Les objectifs majeurs du projet « Fragmentation forestière dans le Sud-Ouest de la Côte d’Ivoire » sont de mieux comprendre l’influence de la fragmentation sur la structure végétale des fragments, sur la composition floristique et sur la régénération des espèces. Au sein de ce projet le doctorat présenté ici s’intéresse plus particulièrement aux aspects de la régénération des espèces arborées. Les questions majeures concernent l’influence de l’isolation spatio-temporelle sur la dynamique du peuplement de la régénération
- L’isolation des fragments s’accompagne de modifications des conditions microclimatiques et de modifications structurelles de la végétation en place avec en particulier une ouverture du milieu qui semble propice à la dynamique de régénération ; ces changements influencent-ils positivement la quantité de régénération du sous-bois forestier ?
- Afin de décrire le plus précisément possible la dynamique de la régénération trois stades de croissance ont été définis. Des mesures de la quantité de régénération brute (sans tenir compte du type biologique) de ces trois stades ont été prises dans des fragments couvrant les principales variations des facteurs de l’isolation (surface des fragments, durée d’isolation et distance aux grands massifs). Le protocole de mesure, 20 placettes de 4 m2 par fragment, a été effectué durant la saison des pluies afin de limiter au maximum la variation annuelle de germination. Nous supposons que les différents stades de croissance ne répondent pas de manière homogène à la fragmentation. Les questions abordées avec ces données sont : (i) est-ce que l’isolation des fragments forestiers affecte ces stades de croissance de façon similaire ? ; (ii) est-ce que la fragmentation agit plus particulièrement sur une des étapes de la régénération ? ; (iii) est-ce que les caractéristiques spatio-temporelles de la fragmentation expliquent les variations de ces trois stades de croissance ?
- Nous disposons également de comptages pour les sub-adultes des espèces arborées au sein de placeaux de 100 m2 dans les fragments étudiés. Dans cette seconde partie, du travail de terrain, tous les individus appelés Sub-adultes entre 2 m de hauteur et 5 cm de diamètre à hauteur de poitrine ont été dénombrés et identifiés. Il est évident que ces limites morphomètriques sont subjectives et qu’elles peuvent représenter des états reproductifs différents d’une espèce à une autre. Cependant afin de pouvoir travailler sur un large panel d’espèces il nous était nécessaire d’utiliser des limites facilement mesurables. Seuls les individus appartenant à des espèces méso et mégaphanérophytes ont été conservés pour les analyses. Les questions abordées ici sont : (i) est ce que la quantité de régénération des espèces arborées est affectée par la fragmentation ? ; (ii) quelles sont les influences des différents niveaux de l’isolation sur ce stade de croissance ? - Les aspects qualitatifs de la régénération, au sein des placeaux de 100 m2, peuvent être approchés
par les informations relatives à la diversité (nombre d’espèces, indices de diversité). La fragmentation, d’après la littérature, entraîne une érosion de la richesse taxonomique et entraîne des phénomènes de dominance dans la régénération par suite d’invasions d’espèces secondaires.
L’étude de la richesse, diversité et régularité de la diversité nous permet de répondre aux questions suivantes: (i) est-ce que la fragmentation s’accompagne d’une perte de la diversité dans la régénération ? ; (ii) est-ce que certaines espèces envahissent la régénération et entraînent des phénomènes de dominance ? (iii) de quelles manières les facteurs de l’isolation (la durée en particulier) peuvent expliquer les différences de richesse et de diversité dans les fragments ?
- Les Sub-adultes peuvent être approchés par leurs stratégies écologiques qui sont des caractéristiques fonctionnelles de réponse à l’environnement. Nous pouvons alors identifier pour chaque espèce et individu l’appartenance à trois grandes catégories (pionnier, héliophile et sciaphile). Nous supposons que la fragmentation va favoriser les stratégies de lumière (pionniers et héliophiles) et affecter négativement les sciaphiles. Nous cherchons à répondre aux questions suivantes : (i) de quelle manière la richesse des trois stratégies écologiques évolue avec la fragmentation ? (ii) assistons nous à une perte de diversité dans les fragments ? ; (iii) quelle est la part occupée par les individus de régénération secondaires dans le peuplement? ; (iv) est-ce que certains facteurs de l’isolation sont responsables du changement de physionomie écologique de la régénération (durée de l’isolation, surface des fragments, intensité des contacts avec la matrice extra-forestière…)
- Les Sub-adultes peuvent être également étudiés par leur mode de dispersion. Dans un contexte fragmenté, où les possibilités de connexion entre les zones de forêt sont limitées, nous supposons que les composantes de régénération liés à des vecteurs terrestre pour leur dispersion vont être influencés négativement. Parallèlement, nous pensons que les modes de dispersion anémochores vont être favorisés du fait de la modification spatiale du paysage. Les zones ouvertes permettent aux espèces anémochores de disperser sur de longues distance et le dépôt des graines se fait alors préférentiellement (phénomènes de turbulences) dans les bordures des éléments forestiers (les fragments). Nos questions vont dans ce sens : (i) est-ce que la distribution, en termes d’espèces et d’individus, des modes de dispersion de la régénération est affectée par la fragmentation ? ; (ii) est-ce que les dispersions impliquant des vecteurs terrestres sont réduites dans les fragments ? ; (iii) est-ce que les dispersions aériennes sont favorisées ? ; (iv) est-ce que les caractéristiques spatiales et temporelles de la fragmentation expliquent ces variations ?
- Nos inventaires dans les forêts continues nous permettent d’avoir une vision de la dynamique de régénération. Nous supposons que les comparaisons entre les témoins et les fragments sont révélatrices de l’évolution de la régénération dans les îlots forestiers. Les changements environnementaux dans les fragments modifient les phénomènes de compétition inter et intraspécifiques et entraînent une réduction ou une augmentation des densités de certaines espèces. Nous supposons également que l’augmentation de lumière et la réduction de l’humidité du sol dans les fragments peut favoriser l’apparition d’espèces supportant les ce type de conditions. Il est alors probable que les espèces plutôt semi-décidues soient stimulées par la fragmentation et que le peuplement de régénération révèle un tel changement. Nous allons chercher à répondre à plusieurs questions : (i) quelles espèces sont les plus affectées par la fragmentation (positivement ou négativement) ? ; (ii) les espèces avec une affinité pour les forêts dense humides semi-décidues sont elles favorisées dans les fragments forestiers des zones de forêt dense humide sempervirente ?
- Des inventaires exhaustifs des individus adultes au sein de fragments de moins de 4 ha pour lesquelles nous disposons d’inventaires de la régénération permettent de savoir si il existe des apports exogènes de graines au sein des fragments. Ces inventaires nous permettent également de savoir si la régénération de certaines espèces est compromise. Nous supposons que l’absence de régénération alors qu’il existe des parents dans les fragments forestiers signale des problèmes de régénération pour certaines espèces. Nos questions vont alors s’articuler de la sorte : (i) existe-t-il des apports de graines dans les fragments forestiers qui permettent d’assurer la connexion entre les zones forestières ? ; (ii) est-ce que des espèces sont directement menacées d’extinction dans les fragments forestiers ?
La question centrale de notre travail demeure la viabilité de la régénération dans les fragments forestiers. Est-ce que les fragments forestiers vont se secondariser avec l’intensité de l’isolation spatio-temporelle ? Est-ce que les espèces de la forêt naturelle vont disparaître des fragments forestiers ? Quels peuvent être les possibilités de connexions biologiques des fragments avec les zones de forêts protégées ? Est-ce que les fragments peuvent permettre à long terme une recolonisation des zones ouvertes par des espèces primaires ?