Relations dendrométriques préliminaires pour six essences secondaires de la forêt de Badénou (Nord Côte d'Ivoire)

(1)

ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE

IDEFOR

INSTITUT DES FORETS

Département Foresterie

Relations dendrométriques

préliminaires

pour six essences secondaires

de la

~ o r ê t

de Badénou (Nord côte d'Ivoire)

Document rédigé conformément à l'avenant n 0 2 (année 1994) à la Convention Générale SODEFOR - IDEFOR-DFO : Recherche d'Accompa- gnement au Projet BAD, signée le 5 mars 1992.

8 juillet 1994. Dominique LOUPPE M'BLA KOUA

Alassane COULIBALY

Résumé

Ce document présente quelques relations dendrométriques prélimi- naires pour les 6 espèces secondaires : Bombax c o s t a t u m Pellegr. et Vuillet D e t a r i u m m i c r o c a r p u m Guill

.

et Perr

.

L o p h i r a l a n c e o l a - t a Van Thiegh. ex Keay P a r k i a b i g l o b o s a (Jacq.) Benth P r o s o p i s a f r i c a n a (Guill., Perrot et Rich.) Taub - V i t e l l a r i a p a r a d o x a Gaertn.

Pour chacune d'elle, il présente les relations entre la circon- férence à 1,30 m (C,,,) et la hauteur totale (H) et la hauteur de la première fourche ou grosse branche ainsi que les équations donnant le volume total en fonction de C,,, et de C2H. Il donne aussi, quand cela est possible, le volume grume en fonction de Cl,, et de la longueur de la bille potentielle.

(2)

Essences secondaires 3

Introduction

A l'occasion de la campagne de récolte de données destinée à l'élaboration des tarifs de cubage des essences principales de la forêt de Badénou, un certain nombre d'individus d'espèces secondaires ont été récoltés et cubés. Ces espèces sont :

Bombax c o s t a t u m Pellegr. et Vuillet

-

Bombacaceae

D e t a r i u m m i c r o c a r p u m Guill. et Perr.

-

Caesalpiniaceae L o p h i r a l a n c e o l a t a Van Thiegh. ex Keay

-

Ochnaceae P a r k i a b i g l o b o s a (Jacq. ) Benth

-

Mimosaceae

P r o s o p i s a f r i c a n a (Guill., Perrot et Rich.) Taub

-

Mimosaceae V i t e l l a r i a p a r a d o x a Gaertn.

-

Sapotaceae

Ce sont des essences généralement disséminées et les individus de grande taille sont assez rares dans la forêt de Badénou. Il n'a pas été possible de récolter, pour chacune d'entre elles, 80 individus régulièrement répartis dans 10 classes de surface terrière comme cela a été fait pour les espèces principales. Néanmoins, il nous a semblé intéressant de présenter les premières équations dendrométriques établies non seulement parce qu'elles permettent des cubages grossiers mais surtout parce qu'elles donnent des indications sur le comportement de ces espèces. De plus, rien n'interdit d'espérer que l'on puisse trouver des similitudes entre les courbes obtenues pour les essences secondaires et celles, plus fiables, établies pour les espèces principales. Dans ce cas, on pourrait envisager dfutili- ser pour telle ou telle essence secondaire le tarif de l'espèce principale montrant un comportement semblable - bien sûr sans application des équations donnant l'intervalle de confiance. Les relations que nous avons calculées concernent :

La hauteur totale en fonction de la circonférence à 1,30 m dont la meilleure estimation est donnée par l'équation :

Log H = a

+

b Log C

On notera toutefois une grande dispersion des valeurs autour de la courbe de régression. Ceci est lié au fait que la relation H

= f (C) varie en fonction des classes de fertilité du sol. Sur les meilleurs sols on observera une hauteur supérieure pour une même

circonférence. Les courbes présentées devraient dès lors se rapprocher de celle correspondant à un sol de fertilité moyenne. La hauteur de la première fourche (ou grosse branche) en fonction de la circonférence à 1 / 3 0 m. La hauteur de la première fourche est peu liée à la circonférence : les coefficients de détermina- tion des différentes régressions testées dépassent rarement 0,2. Néanmoins, nous avons présenté graphiquement les meilleurs ajustements obtenus

-

même s'ils ne sont pas significatifs - pour montrer la tendance. On peut supposer que si la courbe est horizontale ou presque, la hauteur de fourche est une caractéris-

(3)

descendante en fonction de la circonférence, on est contraint d'émettre certaines hypothèses ; par exemples :

- si les hauteurs fourches sont plus élevées chez les jeunes sujets, on pourrait supposer que les vieux arbres se sont développés dans un niilieu plus ouvert (par exemple une jachère récente) que les jeunes

- si les hauteurs fourches sont moins élevées chez les jeunes arbres, on pourrait émettre l'hypothèse qu'une augmentation de la fréquence des feux de brousse au cours des dernières décennies a empêché le perchis, en détruisant les bourgeons terminaux, de se développer en tiges sans fourche.

Le volume total a été corrélé à la circonférence à 1 , 3 0 m et à

C 2 H .

Le volume grume, si on a suffisamment d'observations, a été corrélé à C 2 H , (hauteur de la grume).

(4)

Relations dendrométriques élaborées

Bombax costatum Pellegr. et Vuillet

20 arbres, entre 35 et 21 0 cm de circonférence ont été cubés. Seulement 7 individus présentaient une grume sciable. Aucun tarif n'a été établi par régression pondérée.

Relation circonférence

-

hauteur :

Log H = 1,11 67

+'

0,4989 Log C avec R 2 = 0,6383 Relation circonférence

-

hauteur fourche :

La hauteur fourche moyenne se situe légèrement au dessus de 5 mètres. 5 arbres cependant présentent des grumes de 8 à 9 m de long. Une sylviculture adéquate, ou une réduction de la fréquence des feux permettrait d'augmenter la fréquence de telles billes chez cette essence qui est utilisable pour la fabrication des allumettes (une usine tourne avec cette espèce au Sénégal). Volumes :

Volume total = - 0,0969

+

0,6925 C 2 - R 2 = 0,9277 Ecart-type de b : 0,0455

Ecart type résiduel : 0,2335

Volume total = 0,0300

+

0,0388 C2H

-

R 2 = 0 , 9 6 4 3

Ecart-type de b : 0,00176 Ecart type résiduel : 0,2335

Volume grume =

-

0,1749

+

0,1801 C*racine (H)

+

0,0249 C 2 H R2multiple = 0,9990

(5)

Bombax costatum

Relations circonférence

-

hauteurs

20

,

1

I I

O

1

I I , I I

O 0.5 1 1.5 2 2.5

Circonférence (m)

-

Hauteur totale Hauteur fourche

(6)

Bombax costaturn

Volume total

3 , 0.5 1 1.5 Circonférence (m) Volume total

=

-

0,0969

+

0,6925 C2

Distribution des résidus

0.6 0.4 C r ) E 1 1.5 Circonférence (m)

(7)

Bombax costaturn

Volume total

V

total

=

0,031 1

+

0,0388 C2H

(8)

Bornbax costaturn

Volume grume

15 20 25 C2H grume (m3) V grume = 0,1749 + 0,1801 m g r u m e + 0,0249 C2Hgrume (R2 = 0,9990)

Distribution des résidus

15 20

(9)

Detarium microcarpum

Relations circonférence

-

hauteurs

0.6 0.8

Circonférence (m)

= Hauteur totale 0 Hauteur fourche

(10)

Essences secondaires 1 1

D e t a r i u m m i c r o c a r p u m Guill. e t Perr

.

14 individus ont été cubés. Cette espèce est un petit arbre mais qui donne parfois des individus de 40 ou 45 cm de diamètre à 1 ,30 m. Ceux-ci sont rares et les plus gros sujets cubés n'attei- gnaient pas 30 cm de diamètre.

-

hauteur :

Log H = 1,0454

+

0,788 Log C

-

R 2 = 0 , 6 8 7 Relation circonférence

-

L'espèce est généralement bas-fourchue : les fûts les plus longs ne dépassent pas trois mètres.

Volumes : Volume total = 0,0199

+

0,5703

c3

- R 2 = 0,8332 Ecart-type de b : 0,07076 Ecart-type résiduel : 0,0559 Volume total =

-

0,0012

+

0,05297 C 2 H - R 2 = 0,9680 Ecart-type de b : 0,00267 Ecart-type résiduel : 0,02447

(11)

Detrarium microcarpum

Volume total

0.6 O

1

I I 1 0.4 0.6 0.8 1 Circonférence (m) V total

=

0,0199

+

0,5703 CA3 (R2

=

0,8332)

Distribution des résidus

0.2

-0.2

1

1 1

0.4 0.6 0.8 1

(12)

Detrarium microcarpum

Volume total

V total

=

-

0,0012 + 0,05297 C2H (R2

=

0,9680)

Distribution

des

résidus

Om04

7

(13)

Lophira lanceolata

Relations circonférence

-

hauteurs

-

Hauteur totale Hauteur fourche

Log (Hauteur totale)

=

1,1393 + 0,4935 * Log (C)

2 O I I I I I , 6 I I 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 Circonférence (m)

(14)

Essences secondaires 15 Lophira lanceoiata Van Tiegh. ex Keay

15 individus entre 50 et 165 cm de circonférence à 1,30 m ont été cubés dont 7 présentant une grume sciable.

-

hauteur :

Log H = 1,1393

+

0,4935 Log C

-

R 2 = 0 , 7 0 1 9 Relation circonférence

-

espèce développe des fûts relativement courts, aucun ne dépasse 7 m. La tendance globale qui montre des jeunes individus avec des fûts assez longs ne peut être prise en compte suite au faible échantillonnage dans les circonférences supérieures à 120 cm. La longueur grume moyenne pour l'espèce devrait se situer aux alentours de 5 mètres.

Volumes :

+

0,5811

c3

- R Z = 0 , 9 9 5 6 Ecart-type de b : 0,01030

Ecart-type résiduel : 0,04091

Cette équation montre une très bonne dispersion des résidus. Volume total = -0,1135

+

0,05583 C2H

-

R 2 = 0,9682

Ecart-type de b : 0,002703 Ecart-type résiduel : 0,1102

La distribution des résidus est moins satisfaisante que pour l'équation précédente.

Volume grume = O 02693

+

0,06204 C2H, (hauteur grume) -

R 2 = 0,9851 Ecart-type de b : 0,06204

La distribution des résidus est très bonne, néanmoins il convient d'être prudent en raison du faible nombre d'individus ayant servi à son élaboration.

(15)

Lophira lanceolata

Volume total

3

V total

=

0,0354

+

0,581 1 CA3 (R2

=

0,9956)

Distribution des résidus

0.2 rn E C a, h .a, E .- C U) a,

?

0

-

a, '9

5

U) 3

z

U) .a, IY -0.2 O O # O O w O O • O O 0 O O 1 1 1 1 1 I 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 Circonférence (m)

(16)

L ophira lanceolata

Volume total

3 ,

V total

=

-

0,1135 + 0,05583 C2H (R2

=

0,9851)

(17)

5 6

C2H grume (m3)

V grume

=

0,0269

+

0,06204 C2H grume (R2

=

0,9851)

Distribution des résidus

0.04

-0.04 I 1 1 1

I I I 1

2 3 4 5 6 7 8 9

(18)

Essences secondaires 19 Parkia big1 obosa (Jacq. ) en th.

17 individus, assez régulièrement répartis entre 'à et &-à cm de circonférence à 1,30 m l ont été cubés. L'équation de cubage des grumes n'a pas été élaborée en raison du faible nombre d'individus de l'échantillon et aussi en raison de la faible qualité

technologique du bois de cette espèce qui bleuit rapidement et de plus présente fréquemment de nombreuses collapses.

-

hauteur :

Log H = 1.0749

+

0,6204 Log C - R 2 = 0,8072 Relation circonférence

-

Log Hf = 0,6423

+

0,7882 Log C - R 2 = 0,4698

C'est la première espèce où la hauteur fourche montre une relation hautement significative avec la circonférence. Quelle pourrait en être la cause ? Deux possibilités peuvent être envisagées :

ou : anciennement les nérés ont poussé en milieu forestier et ont pu développer un fût alors que depuis peu, ils croissent essentiellement isolés dans les cultures ou des jachères récentes ce qui favorise les fourches basses

ou : l'intervalle de temps entre deux passages feux est de plus en plus court, donc les fourches sont de plus en plus basses. Seule une bonne connaissance historique de la forêt permettrait de retenir l'une ou l'autre hypothèse.

Volumes :

+

0,4392

c3

- R 2 = 0,9684 Ecart-type de b : 0,02047

équation présentant, à l'exception d'un individu, une excellente dispersion des résidus.

+

0,04488 C 2 H - R 2 = 0,9819 Ecart-type de b : 0,001575

(19)

Parkia biglobosa

Relations circonférence

-

hauteurs

0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8

Circonférence (m)

-

Hauteur totale

-

Hauteur fourche

Log (Hauteur totale)

=

1,0749

+

0,6204 * Log (C) (R2

=

0,8072) Log (Hauteur fourche)

=

0,6423

+

0,7882*Log(C) (R2

=

0,4698)

(20)

Parkia biglobosa

Volume total

2.5 I I I 0

1

I I I I I 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 Circonférence (m) V total

=

0,0935

+

0,4392 CA3 (R2

=

0,9684)

Distribution des résidus

0.4

0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8

(21)

Parkia biglobosa

Volume total

2 ,

V total

=

0,0173

+

0,04488 C2H (R2

=

0,981 9)

Distribution des résidus

(22)

Essences secondaires 23 P r o s o p i s a f r i c a n a (Gui11

.

et Perr

.

) Taub.

21 individus, régulièrement répartis entre 40 et 185 cm de circonférence à 1/30 m ont été cubés.

-

hauteur :

Log H = 1,1409

+

0,5406 Log C

-

R 2 = O, 8081 Relation circonférence

-

Log Hf = 0,6198

+

0,5265 Log C

Cette tendance est liée à la présence de deux petits individus fourchus assez bas. Autrement, les fourches sont comprises entre

3 et 7 m avec une moyenne légèrement inférieure à 5 m qui semble être une caractéristique de l'espèce.

Volumes :

Volume total =

-

0,0128

+

0,2368

c2

+

0,3298

c3

avec R 2 multiple = 0,9942

et un écart-type résiduel de 0,0863

Cette équation montre une excellente dispersion des résidus. Volume total = - 0,0255

+

0,04263 C 2 H - R 2 = 0,9847

La dispersion des résidus est également très bonne Volume grume = 0,00011

+

0,06219 C2H, (hauteur grume) -

R 2 = 0,9321

Equation montrant une dispersion des résidus très satisfaisante.

(23)

Prosopis africana

Relations circonférence

-

hauteurs

0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2

Circonférence

(m)

Hauteur totale 0 Hauteur fourche

Log (Hauteur totale) = 1,1409 + 0,5406 * Log (C) Log (Hauteur fourche) = 0,6198

+

0,5265 * Log (C)

(24)

Prosopis africana

Volume total

0.6 0.8 1 1.2 1.4

Circonférence (m)

Distribution

des résidus

0.2

0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2

(25)

Prosopis africana

Volume total

1

V total

=

-

0,0255

+

0,04263 C2H (R2

=

0,9847)

Distribution des résidus

(26)

Prosopis africana

Volume grume

V grume

=

0,0001

+

0,06219 C2Hgrume (R2

=

0,9321) -0.2 l I 1 1 I 1 2 4 6 8 1 O 12 CZH grume (m3)

Distribution des résidus

0.2

CC)

E

(27)

Vitellaria paradoxa

Relations circonférence

-

hauteur

1 1.5

Circonférence (m)

-

Hauteur totale Hauteur fourche

Rapport volume grume 1 volume total

0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4

(28)

Essences secondaires 29 Vi t e l 1 a r i a paradoxa Gaertn.

46 Karités, dont 44 régulièrement répartis entre 37 et 167 cm de circonférence à 1 ,30 m. ont été cubés. En raison de l'importance de l'échantillon, les tarifs de cubage pour le volume total ont été établis par régression pondérée. Il n'y a pas eu pondération pour les tarifs grume.

-

hauteur :

Log H = 1,1104

+

0,4478 Log C - R 2 = 0,4906

Bien que la corrélation soit hautement significative, on constate une grande dispersion des hauteurs autour de cette régression. Ceci peut s'expliquer par le fait que le Karité pousse aussi bien en forêt que dans les zones de cultures où il est conservé par les paysans. Dans un milieu fermé, il aura une forme "forestière" élancée avec un fût dépassant 5 mètres ; en milieu ouvert, dans les champs et jachères récentes, il aura une croissance en diamètre plus rapide et un port plus en "boule", un port d'arbre fruitier avec un fût court.

-

Si l'on élimine les arbres présentant une fourche à moins de 2 mètres, la hauteur fourche moyenne est comprise entre 4 et 5 mètres avec quelques individus qui ont un fût de 7 à 8 mètres. La dispersion des hauteurs fourche autour de la régression est liée aux facteurs décrits ci-dessus.

Volumes :

La variance du volume total est proportionnelle à ( c ~et à ) ~ ~ ~ ~ ~ ~ (C2H) 1,7380

Les tarifs pour le volume total ont été calculés en apportant la les pondérations suivants : 1 /C4 et 1 / (C2H) 2.

Volume total =

-

0,0735

+

0,7499 C 2

avec : VR = 0,01912

Var a = 0,0002350

Var b = 0,000856

Cov (a,b) = - 0,000322

L'écart-type des résidus est égal à 0,2558.

Tarif valable pour des arbres de 40 à 230 cm de circonférence et de 9 à 21 m de haut.

Le volume ( V ) d'un peuplement de n arbres sur lesquels on a mesuré la circonférence à 1,30 m et la hauteur sera estimé par

(29)

Vitellaria paradoxa

Volume total

1 1.5

Circonférence

(m)

Distribution des résidus

I 9

-0.8

1

1 1 I I

O 0.5 1 1.5 2 2.5

Circonférence

(m)

(30)

L'intervalle de confiance du volume, au niveau 0,95, se calculera par : v a r VToT = 0,000235 n 2 + 0,000856 a2 - 0,000644 n a + 0,01912

P

avec : Volume total =

-

0,0959

+

0,08538 CH'/'

+

0,03479 C'H avec : VR = 0,0000709 Var a = 0,001166 Var b = 0,0009579 Var c = 0,0000325 Cov (a,b) = - 0,001027 Cov (arc) =

+

0,0001732 Cov (b,c) = - 0,0001692

écart-type résiduel est égal à 0,1861.

Tarif valable pour des arbres de 37 à 230 cm de circonférence et de 9 à 21 m de hauteur totale. Ce tarif montre une bonne dispersion des résidus.

Le volume total (V,,,,,) de N arbres sur lesquels on a mesuré la circonférence à 1,30 m et la hauteur totale sera estimé par :

2

Vtot,, = - 0,0959 n + 0 , 0 8 5 3 8 ~ J. =1

/=+

0,03479 _i=l_Ci_Hi

et l'intervalle de confiance de ce volume au niveau 0,95 est de:

Vtotal

*

Jvar

Vbois de feu

où :

v a r Vtot,, = 0,001166 N~ + 0,000958 a2 + 0,0000325

P2

- 0,002054 Na + 0,016168

NP

- 0,0497aP + 0,019318 y

avec :

(31)

Vitellaria paradoxa

Volume total

Distribution des résidus

(32)

Essences secondaires 33 Volume grume =

-

0 , 1 6 1 1

+

0 , 1 5 4 7

CH,''^

+

0 , 0 3 3 4 7 C'H,

avec Hg = hauteur grume

Cette équation a été établie par régression pondérée et présente une distribution des résidus tout à fait satisfaisante. Néanmoins en raison du faible taux d'échantillonnage dans les grosses dimensions nous ne présenterons pas ici l'équation permettant le calcul de l'intervalle de confiance du cubage d'un ensemble de grumes.

(33)

Vitellaria paradoxa

Volume grume

O 5 10 15 20 25 30 35

C2H

grume

(m3)

Distribution des résidus

Volume grume

=

-

0,1611

+

0,1547 ~ \ I ~ g r u m e

+

0,03347 C2Hgrume

>

I

-

_a 'g! O

>

_{. .}

V) 3

E

V)

w

PL -0.2 O 9 00- - O -:O-

-

0 O 9 O - 0 O 1 1 1 1 1 1 O 5 1 O 15 20 25 30 35 C2H

grume (m3)

(34)

Comparaison des différentes essences

Le graphique de la page suivante montre la relation circonférence - hauteur pour les six espèces étudiées. Il présente également cette relation pour deux essences principales : Anogeissus leiocarpus et Daniellia oliveri qui ont été choisies pour la

comparaison car elles montrent des "formes" totalement différen- tes.

Nous avons assimilé les courbes hauteur = £(circonférence) à des courbes de croissance car on pense que, au moins pour une partie de la croissance de l'arbre, l'accroissement en circonférence est proportionnelle au temps. Il ne faut cependant pas perdre de vue que la vitesse de croissance des différentes espèces n'est pas identique et que, pour cette raison, l'échelle unique "circonfé- rence" correspond à plusieurs échelles de temps.

On observe que toutes les courbes divergent : chaque espèce montre donc un comportement ou un port propre à l'exception de

Daniellia et de Parkia qui ont des courbes voisines et parallè-

les. Est-ce à dire que l'on peut leur appliquer les mêmes équations de cubage?

Le graphique de la page 37 présentant les diverses équations préliminaires donnant le volume total en fonction de la circon- férence à 1 ,30 m montre que, pour ces deux espèces, les relations sont légèrement différentes quoique voisines. Pour les autres espèces on note d'assez grandes différences surtout pour les circonférences les plus importantes.

Le graphique de la page 38 donnant les "tarifs de cubage" des différentes essences en fonction de C2H confirme les premières impressions : Daniellia oliveri et Parkia biglobosa ont un port

très semblable.

Parkia biglobosa peut donc être cubé

-

du moins en ce qui concerne le volume total et en attendant qu'un tarif définitif soit établi pour cette espèce - avec le tarif de Daniellia oliveri. Ce dernier est fiable.

Les autres espèces montrent un comportement différent et ne semblent pas pouvoir être regroupées.

(35)

de quelques essences secondaires

comparées

à

deux espèces principales

O 25 50 75 IO0 125 150 175 200 225

Circonférence (cm)

10

1

1 I 1 I

90 IO0 I I 0 120 1 30 140

(36)

Tarifs de cubage

: volume total

de quelques essences secondaires

comparées

à

deux espèces principales

50 75 1 O0 125 150 175 200 225

Circonférence (cm)

0.25

-1

l I I I i

1 O0 110 120 130 140 150

(37)

de quelques essences secondaires

comparées a deux espèces principales

-

Bombax -- Detarium

-

Lophira

-

Parkia

+ Prosopis A Vitellaria - - Daniellia - 0 - Anogeissus

r

(38)

Références bibliographiques

CAILLIEZ, F & BLANC, N. [1979]. Description du programme de calcul de tarifs de cubage d'arbres. Note statistique n e 17 - C.T.F.T.

-

Nogent-sur-Marne

-

58 p.

CAILLIEZ, F. [1980]

.

Estimation des volumes et accroissement des peuplements forestiers

-

Vol.1 - estimation des volumes. FA0 - Rome - 98p.

LOUPPE, D.; M'BLA K.; COULIBALY A. [1994]. Tarifs de cubage pour

Daniellia oliveri en forêt de Badénou (Nord côte d'Ivoire).

IDEFOR-DFO, Abidjan - 16p.

+

annexes

LOUPPE, D. ; M'BLA K. ; COULIBALY A. [ 1 9941

.

Tarifs de cubage pour

Isoberlinia doka en forêt de Badénou (Nord côte d'Ivoire).