Abstract
This study takes place in a miombo reserve, founded in 2006 in
the vicinity of Lubumbashi, with presence of large herbivores. This ecosystem
is a type of woodland characterized by species of the genus Brachystegia and
Julbernardia. Currently, the miombo is under anthropogenic pressure.
Land-felling, for the production of makala or for a land conversion for
agriculture, has been accelerated those past years, mainly due to the opening
of roads and population growth. This degradation impacts on the flora and fauna
of this ecosystem but also on local people who depends on this ecosystem. The
communities' ecology of miombo Katanga had not been studied since the
seventies. The subject regained interest those past ten years. The objective of
this study is to determine the dynamics of plant communities in a young reserve
in presence of large animals. This study identified a community of old growth
forest, three communities of heterogeneous forests such as
Brachystegia-Julbernardia woodland (with of old spots but also
regeneration areas), a thicket of Uapaca spp., wooded savannah and open wooded
grassland mainly in wetlands. Given the size of our studied area, determining
the dynamics between these communities was difficult. Nevertheless, it was
possible to notice that the regeneration species corresponded principally with
species in the forest stand. The gray soils contain mainly savannahs. Shallow
soils have as characteristic species Marquesia macroura, while the deeper soils
are characterized by Uapaca spp. Ungulates express a preference for wooded
savannah areas and the main impacts of this fauna are a decrease in species
richness, the importance of regeneration and dry matter weight of the
herbaceous layer.
Keywords: miombo, flora-herbivore interactions, plant
communities, regeneration, Katanga
Table des matières
1. Introduction 1
2. Contexte de l'étude 2
2.1. La forêt claire et le miombo dans la région
zambézienne 2
2.1.1. Définitions et répartition
géographique 2
2.1.2. La végétation et les formations
végétales du miombo 4
2.1.3. Le gibier, le bétail et leurs relations avec la
flore 4
2.1.4. Les conditions édaphiques 7
2.1.5. L'importance du feu 7
2.1.6. L'importance socio-économique du miombo 9
2.2. Le Katanga, province de la RDC 10
2.2.1. Géographie et climat 10
2.2.2. Contexte socio-économique 11
2.2.3. Le miombo au Katanga et aux alentours de Lubumbashi 12
2.2.4. Le contexte actuel du miombo en RDC et à
Lubumbashi 13
2.2.5. Le potentiel de régénération du
miombo 15
2.3. Le sanctuaire de Mikembo 16
2.3.1. Le projet 16
2.3.2. Les espèces végétales et animales
16
3. Objectifs 19
4. Matériel et Méthodes 20
4.1. Site d'étude 20
4.1.1. Description générale 20
4.1.2. Historique d'utilisation des terres 20
4.1.3. Gestion actuelle 20
4.2. Inventaire 22
4.2.1. Carte de végétation 22
4.2.2. Sélection des placettes d'inventaire 22
4.2.3. Le prélèvement de la biomasse 24
4.2.4. Les données environnementales 25
4.2.5. Les circuits d'observation de la grande faune 25
4.3. Analyse des données 26
4.3.1. Caractérisation des communautés
floristiques 26
4.3.2. Structure des communautés 29
4.3.3. Influence des paramètres édaphiques 30
4.3.4. Caractérisation des dégâts
effectués par la grande faune 30
5. Résultats 32
5.1. Résultat de l'inventaire 32
5.2. Caractérisation des communautés 34
5.2.1. Caractérisation floristique 34
5.2.2. Structure des communautés 42
5.2.3. Facteurs édaphiques 53
5.3. Caractérisation des dégâts
effectués par la grande faune 59
5.3.1. Placettes et espèces impactées 59
|
5.3.2. Lien entre le niveau de dégâts et la
structure et composition des placettes
60
5.3.3. Lien avec un inventaire de faune effectué à
la même période 64
|
|
6.
|
|
Discussion
|
65
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6.1.
|
La stratégie d'inventaire
|
65
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6.2.
|
La dynamique des différentes communautés
végétales
|
65
|
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6.3.
|
L'influence du sol et du feu
|
67
|
|
6.4.
|
L'impact de la faune sur la flore arborescente
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68
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7.
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|
Conclusion et perspectives
|
69
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8.
|
|
Références bibliographiques
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9.
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Annexes
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Table des figures
Figure 1 : Les territoires phytogéographiques d'Afrique
- le centre d'endémisme zambézien
est en vert (II) (Malaisse 1997) 2
Figure 2: Répartition géographique du miombo en
Afrique (Smith and Allen 2004) 3
Figure 3: Séparation des espèces d'herbivores de
la forêt claire de par leur régime alimentaire
(Gambiza, Chidumayo et al. 2010) 5
Figure 4: Niches écologiques d'herbivores sauvages et
domestiques en Afrique (Fritz 2005) 6
Figure 5: Diagramme simplifié des relations
sol-végétation (Bell 1984) 7
Figure 6: Consommation des différents types de bois de
feu et de chauffe par pays en Afrique
sub-saharienne (Malimbwi, Chidumayo et al. 2010) 9
Figure 7 : Carte politique de la République
démocratique du Congo (Maurel 2006) 10
Figure 8 : Carte de période des feux dans la
réserve de Mikembo 21
Figure 9 : Carte des formations végétales dans
la réserve de Mikembo et localisation des
placettes d'échantillonnage pour la
caractérisation des peuplements. 33
Figure 10: résultat de
l'analyse multivariée de type NMDS dans R sur les 69 placettes de
l'étude 34
Figure 11 : Résultat de l'analyse
multivariée de type NMDS dans R sur les 44 placettes de
forêts 35
Figure 12 : Distribution des pieds par
classe de grosseur de la communauté "forêt
hétérogène
à Brachystegia boehmii" 46
Figure 13 : Distribution
des pieds de Brachystegia boehmii dans les communautés de la zone
d'étude 46
Figure 14 : Distribution des pieds par
classe de grosseur de la communauté "forêt
hétérogène
à Julbernardia globiflora" 47
Figure 15 :
Distribution des pieds de Julbernardia globiflora dans les communautés
de la zone
d'étude 47
Figure 16 : Distribution des pieds par
classe de grosseur de la communauté "forêt
hétérogène
à Julbernardia paniculata" 48
Figure 17 :
Distribution des pieds de Julbernardia paniculata dans les communautés
de la zone
d'étude 48
Figure 18 : Distribution des pieds par
classe de grosseur de la communauté "fourré à Uapaca
spp." 49
Figure 19 : Distribution des pieds de Uapaca spp.
dans les communautés de la zone d'étude 49 Figure 20 :
Distribution des pieds par classe de grosseur de la communauté
"forêt ancienne à
Pterocarpus tinctorius" 50
Figure 21 : Distribution des pieds de Marquesia macroura dans
les communautés de la zone
d'étude 50
Figure 22 : Distribution des pieds par
classe de grosseur de la communauté « savanes boisées
à Combretum acutifoliosum et Terminalia sp. »
51
Figure 23 : Distribution des pieds par classe de grosseur de la
communauté "savanes arborée à
Acacia spp." 51
Figure 24 : Distribution des pieds par
classe de grosseur de la communauté "savanes boisées à
Acacia polyacantha" 52
Figure 25 : Carte des paramètres édaphiques de
la zone d'étude 53
Figure 26 : Carte de répartition de l'intensité
des dégâts effectués par la grande faune sur la
végétation dans le site de Mikembo 59
Figure
27 : Régressions des facteurs explicatifs du pourcentage de
dégâts (p-value
significative) 61
Figure 28 : Régressions des
facteurs dépendants du pourcentage de dégâts (p-value
significative) 62
Figure 29 : Régressions entre les
constituants de la biomasse herbacée et le pourcentage de
dégâts (p-value significative) 63
Figure 30 :
Répartition des observations de faune sur la carte d'intensité
des impacts dans le
site de Mikembo 64
Table des équations
Équation 1 : Equation de la méthode K-means 27
Équation 2 : Equations utilisées par le logiciel
IndVal 28
Table des tableaux
Tableau 1 : Effets des différents types de feux sur les
strates de végétation d'une forêt claire
aux alentours de Lubumbashi (Katanga, RDC) (Sène (1976)
8
Tableau 2 : Données climatiques annuelles de différentes
zones administratives du Katanga 11 Tableau 3 : Effectifs des espèces de
faune réinsérées dans le sanctuaire de Mikembo et leurs
régimes alimentaires (Planton and Chardonnet 1995;
Delvingt and Vermeulen 2007;
IUCN 2012) 17
Tableau 4 : Stratégie d'échantillonnage
stratifié à fraction sondée variable de Mikembo 22
Tableau 5 : Données relevées sur les
différentes parcelles mises en place sur le site d'étude 23
Tableau 6 : Paramètres utilisés pour les
équations lors de l'analyse SPIR [N : nombre d'échantillons, Min.
: minimum, Max. : maximum, SEC : standard error of calibration,
R2 : coefficient de détermination, SECV :
standard error of cross validation] 25
Tableau 7 : Format du jeu de données en vue d'une
utilisation du logiciel R 26
Tableau 8 : Paramètres dendrométriques
mesurés en vue de la caractérisation des
communautés végétales arborées de la
réserve de Mikembo 29
Tableau 9 : Paramètres caractérisant les
communautés 30
Tableau 10 : Parcelles inventoriées par formation
végétale dans la réserve de Mikembo 32
Tableau 11 : Répartition des 69 placettes en 6 groupes
résultant de l'analyse NMDS réalisée
dans R 35
Tableau 12 : Répartition des placettes en 5 groupes,
résultant de la seconde analyse NMS 36
Tableau 13 : Répartition finale des placettes en 9
groupes, à la suite des analyses NMDS 36
Tableau 14 : Abondance relative des espèces dans les 8
groupes déterminés à la suite de
l'analyse NMDS 37
Tableau 15 : Espèces indicatrices de chaque groupe
déterminé à la suite de l'analyse NMDS
38
Tableau 16 : Classification des groupes d'après leur
structure et leur composition 42
Tableau 17 : Moyennes et coefficient de variation des
paramètres dendrométriques de chaque
communauté (les coefficients de variation sont
indiqués en italique) 43
Tableau 18 : Moyennes et coefficients
de variation des caractéristiques de chaque
communauté (les coefficients de variation sont
indiqués en italique) 44
Tableau 19 : Répartition des placettes du site
d'étude selon les différentes couleurs de sol 54
Tableau 20 : Répartition des placettes du groupe
"forêt claire à Julbernardia globiflora" selon
la couleur du sol 54
Tableau 21 : Les espèces indicatrices des sols gris sur le
site de Mikembo 55
Tableau 22 : Répartition des placettes de l'étude
selon les différentes profondeurs de sol 55
Tableau 23 : Répartition des placettes du groupe
"forêt claire à J. globiflora" selon la
profondeur du sol 56
Tableau 24 : Les espèces
indicatrices des différentes profondeurs de sol sur le site de
Mikembo 57
Tableau 25 : Pourcentage des espèces les plus
impactées par la faune 60
Tableau 26 : Valeurs des p-value et des coefficients
R2 pour les régressions linéaires et les
régressions logarithmiques entre les facteurs explicatifs du pourcentage
de dégâts et ce
dernier 60
Tableau 27 : Valeurs des p-value et des
coefficients R2 pour les régressions linéaires et les
régressions logarithmiques entre les facteurs expliqués par le
pourcentage de dégâts et
ce dernier 62
Tableau 28 : Valeurs des p-value et des
coefficients R2 pour les régressions linéaires et les
régressions logarithmiques entre les constituants de la biomasse de la
strate herbacée et
le pourcentage de dégâts par placette 63
Acronymes
ACP Analyse à composantes principales
Amor. Nombre de pieds morts par placette
ASBL Association sans but lucratif
BAK Biodiversité au Katanga
CD Couvert de la strate arborée dominante
Cd Couvert de la strate arborée dominée
Ch Couvert de la strate herbacée
CRAW Centre de recherche agronomique de Wallonie
CV Coefficient de variation
Dmoy Diamètre moyen du peuplement
FAO Food and Agriculture Organisation
GHA Surface terrière à l'hectare
Hdom Hauteur dominante du peuplement
Hmoy Hauteur moyenne du peuplement
IV Indicator Value
MS Matière sèche
N.S. Non significatif
NHA Nombre de tiges par hectare
NMDS Non-metric dimensional scaling
NT Nombre moyen de tiges par pied
ONG Organisation non gouvernementale
Pdeg. Pourcentage de pieds avec dégâts
PFNL Produits forestiers non ligneux
Pgr. Pourcentage de pieds régénérant par
graine
Pso. Pourcentage de pieds régénérant sur
souche
Ptr. Pourcentage de pieds régénérant sur
tronc
RDC République démocratique du Congo
SPIR Spectroscopie proche infrarouge
UE Unité d'échantillonnage
UNILU Université de Lubumbashi
ó Écart-type
1
1. Introduction
La dégradation et la déforestation des
forêts partout dans le monde est un problème récurrent. En
Afrique sub-saharienne, celle-ci est plus connue quand elle se déroule
dans les forêts denses humides. Cependant, la dégradation des
zones de forêts claires est également de plus en plus importante.
La croissance démographique et le développement des axes routiers
accélèrent cette dernière.
En République démocratique du Congo, dans la
province du Katanga, les populations ont toujours été
dépendantes du miombo, une des variantes de la forêt claire, pour
les biens et les services qu'il procure. Cependant, la tendance actuelle est
d'abattre les arbres afin de produire du makala (charbon de bois) en vue de
fournir de quoi se chauffer et cuisiner.
Ces abattages impactent bien évidemment la
végétation de cet écosystème, mais également
sa faune ainsi que les populations qui en dépendent.
La présente étude se déroule dans une
réserve créée en 2006. Cette étude
s'intéressera aux communautés végétales, ainsi
qu'à leurs relations avec les paramètres édaphiques, les
périodes de feux et les dégâts créés par la
faune. Le projet a été mis en place par l'asbl Mikembo, en
collaboration avec l'ONG BAK. Cette première asbl a pour missions
globales la promotion du développement socio-économique des
populations rurales du Sud-Katanga et la protection de l'environnement naturel
de cette région. La création de la réserve, en 2006,
s'inscrit dans leur volet faune-flore. Cette réserve de miombo a
été mise en défens des activités anthropiques et de
la grande faune y a été réintroduite.
Cette étude est présentée en six volets.
La première partie est une synthèse bibliographique sur le
contexte actuel de la forêt claire et plus particulièrement du
miombo dans la province katangaise, ainsi qu'une description du projet en
cours. La seconde partie explicite les objectifs du travail. La
méthodologie est ensuite décrite dans la troisième partie.
Les résultats sont développés dans la quatrième
partie. Ce travail finira par une discussion sur l'étude et pour
conclure, des perspectives en vue d'une future étude seront
énoncées.
2
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