevicaule n’a été observé. Il n’agit pas sur la fréquence des visiteurs ou pollinisateurs.
► sur la germination : celle-ci a été meilleure pour Vernonia polygala, Pachypodium brevicaule et Philgamia glabrifolia dans la zone non brûlée et pour Uapaca bojeri dans la zone brûlée. Pour les espèces (Dialypetalum compactum, Leptolaena bojeriana, Protorhus ibityensis, Pentachlaena latifolia, Dioscorea hexagona, Aloe capitata var quartzicola) aucune graine n’a germée ni dans la zone non brûlée ni dans la zone brûlée.
► Sur la croissance : elle est très significative six mois après le passage du feu pour les Microphanérophytes et Nanophanérophytes (Vernonia polygala, Dialypetalum compactum, Leptolaena bojeriana, Protorhus ibityensis, Pentachlaena latifolia, Philgamia glabrifolia,), et neuf mois après le brûlis pour Pachypodium brevicaule. L’action du feu entraîne la modification du rythme de la croissance en provoquant un certain arrêt durant la saison pluvieuse de l’espèce Chaméphyte succulente Aloe capitata var quartzicola. Ainsi, ce type de feu est favorable à la croissance de neuf espèces cibles ( Dioscorea hexagona, Vernonia polygala, Dialypetalum compactum, Leptolaena bojeriana, Prororhus ibityensis, Pentachlaena latifolia, Philgamia glabrifolia ) durant la saison pluvieuse, après le feu, et entraîne une certaine modification de la croissance de Aloe capitata var quartzicola.
► sur la mortalité, pour toutes les espèces ciblées, le feu n’a aucun effet sur leur survie, mais la stratégie de leur résistance au passage du feu est différente :
♦ la régénération par rejet pour les espèces ligneuses (Vernonia polygala, Dialypetalum compactum Leptolaena bojeriana, Pentachlaena latifolia, Protorhus ibityensis, Uapaca bojeri).
♦ L’épaississement de l’écorce pour Uapaca bojeri,
♦ la crassulescence des feuilles pour Aloe capitata var quartzicola,
♦ la pachycaulie des tiges de Pachypodium brevicaule,
♦ la présence de tubercules des organes souterrains de Dioscorea hexagona.

L’impact du feu sur la germination

   Dans son habitat naturel, la levée de dormance de Uapaca bojeri semble être déclenchée par le feu. De nombreux auteurs ont confirmé que les levées issues du feu tardif et du feu précoce sont beaucoup plus nombreuses que celles du témoin à cause de la chaleur et de la fumée (BROWN, 1993 : BAXTER et al, 1994 ; BALDWIN et al, 1994 ; PIERCE et al, 1995 ; DIXON et al, 1995 ; ROCHE et al, 1997 ; 1998 ; KEITH, 1997). En effet, la chaleur agit au niveau de la fissuration du tégument de la graine. Pour Vernonia polygala, Philgamia glabrifolia, le feu presnte un impact négatif ; selon LAMONT et al en 1993, le feu peut avoir un effet néfaste sur la levée par destruction des graines, épuisement du sol ou exposition des jeunes plantes aux herbivores.

IMPACTS DU FEU SUR LE SOL

   Dans la zone brûlée, la modification de la composition chimique est peu importante dans nos résultats, celle-ci est en relation avec la période de prélèvement des sols. Les prélèvements effectués par TRABAUD (1983), GRANIER (1967) et RAKOTOARIMANANA (2002) trente jours après la mise à feu montrent l’enrichissement du sol en substances nutritives, ces éléments minéraux sont concentrés en grande partie dans les cendres, et leur incorporation et accumulation dans le sol modifient la composition chimique. Ainsi à court terme, le feu peut avoir des effets positifs sur la concentration des éléments chimiques dans le sol BOERNER 1982, CHRISTENSEN 1973 ; 1977. Mais dans cette étude, le prélèvement a été effectué quatre mois après le passage du feu. Selon TRABAUD (1994) et RAVAOARINIVO (1998) la majeure partie des substances nutritives sont déjà à ce moment absorbées par les systèmes racinaires des plantes. Par conséquent, les teneurs en substances nutritives sont plus faibles. Combinés à l’action de ruissellement le long de la pente et de la forte pluviosité, ces éléments sont lessivés et l’appauvrissement du sol devient significatif. En plus, l’analyse chimique a été faite huit mois après le prélèvement, pendant ce temps l’activité microbienne continue dans le sol et peut changer la composition chimique. Le résultat aurait été plus précis si l’analyse du sol a été effectuée dans le temps (une semaine ou au moins un mois après le prélèvement).

Table des matières

INTRODUCTION
Première partie : Milieu d’étude
I MILIEU D’ETUDE
I.1 Situation géographique
I.2 Climat
I.3 Température
I.3.1 Pluviométrie
I.3.2 Diagramme ombrothermique
I.3.3 Humidité
I.3.4 Bioclimat
I.3.5 Vent
I.4 Topographie et relief
I.5 Géologie
I.6 Hydrologie
II MILIEU BIOTIQUE
II.1 Flore et végétation
II.1.1 Végétation
II.1.2 Flore
II.2 Faune
II.3 Population et activités humaines
II.3.1 Population
II.3.2 Autres activités
II.3.3 Exploitation des ressources naturelles
Deuxième partie : Matériels et méthodes
I MATERIELS D’ETUDES
I.1 Choix des espèces cibles
I.2 Classification, description et distribution des espèces ciblées
I.2.1 Aloe capitata var quartzicola
I.2.2 Dialypetalum compactum
I.2.3 Vernonia polygala
I.2.4 Dioscorea hexagona
I.2.5 Leptolaena bojeriana
I.2.6 Pachypodium brevicaule
I.2.7 Pentachlaena latifolia
I.2.8 Philgamia glabrifolia
I.2.9 Protorhus ibityensis
I.2.10 Uapaca bojeri
II METHODOLOGIE
II.1 Recherches bibliographiques
II.2 Choix des sites d’études
II.3 Etude du sol
II.3.1 Etude sur terrain
II.3.2 Etude au laboratoire
II.4 Flore et végétation
II.4.1 Caractéristiques écologiques
II.4.2 Etude biologique des espèces
II.4.2.1 Etat phénologique
II.4.2.2 Pollinisation
II.4.2.3 Germination
II.4.2.4 Croissance
II.4.2.5 Mortalité
Troisième partie : Résultats et interprétations
I LOCALISATION ET EMPLACEMENT DES PARCELLES
II TYPES BIOLOGIQUES DES ESPECES CIBLEES
III RESULTATS DES ANALYSES DU SOL
IV BIOLOGIE DES ESPECES
IV.1 Aloe capitata var quartzicola
IV.1.1 Phénologie
IV.1.2 Pollinisation
IV.1.3 Germination
IV.1.4 Croissance
IV.1.5 Mortalité
IV.2 Dialypetalum compactum
IV.2.1 Phénologie
IV.2.2 Germination
IV.2.3 Croissance
IV.2.4 Mortalité
IV.3 Dioscorea hexagona
IV.3.2 Phénologie
IV.3.2 Germination
IV.3.3 Croissance
IV.3.4 Mortalité
IV.4 Leptolaena bojeriana
IV.4.1 Phénologie
IV.4.2 Germination
IV.4.3 Croissance
IV.4.4 Mortalité
IV.5 Pachypodium brevicaule
IV.5.1 Phénologie
IV.5.2 Pollinisation
IV.5.3 Germination
IV.5.4 Croissance
IV.5.5 Mortalité
IV.6 Pentachlaena latifolia
IV.6.1 Phénologie
IV.6.2 Germination
IV.6.3 Croissance
IV.6.4 Mortalité
IV.7 Philgamia glabrifolia
IV.7.1 Phénologie
IV.7.2 Germination
IV.7.3 Croissance
IV.7.4 Mortalité
IV.8 Protorhus ibityensis
IV.8.1 Phénologie
IV.8.2 Germination
IV.8.3 Croissance
IV.8.4 Mortalité
IV.9 Uapaca bojeri
IV.9.1 Phénologie
IV.9.2 Germination
IV.9.3 Croissance
IV.9.4 Mortalité
IV.10 Vernonia polygala
IV.10.1 Phénologie
IV.10.2 Germination
IV.10.3 Croissance
IV.10.4 Mortalité
V IMPACTS DES FEUX SUR LA BIOLOGIE DES ESPECES CIBLEES
Quatrième partie : Discussions des résultats
I CHOIX DE L’EMPLACEMENT DES PARCELLES
II IMPACT DU FEU SUR LA BIOLOGIE DES ESPECES CIBLEES 
II.1 L’impact du feu sur la phénologie
II.2 L’impact du feu sur la germination
II.3 L’impact du feu sur la croissance
II.4 Impact du feu sur la mortalité
III IMPACT DU FEU SUR LE SOL
CONCLUSION GENERALE ET RECOMMANDATIONS
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES

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