Méthode d’évaluation de l’état de la biodiversité végétale

CHAPITRE 2 : MATERIEL ET METHODES

2.2. Méthodes

2.2.3. Collecte des données

2.2.3.2. Méthode d’évaluation de l’état de la biodiversité végétale

Les relevés phytosociologiques et l’inventaire forestier ont permis de caractériser l’état de la biodiversité végétale de la ferme et ses terroirs riverains. Ils ont été réalisés sur des placeaux d’un hectare en tenant compte de l’orientation perpendiculaire sur l’azimut topographique. Sur chaque placeaux, des placettes de 50 m de large et 200 m de long ont été inventoriées selon la méthode de Tchabi (1986). L’assiette totale à inventorier, la surface de la ferme y compris celle des terroirs est de 400 ha. Ainsi, pour un taux d’échantillonnage de 10%, le nombre de relevés à réaliser sera au total de 40 ; 30 au sein de la ferme et 10 aux alentours de la ferme (terroirs riverains) de la ferme. Les 30 placettes ont été réparties de façon systématique suivant un écartement de 250 m sur l’ensemble de la ferme grâce au logiciel ArcGis 10.5. Six (6) transects orientés Est-Ouest et interceptant les deux longueurs de la ferme (Figure 4) ont été répartis sur toute la longueur de la ferme. Des placettes de 50 m x 200 m ont été installées le long de chaque transects à des intervalles réguliers de 250 m, de manière à prendre en compte toute la portion de terres couverte par la végétation.

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Figure 4 : Répartition des placeaux sur la ferme 2.2.4. Traitement des données

2.2.4.1. Méthode de Cartographie diachronique de l’occupation des terres Etapes de la méthode de traitement des images satellitaires :

 Composition colorée

La composition colorée permet de produire des images en couleurs en tenant compte de la signature spectrale des objets. Elle sert avant tout à distinguer les différents objets présents dans les images et ainsi faciliter l'interprétation des images. Dans ce traitement, les bandes 4-3-2 de Landsat 7 et 5-4-3 de Landsat 8 ont été respectivement utilisées.

 Extraction de la Zone d’étude

L’extraction de la Zone d’étude consiste à extraire le secteur d’étude sur la scène d’image grâce à la limite du secteur d’étude.

 Interprétation visuelle

L’interprétation visuelle a consisté à identifier les objets, et juger de leur signification et de leur importance afin de dégager les grandes unités de l’occupation

 Choix des aires d’entrainement

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Les aires d’entraînement sont des sites représentatifs des caractéristiques numériques des classes (unités de l’occupation dégagées) qui permettent de définir les signatures spectrales de chaque unité paysagère. La taille de l’aire d’entraînement doit être supérieure à l’erreur de localisation et inférieure à l’objet à détecter.

 Classification supervisée par maximum de vraisemblance

Dans la classification supervisée, nous avions catégorisé les pixels en spécifiant à l'algorithme informatique des descripteurs numériques de divers types d'occupation des terres présents dans la scène. Ainsi, des échantillons représentatifs des sites connus dans l'occupation des terres (parcelles d'entraînement) ont été utilisés pour établir une caractéristique numérique clé pouvant décrire au mieux les attributs spectraux pour chaque type de classes. Dans ce cas, l’algorithme paramétrique choisi est le maximum de vraisemblance. Après la classification, chaque image interprétée a été exportée vers un Système d’Information Géographique (Arc Gis 10.5).

- Cartographie des changements

Les images classifiées sont exportées dans le logiciel ArcGis 10.5 pour les différentes manipulations cartographiques et l’élaboration des différentes cartes et la réalisation de la matrice de transition.

- Matrice de transition

La matrice de transition met en évidence les mutations qu’ont subies les unités paysagères entre deux années (2000 et 2015). Elle est constituée de x lignes et de y colonnes. Le nombre x de lignes de la matrice indique le nombre d’unités paysagères présentes en 2000 tandis que le nombre y de colonnes de la matrice indique le nombre d’unités paysagères converties en 2015.

Quant à la diagonale, elle contient les superficies des unités paysagères restées inchangées.

Dans cette matrice, les transformations se font des lignes vers les colonnes. Les superficies de ces différentes classes d’unités paysagères ont été calculées à partir du croisement des cartes d’occupation des terres de 2000 et de 2015 à l’aide de la fonction « Intersect » de l’interface « Arctoolbox » du logiciel ArcGis 10.5.

2.2.4.2 Méthode d’évaluation de l’état de la biodiversité végétale

L’inventaire floristique a permis de réaliser un bilan floristique des espèces végétales. La diversité floristique des placeaux situés sur différents sites a été étudiée à l’aide d’indices. Ces indices sont calculés à partir des fréquences des espèces recensées lors des relevés floristiques.

Il s’agit plus précisément de :

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 la richesse floristique (S), qui représente le nombre total d’espèces ;

 l’indice de Shannon ;

En effet, la diversité spécifique a été évaluée à travers l'indice H' de Shannon (1948) cité par Hermann (2007) :

𝐻^′= − ∑ 𝑃𝑖𝑥𝑙𝑜𝑔2𝑃𝑖

𝑛

𝑖=1

Avec Pi = ni/N

Pi = abondance de l'espèce ; ni = effectif des individus de l'espèce i ; N = effectif total des individus.

D'après Sokpon et al. (1998), au sein des phytocénoses, le milieu est peu diversifié quand H' est faible (H' < 3) et relativement diversifié en espèces quand H' est fort (H'>3,5).

Cet indice indique quand il est élevé, un nombre important d’espèces ou des fréquences peu différentes entre les espèces rencontrées dans une végétation.

(n= effectif total des individus, ni= effectif des individus de l’espèce i);

L’Equitabilité E= H / log2S, correspond au rapport entre la diversité observée et la diversité maximale possible étant donné le nombre d’espèces S. sa valeur maximale est 1. Plus les espèces rencontrées ont des fréquences similaires, plus ce rapport se rapproche de zéro. Il s’éloigne de zéro si l’ensemble des relevés renferme des espèces dominantes ou très rares.

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CHAPITRE 3 : RESULTATS ET DISCUSSION

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Réalisé par JOURDAN Epiphane Brice 3.1. Résultats

3.1.1. Dynamique de l’occupation des terres au niveau de la ferme et de ses terroirs riverains L'étude de la dynamique de l'occupation des terres en 15 ans (2000-2015) a révélé l'existence de plusieurs unités (Cf. Fig. 5).

Figure 5 : synopse de l’occupation des terres de la ferme et de ses terroirs en 2000 et 2015 L’analyse de la figure 5 révèle que, au niveau de la ferme TATAGTOU, on a noté une dominance de savanes arborée arbustive et de forêt galerie vers les années 2000. Par contre, au niveau des terroirs riverains, on note une dominance des formations végétales (notamment les savanes arborées arbustives et les forêts galeries) suivies par les mosaïques de champs et jachères.

En outre, en 2015, la physionomie de ce territoire a subi de profondes mutations surtout au niveau des terroirs riverains. En effet, au niveau des terroirs, on observe majoritairement les mosaïques de champs et jachères qui deviennent l’unité d’occupation dominante. Par contre au niveau de la ferme la savane arbustive demeure l’unité d’occupation dominante. Toutefois on note la présence de nouvelles unités d’occupation des terres au niveau de la ferme : quelques constructions et trois mares. Les terroirs riverains sont donc devenus de véritables zones agricoles où la surface agricole connaît une extension spectaculaire.

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3.1.2. Dynamique des faciès de végétation en 2000 et en 2015 3.1.2.1. Au niveau de la ferme

Les changements observés au niveau des formations végétales entre 2000 et 2015 sont exprimés par les différentes formes de conversion analysées à partir de la matrice de transition (Tableau II). Dans les cellules des lignes et des colonnes se trouvent respectivement les unités d’occupation des terres de 2000 et de 2015. Les conversions se font des lignes vers les colonnes.

Les cellules de la diagonale correspondent aux superficies des unités d’occupation des terres qui sont demeurées stables de 2000 à 2015. Les unités qui sont en dehors de la diagonale représentent les changements des unités d’occupation des terres.

Tableau II : Matrice de transition de l’occupation des terres de la ferme en 2000 et 2015 (superficie en hectare)

Année 2015

2000

Unités FG SAA MCJ PLANT MAR AGG Total

FG 11,02 0,45 0,18 0,63 0 0 12,28

SAA 14,13 240,01 14,89 10,08 1,53 1,44 282,08

MCJ 0,36 6,77 0,72 0,63 0,72 0 9,2

AGG 0 0,18 0,27 0 0 0,99 1,44

Total 25,51 247,41 16,06 11,34 2,25 2,43 305

FG : Forêt galerie ; SAA : Savane arborée arbustive ; MCJ : Mosaïque de champs et jachère ; PLANT : Plantation ; MAR : Mare ; AGG : Agglomération

L’analyse de la matrice de transition permet de retenir que les 4 classes d’occupation des terres observées en 2000 sont maintenues en 2015. En 2015, on a noté l’apparition de deux nouvelles unités d’occupation des terres, à savoir plantations et mares. Cependant, il est remarqué que les superficies de ces différentes classes d’occupation des terres ne sont pas restées identiques entre les deux années. Elles ont connu des changements moins significatifs.

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Tableau III : Occupation des terres au niveau de la ferme en 2000 et 2015

Unités 2000 2015 Evolution

Légendes : le signe négatif (-) signifie qu’il y a régression, le signe positif (+) signifie qu’il y a augmentation.

A la lumière du tableau III, il ressort que, entre 2000 et 2015 :

- la superficie de la forêt galerie est passée de 12.28 à 13,23 ha ce qui correspond à une progression de 13,23 ha soit une progression de 19,07%

- la savane arborée arbustive est passée de 282,08 ha à 247,41 ha ce qui correspond à un recul de 34,67 ha

- les mosaïques de champs et jachères sont passés de 9,2 ha en 2000 à 16,06 en 2015 soit une progression de 9,89%

- Les plantations et mares passent respectivement de 0 ha à 11,34 ha et de 0 ha à 2,25 ha - L’agglomération a connu une progression de 1,42% en passant de 1,44 ha à 2.43ha.

3.1.2.2. Au niveau des terroirs riverains

Les changements observés au niveau des formations végétales en 2000 et en 2015 sont exprimés par les différentes formes de conversion analysées à partir de la matrice de transition (Tableau IV). Dans les cellules des lignes et des colonnes se trouvent respectivement les unités d’occupation des terres de 2000 et de 2015. Les conversions se font des lignes vers les colonnes.

Les cellules de la diagonale correspondent aux superficies des unités d’occupation des terres

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qui sont demeurées stables de 2000 à 2015. Les unités qui sont en dehors de la diagonale représentent les changements des unités d’occupation des terres.

Tableau IV : Matrice de transition de l’occupation des terres des terroirs riverains en 2000 et 2015 (superficie en hectare)

Année 2015

2000

Unités FG SAA MCJ PLANT AGG Total

FG 12,87 7,92 27 0 0 47,79

SAA 32,76 338,31 1023,48 0,09 5,58 1400,22

MCJ 0 24,39 255,6 0 0,63 280,62

AGG 0 0 0,99 0 5,58 6,57

Total 45,63 370,62 1307,07 0,09 11,79 1735,2

FG : Forêt galerie ; SAA : Savane arborée arbustive ; MCJ : Mosaïque de champs et jachère ; PLANT : Plantation ; AGG : Agglomération

L’analyse de la matrice de transition permet de retenir que les 4 classes d’occupation des terres observées en 2000 sont maintenues en 2015. En 2015, on a noté l’apparition d’une nouvelle unité d’occupation du sol, à savoir : plantation. Cependant, il est remarqué que les superficies de ces différentes classes d’occupation des terres ont connu d’importants changements. Globalement, il est remarqué une forte conversion des classes naturelles vers les classes anthropiques et des classes naturelles entre elles. Des formes de stabilité ont été aussi observées.

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Tableau V : Occupation des terres des terroirs riverains en 2000 et 2015

Unités 2000 2015 Evolution

A la lumière du tableau V, il ressort que, entre 2000 et 2015 :

- la superficie de la forêt galerie est passée de 47,79 à 45,63 ha ce qui correspond à une régression de 0,10%.

- la savane arborée arbustive est passée de 1400,22 ha à 370,62 ha ce qui correspond à un recul spectaculaire de 49,89% en 15 ans

- les mosaïques de champs et jachères sont passés de 280,62 ha en 2000 à 1307,07 en 2015 soit une progression de 49,74%

-

Les plantations et agglomérations passent respectivement de 0 ha à 0,09 ha et de 6,57 ha à 11,79 ha.

3.1.3. Synopse des formes de végétation dans la ferme et dans les terroirs riverains

La carte de faciès de la végétation (figure 6) et les données recueillies nous montrent deux types de formation végétale au niveau de la zone d’étude : la galerie forestière et la savane arbustive.

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Figure 6 : Carte des faciès de végétation de la ferme et de ses terroirs riverains 3.1.3.1. Synopse des formes de végétation dans la ferme

Toutes les espèces recensées dans les différentes formations végétales figurent au tableau 6 (cf. annexe). Elles sont toutes des phanérophytes.

Figure 7 : Proportion des types biologiques dans la ferme

MP 3%

mP 46%

mp 37%

np 14%

Types biologiques

MP mP mp np

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MP = mégaphanérophyte ; mP = mésophanérophyte ; mp = microphanérophyte ; np = nanophanérophyste

Au niveau de la ferme on a noté la dominance des mésophanérophytes (46%) (arbres dont la hauteur est comprise entre 15 et 30 m), suivie des microphanérophytes (37%) (arbres dont la hauteur est comprise entre 8 et 15m), une rareté des mégaphanérophytes (3%) (arbres dont la hauteur dépasse 30 m) et des nanophanérophystes (14%) (arbres dont la hauteur est comprise entre 0.5 et 8 m).

Au total 20 familles, 47 genres et 56 espèces ont été recensés par cette étude. Les familles les plus représentées en nombre d'espèces sont: Fabacées (21), Combrétacées (06), Anacardiacées (06) et Rubiacées (06).

La diversité spécifique (H') est évaluée à travers l'indice de Shannon :

0 5 10 15 20 25

Effectifs

Figure 8 : Différentes familles recensées au niveau de la ferme

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Figure 9 : Indice de diversité de Shannon des espèces au niveau de la savane arbustive et de la forêt galerie de la ferme

L’Equitabilité de PIELOU

Figure 10 : Equitabilité de Pielou des espèces au niveau de la savane arbustive et de la forêt galerie de la ferme

Les résultats révèlent que la ferme d’élevage d’autruche est assez diversifié en flore, car H' (au niveau de la forêt galerie et la savane arbustive) est moyen. L’Equitabilité de Pielou est faible pour les deux types de formations. D'après la courbe d'évolution des espèces ligneuses par rapport à leur fréquence de représentativité (figure 11), les espèces les plus abondantes au niveau de la forêt galerie dans l'ordre décroissant de par leurs abondances sont : Anogeissus leiocarpa, Acacia sieberiana, Terminalia macroptera. Les espèces assez abondantes sont : Lannea microcarpa, Ficus ingens, Mitragyna inermis, Tectona grandis, Combretum

3,1

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glutinosum, Prosopis africana, Sarcocephalus latifolius, Sclerocarya birrea, Stereospermum kunthianum.

Au niveau de la savane arbustive, les espèces les plus abondantes sont : Terminalia macroptera, Acacia sieberiana, Lannea microcarpa. Les espèces assez abondantes : Pterocarpus erinaceus, Entada africana, Azadirachta indica.

Figure 11 : Courbes d'évolution des espèces ligneuses par rapport à leur fréquence de représentativité au niveau de la forêt galerie de la ferme

Figure 12 : Courbe d'évolution des espèces ligneuses par rapport à leur fréquence de représentativité au niveau de la savane arbustive.

3.1.3.2. Synopse des formes de végétation au niveau des terroirs

La liste floristique dans les différentes formations végétales est présentée dans le tableau 7 (cf.

annexe).Ces espèces sont toutes des phanérophytes.

Acacia Anogeissus Bombax Crossopteryx Dombeya Flueggea Lannea Mitragyna Piliostigma Pseudocedrela Sarcocephalus Spondia Tectona Vitex

Fréque nce s%

Acacia Anacardium Bombax Crossopteryx Dombeya Ficus Gmelina Khaya Mitragyna Piliostigma Pterocarpus Securidaca Strychnos Terminalia Vitex

Fréque nce s%

Espèces

Série1

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Figure 13 : Proportion des types biologiques au niveau des terroirs

MP = mégaphanérophyte ; mP = mésophanérophyte ; mp = microphanérophyte ; np = nanophanérophyste

Au niveau des terroirs, on a noté la dominance des mésophanérophytes (45%), suivie des microphanérophytes (32%), une rareté des mégaphanérophytes (5%) et des nanophanérophystes (18%).

Figure 14 : Proportion des familles au niveau des terroirs

Au total 11 familles, 17 genres et 22 espèces ont été recensés par cette étude. Les familles les plus représentées en nombre d'espèces sont: Fabacées (08), Combretacées (03), Anacardiacées (02) et Rubiacae (02).

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Figure 15 : Indice de diversité de Shannon des espèces au niveau de la savane arbustive des terroirs

Figure 16 : Equitabilité de Pielou des espèces au niveau de la savane arbustive des terroirs L’écosystème qui est majoritairement une savane arbustive au niveau des terroirs riverains de la ferme est un milieu assez diversifié (H’=3,08). De plus cet indice est inférieur à celui observé au niveau de la même formation végétale observée au niveau de la ferme. Par ailleurs l’Equitabilité de Pielou est faible au niveau de la formation végétale présente dans les terroirs riverains et au niveau de la ferme. D’après la courbe d'évolution des espèces ligneuses par rapport à leur fréquence de représentativité (figure 17), les espèces les plus abondantes dans l'ordre décroissant de par leurs abondances sont : Terminalia macroptera, Acacia sieberiana,

3,087920173

Indice de Shannon

S arbustive

0,429484774

Equitabilite de Pielou

S arbustive

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Azadirachta indica. Les espèces assez abondantes sont : Sclerocarya birrea, Mitragyna inermis, Parkia biglobosa.

Figure 17 : Courbe d'évolution des espèces ligneuses par rapport à leur fréquence de représentativité au niveau de la savane arbustive des terroirs

3.2. DISCUSSION

La carte d’occupation de la ferme et de ses terroirs riverains représente ici l'unité spatiale de base pour l'étude. Les différentes cartes obtenues rendent compte de l’utilisation faite des terres, non seulement au niveau de la ferme mais aussi au niveau de ses terroirs riverains entre deux périodes différentes (2000 et 2015). Pour l’analyse de l’état de la biodiversité, l’étude s’est concentrée uniquement sur la ferme et ses terroirs. De ce fait, le taux d'échantillonnage mérite d'être élargi. Aussi dans la présente étude seuls les ligneux ont été pris en compte. La strate herbacée est en train d’être étudiée (Bio Sorogou, 2018).

La caractérisation de la diversité biologique a montré que les paramètres de diversité spécifique enregistrés au niveau de la ferme sont supérieurs à ceux des terroirs riverains. En effet, au niveau de la savane arbustive de la ferme l’indice de diversité de Shannon est de 3.39 par contre au niveau des terroirs riverains il est de 3.08. Il y a plus d’action de conservation de la biodiversité floristique dans la ferme qu’au niveau des terroirs. Ce qui révèle l’utilité et l’efficacité des actions de conservation de la ferme. Au niveau des terroirs, il y a eu une décroissance de l’indice, une perte de la diversité entre 2000 et 2015. Cela montre que le milieu est en proie à de fortes perturbations (Sounon et al., 2007). Les terroirs riverains sont alors

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perturbés à cause des pressions anthropiques. L’indice de diversité de Shannon au niveau des terroirs, même s’il décroît, il est encore moyen (3.08). Une action d’envergure peut encore aider au maintien, à la conservation de cette diversité.

L’évaluation de la dynamique de l’occupation des terres dans le secteur d’étude a révélé une régression des formations naturelles au profit des formations anthropiques au niveau des terroirs riverains où on observe une extension spectaculaire des aires culturales. Il s’y produit une déforestation et une dégradation du couvert végétal qui méritent une attention particulière rimant avec les constats de plusieurs études, qui ont signalé une perte du couvert végétal au Nord-Ouest du Bénin au détriment des champs et jachères. En effet, Agbanou et al (2016) ont montré que le paysage au Nord-Ouest (secteur Natitingou-Boukombé) initialement dominé par les forêts claires et les savanes arborées et arbustives (en 1987) a été remplacé (en 2016) par les savanes arbustives arborées et les mosaïques de cultures et jachères. Située au Nord-Ouest du Bénin la commune de Matéri a perdu 27.9% de sa superficie forestière en 16 ans de 2000 à 2016 (Okou, 2017). La pratique obsolète de l’agriculture est à l’origine de cette dégradation.

En effet, l’agriculture est la principale activité dans l’arrondissement de Dassari. Le coton et le maïs sont les principales cultures. Le type d'agriculture fréquent est la culture itinérante sur brûlis pour la culture du coton et du maïs (do-REGO, 2012) ce que confirme Lokossou (2018) qui a montré que les producteurs de l’axe Tanguiéta-Porga ont largement adopté le coton et menacent la diversité en convertissant l’écosystème forestier en terres agricoles. La population en quête de terres pour accroître le rendement se voit dans l'obligation de détruire la végétation.

A cela s’ajoute l’explosion démographique et ses corollaires d’augmentation des besoins en terres culturales et de besoins alimentaires sans cesse croissants. A cette allure il faut craindre une raréfaction des espèces caractéristiques de cette région.

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CONCLUSION ET SUGGESTIONS

Ce milieu a connu une dynamique spatiale importante entre 2000 et 2015. De façon générale, ce milieu a vu ces formations végétales naturelles notamment les savanes arbustives, les forêts galeries, les forêts claires se réduire au profit des formations anthropiques comme les mosaïques de cultures et jachères, les plantations et les agglomérations. Cette dynamique spatiale du paysage s’explique surtout par les pressions anthropiques. L’expansion des terres agricoles a contribué à modifier profondément le paysage. Toutefois, l’indice de diversité de

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