Jachère herbacée ou jachère jeune

Jachère herbacée ou jachère jeune

INTRODUCTION

LES FORÊTS TROPICALES HUMIDES : Caractéristiques générales et cadre de la recherche.

Les forêts tropicales sont des écosystèmes qui, au-delà de leur répartition géographiques (45% en Amérique du Sud et Centrale ; 30% en Afrique ; 16% en Asie et 9% en Océanie) possèdent une grande complexité morpho-structurale et même floristique (Jabot, 2009). Partout où ces forêts ont fait l’objet d’études approfondies, on y relève une diversité des formes (White et Edward, 2001) et une certaine compartimentation structurale constituée d’éléments jouissant des mêmes conditions écologiques, faisant de ces forêts des écosystèmes les plus diversifiés de la planète (Blanc, 1998). A cette grande diversité des formes et d’habitats qu’on y rencontre, poursuivent les auteurs précités, il s’ajoute une grande diversité d’interactions biotiques et abiotiques, et aussi une diversité des stratégies biologiques qui accentuent leur complexité fonctionnelle et qui rendent difficile la maitrise de leur fonctionnement. En outre, du point de vue floristique, il est admis que la grande diversité observée en forêts tropicales reste la conséquence de l’abondance des espèces rares dont les populations ne dépassent pas l’effectif de 10 individus à l’Hectare (Traissac, 2003), bien que cette observation dépende d’un type forestier à un autre et aussi d’un habitat à un autre. Spatialement, les différentiations physiographiques observées à l’intérieur de ces forêts induisent des variations édaphiques qui s’expriment généralement par des variations floristiques marquées (Richards, 1952 ; Fournier et Sasson, 1983 ; Lisingo, 2009, White, 2001). Il en résulte une structuration floristique qui affecte parfois de manière significative les populations d’arbres.

Par ailleurs, le rôle éco-climatique que jouent ces entités biologiques d’une part dans la stabilisation des climats locaux et régionaux par la séquestration du carbone et le maintien des précipitations, d’autre part, dans la fourniture des services éco-systémiques (Viandes, Fruits, plantes médicinales, bois pour le chauffage et l’industrie) aux populations locales voire aux gouvernements des Etats qui en possèdent, fait de la problématique de leur conservation un enjeu international qui motive leur gestion durable (Méchain, 2009).

PROBLEMATIQUE

En forêts tropicales, tout un éventail des théories ont été développées pour répondre à la question centrale de l’écologie de communautés relative à la coexistence d’une diversité des populations ainsi qu’à leur structuration spatiale (Jabot, 2009). Si chacune d’elles a apporté en pratique des éléments de justification, le problème du déterminant majeur qui régit ces assemblages spécifiques dans une communauté particulièrement végétale reste une préoccupation des scientifiques. En effet, la complexitédes interactions biotiques à l’intérieur d’un système écologique d’une part, et d’autre part,
l’indépendance marquée des expressions biologiques des certaines populations face à certains facteurs du milieu, ne rend nullement aisée le travail de la mise en évidence des déterminants écologiques d’une expression biologique donnée. Toutefois, le sol étant un facteur environnemental stable et majeur de l’organisation spatiale de la diversité végétale (Traissac, 2003 ; Flore, 2005), ses qualités physiques particulièrement celles liées à sa capacité hydrique, a toujours été considéré comme un déterminant efficace non seulement de la distribution des abondances spécifiques mais également celle influençant de manière significative la structuration spatiale des populations d’arbres et de l’ensemble de la végétation (Fournier et Sasson, 1983, Blanc, 1988 ; Sabatier et Prévost, 1990 ; Flore, 2005). En effet, Flore (2005) souligne qu’en forêts tropicales humides, si la lumière est une ressource critique, le régime hydrique du sol constitue une forte contrainte qui règle non seulement le recrutement des individus des populations mais aussi qui détermine leur répartition à l’intérieur de chaque système forestier. La sensibilité des espèces d’arbres à l’engorgement des sols dû à la proximité d’une nappe phréatique entraîne une réduction parfois sensible de la densité de certaines populations (Couteron et al. 2003 cité par Flore, 2005). De ce qui précède, Sabatier et Prévost (1990) soulignaient déjà le fait qu’en forêt tropicale, plusieurs espèces affichent à la fois un comportement erratique ou grégaire, déterminé par la nature du substrat colonisable sur lequel l’espèce se développe. Ce qui sous entend qu’en considérant cette variable environnementale, une série des modèles de distributions spatiales peuvent être mises en évidence à l’intérieur d’un système forestier (Bahati, 2011) au regard de la différentiation physio-édaphique qui s’observe dans ces forêts.

HYPOTHESES

 Au regard des perturbations induites, les distributions des diamètres expriment des structures plus erratiques qu’équilibrées.
 Il existe une similarité floristique entre ces différentes parcelles.
 Spatialement la diversité ne présente pas des différences significatives.
 Les populations prisent dans l’ensemble affichent une distribution agrégée mais ces distributions sont aléatoire lorsque ces populations sont considérées individuellement.

OBJECTIFS.

Objectif Général

L’objectif général de cette étude est de mètre en évidence l’implication des facteurs édaphiques liés à l’hydromorphie du sol sur la structure, la diversité et la distribution spatiale des populations d’arbres dans un peuplement soumis aux perturbations forestières.

Objectifs spécifiques

 Evaluer l’impact de l’hydromorphie édaphologique sur les structures diamétriques et sur la diversité de la forêt sous le régime des perturbations forestières,
 Apprécier spatialement l’implication de ce type de sol sur le degré de similarité entre les différentes parcelles,
 Identifier, quantifier et modéliser les distributions spatiales des populations arbres établies sur sols hydromorphes,

INTERET DU TRAVAIL

De manière générale, Il est admis que la gestion rationnelle des forêts tropicales passe par la compréhension de son fonctionnement écologique qui doit s’appuyer impérativement sur des modèles structuraux pour orienter efficacement les actions en faveur de la conservation si l’on veut pérenniser les multiples services éco-systémiques que fournissent ces forêts (Pélissier, 1995 ; Guéneau et Jacobée, 2005 ; Couteron, 2006 ; Yalanga, 2012). En outre, si la production des modèles structuraux est un atout majeur qui conduit à la mise en place des stratégies efficaces de gestion des forêts tropicales, la connaissance des déterminants environnementaux qui façonnent ces modèles est d’une importance non négligeable voire capitale. Dans ces conditions, notre travail revêt en soi un double intérêt : Premièrement sur plan scientifique, il conduit à une compréhension de l’implication des facteurs environnementaux dans la définition des différents modèles écologiques particulièrement ceux liés à la distribution des abondances spécifiques et la dispersion des populations d’arbres et deuxièmement, il constitue un outil écologique valable qui pourra aider les gestionnaires de cette réserve à entamer des actions de gestion efficaces dans le cadre général de la conservation.

TRAVAUX ANTÉRIEURS

Il existe une diversité de littérature relative aux peuplements forestiers établis sur sols hydromorphes dans le monde.
Amougou (1986) par exemple, fit l’étude botanique et écologique de la vallée inondable du Haut Nyong et ses affluents au Cameroun. Sabatier et Prévost (1990) abordèrent la question liée aux peuplements établies sur sols hydromorphes dans leur étude sur la composition floristique et la diversité des peuplements forestiers de Guyane française. Pour la République Démocratique du Congo, en dehors du travail d’Evrard (1968) sur l’écologie du peuplement forestier des sols hydromorphes de la cuvette Congolaise, Apema (1995) en fit une synthèse phytosociologique des végétations aquatiques et semi-aquatique.

SUBDIVITION DU TRAVAIL

Notre travail est subdivisé en six parties. Dans la partie introductive qui constitue la première partie de ce travail, nous avons résolu de présenter les considérations générales sur les forets tropicales humides en y adjoignant, la problématique du sujet, les questions, les hypothèses y relatives ainsi que les objectifs et l’intérêt de cette recherche. La deuxième partie de ce travail est consacrée à la situation géographique et administrative de la cette réserve et aux caractéristiques éco-climatiques du milieu entre autres, son climat, sa végétation, son type des sols et enfin son hydrographie. Dans la troisième partie, nous avons détaillé les différents matériels qui nous ont permis de récolter nos données ainsi que les différentes méthodes d’analyses utilisées. La quatrième partie résume les différents résultats obtenus. La discussion de nos données qui constitue la cinquième partie de ce travail est consacrée à l’analyse des nos hypothèses au regard des résultats obtenus par d’autres auteurs. Dans la dernière partie, nous présentons les conclusions de ce travail à la lumière de la problématique posée.

Forêt secondaire vieille

La forêt secondaire vielle de Masako est une formation forestière caractérisée par une nette complexité physionomique due à la dominance des lianes et des grandes Marantaceae. La stratification bien que moins marquée à l’intérieure des cette forêt, on y observe une dominance dans la strate arborescente des espèces telles que : Petersianthus macrocarpus ; Zanthoxyllum gilletii ; Ricinodendron heudelotii, Entandrophragma Sp ; Mitragyna stipulosa et quelques individus de Musanga cecropioides, qui forment le maillon des émergents et diverses espèces de Trichilia, des Entandrophragma, qui forment la strate dominée. Dans cette forêt, on note la présence de certains éléments des forêts matures, en l’occurrence des jeunes individus de Gilbertiodendron dewevrei, d’anonidium mannii et dans son sous bois, la présence de l’espèce Alchornea floribunda (Juakaly, 2002).

Forêt primaire

La forêt primaire de cette réserve est un assemblage des deux formations forestières qui sont : la forêt mixte où on note une complexité morpho-floristique sans dominance spécifique d’une population et la forêt monodominante à Gilbertiodendron dewevrei (Aruna, 2012). La forêt à Gilbertiodendron dewevrei est caractérisée par une litière abondante, peu décomposée et a une épaisseur de plus ou moins 20 cm. Elle a un dôme très discontinu et ouvert à plusieurs endroits ; une abondance de lianes pouvant atteindre la canopée de la forêt et dépasser 50 cm de circonférence environ 10 à 15 cm de diamètre ; un encombrement du sous-bois réduisant ainsi la visibilité à une distance de 10 à 15 cm. Elle présente physionomiquement l’aspect d’une forêt secondaire âgée (Mabay, 1994).

MATERIEL ET METHODES

MATERIEL

Pour bien réaliser le présent travail, nous avons utilisé le matériel ci-après:
 Deux pentadécamètres, pour la délimitation de nos placeaux d’étude et la prise des mesures entre les individus par rapport aux axes X, Y
 Un dbh- mètre pour mesurer le D.B.H. (Diamètre à la hauteur de poitrine) ;
 Une machette pour ouvrir le layon ;
 Un décamètre pour mesurer les distances entre les espèces ;
 Une boussole ;
 Un catalogue et des fiches de terrain pour la prise des données.

METHODES.

Identification du milieu d’étude et Installation des dispositifs.

La première étape pour ce travail était l’identification des milieux d’études (sols hydromorphes). Par la suite, nous avons procédé à l’installation des nos dispositifs d’études. Dans l’ensemble, deux placeaux isolés de 50 X 50 m (soit une surface 2500 m2) ont été délimités. Chacune de ces deux placeaux avait été subdivisé en deux sous placettes de 25 m X 25 m dans lesquels tous les individus à D.B.H ≥ 10 cm avaient fait l’objet d’inventaire.
Etant donné que le problème de mesure de diamètre se pose assez régulièrement en forêt dense humide lorsque les arbres présentent des accotements ailés, des racines contreforts et échasses, les mesures étaient faites au-dessus de ces différentes excroissances végétales (Reitsma, 1989).

Analyses quantitatives des données.

Pour ce qui est des analyses quantitatives des données les différents paramètres à l’étude ont été regroupés en deux catégories suivantes : les paramètres structuraux et les paramètres floristiques.

Paramètres structuraux.

Structures diamétriques.

Les structures diamétriques désignent généralement les distributions de grosseurs des toutes les espèces réunies (Structure totale) et de chaque population à l’intérieur d’une forêt (Structure spécifique) d’après Rollet (1974) cité par Fournier et Sasson (1983). Elles constituent une caractéristique fondamentale de la forêt qui donne une indication sur l’état équilibré d’un peuplement (Nshimba, 2008 ; Yalanga, 2012). Traissac (2003) souligne qu’une distribution diamétrique est dite équilibrée si le nombre de jeunes tiges est suffisamment élevé pour assurer le renouvellement de l’espèce et si elle présente un nombre décroissant des tiges lorsque le diamètre augmente.

RESULTATS

PARAMETRES FLORISTIQUES

Richesse floristique.

Sur l’ensemble des 4 sous- parcelles, 109 individus ont été recensés regroupées dans 35 espèces, 32genres et 18 familles (tabl. 1).

La figure ci-dessus montre que dans la parcelle 1, l’espèce Gilbertiodendron dewevrei présente une densité relative élevée (32,1%), suivie des espèces Anonidium mannii (7,2%), Diospyros boala, Diospyros crassiflora avec (5,8%) chacune, enfin respectivement les espèces Coelocaryon preussii, Funtumia africana et Aidia micrantha avec (4,3%). De même que dans la parcelle 2, l’espèce Gilbertiodendron dewevrei a une densité relative élevée (32,5%). Par contre elle est suivie des espèces Diospyros boala (12,5%), Trichilia welwitschii (10%) et enfin des espèces Pterocarpus soyauxii, Staudtia kamerounensis, Coelocaryon preussii, Diogoa zenkeri qui ont 5% chacune Il ressort des figures ci-dessus que dans les deux parcelles, la famille des Fabaceae est la plus représentée (39,1 et 45 %), suivie des Ebenaceae (11,6 et 15%). D’autres familles bien que présentes dans les deux parcelles, leurs valeurs des densités relatives sont faibles. Par exemple, les Myristicaceae (7 et 10%) et les Sapindaceae (5,8 et 5%). Il convient de souligner que certaines familles sont présentent seulement dans la première parcelle et non dans la seconde. Il s’agit des familles : Annonaceae (8,7%), Rubiaceae (7,2%) et Apocynaceae (4,3%).
De même que pour la première parcelle, certaines familles de la seconde parcelle sont absentes dans la première parcelle, à l’instar des familles : Meliaceae (10%), Strombosiaceae (5%).

Floristiquement, la figure ci-dessus montre un fractionnement en deux groupes floristiquement différents. Malgré l’isolement des parcelles, on observe que la sous-placette 1 de la placette 2 est floristiquement proche de la sous-placette 1 de la placette 1. Par contre, la sous-placette 2 de la parcelle 1 entretien plus des relations floristiques avec la sous-placette 2 de la placette 2. Ce qui démontre une certaine structuration spatiale de la distribution des abondances spécifiques et permet de considérer que l’hydromorphie du sol en dépit des perturbations observées n’a pas eu à modeler spatialement une identité floristique à l’intérieur de cette réserve. Ceci peut s’expliqué par la différence du degré d’hydromorphie entre les sites, qui induit à son tour des différences du degré d’adaptation de chaque population au sein de l’ensemble de la communauté (Jabot, 2009).

Structures spatiales des populations

Etant donné que la structure spatiale d’une population peut être influencée par la présence d’une autre population (Traissac, 2003), nous avons résolu de visualiser deux modèles de distribution spatiale exprimant la condition de la présence des populations dominantes et celle de leur isolement pour apprécier l’impact de leur coexistence sur ce type de sol.

DISCUSSION

Les résultats obtenus après analyses des données montrent une implication non négligeable de l’hydromorphie du sol sur certaines caractéristiques de la végétation. Ce qui nous permet de considérer que si en forêts tropicales une diversité d’expressions biologiques face à un facteur écologique soit observable dans une communauté, il est évident que du point de vue de la fonctionnalité de ces systèmes biologiques une certaine identité d’expressions éco-biologiques peut également être mise en évidence à l’intérieur de chaque cycle forestier.

Structures diamétriques totales des peuplements

Fournier et Sasson (1983) cité par Yalanga (2012) font savoir que dans la zone forestière tropicale, les distributions des grosseurs par classes de diamètres constituent un modèle par excellence qui permet de définir une situation d’équilibre d’un peuplement. Ce qui se traduit par les différentes courbes de structure diamétrique en « L » relevée dans différentes études menées par différents auteurs en milieu tropical et qui montrent la diminution des effectifs à mesure que la taille diamétrique augmente (Mabay, 1994 ;Sonké,2006 ; Nshimba, 2008 ; Lisingo, 2008).

Les structures diamétriques analysées par surface éco-unité (Terre fermes – sols hydromorphes) montrent une identité qui se définit par la tendance dans la diminution des effectifs à mesure que la taille diamétriques augmente (Fig.17). Nous estimons par ce résultat qu’à l’intérieur des systèmes forestiers, en dépit de la grande sélectivité de l’hydromorphie du sol, les différentes éco-unités biologiques se maintiennent en équilibre en réponse des perturbations subies. Ce qui se traduit par une certaine identité dans la distribution des grosseurs de l’ensemble de leurs populations et nous permet également de considérer au regard de notre première hypothèse, que la repose écologique dans la distribution des diamètres des populations établies sur sols hydromorphes est plus équilibrées qu’erratiques en dépit des perturbations observées.

Structuration spatiale de la diversité spécifique du peuplement.

Les indices de diversités calculés pour chaque sous-parcelle (25 m x 25 m) d’étude montrent que spatialement la diversité spécifique est élevée. Toutefois en appliquant le test de significativité entre les différentes sous-parcelles, le résultat si dessous montre que les différences sont très significatives entre elles pour les différents indices de diversité utilisés. Ces différences significatives peuvent être interprétées comme une expression spatiale de la différence du degré d’hydromorphie du sol entre ces sous surfaces échantillons dans cette forêt et son impact sur l’ensemble de la végétation établie sur ces sols. Ce qui ne confirme pas notre deuxième hypothèse relative à la structuration spatiale de la diversité spécifique qui stipule que spatialement cette diversité ne présente pas de différences significatives.

CONCLUSION

Le présent travail dont l’objectif général était de mètre en évidence l’implication des facteurs édaphiques liés à l’hydromorphie du sol sur la structure, la diversité et la distribution spatiale des populations d’arbres dans un peuplement soumis aux perturbations forestières est une contribution à la connaissance du fonctionnement des forêts tropicales, plus particulièrement, celle à Gilbertiodendron dewevrei de la réserve de Masako. Eu égard aux questions posées et aux hypothèses y relatives, nos résultats nous ont conduit à des conclusions qui confirme l’implication de l’hydromorphie du sol sur certaines caractéristiques de la végétation de cette forêt soumis à l’influence des perturbations, en l’occurrence : la diversité floristique et spécifique, la densité des populations et la surface terrière.
D’autres part, malgré les perturbations forestières induites, certaines d’entre elles se montrent totalement indépendantes de l’impact de l’hydromorphie du sol. Les structures totales par exemple, montrent une indépendance totale face à cette caractéristique environnementale.
Ceci nous permet de considérer qu’à l’intérieur d’une formation forestière, la résilience de la végétation conduit plus au rétablissement de l’équilibre rompue qu’à la structuration spatiale des populations.
Les prélèvements des individus des populations couplées par la grande sélectivité liée à l’hydromorphie du sol, réduisent les effectifs des populations et conduisent à leur aléatoirisation. En définitif, nous suggérons que des mesures de préservation de cette forêt soient mises en application pour permettre un rétablissement de la structure des populations qui constitue un facteur clé du maintien d’une population dans une communauté. En outre, nous souhaitons que des études relatives aux perturbations forestières s’étendent dans d’autres forêts ayant connues des actions anthropiques de grande envergure, pour une meilleure appréciation de leurs effets sur les diverses caractéristiques de la végétation.

Table des matières

CHAPITRE I : INTRODUCTION
1.1. LES FORÊTS TROPICALES HUMIDES : Caractéristiques générales et cadre de la recherche.
1.2. PROBLEMATIQUE
1.3. HYPOTHESES
1.4. OBJECTIFS
1.4.1. Objectif Général
1.4.2. Objectifs spécifiques
1.5. INTERET DU TRAVAIL
1.6. Travaux antérieurs
1. 7. SUBDIVITION DU TRAVAIL
CHAPITRE II : MILIEU D’ETUDE 
2.1 SITUATION GEOGRAPHIQUE DE LA RESERVE FORESTIERE DE MASAKO
2.2 CLIMAT
2.3 VEGETATION
2.3.1 Jachère herbacée ou jachère jeune
2.3.2 Jachère arbustive
2.3.3. Forêt secondaire jeun
2.3.4. Forêt secondaire vieille
2.3.5 Forêt primaire
2.4. SOLS
2.5. HYDROGRAPHIE
CHAPITRE III : MATERIEL ET METHODES
3.1. MATERIEL
3.2. METHODES
3.2.1. Identification du milieu d’étude et Installation des dispositifs
3.2.2. Analyses quantitatives des données
3.2.3. Ordination des données : Méthode des coordonnées X, Y
CHAPITRE IV : RESULTATS 
4.1. PARAMETRES FLORISTIQUES
4.1.1. Richesse floristique
4.1.2. Abondance – Dominance
4.1.3 Diversités
4.1.4. Similarité
4.1.5. Structures spatiales des populations
4.2. PARAMETRES STRUCTURAUX
4.2.1. Structures diamétriques
4.2.2. Surface terrière
CHAPITRE V : DISCUSSION ET CONCLUSION 
5.1. Structures diamétriques totales des peuplements
5.2. Structuration spatiale de la diversité spécifique du peuplement
5.3. Degré de similarité des parcelles et hydromorphie du sol du peuplement
5.4. Structures spatiales des populations et hydromorphie du sol
CONCLUSION 

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