FACULTE DES SCIENCES Ecole Interfacultaire de Bioingénieurs
Service d’Ecologie du Paysage et Systèmes de Production Végétale
Influence des gradients anthropique et géomorphologique sur la
variation de la biodiversité végétale dans la réserve de biosphère
de la boucle du Baoulé. Cas de la réserve de Fina (Mali).
Thèse présentée en vue de l’obtention du Diplôme deDocteur en Sciences Agronomiques et Ingénierie Biologique
Par
Hady DIALLO
Promoteurs : Prof. Marjolein VISSER, Université Libre de Bruxelles
Co-promoteur : Prof. Jan BOGAERT, Université de Liège/Gembloux Agro-Bio Tech Co-promoteur : Prof. Mohamed MAIGA (Co-promoteur, Université de Bamako)
FACULTE DES SCIENCES
Ecole Interfacultaire de Bioingénieurs
Service d’Ecologie du Paysage et Systèmes de Production Végétale
Influence des gradients anthropique et géomorphologique sur la variation
de la biodiversité végétale dans la réserve de Biosphère de la boucle du
Baoulé. Cas de la réserve Fina (Mali).
Thèse présentée en vue de l’obtention du grade de Docteur en Sciences Agronomiques et Ingénierie Biologique
Par
Hady DIALLO
Ingénieur des Eaux & Forêts (Institut Polytechnique Rural de Katibougou) DES en Gestion des Ressources Animales et Végétales en Milieux Tropicaux
(Université de Liège)
Composition du jury:
Prof. Charles DECANNIERE (Président, Université Libre de Bruxelles) Prof. Thomas DROUET (Secrétaire, Université Libre de Bruxelles) Prof. Marjolein VISSER (Promoteur, Université Libre de Bruxelles)
Prof. Jan BOGAERT (Co-promoteur, Université de Liège/Gembloux Agro-Bio Tech) Prof. Mohamed MAIGA (Co-promoteur, Université de Bamako)
Prof. Gilles COLINET (Membre, Université de Liège/Gembloux Agro-Bio Tech)
Résumé
RESUME
Les travaux de recherche ont été menés dans la réserve de biosphère de la boucle du baoulé (RBBB) au Mali. Cette réserve est constituée de 3 aires, Badinko, Kongosambougou et Fina. Cette étude a été faite dans l’aire de Fina, la plus importante pour sa richesse en faune. La péjoration des conditions climatiques et les impacts des pressions anthropiques croissantes ont entraîné une dégradation des écosystèmes en particulier la biodiversité végétale. L’objectif de notre recherche est d’étudier l’influence des gradients anthropique et géomorphologique sur la variation de la biodiversité végétale dans la RBBB. Elle contribuera à la caractérisation et à l’évaluation de l’état actuel de la végétation dans une perspective de conservation durable des ressources végétales en particulier la biodiversité. Nous sommes partis de l’idée que les aires protégées constituent des espaces témoins de conservation des milieux naturels qui, comparés aux milieux perturbés permettraient de caractériser l’état d’évolution de la biodiversité végétale. Deux approches ont été utilisées pour aborder cette étude : l’approche synchronique et l’approche diachronique. Un recensement et une classification des espèces ont été effectués en s’appuyant sur le dispositif de zonage d’une réserve de biosphère basée sur les degrés de pression (régimes de protection) et la situation géomorphologique. Puis une quantification des variations de pressions liées aux activités anthropiques a été faite.
Nos résultats ont montré que les facteurs structurants de la végétation varient suivant la géomorphologie et surtout le dispositif de zonage (gradient anthropique). C’est dans les milieux perturbés que la diversité est élevée, mais avec un niveau d’organisation peu homogène comparativement aux milieux non perturbés. L’intensification actuelle des pressions dans les milieux perturbés et la dégradation des formations végétales qui en résulte n’entraînent pas actuellement dans la réserve une baisse de diversité. Aussi, dans les conditions écologiques locales pratiquement semblables dans la réserve, le zonage caractérisant les niveaux d’anthropisation est autant important que les facteurs texture du sol qui sont liés aux conditions géomorphologiques dans la structuration floristique. Les résultats phytosociologiques ont montré l’individualisation de 10 groupements végétaux dont 6 en milieux perturbés avec une tendance à la dégradation de la végétation et sa transformation en savane arbustive et 4 en milieux non perturbés marqués par la disparition des formes de végétation originelles. La plus forte densité en espèces est observée dans les groupements végétaux des unités de plaine et de vallée pour l’ensemble des 3 zones. C’est dans ces unités également que la surface terrière pour les arbres de plus de 8 m et la valeur pastorale sont importantes. La diminution du recouvrement des espèces herbacées de bonne valeur fourragère en particulier les pérennes est corrélée aux perturbations liées aux intenses activités anthropiques (agricole et pastorale par exemple). Ces activités engendrent la dégradation du milieu, une baisse de la valeur pastorale qui est indépendante de la biodiversité. Les dynamiques temporelles de la composition du paysage forestier de la réserve ont montré une ouverture du paysage caractérisée par une extension des superficies cultivables de la zone de transition vers la zone protégée ainsi que la réduction de la superficie des savanes arborées et la transformation progressive du paysage en savane arbustive. L’étude a permis de comprendre que le dispositif législatif classique de protection ne correspond pas à la réalité de terrain. De façon générale, l’influence des gradients géomorphologique et surtout anthropique est perceptible sur la structure de la flore et de sa diversité.
Résumé
ii
Mots clés : Anthropisation, diversité floristique, dynamique spatiale, géomorphologie, réserve
de Fina, Mali.
ABSTRACT
The research was conducted in the Fina, part of biosphere reserve of « boucle du Baoulé » (RBBB) in Mali. This reserve consists of 3 areas, Badinko, Kongosambougou and Fina. Fina area is the most important for its rich fauna, this study was done. The climatic conditions pejoration and the impacts of increasing human pressures have led to ecosystem degradation, particularly plant biodiversity of the Fina reserve. In this study we have updated data on plant diversity and its variation based on the device of biosphere reserve zoning based on the pressure degree (protects systems). The objective of this thesis was to test the main hypothesis that protected areas are witness spaces of natural settings conservation that, compared to the disturbed areas, would characterize plant biodiversity evolution. Two approaches were used to address this study: synchronic and diachronic approach. Our results showed that the vegetation structural factors vary with the environment (zones) and geomorphology. The correlations between vegetation and ecological factors showed that the disturbance gradient is a major factor in the floristic variability. Human pressure intensification in disturbed habitats and resulting vegetation degradation do not currently induce any decrease of diversity in the reserve. In local similar environmental conditions as is the Fina reserve case, zoning characterizing the human impact levels is as important as the soil texture factors that are related to geomorphological conditions in the floristic structure. The phytosociological results showed the individualization of 10 plant groups in disturbed habitats, including 6 with a tendency to shrubby savanna and 4 in undisturbed environments marked by the disappearance of the vegetation original forms. The highest density of species is observed in plant communities of the plain and valley units in all the three zones. It is also in these units that basal area for trees over 8 m and pastoral value are important. The herbaceous species of good fodder value recovery reduction in particular the perennial causes the environmental degradation, and the pastoral value reduction that is independent of biodiversity. Temporal dynamics of the forest landscape composition of the reserve showed an opening of the landscape characterized by an expansion of arable land in the transition zone to the protected area of the reserve, the decrease in savanna area and gradual transformation landscape in shrubby savanna.
An extension of our study approach in the Badinko and Kongosambougou reserves could help establishing a monitoring of the spatial and temporal vegetation evolution and putting the rational politics bases of Baoulé biosphere reserve conservation.
Key words: Anthropisation, geomorphology, floristic diversity, Fina reserve, spatial
Remerciements
REMERCIEMENTS
Avant d’exposer les résultats de ce travail réalisé successivement au Laboratoire de Botanique Systématique et de Phytosociologie et au Service d'Ecologie du Paysage et Systèmes de Production Végétale (Service FK060) de l'Université Libre de Bruxelles (ULB), qu’il nous soit permis de manifester notre gratitude à toutes les personnes et institutions qui ont contribué ou facilité sa réalisation.
Nos remerciements s’adressent tout d’abord aux parents en particulier Feu Gallo DIALLO et Fatimata DIALLO, son frère Amadou DIALLO et toute la famille DIALLO et alliés qui nous ont toujours soutenu, motivé à travailler dur, perseverer le plus loin possible dans les études. Grâce à leurs conseils, leurs soutiens et bénédictions nous avons eu la force et le courage nécessaire pour parvenir à ce résultat.
Nous exprimons notre profonde gratitude auprès de toutes les structures financières qui ont participé d’une manière ou d’une autre à la réalisation de cette thèse : la coopération technique belge (CTB), le Gouvernement de la République du Mali, la Fondation ALICE et Van BUUREN, la CUD, l’ULB et la FAST de Bamako.
Nous rendrons hommage au professeur Feu André BULDGEN de la faculté agronomique de Gembloux qui nous a encouragé de faire cette thèse. C’est lui qui nous a dirigé vers le Professeur Jean LEJOLY qui, sans hésiter nous a fait confiance en nous acceptant dans son laboratoire. Cher Professeur LEJOLY vous vous êtes personnellement investi dans toutes les démarches pour notre première inscription à l’ULB et grâce à votre appui nous avons eu les moyens de nos études. Vous aviez également encadré les premières phases de cette thèse. Mes aînés docteurs ne se sont pas trompés lorsqu’ils vous ont qualifié de « facilitateur bienveillant des vocations ». Nous voudrons à cette occasion formuler à votre endroit toute notre reconnaissance et notre profonde gratitude.
Nous exprimons nos sincères reméciements et notre profonde reconnaissance:
- au Professeur Jan BOGAERT, précédemment membre de notre comité d’accompagnement, qui a accepté d’être promoteur et co-promoteur de cette thèse après le départ en retraite du Professeur Jean LEJOLY. Le Professeur BOGAERT a été à notre écoute chaque fois qu’on a exprimé le besoin. Ses encouragements, ses conseils et remarques, sa rigueur dans le travail et les orientations scientifiques qu’il a régulièrement suggéré ont permis de nous améliorer considérablement et d’arriver à ce résultat. Cher professeur ce travail n’aurait jamais pu aboutir sans votre rigueur scientifique et vos talents de bon encadreur. Nous vous adressons ici notre profonde gratitude et vous dis infiniment merci.
- au Professeur Marjolein VISSER qui a accepté d’être d’abord membre du comité d’accompagnement, puis promoteur de la thèse après le départ du Professeur BOGAERT. Vos corrections, suggestions, remarques et conseils nous ont été d’une grande aide. Vos corrections nous ont permis d’améliorer profondement notre document. Cher professeur nous vous adressons notre sincère et profonde gratitude.
Remerciements
iv
jusqu’à son aboutissement final. Vous aviez répondu à toutes nos sollicitudes, votre sens de l’humanisme, votre écoute attentive, vos orientations scientifiques et vos remarques pertinentes nous ont été d’une grande utilité dans la réalisation de ce travail. Nous vous exprimons ici toute notre infinie reconnaissance et notre profonde gratitude.
- au Professeur Charles De CANNIERE, président de notre comité d’accompagnement, qui nous a prodigué des conseils et formulés des critiques forts utiles qui nous ont permis d’améliorer considérablement le document. Professeur votre grande disponibilité et votre grande ouverture nous ont profondément marqué.
Nous remercions également le professeur Thomas DROUET pour avoir accepté de suivre ce travail, de formuler des critiques fort utiles et de faire partie du jury.
Nous remercions également le professeur Gilles COLINET d’avoir bien voulu juger ce travail en acceptant de faire partie du jury de thèse mais aussi pour sa contribution significative dans l’amélioration du document. Nous rappelons ici que c’est le Professeur COLINET qui nous a aidé en 2007 à mieux étayer (aspect sol et toposequence) notre protocole de recherche.
Nos remerciements vont aussi à l’endroit de mon grand frère Dr Mahamane MAIGA qui nous a facilité l’accès à la Faculté des Science et Technique et à la chair UNESCO, donné de la documentation et a lu les différents chapitres de ce document. Cher grand frère, les conseils que vous nous aviez prodigué, les remarques pertinentes suggérées ont contribué à l’amélioration de ce document de thèse. Nous vison à travers vous tous les membres du service de la Chair UNESCO particulièrement le responsable Messaoud LAHABIB qui a bien voulu nous faire l’honneur de lire les chapitres de cette thèse. A tous un grand merci.
Nous adressons nos sincères remerciements à Mr Baïkoro FOFANA ex Directeur de l’OPNBB et son adjoint Mamadou OUATTARA, à Mr. Bourama NIAGATE, Directeur actuel de l’OPNBB et son adjoint Mamadou Tieman TRAORE, pour leur appui constant et pour nous avoir permis d’accéder aux zones intégralement protégées de la réserve de biosphère. Nous profitons de cette occasion pour remercier tous les collègues forestiers de l’OPNBB et de la Direction Nationale des Eaux et Forêts.
Je suis fort reconnaissant à Séri DIARRA, Bérédougou KONE, BALLO, Aly POUDIOUGOU, Alassane DIALLO, Moussa KONATE Punch, Moudibo COULIBALY, Bisulbaba KAGNASI, Gislain DAKOUO et surtout à Matenin FOFANA notre guide qui nous racontait le soir autour du feu de camp des histoires drôles. Nous n’oublions pas les collègues forestiers des secteurs de Madina, Missira et de Faladiè pour l’accueil qu’ils nous ont réservé pendant les inventaires et pour leur disponibilité à nous guider sur un terrain qu’ils connaissent bien.
C’est un plaisir pour moi d’adresser une motion spéciale à Dr Issouf BAMBA et frères, à sa femme Hadia Mandenin FANY et à leurs filles Rabia et Raïssa, qui ont su nous entourer d’une chaleur familiale et fraternelle indispensable pour mener à bien un tel travail. Le couple Issouf et Hadia, vous nous aviez rendu d’énormes services. C’est le lieu de vous témoigner notre profonde et infinie reconnaissance.
Nous adressons notre profonde et infinie reconnaissance à Mr Ibrahima DIARRA, sa femme Katleen DONVIL ainsi qu’à leurs enfants Yanna, Karim, Marie Louise et Seydou.
Remerciements
Nos remerciements vont à l’endroit de nos collègues du Labo: Dr Louis Baboy, Dr. Ingrid PARMENTIER, Dr Nicolas BARBIER, Dr Sabas BARIMA, Dr Frederic BANGIRIMANA, Dr Jean DENIS, Dr Kofi KOUAO, Dr Joseph BIGIRIMANA, Dr Abdoulaye DIOUF, Dr Adolphe N’FOTAB’S, Dr. Faustin BOYEMBA, Dr Masharabu TATIEN, Dr Joël NDAYISHIMIYE, Dr. Paul HAKIZIMANA, Dr Olivia RAKOTONDRASOA, Dr Sylvain ALONGO, Dr Léon IYONGO, Dr Adi MAMA, Serge YEDMEL, François HAVYARIMANA, Isabelle VRANKEN, Sylvain KUMBA, Thérèse KILENSELE, Chantal SHALUKOMA, Jean François BASTIN, Line LOUAH, Yegor, Alvina et tous ceux qui ne sont pas cités.
Nos remerciements s’adressent à nos amis de la rue de l’Eté : Brahima OUATTARA, Dr Guillaume KOFI, Dr Ali MANGARA, Dr Ebernezer WANDIE, Mme BARIMA Yvette. Nos remerciements s’adressent à la maison de la SETM (Solidarité Etudiants Tiers Monde) particulièrement à Florence BINON qui nous a hebergé durant les dernières années de cette thèse dans un cadre de vie conviviale. Je n’oublie pas les camarades étudiants de la SETM, qu’ils soient rassurés de la reconnaissance de leur convivialité.
Table des matières
TABLE DES MATIERES
RESUME... i
ABSTRACT ... ii
REMERCIEMENTS...iii
TABLE DES MATIERES ... vii
LISTE DES FIGURES... xii
LISTE DES PHOTOS... xiv
LISTE DES TABLEAUX ... 15
CHAPITRE I. Introduction générale ... 2
I.1. Cadre conceptuel de l’étude... 2
I.1.1. La conservation de la biodiversité centrée sur les espaces protégés... 2
I.1.2. Les réserves de biosphère, un concept clé d’aménagement... 3
I.1.3. Que recouvre le terme biodiversité ? ... 5
1.1.4. Perturbations et stress comme moteurs de diversité... 7
1.1.5. Les concepts théoriques liés à la perturbation, au stress et à la coexistence des espèces... 9
I.1.6. Biodiversité et stabilité des écosystèmes ... 10
I.1.7. Relations entre facteurs environnementaux et fonctionnement des plantes ... 11
I.1.8. Interaction entre les facteurs anthropiques majeurs de perturbation et leurs effets sur la végétation ... 13
I.1.9. Conservation de la biodiversité et restauration des écosystèmes... 14
I.2. Problématique ... 16
I.3. Objectifs et hypothèses de la thèse ... 19
I.4. Intérêt de l’étude ... 25
I.5. Organisation de la thèse ... 26
I.6. Généralités sur le milieu d’étude ... 27
I.6.1. Localisation... 27
I.6.2. Historique de la réserve de biosphère de la boucle du Baoulé ... 28
I.6.3. Aspect climatique... 29
I.6.3.1. Climat au Mali. ... 29
I.6.3.2. Climat dans la zone d’étude : la réserve de Fina ... 31
I.6.4. Géomorphologie et sols ... 33
I.6.4.1. Géomorphologie et sols du Mali... 33
I.6.4.2. Géomorphologie et sols de la région du Baoulé ... 35
I.6.4.2.1. Les plateaux ... 36
1.6.4.2.2. Les glacis... 38
1.6.4.2.3. Les plaines... 38
1.6.4.2.4. Les vallées ... 39
I.6.5. Flore et végétation... 39
I.6.5.1. Phytogéographie ... 39
I.6.5.2. Végétation de la réserve de biosphère de la boucle du Baoulé... 41
I.6.6. Ressources en eau. ... 42
I.6.7. Faune... 42
I.6.8. Populations et activités économiques ... 42
CHAPITRE II. Matériel et Méthodes ... 47
II.1. Matériel... 47
Table des matières
viii
II.1.2. Organisation spatiale et anthropisation du site d’étude ... 48
II.1.3. Situation géomorphologique du site d’étude ... 50
II.2. Méthodes ... 52
II.2.1. Méthode diachronique ... 52
II.2.2. Méthode synchronique ... 52
II.2.2.1. Etablissement de la carte d’échantillonnage... 53
II.2.2.2. Echantillonnage et inventaire de la végétation ... 55
II.2.2.3. Collecte des variables environnementales ... 56
II.2.2.4. Analyse au laboratoire ... 57
II.2.2.5. Analyse statistique des données ... 57
II.2.2.6. Identification d’espèces caractéristiques ou indicatrices des groupements végétaux ... 63
II.2.2.7. Coefficient de présence (CP) ... 64
II.2.2.8. Indices de diversité ... 64
II.2.2.9. Les caractères synthétiques ... 68
II.2.2.10. Evaluation de la structure de la végétation ligneuse... 71
II.2.2.11. Etude du lien entre processus écologiques et les caractéristiques des espèces ... 71
II.2.2.12. Les tests statistiques appliqués ... 74
II.2.2.13. Logiciels utilisés ... 75
CHAPITRE III. Diversité floristique et caractéristiques structurales de la végétation de la réserve de biosphère de la boucle du Baoulé au Mali. Cas de la réserve de Fina... 80
Résumé ... 80
Abstract ... 80
Introduction ... 81
Introduction ... 81
III.1. Matériel et méthodes ... 82
III.2. Résultats ... 83
III.2.1. Composition floristique globale ... 83
III.2.2. Analyse comparative des zones... 84
III.2.2.1. Composition floristique... 84
III.2.2.2. Diversité biologique et affinités floristiques ... 85
III.2.2.3. Les types biologiques ... 87
III. 2.2.4. Les types de diaspores... 88
III.2.2.5. Les types phytogéographiques ... 89
III.2.2.6. Densité et surface terrière... 90
III.3. Discussion ... 92
III.3.1. Composition, diversité floristique et affinités floristiques ... 92
III.3.2. Distribution des types biologiques ... 94
III.3.3. Distribution des types de diaspores ... 95
III.3.4. Distribution des types phytogéographiques ... 96
III.3.5. Densité et surface terrière... 96
III.4. Conclusion et implications pour la conservation ... 97
Table des matières
Résumé ... 100
Abstract ... 100
Introduction ... 101
IV.1. Matériel et méthodes ... 101
IV.2. Résultats ... 102
IV.2.1. Individualisation par milieux des relevés... 102
IV.2.2. Groupements végétaux des milieux non perturbés ... 103
IV.2.2.1. Individualisation des groupements... 103
IV.2.2.3. Interprétation écologique des axes factoriels ... 105
IV.2.2.4. Caractérisation floristique des groupements végétaux individualisés ... 106
IV.2.2.5. Analyse de la diversité des groupements végétaux des milieux non perturbés ... 110
IV.2.2.6. Caractéristiques structurales des groupements végétaux des milieux non perturbés ... 110
IV.2.2.7. Groupes écosociologiques des groupements végétaux des milieux non perturbés ... 112
IV.2.3. Caractérisation des groupements végétaux des milieux perturbés... 113
IV.2.3.1. Individualisation des groupements... 113
IV.2.3.2. Interprétation écologique des axes ... 113
IV.2.3.3. Analyse de la classification des relevés dans les groupements des milieux perturbés ... 114
IV.2.3.4. Caractérisation floristique des groupements végétaux des milieux perturbés ... 115
IV.2.3.5. Caractéristiques structurales des groupements végétaux des milieux perturbés ... 122
IV.2.3.6. Analyse de la diversité des groupements végétaux des milieux perturbés . 123 IV.2.3.7. Groupes écosociologiques des groupements végétaux des milieux perturbés ... 125
IV.3. Discussion ... 125
IV.3.1. Groupements de la classe des Erythropleetea africani Schmitz 1963... 125
IV.3.2. Les groupements végétaux de la classe des Hyparrhenietea Schmitz 1963... 127
IV.3.3. Groupements végétaux de la classe des Mitragynetea Roberty 1946 ; Schmitz 1963 ... 129
IV.3.4. Similarité entre les groupements des milieux non perturbés et perturbés... 129
IV.3.5. Diversité floristique des groupements végétaux ... 130
IV.3.6. Caractéristiques structurales des groupements végétaux ... 131
IV.3.7. Tendance évolutive des groupements végétaux... 132
IV.4. Conclusion ... 133
CHAPITRE V. Anthropisation et stratégie d’adaptation des herbacées dans la réserve de Fina au Mali. ... 136
Résumé ... 136
Abstract ... 136
Introduction ... 137
V.1. Matériel et méthodes ... 140
V.2. Résultats ... 141
V.2.1. Groupes floristiques: leurs espèces indicatrices et leurs relations avec les gradients environnementaux ... 141
Table des matières
x
V.2.3. Similarité entre les groupes discriminés... 146
V.3. Discussion ... 146
V.3.1. Groupes d’espèces indicatrices et stratégie d’adaptation aux perturbations ... 146
V.3.2. Diversité et similarité des groupes floristiques ... 150
V.4. Conclusion et implications pour la conservation ... 151
CHAPITRE VI. Facteurs écologiques et variabilité spatiale de la flore dans la réserve de biosphère de la boucle du Baoulé. Cas de la réserve de Fina au Mali. ... 154
Résumé ... 154
Abstract ... 154
Introduction ... 155
VI.1. Matériel et méthodes ... 156
VI.2. Résultats ... 157
VI.2.1. La texture du sol... 157
VI.2.2. Le pH du sol ... 158
IV.2.3. Corrélation entre espèces et variables environnementales... 159
VI.2.4. Classification hiérarchique ascendante ... 160
VI.3. Discussion ... 161
VI.3.1. Texture 161
VI.3.2. pH... 162
VI.3.3. Corrélation espèces et variables environnementales... 162
VI.4. Conclusion et implications pour la conservation ... 164
CHAPITRE VII. Effets combinés du climat et des pressions anthropiques sur la dynamique de la végétation d’une zone protégée du Mali (réserve de Fina, boucle du Baoulé). ... 166
Résumé ... 166
Abstract ... 166
Introduction ... 167
VII.1. Matériel et Méthodes ... 168
VII.1.1. Zone d’étude ... 168
VII.1.2. Evolution climatique... 170
VII.1.3. Cartographie et mise en évidence des changements... 170
VII.1.3.1. Cartographie ... 170
VII.1.3.2. Mise en évidence et analyse de la dynamique ... 172
VII.2. Résultats... 174
VII.2.1. Evolution climatique... 174
VII.2.2. Cartographie et classes de végétation ... 175
VII.2.3. Mise en évidence des changements à l’échelle du paysage... 177
VII.2.4. Dynamique structurale... 178
VII.3. Discussion... 179
VII.3.1. Cartographie ... 179
VII.3.2. Dynamique de la végétation : impacts climatiques et anthropiques... 179
VII.3.2.1. Impacts climatiques ... 179
VII.3.2.2. Impacts anthropiques ... 180
VII.4. Conclusion et implications pour la conservation 181
CHAPITRE VIII. Discussion générale... 186
Table des matières
VIII.2. Réponse de la végétation aux variations des facteurs environnementaux... 190
VIII.2.1. Influence des variations pluviométriques... 190
VIII.2.2. Influence du gradient géomorphologique sur la végétation ... 191
VIII.2.3. Influence du gradient anthropique sur la végétation ... 192
VIII.3. Dynamique des paysages de la réserve ... 198
VIII.4. Des indicateurs de suivi de la variation de la biodiversité végétale ... 199
VIII.5. Critiques de la méthodologie... 202
VIII.6. Implications pour la conservation de la réserve ... 206
CHAPITRE IX. Conclusions et perspectives... 211
REFERENCES ... 215
Liste des figures
xii
LISTE DES FIGURES
Figure I.1. Triangle de Grime……….. 12
Figure I.2. Localisation de la réserve de Biosphère de la boucle du Baoulé…………. 27
Figure I.3. Glissement des isohyètes au Mali……… 30
Figure I.4. Dates moyenne de début (A) et fin de la saison pluvieuse (B) sur la période 1959 -1998………. 32
Figure I.5. Carte des sols du Mali ………. 34
Figure I.6. Carte des sols du Mali-sud ……….. 35
Figure I.7. Coupe transversale de la région Est du Baoulé ………... 36
Figure I.8. Carte du paysage de la réserve de biosphère de la boucle du Baoulé 37 Figure I.9. Les grandes divisions phytogéographiques de l’Afrique et de Madagascar………. 40
Figure I.10. Evolution de la population dans le Baoulé……...……….. 43
Figure I.11. Evolution des superficies emblavées dans le Baoulé………. 44
Figure II.1. Localisation de la réserve de Fina………. 47
Figure II.2. Evolution de l’organisation de l’espace et des systèmes de cultures dans la réserve de Fina……… 49
Figure II.3. Carte d’échantillonnage de la végétation de la réserve de Fina………… 54
Figure III.1. Nombre d’espèces par relevés dans les trois zones considérées……… 86
Figure III.2. Spectres comparés des types biologiques dans les trois zones... 88
Figure III.3.Spectres comparés des types de diaspores des trois zones……….. 89
Figure III.4. Spectres comparés des types phytogéographiques des trois zones... 90
Figure III.5. Densité des ligneux dans les 3 zones………..….. 91
Figure III.6. Dispersion des valeurs des surfaces terrières pour les trois zones……… 91
Figure IV.1. Plan factoriel (CA) représentant les groupes des milieux perturbés et non perturbés………... 103
Figure IV.2. Analyse factorielle des correspondances redressées (DCA) sur la matrice 64 relevés x 89 espèces des milieux non perturbés ...……….……… 104
Figure IV.3. Spectre floristique des quatre groupes de végétation ligneuse des milieux non perturbés………....……….. 110
Figure IV.4. Spectre biologique des quatre groupes de végétation ligneuse des milieux non perturbés………...………. 111
Figure IV.5. Répartition des quatre groupements végétaux ligneux en fonction des caractéristiques géomorphologiques………... 112
Figure IV.6. Analyse factorielle des correspondances redressée (DCA) sur la matrice 80 relevées x 118 espèces des milieux perturbés………..……….. 114
Figure IV.7. Spectre floristique des six groupements végétaux des milieux non perturbés……….………. 122
Figure IV.8. Spectre biologique des six groupements végétaux. ……..……...………. 122
Figure IV.9. Répartition des six groupements végétaux ligneux en fonction des caractéristiques géomorphologiques………... 124
Liste des figures
123 relevés × 141 espèces………... 143
Figure V.2. Plan factoriel de l’Analyse en Composantes Principales (ACP) des
groupes de relevés x variables calculées: TAP, % annuelles, % pérennes, indices de
diversité, Vp……… 145
Figure V.3. Représentation schématique de l’évolution des faciès de végétation en
fonction des pressions anthropiques……….……….. 149
Figure VI.1. Triangle textural FAO des échantillons composites du sol……….. 157
Figure VI.2. Diagramme de l’ordination des relevés et des variables écologiques
dans le plan factoriel des deux premiers axes de la CCA………... 160
Figure VI.3. Dendrogramme de la CAH de la matrice relevés floristique et variables
écologiques……….. 161
Figure VII.1. Présentation de la réserve de Fina (N°3 sur la carte du Mali) et
périphérie, localisée au Nord–est de la scène sur la composition colorée de l’image
de 2004.………. 169
Figure VII.2: Courbe ombrothermique de la zone d’étude………... 170
Figure VII.3. Indices pluviométriques standardisés (SPI) sur la période 1950-2004… 175 Figure VII.4. Occupation des sols en 1985 dans la réserve de Fina………... 176
Figure VII.5. Occupation des sols en 2004 dans la réserve de Fina………... 176
Figure VIII.1. Importance des types d’espèces en fonction de leurs fréquences
d’occurrence par zone………. 188
Liste des photos
xiv
LISTE DES PHOTOS
Photo IV.1. Unité de vallée (G1)………... 107
Photo IV.2. Unité de plateau (G2)………. 107
Photo IV.3. Unité de plaine (G3)………... 107
Photo IV.4. Unité de glacis (G4)………... 107
Photo IV.5. Champs sur unité de vallée plaine (G5)………... 117
Photo IV.6. Champs jachère unité de Plaine (G6)………...…...…... 117
Photo IV.7. Unité de vallée versant de Plateau (G7)………..………... 117
Photo IV.8. Vallée et berge de cours d’eau (G8)………..…………. 117
Photo IV.9. Unité de plateau (G9)………... 117
Photo IV.10. Unité de glacis (G10)……… 117
Photo VIII.1. Parcelle en feu (Zone de transition)………. 195
Photo VIII.2. Parcelle après un feu récent………. 195
Photos VIII.3. Bordure de l’affluent baoulé piétiné par le bétail……….. 196
Photo VIII.4. Bergers et troupeaux campés aux abords de l’affluent baoulé……… 196
Liste des photos
LISTE DES TABLEAUX
Tableau I.1. Zonage, caractéristique et objectifs d’une réserve de biosphère…………. 4
Tableau I.2. Pluviométrie moyenne mobile décadaire (1971–2000)……….. 33
Tableau I.3. Position de la zone d’étude dans les subdivisions phytogéographiques
adoptées par Trochain, Lebrun et White pour l’Afrique……….. 41
Tableau II.1. Répartition des relevés par unité géomorphologique et par zone……….. 56
Tableau II.2. Correspondance entre nombre d’individus et valeur de coefficients
d’abondance……….. 57
Tableau II.3. Synthèse des méthodes d’ordination utilisées ………...………… 63
Tableau II.4. Classes de qualité fourragère des espèces établies avec les éleveurs de la
réserve ……….. 73
Tableau II.5. Structuration de l’analyse des données collectées………. 76
Tableau III.1. Diversité globale des familles par rapport aux nombres de genres et
d’espèces………... 84
Tableau III.2. Familles, genres et espèces de la zone de référence, tampon et
transition. G : genre, E : Espèce………... 85
Tableau III.3. Indices de diversité dans les trois zones……….. 86
Tableau IV.1. Valeurs de la variance de la composition floristique expliquée par les
quatre premiers axes de la CA……… 103
Tableau IV.2.Valeurs de la variance de la composition floristique expliquée par les
quatre premiers axes de la DCA……….. 104
Tableau IV.3. Qualité de classement des relevés dans quatre groupements des milieux
non perturbés………... 106
Tableau IV. 4. Tableau phytosociologique simplifié des groupements végétaux des
milieux non perturbés……….. 108
Tableau IV.5. Paramètres de structure des différents groupements des milieux non
perturbés……… 111
Tableau IV.6. Valeurs propres et pourcentage de variance expliquée par les quatre
premiers axes d’ordination de la DCA sur la matrice 80 relevés x 117 espèces……….. 113
Tableau IV.7. Qualité de classement des relevés des six groupements végétaux……... 115 Tableau IV.8. Tableau phytosociologique simplifié des groupements végétaux des
milieux perturbés……….. 118
Tableau IV.9. Paramètres de structure des différents groupements des milieux
perturbés……… 123
Tableau IV.10. Coefficients de dissimilarité entre les groupements ligneux des
milieux non perturbés et des milieux perturbés………..………….. 129
Tableau V.1. Valeurs indicatrices des espèces herbacées caractéristiques dans les six
groupes agrostologiques en fonction de la similarité floristique des relevés repartis
dans les trois zones de la réserve……….. 142
Tableau V.2. Coefficient de corrélation de Pearson entre les principaux axes de
Liste des photos
16
Tableau V.3. Coefficient de similarité de Morisita-Horn (CMH) entre les groupes
agrostologiques………. 146
Tableau VI.1. Effets des unités géomorphologiques et des zones sur les
caractéristiques granulometriques……….……… 158
Tableau VI.2. Effets des unités géomorphologiques et des zones sur le pH des sols…. 159 Tableau VI.3. Valeurs de la variance de la composition floristique expliquée par les 4
premiers axes de la CCA………... 159
Tableau VI.4. Facteurs explicatifs de la variabilité floristique à l’échelle des zones….. 160 Tableau VII.1. Matrice de transition en pourcentage d’occupation des sols dans le
Fina………... 178
Tableau VII.2. Nombre de taches (n), surface (a), périmètre (p), dominance (Dj (a)), dimension fractale (Dfij) des différentes classes d’occupation du sol de 1985 à
2004………... 179
Tableau VIII.1. Les espèces prépondérantes dans les 3 zones selon leur indice de
