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Influence du couvert ligneux et de la pâture sur les conditions du milieu
Influence du couvert ligneux et de la pâture sur le microclimat
L’arbre agit sur le microclimat en réduisant le rayonnement solaire. En zone sahélienne, le facteur de transmission ou le pourcentage du rayonnement global à travers la couronne d’Acaciatortilis subsp raddiana, observé en milieu de journée est de l’ordre de 20% (Akpo et Grouzis, 2006), valeur quatre fois moins importante que celle trouvée au Québec en climat polaire par Gagnon (2004). En effet, selon cet auteur, le sous-bois d’une érablière recevra moins de 5% de la lumière qui atteint la cime des arbres. Les mêmes observations ont été faites en climat méditerranéen où Qarro (2006) démontre que le couvert forestier modifie les paramètres microclimatiques tels que la température, le degré d’hygrométrie, la pluviométrie, l’énergie solaire, etc. Selon ces auteurs, cette différenciation est liée à la combinaison de plusieurs facteurs notamment les interactions entre les espèces végétales, le sol, le climat et l’utilisation par les animaux. La part du rayonnement absorbable hors couvert est toujours plus importante que sous couvert (Akpo et Grouzis, 1993). Il en résulte un abaissement des températures. Dans un parc à Acacia tortillis subsp raddiana au Nord du Sénégal, les écarts de température de l’air à un mètre du sol atteignant 6°C sont observés entre les zones couvertes et découvertes. A 10 cm de profondeur, l’amplitude thermique diurne augmente de l’intérieur du couvert (3°C) vers la zone découverte (9°C) (Akpo etGrouzis, 1993). Les arbres limitent l’évapotranspiration en diminuant la température (Ouédraogo etal., 2008, Reij et al., 2005). Le Houérou (1979) rapporte que la fonction écran du couvert ligneux réduit l’évapotranspiration potentielle au niveau du tapis herbacé dans des proportions de 50 à 70% en conditions sahéliennes. Des études effectuées par Guinko (1992) ont montré que le couvert ligneux limite l’évaporation par rapport aux zones découvertes exposées au vent.
L’arbre peut influencer la vitesse du vent. Leenders (2006) a montré dans une étude menée dans le Nord du Burkina Faso qu’une densité de 6 arbres/ha peut réduire la vitesse du vent. Le vent joue un rôle important dans les phénomènes de transfert de fertilité, de perte irrémédiable d’éléments fins (particules argileuses). Les arbres par leur effet de brise vent limitent ce phénomène et la progression du désert (Dancette et Niang, 1979).
D’après Brandt (1987) et Thornes (1990) cités par Derouiche et al., (1996), le couvert végétal vivant à des rôles multiples sur la répartition des précipitations. Il amortit l’énergie cinétique de la pluie avant que l’eau n’atteigne le sol ce qui contribue à limiter l’érosion, divise le ruissellement et limite ainsi sa capacité de transport de sédiments.
D’après un rapport de l’organisation Conservation–Nature, l’élevage serait l’une des causes principales des problèmes environnementaux. Il participe au réchauffement climatique avec 18% de l’émission de gaz à effet de serre (9% de dioxyde de carbone, 31% de méthane, 65% de protoxyde d’azote, 64% d’ammoniac) et à la pollution de l’air. Le surpâturage, en réduisant le couvert végétal, augmente l’albédo de surface (Charney, 1975).
Influence du couvert ligneux et de la pâture sur les conditions édaphiques
Des études ont montré que c’est la nature du sol qui influence l’organisation et le développement de la végétation (Floretet al., 2001). En effet, dans les zones de jachère, la reconstitution de la végétation post-culturale dépend de différents facteurs liés au sol notamment sa texture (Mitja, 1992; Djimadou, 1993; Ouedraogo, 1993; Yossi, 1996, Fournier et al., 2000), son type (Fournier et al, 2000), sa profondeur (Hien, 1996), à son excès d’eau et sa capacité à fournir ou non de l’eau toute l’année (Plandron et Mutja, 1990).Devineau (2000) identifie également une corrélation entre espèces végétales et facteurs chimiques du sol. Il apparaît alors important de disposer de suffisamment d’informations sur l’effet de l’arbre sur le sol pour cerner d’avantage son influence sur la végétation herbacée sous jascente.
L’arbre contribue à améliorer la fertilité du sol à travers l’apport de litière (Akpo, 2004; Reversat, 1986). Toutefois, l’importance de cet effet dépend de l’espèce. Des études ont montré que les espèces fixatrices d’azote améliorent la fertilité du sol grâce à leur capacité à fixer en symbiose l’azote atmosphérique et à absorber le phosphore à travers respectivement les nodosités et les mycorhizes (Dommergues, 1995). Ainsi, la nutrition azotée de la plante se fait grâce à la bactérie et la plante enrichie le sol. Ce pouvoir enrichissant du sol en azote de la plante favorise le développement de la végétation spontanée ou cultivée. Diédhiou et al. (2009) trouvent que les communautés microbiennes sous les arbustes de Guiera senegalensis et Piliostigma reticulatum sont plus diversifiées, moins stressées et semblent être mieux disposées à assurer la décomposition des résidus que dans les sols hors couvert de ces deux espèces. Toutefois, Larwanou et al. (2010) ont trouvé dans leur étude que si certaines espèces comme Faidherbia albida, Guiera senegalensis, Anonna senegalensis, Balanites aegyptiaca etc. participent à la fertilisation du sol d’autres comme Ficus platyphylla, Lannea acida, Acacia nilotica et Gardenia erubescens apparaissent comme des espèces dépressives. Les arbres en hébergeant certains oiseaux et mammifères, participent à travers les déjections de ces derniers à l’amélioration de la fertilité du sol et à la biodiversité (Kalingaraet al., 2007).
Quant à l’effet de l’élevage, Kamuanga (2002), trouve que l’intégration culture-élevage pratiquée en zone de savane offre des avantages considérables sur les systèmes basés sur les cultures pures. Selon FAO (1994), cette pratique autorise un recyclage efficace des nutriments tout en permettant d’augmenter la durabilité des systèmes et de préserver l’environnement. Le fumier peut être utilisé directement comme fertilisant: une tonne de fumier de bovin contient environ 8kg d’azote, 4kg de phosphore et 16kg de potassium. Toutefois, l’auteur trouve que dans l’extrême nord du Cameroun, les charges de pâturage importantes ont conduit parfois à une destruction des sols entrainant une dégradation du couvert végétal. Cet effet négatif du pâturage est bien défendu par certains auteurs qui trouvent qu’il participe à l’accélération de la déforestation, de l’érosion du sol (dégradation mécanique des sols de texture fine à moyenne à travers le piétinement) en cas de surcharge des pâturages et de forte concentration du bétail autour des points d’eau (Yossi, 1996; Rapport de l’organisation Conservation – nature; rapportorganisation nature Québec 2011).
Influence du couvert ligneux et de la pâture sur la végétation herbacée
Même si une compétition entre ligneux et herbacée pour l’eau est souvent évoquée (Fowler, 1986; Belsky, 1990), il est généralement admis que le couvert ligneux influence positivement la strate herbacée sous-jacente. La plupart des auteurs concluent que la production de la strate herbacée sous couvert est deux à quatre fois plus élevée que dans la zone découverte et le tapis herbacé reste vert 3 à 4 semaines plus longtemps au début de la saison sèche, (Charreau et Vidal, 1965 ; Akpo,1993;Maïga, 1997 ; Akpo, 1998; Akpo, 2004). Akpo et al., 2003 trouvent que la teneur en eau du fourrage récolté durant la phase de croissance de la végétation varie de 70
à 30% sous l’arbre à 55 à 20% hors couvert, le biotope sous couvert offre ainsi des conditions d’alimentation en eau plus favorables aux végétaux qui s’y développent. Cependant, Gbémavo et al. (2010) et Kessier(1992) ont respectivement montré un effet dépressif du couvert ligneux sur la culture sous-jacente au nord du Benin et au BurkinaFaso. Les travaux de Maïga (1997) ont montré que cet effet dépend de l’espèce considérée mais aussi des interactions entre ligneux et herbacées. Cet auteur, en comparant les rendements du mil et du sorgho sous Acacia albida (Kaad), Vitellaria paradoxa(karité) etParkia biglobosa (néré) trouve qu’ils sont meilleurs sous Acacia albida suivi du Vitellaria paradoxa(karité) suivi de Parkia biglobosa(néré).
Quant au pâturage, Devineau (1999) a montré que le pâturage influence fortement les successions post-culturales et la diversité des herbacées en participant à la disparition des espèces fortement appétées. Seules les espèces peu ou non appétées vont alors persister dans le milieu. Rousset et al. (1999) précisent que même si le pâturage freine fortement le processus de fermeture des paysages, il limite fortement la régénération de certaines espèces. Cependant, Akpo (1996) a montré que la pâture augmente la diversité végétale car le bétail assure la dissémination des semences dans les biotopes fréquentés (zoochorie).
Le bétail en consommant les ligneux, influence la végétation herbacée à travers la réduction de la quantité de litière (Bremen et Kesler, 1994; Floret et al., 1995; Donfack, 1998, Rousset et al. (1999)).
MATERIEL ET METHODES
Le cadre biophysique
Présentation de la communauté rurale de Léona
La Communauté Rurale (CR) de Léona se trouve au Centre –Est de la région de Louga, dans l’arrondissement de Sakal, Département de Louga (Carte 1). Elle s’intègre dans un espace plus vaste appelé littoral Nord sénégalais ou la « grande côte». La CR de Léona est comprise entre les latitudes 15°40’ : 15°50’ Nord et les longitudes 16°20’ : 16°35’ Ouest (carte 2).Elle a une superficie de 415 km², soit 36% de l’arrondissement de Sakal.
Son relief est composé d’une succession de dunes et de dépressions qui conditionne la nature et la disposition des unités pédologiques et des groupements végétaux (Ndiaye, 2000).
Elle dispose d’une frange maritime de 18 km de longueur sur les 50 km de côte de la région de Louga. Par ailleurs sur la base de considérations socio-économiques, la communauté rurale est divisée en deux sous zones: la sous zone des Niayes et la sous zone du Dieri.
• La sous zone des Niayes
Elle couvre le 1/5 de la superficie de la communauté rurale soit une superficie de 83km2 et est adossée à la mer sur une longueur de 18km. S’agissant des caractéristiques climatiques, cette sous zone est située entre les isohyètes 250 mm et 550 mm. Elle connaît grâce à l’influence de l’alizé maritime un climat de type subcanarien essentiellement caractérisé par un fort taux d’humidité relative et un déficit de saturation relativement faible.
Cette sous zone est marquée par une succession d’élévations dunaires et de dépressions (bas fonds ou cuvettes) avec des sols dominants de types argilo-sableux (deck-dior), lourds, riches et propices à l’agriculture, particulièrement au maraîchage, d’où son importance dans cette zone.
• La sous zone du Dieri
Le Dieri occupe toute la partie de la communauté rurale allant du centre à l’Est. Elle couvre une superficie de 332 km2 Soit les 4/5 de l’étendue de la communauté rurale.
Le relief y est relativement plat et les types de sol dominants sont les sols ferrugineux tropicaux (Dior). Ce type de sol, léger et facile à travailler est souvent pauvre du fait de son utilisation abusive. Par ailleurs, le Dieri a un climat de type sahélien mais connait tout de même l’influence de l’alizé continental et de l’alizé maritime.
Sur le plan hydrologique, les eaux de surface sont quasi-inexistantes sauf dans les plans d’eau stagnante pendant la saison des pluies et qui se dessèchent juste après la fin de la saison des pluies. La nappe phréatique est de bonne qualité et sa profondeur varie entre 20 et 40 mètres.
Le climat
La CR de Léona a une position côtière lui confère une certaine spécificité. En effet, cette zone est sous l’influence du climat subcanarien marqué par la présence de l’alizé maritime et par conséquent une faiblesse des températures. Son climat est caractérisé par l’alternance de deux saisons très marquées:
• Une saison sèche qui va d’octobre à juin (09 mois) et sous l’influence d’un vent chaud et sec, l’harmattan.
• Une saison pluvieuse de juillet à septembre (03 mois) durant laquelle un vent maritime chaud et humide, la mousson se fait sentir avec une température moyenne de 25°C. La pluviométrie moyenne est de 289,8mm (Diagne, 2007). La pluviométrie de l’année d’étude (2011) s’élève à 284mm (ANAMS).
L’hydrologie
Les dépôts dunaires sont parcourus par un système de formations aquifères. Ces nappes sont peu profondes au niveau du cordon littoral (3m) puis s’enfoncent rapidement vers l’intérieur des terres (30 m et plus). Dans la zone des niayes la nappe phréatique est peu profonde (5 à 6m).
Les types de sol
On distingue trois types de sols dans la communauté rurale de Léona (Diagne 2007)
• Les sols ferrugineux-tropicaux (Dior): localisés dans la zone du Diéri, s’étendent sur 332 Km2 soit 80 % de la superficie totale du terroir communautaire. De nature meuble et perméable, cette unité pédologique est peu fertile du fait, d’une texture sableuse grossière et d’une dégradation de plus en plus poussée qui est occasionnée par l’érosion surtout éolienne (Harmattan). Néanmoins, les sols ferrugineux tropicaux (Dior) sont très propices aux cultures pluviales, notamment céréalières et oléagineuses. Ce qui explique la prépondérance de telles spéculations (mil, arachide, niébé, etc.) dans les activités économiques.
• Les sols argileux-sableux (Deck-Dior) couvrent moins de 19% du terroir et occupent en grande partie la zone des Niayes. Ils sont appauvris par une surexploitation liée à l’agriculture et par l’érosion. Cependant, ce type de sol demeure riche en matières organiques et présente de bonnes aptitudes pour l’exploitation des cultures maraîchères, céréalières et arachidières.
• Les sols Deck (argileux et hydromorphes) représentent 1% des terres et sont dispersés entre les zones des Niayes et du Diéri. Ils sont riches en éléments minéraux et en matières organiques; ce qui leur confère une coloration brune et brun – rouge. En outre, grâce à leur texture argileuse fine, ils possèdent une grande capacité de rétention d’eau. Forts de toutes ces caractéristiques, les sols Deck, qui sont localisés dans les bas-fonds, constituent les zones de prédilection pour les cultures maraîchères auxquelles s’adonne de plus en plus la population.
La végétation
Dans les Niayes, la végétation est caractérisée par un large programme de reboisement avec comme principales espèces Casuarina equisetifolia, Eucalyptus camadulensiset Prosopis juliflora. Par contre dans le Dieri, la végétation est de type steppe à épineux essentiellement dominée par les mimosacées et les combrétacées et connaît une dégradation avancée.
L’élevage
L’élevage occupe 5% de la population. Quatre principaux types d’élevage sont développés par la population de la communauté rurale de Léona. Il s’agit de: l’élevage extensif, l’embouche, l’élevage de case et l’aviculture. Mais au regard du mode d’élevage dominant qui est l’élevage extensif, l’alimentation du bétail repose sur l’exploitation des pâturages naturels.
les paramètres mesurés
A la fin de la saison des pluies (en octobre 2011),la production de phytomasse, la diversité et le recouvrement de la strate herbacée ont été évalués au maximum de végétation dans chaque placette. La production de phytomasse est évaluée par la méthode de la récolte intégrale qui consiste à couper l’herbe à 5cm du sol (Levang et Grouzis, 1980). La phytomasse de chaque espèce a été séparée puis mise dans une enveloppe et séchée à l’étuve pendant 72 heures à 65° C jusqu’à poids constant.
La diversité de la strate herbacée a été étudiée à travers la méthode d’inventaire floristique. Ainsi toutes les espèces végétales ont été inventoriées et leur importance relative estimée à l’aide du recouvrement. L’étude de la diversité a porté sur la richesse spécifique moyenne et des indices de diversité de Shannon Weaver (H) et de régularité de Pielou. L’indice de diversité de Shannon-Weaver (H) est fondé sur la théorie de l’information. Il est exprimé en bits, les valeurs extrêmes étant comprises entre 0,5 (diversité très faible) et 4,5 bits environ (très grande diversité) Saidou et al., (2010). La formule utilisée pour le calcul de l’indice de diversité de Shannon dans ce travail est de: H = − ∑.
Variation de la richesse spécifique moyenne en fonction de l’espèce ligneuse arbre
La richesse spécifique des herbacées varie d’un minimum de 3 Sp. Moy/m2 sous F. albida à un maximum de 22 Sp. Moy/m2 sous B. aegyptiaca (e4), N. macrophylla (e8) et S. birrea (e9) (Tableau 10). La richesse spécifique moyenne des herbacées est plus élevée sous C. glutinosum, A. senegal, B. aegyptiaca et S. birrea. Sous ces espèces, les richesses spécifiques ne sont pas significativement différentes. Elles sont suivies de A. digitata, N. macrophylla, A. tortillis, T. indica et
F. albida qui ont un effet identique sur la richesse spécifique moyenne. Leur effet est différent de celui de Z. mauritiana et C. integrifolia sous lesquelles la richesse spécifique n’est pas significativement différente et elle est significativement plus faible comparée à celle observée sous toutes les autres espèces. Les richesses spécifiques moyennes sous A. senegal, A. digitata, B. aegyptiaca, C. glutinosum, N. Macrophylla, S. birrea sont supérieures à la moyenne générale.
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Table des matières
Résumé
Introduction
Chapitre I : Synthèse bibliographique
1.1. Influence du couvert ligneux et de la pâture sur les conditions du milieu
1.1.1. Influence du couvert ligneux et de la pâture sur le microclimat
1.1.2. Influence du couvert ligneux et de la pâture sur les conditions édaphiques
1.2. Influence du couvert ligneux et de la pâture sur les herbacées
Chapitre 2: Matériel et méthode
2.1. Le cadre biophysique
2.1.1. Présentation de la communauté rurale de Léona
2.1.2. Le climat
2.1.3. L’hydrologie
2.1.4. Les types de sol
2.1.5. La végétation
2.1.6. L’élevage
2.2. Le dispositif expérimental
2.3. Les paramètres mesurés
2.4 Caractéristiques des ligneux
2.5. Traitement statistique des données
Chapitre 3 : Résultats
3.1. Influence du couvert ligneux et de la pâture sur la production de phytomasse herbacée moyenne
3.1.1. Variation de la production de phytomasse herbacée moyenne en fonction des différents facteurs
3.1.1.1. Variation de la production de phytomasse herbacée en fonction de l’espèce ligneuse
3.1.1.2. Variation de la production de phytomasse herbacée en fonction du site
3.1.1.3. Variation de la production de phytomasse herbacée en fonction de la protection
3.1.2. Conclusion
3.2. Influence du couvert ligneux et de la pâture sur la diversité des herbacées
3.2.1. Variation de la richesse spécifique moyenne en fonction des différents facteurs chez les arbres
3.2.1.1. Variation de la richesse spécifique moyenne en fonction de l’espèce ligneuse arbre
3.2.1.2. Variation de la richesse spécifique moyenne en fonction de la protection chez les arbres
3.2.2 Variation de la richesse spécifique moyenne en fonction des différents facteurs chez les arbustes
3.2.3. Cortège floristique
3.2.4. Conclusion
3.3. Influence du couvert ligneux et de la pâture sur le recouvrement des herbacées
3.3.1. Variation du recouvrement moyen des herbacées en fonction des différents facteurs chez les arbres
3.3.1.1. Variation du recouvrement moyen des herbacées en fonction de l’espèce ligneuse
3.3.1.2. Variation du recouvrement moyen des herbacées en fonction de l’interaction espècesite
3.3.2. Variation du recouvrement moyen des herbacées en fonction des différents facteurs chez les arbustes
3.3.2.1. Variation du recouvrement moyen des herbacées en fonction de l’espèce ligneuse
3.3.2.2. Variation du recouvrement moyen des herbacées en fonction du site..
3.3.3. Conclusion
Chapitre 4
4.1. Discussion générale
4.1.1. Influence du couvert ligneux et de la pâture sur la production de phytomasse herbacée
4.1.2. Influence du couvert ligneux et de la pâture sur la diversité des herbacées
4.1.3. Influence du couvert ligneux et de la pâture sur le recouvrement des herbacées
4.2. Conclusions et perspectives
Synthèse bibliographique
Annexe
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