Structure du peuplement d’Arthropodes des formations à alfa

Structure du peuplement d’Arthropodes des formations à alfa

INTRODUCTION GÉNÉRALE

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 Nbiodiversité 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).
L’objectif de l’étude proposée est de mener un inventaire assez global du peuplement d’Arthropodes dans les nappes alfatières pour élargir et enrichir nos connaissances sur les peuplements d’Arthropodes inféodés aux écosystèmes du secteur biogéographique sud algérois.
Cette étude permet de comparer la composition et la structure du peuplement des macro-Arthropodes des steppes à alfa dans deux milieux arides différents de la wilaya de Djelfa.
Ce travail repose sur quatre chapitres et une conclusion générale avec des perspectives. Le premier est une présentation générale des caractéristiques biotiques et abiotiques du milieu steppique considéré. Le deuxième chapitre constitue une synthèse des données sur l’alfa. Le troisième porte sur la description du matériel et des méthodes utilisés dans l’étude du peuplement d’Arthropodes associés aux formations à alfa. Le quatrième expose les résultats obtenus avec l’inventaire, les variations saisonnières et mensuelles et une évaluation numérique. Les discussions sont rassemblées dans le cinquième chapitre.

 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 (Figure1).
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 El- Gharbi (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).

 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).

 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 forêt claire

La forêt est composée d’arbres xérophiles, dominée par des conifères, comme le pin et le genévrier, accompagnés d’arbres à feuilles persistantes, comme le pistachier (Pistacia lentiscus) (Anacardiacées) formant une ligne de transition « écotone » (REMI, 2001). Les pistachiers (P. terebinthus et P. mauritanica) sont les seules essences forestières à feuilles caduques, généralement inféodées aux versants nord. Le trait essentiel de tous ces étages forestiers, qui apparaît dans l’écologie de l’Atlas saharien, est la strate dominante de pin d’Alep (Pinus halepensis) (Pinacées). Ces massifs contiennent des arbres pouvant atteindre 16m de haut, tandis que le chêne vert (Quercus ilex, Fagacées), en moins bon état, ne dépasse pas les 10m. Il est souvent en sous-bois (SMAÏL, 1991). Ces formations se rencontrent tout au long des principales chaines montagneuses des monts de Sehary comme les monts de Charef, Taouzara, Teghersane, Senalba et les monts de Ouled Benalia plus loin vers l’est.
Du fait de la dégradation du chêne lui-même, ces formations se présentent, dans la plupart des cas, à l’état de taillis (LEONARDI et RAPP, 1982), assurant la transition avec des formations ligneuses plus basses : les garrigues.

Origine et position systématique
 Origine

L’alfa est originaire de l’Asie. Elle était probablement arrivée au sud de la méditerranée durant la crise messénienne depuis 6.5 à 5 millions d’année (BLANCO et al, 1997). Quand de larges parties du bassin méditerranéen actuel sont desséchées. L’expansion de l’espèce était favorisée plus tard par l’homme à travers l’éradication de la végétation ligneuse accompagnante (BARBER et al., 1997 et BUXÓ, 1997).

 Morphologie et phénologie de l’espèce
Appareil végétatif
Racines

L’alfa comme ses homologues vivaces de la famille des Poacées, présente un rhizome très rameux, formant des touffes d’abord compactes puis devenant annulaires et ses rejets donnent naissance à de nouvelles jeunes pousses. Le rhizome est à entre-noeuds très courts, portant des racines adventives, s’enfonçant dans le sol. Le système racinaire constitue la plupart de la phytomasse de la plante entière 61% environ (CORTINA et al., 2007).

 Tige

La tige porte le nom de chaume ; elle est creuse et cylindrique ; sa cavité est interrompue régulièrement, au niveau des noeuds, par des diaphragmes, résultant de l’enchevêtrement des faisceaux conducteurs. La partie végétative du chaume se ramifie dans la base, c’est une fausse ramification résultant d’une sorte de multiplication végétative. Au niveau des noeuds, au contact du sol, apparaissent des bourgeons et des racines engendrant un nouvel axe feuillé.

 Feuilles

Les feuilles des innovations sont à gaine lisse, glabre ou plus ou moins velue et à oreillettes laineuses prolongées en subule de 10 à 12 mm. La ligule est réduite à un rebord longuement velu.
Le limbe (0,30 à 1,20 m) est presque plat en temps humide, condupliqué et jonciforme par temps sec, aigu piquant, glabre et lisse sur la face externe, scabreux à 7 côtes très saillantes sur la face interne. Le sclérenchyme forme un tissu hypodermique continu sur la face externe du limbe. Les nervures principales sont pourvues de faisceaux libéro-ligneux. L’épiderme est à cellules longues mêlées de cellules courtes subéreuses et siliceuses sur la face externe, à cellules longues mêlées de poils courts et de cellules courtes subéreuses sur la face interne. Les feuilles culmaires sont peu différentes (MAIRE, 1953).

 Hyménoptères

En prenant en compte la moyenne des effectifs mensuels, nous remarquons que l’activité importante du peuplement des Hyménoptères de la première station s’étale surtout sur une période de six mois entre juin et octobre avec une activité maximale au mois d’août (755 individus). Le mois de novembre est le plus pauvre avec 32 individus seulement. Au niveau de la deuxième station, l’activité augmente dans la période entre avril-mai et la période entre aoûtoctobre.
Le maximum est atteint au mois d’août (846 individus) et le minimum au mois novembre : 163 individus (Figure 49).

 Diptères

Dans la première station, les collectes les plus importantes ont eu lieu aux mois de mars, avril, août et septembre avec un maximum de 307 spécimens collectés au mois de septembre. Le nombre décroit à 6 individus au mois de juillet. Dans la deuxième station, les collectes les plus importantes touchent surtout les mois d’août, octobre et novembre. Le nombre maximal d’individus est enregistré au mois d’octobre (304 individus) et le nombre minimal au mois de mars (14 individus) (Figure 50).

CONCLUSION GENERALE

L’étude qualitative et quantitative des Arthropodes associés aux formations à alfa de la région de Djelfa pendant la période entre février et novembre de l’année 2011, a mis en évidence un total de 260 espèces. 108 espèces ont été identifiées jusqu’au rang d’espèce, 80 espèces déterminées jusqu’au genre. Les espèces collectées sont réparties en 22 ordres taxonomiques dont les groupes des Coléoptères (32%), les Diptères (14.6%), les Hyménoptères (13.8%), les Arachnides (12.7%) et les Lépidoptères (8.8%) sont les plus représentés. Parmi les Coléoptères, les familles Ténébrionidés et Curculionidés sont les plus nombreuses en espèces avec respectivement 20 et 16 espèces, suivies par les Chrysomélidés avec un nombre assez important 12 espèces et les Carabidés avec 7 espèces. Chez les Diptères, nous avons enregistré la dominance des Brachycères avec 32 espèces soit 84%, tandis que pour les Hyménoptères la famille des Formicidés est la mieux représentée avec 13 espèces (41%) suivies des Apidés avec 9 espèces. Parmi les Arachnides, 78.8% des espèces sont des Araignées appartenant essentiellement aux familles des Salticidés, Gnaphosidés, Lycosidés et Thomisidés. Les espèces de Lépidoptères appartiennent généralement aux familles des Crambidae, Pieridae et Lycaenidae.

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 .
1. Organisation des peuplements d’Arthropodes
1.1. Composition du peuplement d’Arthropodes des formations à alfa
1.1.1. Les Araignées
1.1.2. Les Orthoptères
1.1.3. Les Hémiptères
1.1.4. Les Coléoptères
1.1.5. Les Hyménoptères
1.1.6. Les Lépidoptères
1.1.7. Les Diptères
1.2. Distribution et éthologie des espèces inféodées à l’alfa
1.3. Structure du peuplement d’Arthropodes des formations à alfa
1.3.1. Importance relative des différents groupes d’arthropodes selon l’effectif
1.3.2. Diversité et équitabilité
2. Influence des gradients environnementaux sur l’organisation du peuplement d’Arthropodes
2.1. Caractéristiques abiotique et biotiques des aires-échantillons du milieu steppique
2.2. Distribution des groupements d’Arthropodes sur les aires-échantillons
CONCLUSION GÉNÉRALE

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