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Dépôt Institutionnel de l’Université libre de Bruxelles / Université libre de Bruxelles Institutional Repository
Thèse de doctorat/ PhD Thesis Citation APA:
Nshimba, H. (2008). Etude foristique, écologique et phytosociologique des forêts de l'île Mbiye à Kisangani, RDCongo (Unpublished doctoral dissertation). Université libre de Bruxelles, Faculté des Sciences – Sciences biologiques, Bruxelles.
Disponible à / Available at permalink : https://dipot.ulb.ac.be/dspace/bitstream/2013/210561/5/ab19d20e-ec37-4fae-a14c-baaeaba511e6.txt
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D 03505
UNIVERSITE LIBRE DE BRUXELLES
FACULTE DES SCIENCES
SERVICE DE BOTANIQUE SYSTEMATIQUE ET DE PHYTOSOCIOLOGIE
Etude floristique, écologique et phytosociologique des forêts de l’île Mbiye à Kisangani, RDCongo
Thèse présentée en vue de T obtention du titre de Docteur en Sciences
Par
Hippolyte NSHIMBA SEYA WA MALALE
Université Libre de Bruxelles
lllllllllllll lllllllllllll 1 00 :33SS1S5
Promoteur : Professeur Jean LEJOLY
Co-Promoteur : Professeur Léopold NDJELE M-B.
UNIVERSITE LIBRE DE BRUXELLES
FACULTE DES SCIENCES
SERVICE DE BOTANIQUE SYSTEMATIQUE ET DE PHYTOSOCIOLOGIE
Etude floristique, écologique et phytosociologique des forêts de l’île Mbiye à Kisangani, RDCongo
Thèse présentée en vue de l’obtention du titre de Docteur en Sciences
Par
Hippolyte NSHIMBA SEYA WA MALALE
Composition du Jury :
Prof. Marie-Françoise GODART, Université Libre de Bruxelles (Présidente) Prof. Jan BOGAERT, Université Libre de Bruxelles (Secrétaire)
Prof Jean LEJOLY, Université Libre de Bruxelles (Promoteur)
Prof Léopold NDJELE M-B., Université de Kisangani (Co-Promoteur) Prof Charles DE CANNIERE, Université Libre de Bruxelles
Prof Farid DAHDOUH-GUEBAS, Université Libre de Bruxelles Prof Quentin PONETTE, Université Catholique de Louvain
Janvier 2008
Dédicace
A vous mes parents Andréanne MWADIILUNGA et Anastas MAL ALE LUKANDA, A toi mon épouse Hélène MUKEINA KIYUNGA,
A nos fils Patrick NSHIMBA, Franck NSHIMBA ainsi qu’à leurs jeunes frères et sœurs, A toute la lignée LENGE KABADI,
Je vous dédie cette thèse, fruit d’endurance et de tant de privations.
REMERCIEMENTS
La fin de tout travail est l’histoire d’une longue patience associée sans doute au courage, sans lequel, le risque d’un abandon est inévitable. Durant des longues années de dur labeur, nous voici alors à terme de notre dernière phase d’étude universitaire. A l’heure où nous mettons la dernière main sur ce travail, nous sentons un réel plaisir doublé de fierté, de remercier toutes les personnes qui ont contribué d’une façon ou d’une autre à sa réalisation. Nous ne citerons pas tout le monde, la liste étant longue. Nous nous en excusons d’avance.
Le mérite revient en premier lieu au Professeur Jean Lejoly, Directeur du Service de Botanique Systématique et de Phytosociologie de l’Université Libre de Bruxelles, pour nous avoir réservé un accueil digne dans son Laboratoire. Il a daigné diriger ce travail en dépit de son calendrier très chargé ; son expérience et ses conseils, nous ont été très bénéfiques. Nous lui exprimons toute notre gratitude et reconnaissance.
Et aussi, au Professeur Léopold Ndjele Mianda Bungi, Doyen de la Faculté des Sciences de l’Université de Kisangani, qui s’est toujours porté garant de nous durant toute notre formation académique. En bon père de famille, il nous a toujours encouragé d’aller de l’avant, quelles que soient nos difficultés. Que toute sa famille et lui-même trouvent à travers ces mots, notre sentiment de gratitude.
Nos remerciements vont aussi à l’endroit des autorités académiques de l’Université de Kisangani pour nous avoir facilité l’obtention de cette bourse d’études et qui supportent notre absence tout le temps que nous sommes en mission de formation.
Nous associons à ces remerciements, tout le corps professoral de la Faculté des Sciences de l’Université de Kisangani (Professeurs, Chefs de Travaux et Assistants) pour l’étroite collaboration tout au long de notre formation.
Notre gratitude s’adresse à tous les membres du jury pour l’intérêt particulier qu’ils ont réservé à ce travail. Leurs conseils nous ont aidé à l’améliorer davantage. Que Monsieur Jan Bogaert et Madame Marie-Françoise Godart, tous deux membres de notre comité d’accompagnement, trouvent à travers ces lignes, un signe de reconnaissance suite à leur disponibilité à notre égard. Leurs suggestions et remarques ont plus d’une fois éclairé nos recherches sur le terrain.
Les mesures de diamètres, si complexes soient-elles, exigent toujours un travail en équipe. Il y a des amis et connaissances qui se sont souvent joints à nous et avec qui plusieurs sorties ont été effectuées ensemble ; c’est notamment : Jean-Claude Mukinzi, Théophile Kadange, Léon lyongo, Kombozi Bambalatiwe ainsi que les chercheurs Mukinzi Jacques, Lokoka et Omatoko. Sans oublier toute l’équipe de guides forestiers de Puku Mafi : Osumaka, Huit Kilos, Nono et Kombozi. Nous les remercions pour leur attachement inconditionnel.
Messieurs L. Baboy, C. Masumbuko et Paul Hakizimana, ont aceepté de sacrifier leur temps pour relire les manuscrits de ce travail. Nous leur adressons notre sincère reconnaissance.
La vie solitaire étant difficile à supporter pour tout le monde, nous remercions les familles qui
nous ont ouvert leurs portes en nous invitant partager des journées avec eux ; qu’elles trouvent
ici les sentiments de notre attachement ; ce sont les familles Hugo Gevaerts, Frédéric
Declerck, Monique Sarens, Feu Albert Otepa, Pierrette Kisonga, sans oublier Messieurs
Abbés Maloba et Mujike.
Il y a des amis de jeunesse qui méritent d’être remerciés et encouragés, car c’est avec eux qu’on a érigé ce projet d’études et qui s’accomplit au jour le jour. Nous citerons dans cette liste : Crépin Mwadi, Patrice Kasokota, Mourtous Pontien, Défré Kabongo, Jean victor Kabongo, Kabamba Malale, Souplet, Seya Mukena. Dans le même ordre d’idée nous remercions le professeur Nyembo Mukena Astouma, CT Musao Kalombo, Couple Nyemba Masangu, l’Assitant Poto Mutombo, le Docteur Kyulu Umbela et Lokxmdo Ndala, les personnes avec qui nous avions entamé la carrière universitaire. Nous nous sentons redevable vis-à-vis de leur contribution à la réussite de nos études.
Ce travail est surtout le fruit d’un encadrement mutuel et très amical entre les différents chercheurs du Laboratoire de Botanique Systématique et de phytosociologie. C’est pourquoi nous remercions tous les amis avec qui on a passé des moments de joie et de travail accablant.
Nous pensons à : Archange Boupoya, Valérie Maluma, Faustin Boyemba, Bamba Issouf, Koffi Kouao, Barima Sabas, Kouassi Faustine, Hélène Kouame, Joseph Bigirimana, Elias Bizuru, Vincent Deblauwe, Nicolas Barbier, Charlemagne Adokpo, Faye, Fadeur, Laurence Hannon, Thérèse Kilensele, Dénise Kasalwe, Chantal Shalukoma, Yedmel, Faye E., Jean Vilmond Hilaire, Bruno Senterre, Jean-Claude Monzenga et tous ceux dont leurs noms ne sont pas repris sur cette liste.
Que nos frères : Kalenga Mpoyo, Kinyano, Kamutete et nos sœurs Pauline Ngoy, Alphonsine Mwema, Régine Kishiko et Andréanne Lenge, auxquels nous joignons toute la famille de l’Oncle paternel Kabale Patrice, trouvent à travers ces lignes, un sentiment de tendresse à leur égard.
Que nos beaux parents : François Kiyunga et Maman Mapasa, trouvent un sentiment de gratitude à travers ce travail. Nous remercions aussi nos amies José Elenge et Claudine Onya pour tous leurs bienfaits vis-à-vis de notre famille.
Notre reconnaissance va aussi à la famille Ilunga Bwana pour tout ce qu’elle fait pour nous et notre famille, en notre présence comme en absence. Nous leur disons merci.
Nous ne pouvons pas oublier, la Coopération Technique Belge, qui nous a attribué une bourse doctorale mixte et qui a assuré notre soutien tant sur le terrain qu’en formation. Qu’elle trouve à travers ces mots, notre sentiment de réjouissance. Plus particulièrement, nous remercions de tout cœur Messieurs Marino Orban, Célestin et Mesdames Sarah Stijnen et Liesbet, pour leur encadrement efficace. Nous n’oublions pas les personnels de la CTB Kinshasa parmi lesquels nous remercions sincèrement Jean-Claude Kakudji, Godefroid Kasende et Simon Kayoyo.
Nos remerciements vont aussi aux différents clubs Rotary Belgique qui ont plusieurs fois financé la conservation des forêts de l’île Mbiye ; leur soutien a rendu la finalisation de ce travail possible en diminuant l’action anthropique au sein de l’île.
Nous sommes redevables envers le couple Eric Fifa pour leur bienveillance à notre égard.
Enfin, nous devons une grande reconnaissance envers notre bien aimée Mukeina Kiyunga
Hélène et à nos fils Patrick Nshimba et Franck Nshimba, pour leur patience et endurance, en
supportant plusieurs jours d’absence et de privation, lorsque nous devrions faire le terrain et
les missions de formation en dehors du pays.
Résumé : Etude floristique, écologique et phytosociologique des forêts de l’île Mbiye, Kisangani, RDCongo.
L'île Mbiye est une île du fleuve Congo située dans la partie Est de la ville de Kisangani, en amont des chutes Wagenia, entre 0° 31' de latitude Nord et 25° 11' de longitude Est, avec une altitude de 376 m. Elle jouxte la ville de Kisangani et sa longueur maximale est de 14 km sur 4 km de largeur. Elle est le seul écosystème à proximité de la ville, possédant encore une forêt dense relativement bien conservée et formant un îlot de 1400 ha comprenant trois types
forestiers : la forêt de terre ferme, la forêt périodiquement inondée et la forêt marécageuse.
L’objectif principal de cette étude a été de faire une analyse quantitative et qualitative de la physionomie et la structure de ces trois types forestiers.
Deux méthodes ont permis la récolte de données ; la méthode de relevés phytosociologiques à effort d’échantillonnage égal à 100 individus pour les strates supérieures et 100 m^ pour la strate herbacée, associée à celle de mesure de Dno, pour les arbres à diamètre >10 cm. Au total, 80 relevés dont 67 multistrates et structurels, décomposés chacun en 4 sous-relevés emboîtés, ont été mis en place. 13 autres ont été faits dans les chablis avec l’appréciation basée sur le critère de présence-absence et toutes les données ont été analysées globalement.
A l’issue de cette étude, 33991 individus ont été recensés. Après leur identification, au total 470 espèces appartenant à 297 genres et 90 familles ont été obtenues. Les familles des Rubiaceae, des Caesalpiniaceae et des Euphorbiaceae sont les plus importantes, tant en genres qu’en espèces. Dans les spectres bruts de types biologiques, les phanérophytes (83,0 %) sont les plus abondants et au sein desquels les mésophanérophytes (arbres de 10 à 30 m au stade adulte) sont les plus dominants (39,0 %). Les spectres phytogéographiques ont montré une prédominance d’éléments omni-guinéo-congolais (35 %) alors que parmi les types de diaspores, les sarcochores (69 %) sont les plus dominants. 58 espèces endémiques du Secteur forestier central (soit 12,3 %) ont été recensées à l’île Mbiye.
Après classification et ordination de ces 80 relevés par Twinspan et DCA, trois groupements phytosociologiques ont été obtenus dans la forêt de terre ferme: (1) groupement à Funtumia elastica et Albizia ealaensis, (2) groupement à Nesogordonia leplaei et Antiaris toxicaria, (3) groupement à Olyra latifolia et Campylospermum elongatum ; deux autres pour les forêts inondables fl) groupement à Rinorea ohlongifolia et Byrsocarpus coccineus, (2) groupement à Pachystela seretii, Dracaena kindtiana et Culcasia yangambiensis ; trois autres encore pour les forêts marécageuses : (1) groupement à Strombosia grandifolia, Calamus deerratus, Culcasia angolensis et Elaeis guineensis, (2) groupement à Cleistopholis patens et Pterygota bequaertii, (3) groupement à Diospyros bipendensis, Suychnos icaja et Palisota barteri, et enfin, deux groupements pour les relevés de chablis (1) groupement à Palisota schweinfurthii, Eremospatha haullevilleana, Thomandersia hensii et Pycnocoma insularum et (2) groupement à Nephrolepis biserrata et Scaphopetalum thonneri. L’espèce Coelocatyon botryoides a montré une répartition spatiale uniforme dans la forêt périodiquement inondée alors que Gilbertiodendron dewevrei y a montré une répartition agrégée.
La comparaison de la richesse en différents taxa au sein de relevés et de placettes a donné de
valeurs supérieures en nombre d’espèces, de genres et même de familles, dans les relevés
phytociologiques. Sur le total des espèces recensées, 189 ont été considérées comme espèces communes aux trois types forestiers, 144 autres appartenaient aux deux types. 90 espèces n’ont été recensées qu’en forêt de terre ferme, 27 en forêt périodiquement inondée et 20 dans la forêt marécageuse. Les familles des Euphorbiaceae, des Rubiaceae et celle des Caesalpiniaceae ont été les mieux représentées en espèces et en genres. En ce qui concerne la richesse dans chaque type forestier, la forêt de terre ferme était la seule à avoir des valeurs supérieures tant en espèces qu’en genres et la forêt marécageuse était la moins représentée.
Quant à la richesse spécifique selon les strates, la strate herbacée et sous-arbustive (H) était la plus riche alors que la strate des arbres dominants (E+Al) était la plus pauvre.
La forêt de l’île Mbiye est la seule forêt proche de la ville de Kisangani pour laquelle elle joue un rôle de premier plan en ce qui concerne le ravitaillement en différents produits forestiers et forestiers non ligneux. Au total, 12,3% d’espèces endémiques du Secteur forestier Central y ont été recensées, mais vue l’action anthropique qu’elle connaît ce dernier temps, toutes ces espèces endémiques risquent de disparaître de cette île. Il est alors urgent qu’une attention particulière, soit tournée vers elle. Des actions de conservation et d’exploitation durable doivent être amorcées en vue contrecarrer l’extinction des celles-ci.
Mots clés : RDCongo, flore, écologie, phytosociologie, insularité, inondation, répartition
spatiale, biodiversité, synusie, île Mbiye, Kisangani.
Summary: Floristic, Ecological and Phytosociological, Study of the _______ Forests of the Mbiye Island at Kisangani, DR Congo_______
The Mbiye Island is situated on the Congo River, in the Eastem part of Kisangani. It is located upstream of the Wagenia Falls, between latitude 0°31’ North and longitude 25°11’
East, with 376 m of altitude. It adjoins the town of Kisangani, and it is 14 km long and 4 km wide. Ail around Kisangani, the Mbiye Island is the only ecosystem which has a dense forest that is relatively well preserved. This Island has an area of 1,400 ha, and it comprises three types of forest: dry land forest, periodically flooded forest and swampy forest. The main purpose of this study has been to make a qualitative and quantitative analysis of the physiognomy and structure of these three types of forest.
I relied on two methods in data collecting: the Phytosociological plotting method with a sampling equal to 100 individuals for the higher strata and 100 m^ grass strata, associated with dbh measure for trees whose diameter is > 10 cm. In total, out of the 80 plottings, 67 multi strata and structurais each of which has been decomposed in 4 sub-plottings fit together.
Based on the presence-absence criterion, the other 13 multi strata and structurais hâve been made into Chablis, and ail the data hâve been globally analyzed.
An inventory of 33991 individuals has been made in this study. After their identification, it has been found out that there 470 species belonging to 297 types and 90 families. Rubiaceae, Caesalpiniaceae and euphorbiaceae families hâve been found out to be the most important in Genus and species. In the raw spectra of biological types, the phanerophyts (83.0%) are the most prédominant, and within which the mesophanerophyts (trees 10 to 30 m tall in their old âge) are the most prédominant (39.0%). The Phytogeographical spectra hâve more omni- guineo-congolese (35%) éléments; and amongst the diaspore types, the sarcochores (69%) are the most prédominant. 58 endemic species (12.3%) of the central forest sector hâve been found out at the Mbiye Island.
After the classification and ordination of the 80 plottings by Twinspan and DCA, three Phytosociological groupings hâve been found out in the dry land forest: (1) grouping of Funtumia elastica and Albizia ealaensis, (2) grouping of Nesogordonia leplaei and Antiaris toxicaria, (3) prouping of Olyra latifolia and Campylospermum elongatum; two others for floodable forests (1) grouping of Rinorea oblongifolia and Byrsocarpus coccineus, (2) grouping of Pachystela seretii, Dracaena kindtiana and Culcasia yangambiemis, and three others for swampy forests: (1) grouping of Strombosia grandifolia, Calamus deerratus, Culcasia angolensis and Elaeis guineensis, (2) grouping of Cleistopholis païens and Pterygota bequaertii, (3) grouping of Diospyros bipendensis, Strychnos icaja and Palisota barteri and then two groupings for the Chablis plottings (1) grouping of Palisota schweinfurthii, Eremospatha haullevilleana, Thomandersia hensii and Pycnocoma insularis and (2) grouping of Nephrolepis biserrata and Scaphopetalum thonneri. The coelocaryon boîryoides has shown a uniform spatial distribution in the in the forest periodically flooded, whereas Gilbertiodendron dewevrei has shown an aggregated distribution.
Comparison of richness in different taxa within the sampling has given high values as far as the numbers of species is concemed and genus of the same family in the phytosociological sampling.
Out of ail the species listed, 189 hâve been considered to be common species with regard to
the three forest types, other 144 belonged to two types. 90 species hâve been listed only on
solid land, 27 on periodically flooded forest 20 on swampy forest. Euphorbiaceae, Rubiaceae and Caesalpiniaceae families were the best represented in species and genus. With regard to richness in each forest type, the forest of solid soil was the only one to hâve high values both in species and genus, and the swampy forest was less represented. With reference to richness according to strata, the herbaceous and under-shrub stratum (H) was the richest whereas the stratum of dominant trees (E+Al) was the poorest.
Mbiye island forest is the nearest one of Kisangani for which it plays the most important rôle with regards to supplies in different forest products and non-ligneous forest products. In total, 12.3% endemic species of Central forest sector hâve been listed there, but due to frequent use by man this time, ail these endemic species may disappear ffom this island. It is therefore urgent that particular attention be paid on it. Actions of conservation and lasting exploitation must be started in order to block their extinction.
Key words: DRCongo, Flora, Ecology, Phytosociology, insularity, flooding, spatial
distribution, biodiversity, synusie, Mbiye Island, Kisangani.
Table des matières
Remerciements Abstract Résumé
Table des matières Liste des tableaux Liste des figures
Introduction... 1
0.1 Problématique... 7
0.2 Choix de la Phytosociologie synusiale... 10
0.3 Objectifs principaux du travail... 12
0.4 Intérêts de l’étude... 13
0.5 Division du travail... 13
Première Partie : Milieu et Méthodes d’étude... 15
Chapitre 1 : Caractéristiques générales du milieu... 15
l.lMilieu physique... 15
1.1.1 Situation géographique et administrative... 15
1.1.2 Caractéristiques climatiques... 17
1.1.3 Cadre phytogéographique... 21
1.1.4 Notion d’endémisme... 24
1.2 Milieu biotique... 26
1.2.1 Cadre socio-économique à l’île Mbiye... 26
1.2.1.1 Historique de l’île Mbiye... 26
1.2.1.2 Habitants de l’île Mbiye... 27
1.2.1.3 Activités de développement et difficultés rencontrées... 27
1.2.2 Aperçu sur la végétation... 30
1.2.3 Facteurs anthropiques... 33
1.2.3.1 Les populations humaines et leurs activités sur l’île... 33
1.2.3.2 L’agriculture itinérante sur brûlis... 36
1.2.3.3 l’exploitation forestière... 36
1.2.3.4 La coupe et fabrication du charbon de bois... 38
1.2.3.5 La cueillette... 38
1.2.3.6 La Chasse et pêche... 38
1.2.3.7 L’élevage... 38
1.3 Milieu édaphique... 39
1.3.4 Géologie et Géomorphologie... 39
1.3.5 Hydrographie... 43
1.4 Historique sur les recherches en Afrique centrale et au Congo... 45
Chapitre 2 : Sites d’étude et méthodes... 47
2.1 Sites d’étude et dispositif d’échantillonnage... 47
2.2 Matériels utilisés... 48
2.3 Echantillonnage des données structurales... 48
2.3.1 Inventaire proprement dit des arbres à D^o >10 cm... 49
2.3.2 Identification des arbres... 51
2.4 Méthode d’analyse de données floristiques... 51
2.4.1 Richesse aréale... 51
2.4.2 Courbe aire-espèces... 51
2.4.3 Fréquence relative... 52
2.4.4 Abondance de taxons... 52
2.4.5 Dominance de taxons... 52
2.4.6 Diversité de taxons... 52
2.4.7 Surface terrière... 53
2.5 Méthodes d’analyse phytosociologiques... 53
2.5.1 Choix de l’emplacement de relevés... 53
2.5.2 Délimitation des relevés... 54
2.5.3 Effort d’échantillonnage... 57
2.5.4 Echelle d’abondance selon Braun-Blanquet... 59
2.5.5 Echelle d’abondance selon Van der Maarel... 60
2.5.6 Les analyses multivariées... 61
2.5.6.1 Principe de base d’ordination des groupements... 62
2.5.6.2 Analyse avec TWINSPAN, DCA et caractérisation des groupements... 62
2.5.6.3Détermination des groupements végétaux et Cluster Analysis (dendrogramme) 64 2.6 Les indices de diversité... 65
2.6.1 Indice de Shannon-Weaver et de Piélou... 66
2. 6 .1.1 Indice de Shannon-Weaver... 66
2. 6 .1.2 Indice d’équitabilité de Piélou... 68
2.6.2 Indice de diversité de Margalef et de Menhinick... 68
2.6.2 Indice de diversité D de Simpson... 68
2.6.4 Les coefficients de similarité... 69
2.6.4.1 Le coefficient de similarité de Jaccard (Cj)... 69
2.6.4.1 Le coefficient de similarité de Sorensen (Cs)... 69
2.6.5 Les tests statistiques... 70
2.6.5.1 Test t de Student pour les données indépendantes... 70
2.Ô.5.2 Text de Chi-carré... 71
2.7 Analyse de types biologiques et du spectre écologique... 72
2.7.1 Types biologiques... 72
2.8.2 Spectres des diaspores... 75
2.8.3 Analyse des types de distributions phytogéographiques... 76
2.9 Groupes écosociologiques... 77
Deuxième partie : Résultats... 81
Chapitre 3 : Analyse de la florule totale et identification des groupements... 81
3.1 Composition floristique et diversité spécifique... 81
3.2 Interprétation écologique des principaux types de végétation... 81
3.3 Transformation des données... 85
3.3.1 Les inventaires phytosociologiques... 85
3.3.3 Caractérisation des groupements par Twinspan et DCA... 85
3.3.4 Les ensembles structuraux... 90
3.4 Analyse globale des caractères biologiques et écologiques... 90
3.4.1 Types biologiques... 90
3.4.2 Distributions phytogéographiques... 92
3.4.3 Types de diaspores... 93
3.5 Analyse des caractères écosociologiques... 95
3.5.1 Statuts phytosociologiques... 95
3.6 Les indices de diversité... 96
3.6.1 Les indices de diversité-«... 96
3.6.2 Les indices de diversité-;^... 98
Chapitre 4 : Forêt de terre ferme... 101
4.1 Composition floristique et diversité spécifique... 101
4.1.1 Densité des arbres et répartition en classes de diamètres... 101
4.2 Mesure des arbres à Dno > 10 cm... 102
4.2.1 Surface terrière... 102
4.2.2 La richesse aréale... 104
4.2.3 Courbe aire-espèces... 104
4.2.4 Abondance des espèces... 105
4.2.5 Dominance des espèces... 106
4.2.6 Fréquence des espèces... 107
4.2.7 Variation du diamètre moyen et de la surface terrière... 108
4.2.8 Répartition des essences par classes diamétriques... 108
4.2.9 Diversité des familles... 109
4.2.10 Abondance et dominance des familles... 110
4.2.11 Fréquence des familles... 111
4.2.12 Détermination des indices de diversité... 112
4.3 Analyse phytosociologique... 112
4.3.1 Caractérisation de groupements individualisés par Twinspan et DCA)... 113
4.3.2 Richesse selon les strates... 122
4.3.3 Etude des types biologiques et des spectres écologiques... 123
4.3.4 Types biologiques... 123
4.3.5 Distribution phytogéographique... 124
4.3.6Typesdes diaspores... 125
Chapitre 5 : Forêt périodiquement inondée... 127
5.1 Composition floristique et diversité spécifique... 127
5.1.1 Densité des arbres et répartition en classes de diamètres... 127
5.2 Mesure des arbres à Dno > 10 cm... 129
5.2.1 Surface terrière... 129
5.2.2 La richesse aréale... 130
5.2.3 Courbe aire-espèces... 131
5.2.4 Abondance des espèces... 132
5.2.5 Dominance des espèces... 133
5.2.6 Fréquence des espèces... 133
5.2.7 Variation du diamètre moyen et de la surface terrière... 134
5.2.8 Répartition des essences par classes diamétriques... 135
5.2.9 Diversité des familles... 136
5.2.10 Abondance et dominance des familles... 137
5.2.11 Fréquence des familles... 138
5.2.12 Détermination des indices de diversité... 138
5.3 Analyse phytosociologique... 138
5.3.1 Caractérisation de groupements individualisés par Twinspan et DCA)... 139
5.3.2 Richesse spécifique selon les strates... 150
5.4 Etude des types biologiques et des spectres écologiques... 151
5.4.1 Types biologiques... 151
5.4.1 Distribution phytogéographique... 152
5.4.1 Types des diaspores... 153
Chapitre 6 : Forêt marécageuse... 155
6.1 Composition floristique et diversité spécifique... 155
6.1.1 Densité des arbres et répartition en classes de diamètres... 155
6.2 Mesure des arbres à D^o > 10 cm... 157
6.2.1 Surface terrière... 157
6.2.2 La richesse aréale... 159
6.2.3 Courbe aire-espèces... 159
6.2.4 Abondance des espèces... 160
6.2.5 Dominance des espèces... 161
6.2.6 Fréquence des espèces... 161
6.2.7 Variation du diamètre moyen et de la surface terrière... 163
6.2.8 Répartition des essences par classes diamétriques... 163
6.2.9 Diversité des familles... 164
6.2.10 Abondance et dominance des familles... 165
6.2.11 Fréquence des familles... 166
6.2.12 Détermination des indices de diversité... 167
6.3 Analyse phytosociologique... 167
6.3.1 Caractérisation de groupements individualisés par Twinspan et DCA)... 168
6.3.2 Richesse spécifique selon les strates... 177
6.4 Etude des types biologiques et des spectres écologiques... 178
6.4.1 Types biologiques... 178
6.4.1 Distribution phytogéographique... 179
6.4.1 Types des diaspores... 180
Chapitre 7 : Relevé de chablis... 183
7.1 Composition floristique et diversité spécifique... 183
7.2 Caractérisation des groupements individualisés... 184
7.3 Détermination des statuts phytosociologiques... 186
7.4 Etude des types biologiques et des spectres écologiques... 187
7.4.1 Types biologiques... 188
7.4.2 Distribution phytogéographique... 189
7.4.3 Types des diaspores... 190
7.5 Description des groupements... 191
Troisième partie : Discussion et Conclusion... 197
Chapitre 8 : Comparaison de résultats obtenus... 197
8.1 Composition floristique et diversité spécifique... 197
8.2 Diversité spécifique... 198
8.3 Richesse générique... 202
8.4 Diversité des familles dans les différents types forestiers... 203
8.5 Distribution d’abondances spécifiques dans les différentes études... 205
8.5.1 Distribution d ’ abondances globales... 205
8.5.2 Distribution d’abondances au sein de relevés phytosociologiques... 207
8.5.3 Distribution d’abondances pour les arbres à Dno > 10 cm... 208
8.6 Spectres biologiques et écologiques... 213
8.6.1 Types biologiques... 213
8.6.2 Distributions phytogéographiques... 214
8.6.3 Types de diaspores... 215
8.7 Comparaison de la richesse spécifique selon les différentes strates... 216
8.8 Espèces endémiques du Secteur Forestier Central ou de la Tshopo citées par Ndjele 217 8.9 Les groupements obtenus dans les différentes forêts... 219
8.10 Confrontation de résultats avec ceux d’autres chercheurs... 220
8.10.1 Richesse floristique... 220
8 .10.2 Types biologiques... 223
8.10.3 Distributions phytogéographiques... 224
8.10.4 Types de diaspores... 225
8 .11 Comparaison de la végétation de Tîle Mbiye à celle des environ de Kisangani... 226
8.12 Variation des indices de diversité dans les différents types forestiers... 227
8.13 Aspect socio-économique à Tîle Mbiye... 228
Chapitre 9 : Etude de la répartition spatiale : Article sous-presse dans les Annales de l’Université de Kisangani... 233
Conclusions générales... 245
Références bibliographiques... 255
Annexes
Liste des figures
Figure 1 : Localisation du bassin du Congo et de la RDCongo au sein de l’Afrique... 05
Figure 2 : Les différents types de végétation de la RDCongo... 07
Figure 3 : Localisation de la ville Kisangani sur la carte de la RDCongo... 09
Figure 4 ; Carte de Kisangani et ses environs... 16
Figure 5 : Vue aérienne de la ville de Kisangani et File Mbiye... 17
Figure 6 : Diagramme ombrothermique de Kisangani de avec les données actuelles 20 Figure 7 : Diagramme ombrothermique de Kisangani selon Walter (1960-1964)... 20
Figure 8 : Les grandes divisions chorologiques de l’Afrique et de l’Asie occidentale 23 Figure 9 ; Localisation du Secteur Forestier Central parmi les 13 Secteur du Congo 24 Figure 10 ; Localisation des villages sur l’île Mbiye... 29
Figure 11 : Vitesse de déboisement de l’île Mbiye... 35
Figure 12 : Superficie déboisée par l’agriculture itinérante sur brûlis... 37
Figure 13 : Coupe schématique illustrant la géomorphologie et le transect de l’île.... 42
Figure 14 : Limite hydrographique et administrative de la sous-région urbaine de Kisangani... 44
Figure 15 : Localisation de la zone d’étude... 47
Figure 16 : Localisation de transects sur le terrain de recherche... 49
Figure 17 : Représentation schématique de la disposition de placettes et de relevés... 50
Figure 18 : Plan d’échantillonnage d’un relevé phytocénotique... 57
Figure 21 : Structure de la forêt dense équatoriale ; représentation de différents types biologiques... 75
Figure 22 : DCA représentant la répartition des groupements dans les 3 types forestiers... 87
Figure 23 : Classification hiérarchique par UPGMA du total de relevés... 89
Figure 24 : Analyse de la richesse spécifique selon les strates... 90
Figure 25 : Spectre brut global des types biologiques... 92
Figure 26 : Spectre brut global des types de distributions phytogéographiques... 93
Figure 27 : Spectre brut global de types de diaspores... 94
Figure 28 : Etude globale de statuts phytosociologiques... 96
Figure 29 : La courbe aire-espèces de forêt de terre ferme... 104
Figure 30 : Fréquence des espèces le long de la surface d’inventaire... 107
Figure 31 : Variation du diamètre moyen et de la surface terrière... 108
Figure 32 : Répartition des essences par classes diamétriques... 109
Figure 33 : DCA représentant la répartition des groupements en forêt de terre ferme 114 Figure 34 ; Classification hiérarchique par UPGMA de relevés de terre ferme... 115
Figure 35 : Richesse spécifique selon les strates dans la forêt de terre ferme... 122
Figure 36 : Spectre brut de types biologiques... 124
Figure 37 : Spectre brut de distributions phytogéographiques... 125
Figure 38 : Spectre brut de types de diaspore... 126
Figure 39 ; La courbe aire-espèces en forêt périodiquement inondée... 131
Figure 40 : Fréquence de deux espèces les plus dominantes en forêt inondables... 134
Figure 41 : Variation du Duo moyen et de la surface terrière... 135
Figure 41 : Répartition des essences par classe diamétriques... 136
Figure 43 : DCA représentant la répartition des groupements dans la forêt inondable 140 Figure 44 : Dendrogramme établi avec les relevés de la forêt inondable... 141
Figure 45 : Richesse selon les strates en forêt inondable... 150
Figure 46 ; Spectres brut de types biologiques... 151
Figure 47 : Spectre brut de distributions phytogéographiques... 153
Figure 48 : Spectre brut de types de diaspores... 154
Figure 49 : Courbe aire-espèces dans la forêt marécageuse... 159
Figure 50 : Variation du nombre de d’individus pour les espèces dominantes... 162
Figure 51 : Variation du Dno moyen et de la surface terrière en forêt marécageuse.. 163
Figure 52 : Variation des classes de diamètres en forêt marécageuse... 164
Figure 53 : DCA représentant la répartition des groupements dans la forêt marécageuse... 168
Figure 54 : Dendrogramme établi à partir de relevés de forêt marécageuse... 169
Figure 55 : Richesse suivant les strates en forêt marécageuse... 177
Figure 56 : Spectre brut de types biologiques... 179
Figure 57 : Spectre phytogéographique... 180
Figure 58 : Spectre de diaspores... 181
Figure 59a ; DCA représentant la répartition des groupements dans les chablis... 185
Figure 59b : Dendrogramme établi à partir de 13 relevés de chablis... 186
Figure 60 : Statuts phytosociologiques dans les chablis... 187
Figure 61 : Spectre global des types biologiques... 188
Figure 62 : Spectre global de types de distributions phytogéographiques... 189
Figure 63 : Spectre global de types de diaspores dans les chablis... 190
Figure 64 : Répartition de la richesse en familles dans les 3 types forestiers de l’île 205 Figure 65 : Répartition de la richesse de la richesse spécifique dans les trois forêts 207 Figure 66 : Comparaison des trois courbes aires- espèces... 209
Figure 67 : Comparaison de classes diamétriques... 210
Figure 68 : Comparaison de spectre brut global de types biologiques de trois forêts... 213
Figure 69 : Comparaison du spectre global des distributions phytogéographiques... 214
Figure 70 : Comparaison du spectre global de types de diaspores de trois forêts... 215
Figure 70 : Comparaison de la richesse spécifique selon les strates... 217
Figure 71 : Les trois grands types de structures spatiales (voir fig. 1 chap.9.) 235 Figure 72 : Distributions cumulées des distances au plus proche voisin pour Coelocaryon botryoides (voir Fig.2 chap.9)... 239
Figure 71 : Variation des densités de deux espèces dominantes en forêt inondable.... 241
Liste des tableaux
Tableau 1 : Distribution des classes d’occupation du sol en RDCongo... 04
Tableau 2 : Données climatiques de Kisangani de 1987-1996... 19
Tableau 3 : Moyennes mensuelles de précipitations et de températures de Kisangani. 19 Tableau 4 : Liste des espèces numérotées dans la coupe schématique de Tîle Mbiye.. 42
Tableau 5 : Echelle d’abondance-dominance selon Braun-Blanquet... 59
Tableau 6 : Echelle d’abondance-dominance selon Van Der Maarel... 61
Tableau 7 : Richesse des familles en espèces et genres dans les types forestiers étudiés... 83
Tableau 8 : Valeurs propres et pourcentages de variances des axes obtenus par DCA. 86 Tableau 9 : Analyse globale de types biologiques... 91
Tableau 10 : Etude des distributions phytogéographiques... 92
Tableau 11 : Analyse de types de diaspores... 94
Tableau 12 : Analyse des statuts Phytosociologiques... 95
Tableau 13a : Calcul de valeurs moyennes des indices de diversité pour les différents groupements... 96
Tableau 13b : Calcul des indices de diversité dans chacun de types forestiers dans les placettes où les diamètres ont été mesurés... 97
Tableau 14a ; Calcul des valeurs du coefficient de Sorensen au sein des relevés de différents types forestier... 98
Tableau 14b ; Calcul des valeurs du coefficient de Jaccard au sein des relevés de différents types forestier... 98
Tableau 15a : Calcul des valeurs du coefficient de Sorensen au sein des placettes de différents types forestier... 99
Tableau 15 : Calcul des valeurs du coefficient de Jaccard au sein des placettes de différents types forestier... 99
Tableau 16 : Richesse des familles en genres et en espèces en forêt de terre ferme.... 101
Tableau 17 : Valeurs de Doo moyen et de la surface terrière dans les 20 Placettes. 103 Tableau 18 ; Espèces abondantes avec les valeurs d’abondance au moins égales à 1... 105
Tableau 19 : Richesse des familles en genres et en espèces au sein des arbres à D 130 > 10 cm... 110
Tableau 20 : Valeurs d’abondances et de dominance pour les familles les mieux Représentées dans les placettes de terre ferme... 110
Tableau 21 : Fréquence des familles au sein de placettes de terre ferme... 112
Tableau 22 : Richesse des familles en genres et en espèces au sein des relevés sur terre ferme... 113
Tableau 23 : Valeurs propres et pourcentage de variance pour les 4 axes... 114
Tableau 24 : Groupement à Nesogordonia leplaei et Antiaris toxicaria... 116
Tableau 25 ; Groupement à Funtumia elastica et Albizia ealaensis... 119
Tableau 26 : Groupement à Olyra latifolia et Campylospermum elongatum... 121
Tableau 27 : Analyse de différents types biologiques... 123
Tableau 28 : Analyse de différents types de distributions phytogéographiques... 124
Tableau 29 : Analyse de différents types de diaspores... 126
Tableau 30 : Représentation des familles ayant plus de 10 espèces pour l’ensemble Des inventaires effectués en forêt périodiquement inondée... 127
Tableau 31 : Valeurs de Dno moyen et de la surface terrière dans les 20 Placettes... 129
Tableau 32 : Richesse en genres et en espèces à Dno > 10 cm en forêt inondable... 130
Tableau 33 : Abondance relative, Densité relative et Dominance relative... 133
Tableau 34 : Richesse en genres et en espèces de familles diversifiées dans les
Placettes... 137 Tableau 35 : Valeurs d’abondance relative et dominance poules familles au sein de
Placettes... 137 Tableau 36 : Fréquence de familles d’arbres D
130> 10 cm en forêt inondable 138 Tableau 37 ; Richesse en espèces et genres pour les familles les mieux représentées
Dans les relevés de la forêt périodiquement inondée... 139 Tableau 38 : Valeurs propres et pourcentages de variances pour les 4 axes... 140 Tableau 39 : Groupement à Pachystela seretii, Dracaena kindtiana et C.
yangambiensis... 142 Tableau 40 : Groupement à Strombosiopsis tetrandra, Rinorea oblongifolia et Byrs... 145 Tableau 41 : Analyse de différents types biologiques... 151 Tableau 42 ; Analyse de distributions phytogéographiques... 152 Tableau 43 : Analyse de différents types de diaspores... 153 Tableau 44 : Richesse de familles en genres et espèces en forêt marécageuse... 155 Tableau 45 : Valeurs du D
130moyen et de la surface terrière dans les 20 placettes 158 Tableau 46 : Valeurs d’abondances et de dominance pour les espèces les mieux
Représentées dans les placettes de la forêt marécageuse... 160 Tableau 47 : Familles les plus diversifiées en espèces et genres en forêt marécageuse 165 Tableau 48 : Valeurs d’abondance et de dominance de familles au sein de placettes 165 Tableau 49 : Fréquence de familles d’arbres D
130> 10 cm en forêt marécageuse... 166 Tableau 50 : Richesse en espèces et genres pour les familles les mieux représentées
dans les relevés de la forêt marécageuse... 167 Tableau 51 : Valeurs propres et pourcentages de variances obtenus par DCA... 168 Tableau 52 : Groupement à Strombosia grandifolia, Calamus deerratus, Culcasia
A ngolensis et Elaeis guineensis... 170 Tableau 53 : Groupement à Cleistopholis païens et Pterygota bequaertii... 172 Tableau 54 : Groupement k Diospyros bipendensis, Strychnos icaja etPalisota
barteri... 175 Tableau 55 : Analyse des différents types biologiques... 178 Tableau 56 : Analyse de différentes distributions phytogéographiques... 179 Tableau 57 : Analyse de différents types de diaspores... 182 Tableau 58 : Richesse de familles en genres et en espèces dans les chablis... 183 Tableau 59 : Valeurs propres et pourcentages de variances obtenus par DCA... 184 Tableau 60 : Analyse globale de différents statuts phytosociologiques dans les
chablis... 186 Tableau 61 : Analyse globale des Types biologiques dans les chablis... 188 Tableau 62 : Analyse globale de types de distributions phytogéographiques... 189 Tableau 63 ; Analyse globale de types de diaspores... 190 Tableau 64 : Groupement à Palisota schweinfurthii, Eremospatha hauUevilleana,
Thomandersia hensii et Pycnocoma insularis... 191 Tableau 65 : Groupement à Nephrolepis biserrata et & Scaphopetalum thonneri... 193 Tableau
66: Comparaison de la richesse spécifique et générique du total de relevés
Et de placettes... 199 Tableau 67 : Espèces propres à la forêt de terre ferme... 199 Tableau
68: Espèces propres à la forêt périodiquement inondée... 201 Tableau 69 : Espèces propres à la forêt marécageuse... 201 Tableau 70 : Comparaison de la richesse spécifique, génériques et du quotient
spécifique dans tous les trois types forestiers...
202Tableau 71 : Comparaison des familles assez riches au sein de l’ensemble de relevés
et des placettes... 204
Tableau 72 : Comparaison de la richesse spécifique globale de chaque forêt pour
L’ensemble de résultats relevés et placettes... 206 Tableau 73: Distribution d’abondances des taxons dans le total des relevés... 207 Tableau 74 : Distribution des abondances de taxons dans les placettes... 209 Tableau 75 : Comparaison de la surface terri ère et du diamètre moyen de tous les
Types forestiers étudiés... 212 Tableau 76 : Espèces endémiques du Secteur Forestier Central et de la Tshopo,
Recensées dance travail... 218 Tableau 77 : Richesse spécifique, générique et quotient spécifique de quelques flores
D’Afrique... 221 Tableau 88 : Diversité spécifique des familles de quelques forêts d’Afrique centrale 222 Tableau 79 : Spectres biologiques de quelques forêts d’Afrique centrale... 223 Tableau 80 ; Comparaison des distributions phytogéographiques de quelques forêts 224 Tableau 81 ; Comparaison de spectres bruts de types de diaspores de quelques forêts
d’Afrique... 225 Tableau 82 : Paramètres calculés dans le cadre de l’application de la méthode de la
distance au plus proche voisin (voir tab. 1 Chap. 9)... 238
Liste des abréviations et des sigles
A2 : A3 : AA : AD ; Ad:
AM : Ass : AT ; Ballo : Baro : BGC : CA : CFC : Ch : Chd:
Chép : Chgr;
Chpr : Cj:
CP : Cs : CT : CUL : CV :
Di30