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Contribution a l'étude de la fructification et de la régénaration du Cèdre de l'Atlas

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par KHANFOUCI Med Said
Université hadj lakhdar-batna - magister en science forestière 2005
  

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INTRODUCTION GENERALE.

Le cèdre de l'Atlas (Cedrus atlantica Manetti) est une essence endémique des montagnes de l'Afrique du Nord : Maroc et Algérie.

Son importance découle de l'intérêt bio-écologique et socio-économique ainsi que de ses qualités qui lui permettent d'occuper une place primordiale dans la fôret méditerranéenne. En effet la faculté d'adaptation du cèdre de l'Atlas dans des conditions difficiles, sa résistance aux incendies, ses qualités forestières (faible inflammabilité, bois de bonne qualité et longue longévité) ornementales (port remarquable et esthétique) et touristiques ; TOTH (1990 a) signale à ce propos que l'intérêt touristique de ce résineux est unanimement reconnu. En outre, il protège le sol contre l'érosion grâce à sa cime tabulaire et son système racinaire profond et ramifié, élimine la strate herbacée, diminuant ainsi les risques d'incendie.

Toutes ces qualités confèrent à cette espèce une place de choix dans les projets de reconstitution, la création et la revalorisation des peuplements particulièrement en régions méditerranéennes. Elle est économiquement et écologiquement la plus importante des montagnes méditerranéennes et sa gestion doit s'articuler, du moins pour les cédraies algériennes sur la protection et l'exploitation rationnelle : régénération stricte --réglementation pastorale.

En Algérie, les peuplements de cèdre de l'Atlas sont localisés au Centre et à l'Est, dans différentes situations bioclimatiques où ils forment de belles futaies quand les conditions écologiques sont favorables. Ils sont présent principalement dans l'étage montagnard méditerranéen : subhumide, humide et perhumide à variante fraîche à très froide.

Son faciès subhumide dans les sous-étages à hiver frais à très froid est dominant ; il couvre partiellement les monts des Aurès, de Belezma, de Boutaleb et de Maadid. Quant aux étages bioclimatiques humides à hiver frais, on le rencontre dans l'Atlas blidéen, le Djurdjura et les Babors à hiver froid, il est localisé dans l'Ouarsenis, les Babors et Tala-Guilef ; dans les étages perhumide il évolue dans le Djurdjura, les Babors, Chréa et l'Ouarsenis dans la variante à hiver froid.

Grâce à son pouvoir exceptionnel d'adaptation à la fois aux conditions écologiques, climatiques et édaphiques variées et souvent difficiles, de nombreux forestiers, écologistes, biologistes, botanistes ... se sont intéressés à cette essence. Ainsi M'HIRIT (1982 et 1993) TOTH (1982 - 1984 et 1990 b), ROQUES (1983) FERRANDES (1986) LAMER (1993) et RIPERT et al (1993) signalèrent que le cèdre de l'Atlas est devenu hors de son aire naturelle, l'essence de base pour la revalorisation et la reconstitution des forêts improductives ou dégradées et la restauration des montagnes dénudées. Par ailleurs BARITEAU (1993) dans son étude sur l'amélioration génétique des cèdres rapporte que Cedrus atlantica M est potentiellement intéressant pour les reboisements des terrains calcaires dans le sud de la France.

CLAUZEL (1976) notait que des reboisements en cèdre de l'Atlas sont souhaitables du fait que cette essence donne des peuplements rentables. Ainsi il a pris une importance capitale dans le monde forestier et son introduction a pleinement réussi dans les montagnes méditerranéennes ou il s'est très bien adapté ; son acclimatation selon PARDE (in SABATIER et al 1993) dans la zone bioclimatique de la «chênaie pubescente chaude» s'avère être une réussite. RIPERT et al (1993) signalèrent dans leurs études sur l'écologie du cèdre de l'Atlas qu'il s'est très bien adapté en région méditerranéenne ; il a prospéré, se régénère facilement dans la plupart des zones ou il avait été introduit et on considère son implantation comme réussie.

TOTH (1970) rapportait que le premier succès réalisé durant la période de 1861 --1862 a mené un tel encouragement chez les forestiers du Vaucluse (France), que lors de la campagne de reboisement de 1935 -- 1936, le cèdre de l'Atlas avait occupé la première place dans les projets. Actuellement cette essence a pris une importance croissante en région méditerranéenne française où 4 à 5 millions de plants sont élevés chaque année, pour être mis en place sur 2.000 à 3.000 hectares ; cela a crée des peuplements forestiers productifs, stables adaptés aux conditions difficiles de climats, de sols et qui se régénèrent naturellement (TOTH, 1984 ; FERRANDES 1986 ; LANIER, 1993 ; SABATIER et al 1993 ; TIL, 1995).

Si le cèdre de l'Atlas se trouve surtout en climat méditerranéen, cela ne reflète en aucune façon ses aptitudes écologiques. Son introduction dans divers pays montre qu'il peut prospérer sous d'autres climats ; on cite habituellement les dates de 1862 en France, 1864 en Italie et 1890 en Bulgarie. Son introduction dans quelques Etats américains (Pennsylvanie, New York) en ex U.R.S.S et dans le Caucase en 1890 a donné de beaux peuplements.

Aussi, les fonctions des cédraies méditerranéennes sont multiples; elles répondent selon TOTH (1970; 1980 a; 1990 a) à plusieurs principales exigences :

- Maintien d'un équilibre biologique, en améliorant les conditions écologiques favorables à la pérennité de l'espèce.

- Production de bois de qualité et en quantité importante.

- Accueil d'une population désireuse de se relaxer, de se reposer, de s'oxygéner dans un cadre agréable : sa remarquable silhouette améliore la beauté des paysages.

Cet intérêt que revêtent les peuplements de cèdre a incité le Comité des Questions Forestières Méditerranéennes « Silva Méditerrnea »de la F.A.O de créer parmi ses nombreux réseaux de recherches, le réseau « Sylviculture des essences, Cèdre » lors de sa 13ème session (Saragosse : Espagne) en Octobre 1987, afin de promouvoir les recherches relatives à cette espèce. Aussi, des symposiums internationaux ont été consacrés au Cedrus en Octobre 1990 à Antalya (Turquie), puis en Juin 1993 à Ifrane (Maroc). Ce qui a permis de créer, sous l'égide de la F.A.O un réseau spécial " Cedrus " qui fonctionne sur la base d'un programme orienté sur les aspects suivants :

- Sélection et amélioration génétique (Inventaire et conservation des ressources génétiques du genre Cedrus).

- Sylviculture et production (Comportement du cèdre dans différents milieux, établissement des modèles de croissance, de tables de production et de tarif de cubage)

- Ecophysiologie et auto-écologie (Croissance et développement du système racinairenutrition minérale -- mycorhizes --dendrochronologie- photosynthèse).

- Protection du cèdre et des cédraies.

La capacité du cèdre de l'Atlas des Aurès à résister à la sécheresse a amené le « Réseau Cèdre » à effectuer de nouveaux essais comparatifs de provenances. Pour cela, les prospections et les récoltes en Algérie ont touché 15 peuplements en collaboration avec l'I.N.R.F d'Alger. Le massif des Aurès a fait l'objet de Septembre 1991 à Octobre 1992, d'un échantillonnage très dense en raison des fortes variabilités phénotypiques et écologiques observées ainsi que la présence d'écotypes ayant de bonnes potentialités de résistance à de longues périodes sécheresses.

BARITEAU et al (1990) et BARITEAU (1993) notèrent qu'en Algérie les peuplements de cèdre méritent vraisemblablement d'être mieux valorisés, d'autant plus que le problème de la conservation des ressources génétiques se pose en terme d'urgence dans certains cas.

Dans le cadre de l'écologie forestière, la régénération d'une forêt, désigne son renouvellement, suite à une exploitation abusive ou à une dégradation. Son absence remet en cause, la pérennité de la couverture végétale, qui assure la stabilité des versants.

A ce problème, le seul remède connu est la plantation dont la réussite est non seulement aléatoire, mais nécessite de gros investissements. Le problème de la régénération domine selon BOUDY (1950) toute la question du traitement du cèdre en Afrique du Nord. Le mode de régénération et le produit principal imposent des modes de traitements et des méthodes d'aménagement en futaie régulière et en futaie jardinée (M'HIRIT, 1993).

Les difficultés de régénération constituent le principal problème de la cédraie du Belezma. En effet, cette dernière n'arrive pas à assurer sa pérennité, il est donc indispensable de prendre toutes les précautions pour que la régénération naturelle et/ou artificielle réussisse.

La régénération naturelle des essences forestières a fait l'objet de très nombreuses études, où de diverses corrélations entre l'aptitude à la régénération et les facteurs écologiques, climatiques et édaphiques, mais aussi celles liés au peuplement (houppier, diamètre, hauteur, densité, âge, état sanitaire...) à l'année de fructification, à l'homme

Les études réalisées par BOUDY ( 1950 et 1952 ) , LEPOUTRE ( 1961, 1963 -1964 ) LEPOUTRE et PUJOS (1963,) ,MARION (1955) , TOTH ( 1978 a , 1982-1984 ),DERRIDDJ (1990), MALKI ( 1992 ) et TILL (1995) ont montré l'importance de l'effet des facteurs climatiques, écologiques et édaphiques ainsi que leurs interactions sur la régénération naturelle. Ils ont souligné les difficultés et les contradictions de la régénération naturelle du cèdre de l'Atlas, et insistèrent sur la complexité de ce problème pour cette espèce endémique des monts de l'Afrique du Nord par apport aux autres espèces.

Les principales causes évoquées par EZZAHIRI et al (2000) pour expliquer l'absence de régénération sont : la brièveté de la période de régénération, l'absence de toute opération sylvicole et le manque de connaissance approfondie sur les écosystèmes où se développe le cèdre.

Cette complexité se traduit par une régénération capricieuse: des semis apparaissent à certains endroits et pas d'autres et de belles nappes de semis de 4 à 5 ans disparaissent sans raison apparente. Son explication, se heurte souvent à la complexité de ce phénomène.

Dans le but d'élucider cette problématique difficile, plusieurs auteurs ont tenté de déterminer les principales causes impliquées dans la régénération naturelle. Cette dernière constitue un vaste problème extrêmement complexe et, elle est influencée par divers facteurs, qui agissent en même temps depuis le stade de la floraison, jusqu'à l'installation, le maintien et le développement des semis. C'est finalement la résultante d'un ensemble de facteurs, dont la pluviométrie constitue le facteur le plus déterminant. En effet, selon DUCHAUFFOUR (1988) l'échec des régénérations des péssières d'altitudes peut être attribué à la convergence de facteurs physiques, chimiques ou biologiques défavorables.

L'influence humaine (exploitation, surpâturage...) sur les cédraies sèches constitue l'un des grands obstacles à l'installation des semis. Le vieillissement est également néfaste au renouvellement de ces cédraies, il est donc indispensable d'appliquer une sylviculture rationnelle afin d'éliminer des arbres dépérissants. Dans leurs études sur les peuplements des résineux, CARLIER (1988) et CANTEGREL (1988) soulignent par ailleurs que l'une des nombreuses causes possibles de l'insuffisance de la régénération des péssières d'altitude est due à l'état et au comportement de la graine (production, germination ...). ROQUES (1983 et 1988) rapportait que les difficultés de la régénération du genévrier de thurifère et du Mélèze sont dues non seulement à l'influence des conditions écologiques mais également aux insectes ravageurs de graines.

L'existence d'insectes inféodés au cèdre qui peuvent causer des problèmes à la production grainière et donc à la régénération. Les insectes des fleurs mâles : Dioryctria peyerimhoffi Dejoannis, et Rhodophaéa praestantella des inflorescences femelles, sur des cônes Hapleginella laevifrous LW et un ravageur des graines Megastignus sapinis (MOUNA 1993).

Néanmoins, les insectes ravageurs de cônes et de graines n'ont pas fait l'objet d'études par rapport aux autres insectes défoliateurs; ainsi, selon ROQUES (1983) les différentes données (distributions biologie ...) sur le Megastignus sapinis, principal insecte ravageur des graines restent imprécises en raison du peu d'importance accordée à ce parasite.

TOTH (1971, 1973a, 1975, 1978a, 1980b, 1980c, 1984) BARRITAU (1986) MULLER et al (1984) MULLER (1986) ROQUE (1983) DERRIDDJ (1990) MALKI (1992) M'HIRIT (1983) LAHMADI et al (1993,2002) ont mis en évidence d'étroites relations entre la production qualitative et quantitative des graines, la germination et l'installation des plantules de Cedrus atlantica M.

La production grainière des résineux est irrégulière pour le cèdre de l'Atlas, seule une année sur trois ou sur quatre correspond à une bonne " grainée ".TOTH (1980 c) a rapporte qu'au cours d'une telle année, un seul arbre peut produire 50 mille à un million de graines. Afin d'assurer une production grainière satisfaisante, il serait intéressant de procéder à des traitements sylvicoles qui consistent à ouvrir certaines parties du peuplement : les houppiers seront étalés et les arbres plus éclairés.

La régénération, qui devrait être assurée, doit correspondre à de bonnes conditions climatiques pour la germination et le développement des semis. Cette coïncidence est aléatoire, car une bonne grainée pourrait être suivi de circonstances climatiques défavorables, provoquant un arrêt prolongé de la régénération. D'autres facteurs cycliques peuvent intervenir, comme la sécheresse, en éliminant toutes possibilités de régénération.

En effet, l'installation et le développement des semis est possible que si les conditions écologiques soient favorables pour l'ensemble du cycle de production des graines (floraison, pollinisation, fécondation, développement et maturation morphologique et physiologique des cônes) et le cycle d'ensemencement (désarticulation, dissémination et germination des graines - installation et maintien des semis).

En outre, des travaux réalisés par différents auteurs ont montré que le travail du sol conditionnera les succès de la régénération naturelle et artificielle. En effet, le bon développement du système racinaire des jeunes semis dépend de la profondeur du sol. Il faut souligner que la disparition des jeunes plantules qui peut atteindre 100 %, est surtout attribuée aux difficultés de pénétration de la radicule principale (TOTH, 1978a et 1982 ; DERRIDJ, 1990).

Les recherches ont montré que la régénération naturelle des essences forestières est le résultat d'un enchaînement de phénomènes (climatiques, édaphiques, biotiques et humaines) qui agissent sur le cycle de production des graines, le cycle d'ensemencement et la survie des semis.

Ainsi, afin d'étudier la régénération naturelle de cette essence, nous avons dans un premier temps présenté la zone de travail après étude de ses principales caractéristiques. Compte tenu de la complexité de la régénération naturelle nous avons adopté la méthodologie suivante :

1-- Etude de la fructification.

2 - Régénération proprement dite.

La fructification, qui constitue la première phase de la régénération naturelle a été divisée en 3 chapitres distincts mais liés méthodologiquement :

1- La phénologie du cycle de reproduction qui consiste à étudier les principales phénophases des organes de reproduction depuis la floraison jusqu'à la dissémination des graines soit une durée de l'ordre de 32 mois.

2 -L'estimation de la fructification et de la production des organes de reproduction femelles. Il s'agit d'estimer quantitativement la production des graines dans deux stations (Station à exposition Nord et à exposition Sud ) en utilisant la méthode recommandée par TOTH ; puis, nous l'avons adapté à la cédraie de Belezma.Par la suite, nous procédé à des analyses statistiques sur la production des différents organes de reproduction femelles selon leurs évolutions (Inflorescences femelles, Cônes N+1 et N+2) en relation avec l'exposition, leurs positions dans l'arbre et l'importance de l'année de fructification.

3 - Etude des cônes et des graines. Dans ce chapitre l'étude portera sur :

-La répartition des graines selon les différents types et catégories dans le cône et leurs nombres selon l'année de fructification.

-La production des graines fertiles et attaquées selon la branche pendant l'année de forte fructification.

-L'influence de la position des cônes dans l'arbre sur leurs caractères biométriques. - La biométrie des graines fertiles et attaquées selon l'exposition.

Après ce 3ème chapitre, nous avons étudié la régénération proprement dite. Cette dernière qui constitue la deuxième partie, a été scindée également en 3 chapitres :

1 - La germination des graines.

2 - Influence des prétraitements graines sur le développement des semis

3 - Influence du travail du sol sur les premiers stades des semis.

Le pouvoir germinatif des graines constitue la phase initiale de la régénération. Pour cela, il s'agit de procéder à des tests de germination afin de déterminer d'éventuelles variabilités du pouvoir germinatif des graines en fonction de plusieurs paramètres:

-Provenance : Station à exposition Nord et à exposition Sud.

-Positions des cônes dans l'arbre : Cône des branches hautes et ceux des branches basses -Différentes parties de la graine: Influence de l'aile, de l'endosperme et des téguments. -Poids des graines : Impact du poids des graines sur le temps moyen et la capacité de

germination.

-Dates de récolte : la détermination de la meilleure période de récoltes après maturation des cônes.

- Prétraitements: il s'agit de comparer le rôle du froid et l'eau oxygénée sur le pouvoir germinatif.

- Modes de prétraitements et de conservations : La conservation des graines de cèdre sans diminuer leur pouvoir germinatif, est primordiale pour la production des plants ; ainsi, les tests de germination que nous avons réalisés ont pour objet de déterminer la meilleure période de récolte permettant d'avoir le maximum de graines germées en un minimum de temps.

Ceci nous permettra de mieux apprécier les conditions qui par leurs influences pourraient contribuer aux difficultés de la régénération et inversement d'en écarter d'autres.

La connaissance des prétraitements des graines est indispensable, elle nous permettra de mieux connaître son influence non seulement sur la germination mais également sur le comportement des jeunes plantules.

Le second chapitre a pour objet d'étudier l'influence des prétraitements des graines par l'eau oxygénée et le froid humide sur les principaux caractères morphologiques des semis (poids, longueur et nombre de cotylédons) et leur composition minérale

Le maintien des semis qui constitue le 3ème chapitre, a pour objectif de traiter l'influence de certains facteurs, particulièrement le travail du sol sur les possibilités de germination des graines et le développement des semis ainsi que leur survie au-delà de la période estivale.

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