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Relation entre le couvert végétal et les conditions édaphiques en zone a déficit hydrique

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par Madani Djamila
Université de Batna - magistere 2008
  

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Conclusion :

Les sels, au sens large du terme, constituent les traits caractéristiques des payssages arides d'Algérie, plus de 95% de ces régions sont en effet soit calcaires, soit gypseux, soit salsodiques (Halitim, 1988).

Ces différents composants ont un impact sur l'infiltration, le développement des plantes et la sensibilité du sol à l'érosion hydrique ou éolienne.

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Chapitre III : Végétation des régions arides.

La végétation actuelle des zones arides est le résultat des interactions de trois facteurs essentiels, climat, sol (Flohn et Kettata, 1971 ; Le houerou1971), et action anthropique (Le houerou, 1971 ; Le houerou, 1993 ; Le houerou, 1995), et provient de la dégradation de formations forestières primitives (Figure 8 ).

Figure 8 : Schéma de l'évolution de la végétation dans l'étage
aride ( d'après Claudin et al, 1975) , cité in Halitim (1988)

Il est classique de distinguer :

1- Les formations forestières et dégradation forestières :

1-1- Les forêts :

Toujours plus ou moins dégradées, a cause de climat et l'homme (Pons, 1981 ; Barbero, 1990).

Le houerou (1971) appelle « forêt » toute formation d'au moins 100 arbres d'hectare, il s'agit de pin d'Alep (Pinus halepensis) et de chêne vert (Quercus ilex) qui se développent sur les massifs des atlas saharien et tellien.

1-2- Matorrals :

Le terme d'origine espagnol à été adopté par l'Unesco et sauvage (1962), il subsiste alors des arbustes et des arbres ne dépassant pas 7 m de haut.

Il représente la forme considérée la plus typique de la végétation méditerranéenne (Dicastri, 1981).

Différentes dénominations existent selon par exemple la taille, la nature de la roche mère : garrigues et maquis....

Le matorral est considéré comme issu de la régression de formations forestières suite à différentes perturbations. Selon Trachaud (1994), ce sont les feux répétés et la pauvreté du sol en éléments biogènes qui ont favorisé la formation forestière.

Parmi les principales espèces dominantes, citons selon Ozenda (1994) : Les genévriers (Juniperus oxycedrus et Phoenicea), le chêne vert, le lentisque, etc....

2- Les formations steppiques :

La steppe est l'écosystème ou s'exacerbent l'ensemble des contraintes méditerranéennes par le déficit hydrique qui devient permanent (aridité) et par la pression anthropique qui est dans la plupart des cas, de plus en plus intense (Aidoud, 1994).

Selon Le houerou (1995), la steppe comme les formations végétales basses et ouvertes, dominée par des espèces pérennes, dépourvue d'arbres, où le sol nu apparaît dans des proportions variables.

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En fonction du végétal dominant, qui peut être herbacé (graminée) ou ligneux (sous- arbisseaux), parfois par une référence aux conditions climatiques et édaphiques locales (Steppe aride ou saharienne, steppe Halophile à Salsolacées, la Steppe repose souvent une combinaison de critères à la fois Physionomiques structuraux et écologiques (Kaabache, 1990).

Selon Rodin et al (1968) cité in Pouget (1980b), les Steppes Nord- Africaines ne sont pas des Steppes vrais mais des « Pré- désert ».

2-1- Les Steppes à chamaephytes :

Ces Steppes occupaient naguère environ 200 000 Km2 en Afrique du nord, constituent souvent des stades de dégradation de Steppes graminnéennes (Le houerou, 1995).

Les Steppes chamaephytes sont dominées par des arbisseaux dont la taille

ne dépasse guère 50 cm, présentant ainsi une grande diversité avec :

- Les Steppes a « CHIH », l'armoise Blanche (Artémesia herba-alba). - Les Steppes a « Zef- Zef », (Helianthemem umhirtum spp).

- Les Steppes dégradée a Sarr « Atractylis serratolodes)

Le suivi de la végétation réalisé entre 1975 et 1999 dans le Sud Ouest oranais cité in U.R.B.T (2001), montre que, le Steppe de dégradation à Atractylis serratulodes inexistante en 1975 occupe, aujourd'hui, la même place que l'Alfa.

2-2- Les Steppes crassullescentes :

Couvrent 40 000 à 50 000 Km2 dans le Nord de l'Afrique, elles ont fait également l'objet de défrichements sur des superficies considérables, soit en vue de la culture irriguée, soit par culture aléatoire des céréales en sec (Le Houerou, 1995), sont dominées par des espèces charnues halophiles, liées a des terrains salés.

La nature des sels, leur concentration et leur variation dans l'espace vont créer une zonation particulière de la végétation halophile autour des dépressions salées, ces formations se développent sur des sols profonds, riches en chlorure de sodium et en gypse (URBT, 2001).

En Algérie ces formations étant très éparses, dont la surface n'a pas été déterminée de façon très précise, constituent d'excellents parcours (Nedjraoui, 2003).

3- Les principaux groupements végétaux :

Ozenda (1964) définit le groupement végétal comme « un ensemble de plantes réunies dans une même station, par suite d'exigences écologiques identiques ou voisines.

La composition floristique en est relativement constante quand on compare entre elles des stations semblables ».

La répartition des communautés végétales reste déterminée en grande partie par leur relation avec les conditions offertes par le milieu où elles vivents.

Dans ce contexte, il est classique de distinguer : les groupements végétaux de types zonal et les groupements végétaux de types azonal (Pouget, 1980 b).

3-1- Les groupements végétaux de types zonal :

Tels que les groupements forestiers et steppiques correspondent à une végétation naturelle déterminée par le climat.

Du Nord au Sud de l'Algérie, nous passons des forêts, maquis et matorrals aux steppes semi- arides et arides puis vers les écosystèmes désertiques, suivant des tranches pluviométriques (Figure 9 ).

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Figure 9 : Zones écologiques de l'Algérie (Salamani in Nedjraoui, 2003, modifié)

3-2- Les groupements végétaux de type azonal : caractérisent la végétation directement soumise à l'influence des facteurs édaphiques déterminant (Salure, Nappe d'eau, etc.).

3-2-1- Groupements halophiles :

Plusieurs définitions ont été données concernant les espèces halophiles. Les Halophytes sont « toutes les espèces qui poussent sur un sol salé (Flowers et al, 1986) ».

Selon d'autres auteurs comme Aronson (1989) « toutes les espèces qui ont seulement une tolérance vis- à- vis du sel ».Pour Le houerou(1994), les espèces halophiles correspondent « aux espèces qui se trouvent exclusivement dans les conditions écologiques naturelles sur des sols salés on dans un environnement salin ».

Du point de vue écologique, trois (03) catégories peuvent être considérées (Le houerou, 1993) :

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- Les hypohalophytes :

Ces espèces tolèrent les taux de salinité relativement faible.

- Les eu halophytes :

Ces espèces peuvent supporter des concentrations élevées, c'est le cas de Tamarix sp,Atriplex sp, Spartina sp.

- Les hyper halophytes :

Ces espèces se développent dans des centrations salines excédant celle de l'eau de mer telle : Halocnenum strobilaceum.

On peut distinguer aussi selon Le houerou (1995), en fonction de la texture crassulescentes psammohalophiles, limnohalophiles et argilohalophile.

A titre d'exemple : les steppes à Suaeda mollis sont en halophiles, Psammohalophiles.

Le caractère de texture lié au pH et aux taux de saturation en sodium du complexe absorbant les groupements halophiles présente un caractère méditerranéen Saharien Gehuet et al (1993) cite par Ferchichi (2000).

Avec de nombreux points communs avec les plantes xérophiles (Frontier et al, 2004).

3-2-2- Groupements des sols à encroûtements gypseux :

- Espèces liées au gypse : Astragalus armatus.

- Sable gypseux : Zygophyllum album.

- Poupées de gypse de nodules gypseux dans grés gypseux : Atriplex mollis.

- Les sols alluviaux : Ils peuvent être suivant la teneur en gypse, des sols calcaro- gypseux, gypseux- calcaire, ou gypseux. Or ces teneurs sont définies par les remplacements d'une association qui se développe sur un sol calcaro- gypseux (association a Atractylis serratulodes), caractéristique des sols à forte teneur en gypse (association a Zygophyllum album) (Novikoff, 1959).

3-2-3- Groupements gypso- halophiles :

Suaeda mollis, Zraganum nudatum, Zygollum album.

3-2-4- Groupements psammophile :

Lié aux sables grossiers plus ou moins fixés : Koelpinia linearis, suaeda mollis.

4- Caractéristiques générales des espèces végétales :

Dans les zones arides, les rigueurs climatiques obligent les espèces végétales à des adaptations nécessaires à leur survie.

Ces adaptations aux conditions de milieu et leurs mécanismes ont été décrits dans tous les groupements végétaux (Frontier et al, 2004).

Elles recouvrent les régulations physiologiques et morphologiques qui permettent aux plantes de s'adapter à une alimentation en eau déficitaire s'opérant à différentes échelles.

Dés qu'un déficit hydrique apparaît, la plante ajuste, rapidement et de façon réversible, les flux d'eau qui la traversent par la fermeture des ses stomates (petits orifices des feuilles, qui règlent les échanges gazeux entre plante et atmosphère).

Des déficits hydriques plus longs induisent des changements plus

irréversibles, notamment de morphologie (réduction des surfaces d'évaporation). Dans les situations de sécheresse très longue et sévère, cette réduction

peut devenir complète (Scheromm, 2000).

On sait en particulier que chez les plantes, le rythme des modifications saisonnières (dit rythme phénologique) est calqué sur le rythme saisonnier prévalant dans la région, et principalement le rythme de l'aridité atmosphérique (Ramade, 2003 ; Frontier et al, 2004).

4-1- Types biologiques :

Les types biologiques sont considérés comme une expression de stratégie d'adaptation de la flore aux conditions du milieu et représentent selon Dahmani (1996), un outil privilégié pour la description de la physionomie de la végétation.

Ces types ont été établis par RAUNKIAER pour les végétaux des régions tempérées où la saison défavorable est la saison froide.

Mais ils peuvent être appliqués aux végétaux des régions où la saison défavorable est la saison sèche (Dajoz, 2003).

- Les Phanérophyles:

Sont des arbres et des buissons dont les bourgeons sont situés à plus de 50 cm du sol, et qui perdent leurs feuilles à la mauvaise saison.

- Les chamae phytes :

Sont des plantes ligneuses à bourgeons situés à moins des 30 cm du sol. - Les hémicryptophytes :

Ont des bourgeons situés au ras du sol, les hémicryptophytes cespiteux qui forment des grosses touffes sont surtout des graminées et des cypéracées.

- Les géophytes :

Sont des plantes vivaces à bulbe ou rhizomes souterrains.

- Les thérophytes :

Sont des annuelles qui passent la mauvaise saison sous la forme de graines.

Les proportions de ces différents types biologiques représentent une « intégration » de l'action des facteurs climatiques sur une longue période de temps (Dajoz, 2003 ; Ramade, 2003 ; Frontier et al, 2004).

Les espèces adaptées à la sécheresse sont qualifiées de végétaux xérophiles ou xérophytes, elles se caractérisent par des diverses adaptations.

4-2- Adaptation morphologique et anatomique :

Les déficits hydriques longs se traduisent par des changements progressifs dans la structure de la plante, qui visent à réduire sa surface transpirante (surface folières, épaississement des cuticules), mais qui induisent également une baisse de sa production (Scheromm, 2000).

La plupart des chénopodiacées, sont ainsi porteurs de feuilles minuscules ou même sont complètement aphylles, par fois les feuilles sont transformées en épines (Ozenda, 1977) pour constituer des réserves en accumulant l'eau dans les tissus (feuilles crassulescentes).

4-3- Adaptation physiologique :

Réduction du cycle végétatif avec de longues périodes de dormance estivale ou hivernale (Ozenda, 1977).

Par fois la plante passe la saison sèche à l'état de bulbe ou Rhizome Charnus ou encore de graines (Thérophytes) (Dajoz, 2003).

4-4- Augmentation du rapport parties souterraines/ parties aériennes :

Est toujours supérieure chez les plantes stressés, ceci semble traduire un phénomène d'adaptation à la sécheresse.

Le développement important du système radiculaire, à la fois en surface et plus profondément grâce à des racines pivolantes.

Théodore Monod à observé dans le Sahara qu'un acacia de 3 m de haut allait chercher l'eau phréatique à 35 m de profondeur (Frontier et al, 2004).

A ces adaptations, classiques dans les régions sèches et destinées à pallier l'insuffisance du bilan hydrique, s'ajoutent des adaptations spécifiques liées à la présence de conditions stationnelles particulières.

Ainsi la présence en excès de sels solubles (Chlorure de sodium et magnésium, sulfate de sodium et magnésium, etc., dans les solutions du sol, est toxique pour les plantes ; elle entraîne des troubles nutritionnels et nécessite des adaptations physiologiques (Mazlliak, 1981 ; Javor, 1989).

Certaines espèces augmentent dans leurs tissus le taux de Na+, Cl- et Mg++ aux dépens de Ca++ et K+ : Atriplex halimus, Suaeda mollis, Zraganum nudatum, etc.

D'autres espèces halophiles comme les graminées, paraissent s'adapter en limitant au contraire les accumulations de sels minéraux (Pouget, 1980).

Plusieurs études (Zid et Grignon, 1991 ; Boughanmi , 1995 ; Mezni et al, 1999) ont montré que les plantes adaptées au stress Salin utilisent un ou plusieurs mécanismes pour atténuer l'effet toxique de Na+ et Cl- ce sont :

- La réabsorption de Na+ par les cellules de transfert ou du parenchyme vasculaire.

- La compartimentation vasculaire de Na+ dans les tissus foliaires.

- La dilution de Na+ par la matière produite des feuilles en pleine croissance. - L'aptitude des plantes à limiter le transport de Na+ dans les feuilles.

- Et la synthèse de solutés organiques (Proline, Glycine, Sucres solubles, etc.).

5- Action de l'homme :

En Afrique du Nord, dans les milieux arides notamment les régions steppiques, la dégradation du couvert végétal a connu une ampleur alarmante ces dernières années, causant ainsi une déséquilibre écologique (Le Houerou, 1995).

Cette destruction du couvert végétal est dû au climat, sol, mais essentiellement à une action humaine.

Il s'agit à l'augmentation de la population, introduction de nouvelles techniques inadaptées, surpâturage, etc

5-1- Le surpâturage :

Il y a surpâturage dés que le prélèvement de matière végétale par les animaux est supérieur à la production annuelle, ceci entraîne une réduction du couvert végétal et de la biomasse des espèces vivaces.

Selon PNAE- DD (2002), le Cheptel steppique en Algérie est passé d'un équivalent- ovin pour 4 ha en 1968 à un équivalent- ovin pour 0,78 ha, provoquant un pâturage excessif, la végétation, composée d'Alfa, de sparte et de

l'armoise, etc., régresse progressivement jusqu'à l'apparition généralisée de la croûte calcaire. Parallèlement une augmentation spectaculaire de la fréquence et de l'importance des vents de sable provoquée par la destruction du couvert végétal et par conséquence augmentation d'une érosion éolienne intense.

5-2- Extension des sur faces cultivées (principalement en céréales) :

Selon PNAE- DD (2002), la surface cultivée en Algérie est passée de 1,1 million d'hectares en 1968 à 2,1 millions d'hectares en 1990.

L'extension des labours et l'introduction de la mécanisation sont des paramètres de dégradation aussi importante que le surpâturage.

Les techniques de labours utilisées par les agro pasteurs ont une action érosive, détruisant l'horizon superficiel et stérilisant le sol, le plus souvent de manière irréversible.

Les espèces ligneuses qui retiennent le sol sont détruites et sont remplacées par des espèces adventices qui favorisent l'érosion éolienne.

5-3- L'éradication des espèces ligneuses :

Les espèces ligneuses pâturées par les troupeaux, déracinées par les tracteurs, subissent un arrachage par les éleveurs qui les utilisent à des fins domestiques comme bois de chauffe ou de cuisson (armoise, blancs, etc.).

Il s'ajoute un piétinement intense de la surface du sol, facteur favorable à l'action de l'érosion hydrique et éolienne. Les données récentes montrent que ces phénomènes ont provoqué d'énormes pertes : près de 600 000 ha de terres en zone steppique sont totalement désertifiés sans possibilité de remontée biologique et près de 6 millions d'hectares sont menacées par les effets de l'érosion éolienne (Ghazi et Lahoati; 1997) cité in Nedjraoui (2003).

6-Conclusion :

Le groupement végétal étant un effet du milieu, les groupes écologiques qui le définissent sont liés aux trois principaux facteurs écologiques ; il y a ainsi des groupes écologiques :

- Climatiques : (étages bioclimatiques, aride, semi- aride, Saharien).

- édaphiques : dominants sinon exclusifs dans les groupements azonaux.

- Anthropiques : leur action apparaît aussi par la succession des différents stades de dégradation du couvert végétal (foret désert)

Chaque espèce végétale reste soumise à l'ensemble des facteurs du milieu, le fait d'appartenir à tel ou tel groupe signifie une plus grande sensibilité à l'un des facteurs ; par exemple le groupe écologique des plantes à la présence d'une croûte gypseuse se rencontre, uniquement sur le sol encroûtés mais ces espèces ne seront pas obligatoirement les mêmes pour les bioclimats différents.

Dans les zones arides, les rigueurs climatiques obligent les espèces végétales à des adaptations nécessaires à leur suivie (morphologique, physiologique, etc.).

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