Auteur : LEA

21Mar

Phytosociologie, écologie, valeur pastorale, production et capacité de charge des pâturages naturels du périmètre Nikki-Kalalé au nord – Bénin

LEA

Thèse de Doctorat: 

SINSIN B. (1993). Phytosociologie, écologie, valeur pastorale, production et capacité de charge des pâturages naturels du périmètre Nikki-Kalalé au nord – Bénin. Thèse de doctorat, Labo. Bot. Systématique et de Phytosociologie, Univ. Libre de Bruxelles. 390p.

Directeur de thèse: Prof. Jean LEJOLY.


Résumé: Phytosociology, ecology, productivity and grazing value of sudanian pasture lands were studied at Nikki-Kalalé in northern Benin. Factor analysis applied to the phytosociological relevés permitted to define ten new associations which were classified into five classes. Under the class: Hyparrhenietea Schmitz 1963 of the sudano-zambesian savanna communities, were placed the Loxodera ledermannii association that occurs in tree savannas, the Loudetia jlavida association that occurs on gravel-enriched soils, the Aspilia paludosa and Anadelphia afzeliana association that occurs on clay-enriched shallow and the Pennisetum unisetum association that occurs on well drained shallow. Under the class: Ctenio-Loudetietea togoensis of sudanian xerophytic communities were placed the Aristida kerstingii association and the Vernonia perrottetii association; all of those two associations were established on thin soils above cuirass. Under the class: Soncho-Bidentetea pilosi Hoff et al. 1983 of weed plant communities that occur in field and fallow lands were placed the Urochloa lata and Tephrosia pedicellata association that occurs on plateau fallow lands, the Desmodium hirtum association of shallow fallow lands and the Celosia trigyna association of weed plant communities. Under the class: Ruderali-Manihotetea emend. Hoff et Brisse 1983 of disturbed areas, was placed the Setaria longiseta and Sporobolus pyramidalis association that relies on cattle impacts. All of these phytosociological classes were subdivided in orders and alliances. Under the class: Hyparrhenietea were placed the order: Andropogonetalia gayani var. bisquamulati of West african savanna communities; this order was subdivided in two alliances, the alliance: Schizachyrio-Loxoderion ledermannii of savanna communities occurring on plateau and the alliance: Hyparrhenio-Andropogonion tectori of savanna shallow communities. Under the class: Ctenio-Loudetietea togoensis were placed the order: Loudetietalia togoensis of sudanian xerophytic communities; under this order was placed the alliance: Loudetion togoensis of communities occurring on thin soils above cuirass. Under the order: Ruderali-Euphorbietalia Schmitz 1971 (class: Ruderali-Manihotetea) was placed the alliance: Sido-Sennion obtusifoliae of nitrophilous communities occurring on well drained soils. Under the class: Soncho-Bidentetea pilosi was placed the order: Spermacocetalia stachydeae of sudanian communities occurring in fields and fallow lands; this order was subdivided into three alliances, the alliance: Spermacoco-Pennisetion polystachii of communities occurring on plateau fallow lands, the alliance: Andropogonion pseudaprici of communities on shallow fallow lands and the alliance: Kohaution grandijlorae of field communities. In the view point of biological types that composed the associations, therophytes were the dominant in field and fallow land associations. In the savanna associations, hemicryptophytes were less numerous than therophytes but they had the largest recovery values. In the view point of phytogeography, species which are largely distributed all over the tropics were dominant in field, fallow land and shallow associations, while typical sudanian species were much numerous in communities occurring on plateau in savannas. The associations of the alliance: Hyparrhenio-Andropogonion teetori had the highest grazing value but in generally speaking, the grazing values of all the associations were low and were less than 50. Soils and communities relationships analysis showed a good relation between soil factors and alliances; any good relationship was not obtained between soil factors and associations. Soil content of organic matter was well correlated to soil factors especially to textural and chemical components. The regressions established showed that soil organic matter content could permit to explain the fertility level of all the sites-sampled. Maximum phytomass of the associations was poorly correlated with soil factors. The highest maximum phytomass was obtained in the shallow communities. The lowest maximum phytomass was obtained in the Setaria longiseta and Sporobolus pyramidalis association when there is lacking in phytomass values of the alliance: Loudetion togoensis associations. The correlations between maximum phytomass and rainfall parameters were good. The curve of carrying capacities which correspond to periodical dry matter accumulation had the same trend for all the associations. Carrying capacity was very low in the dry season and very high in the rainy season. Chemical element stocks in phytomass depended on productivity and floristical composition of the associations. Most of the tree forages contained enough digestible protein and energy to much a TLU (Tropical Livestock Unit) needs. Grasses were deficient in protein especially at the end of the rainy season. The utilization of natural pastures by cattle herds was closely tied to the evolution of the carrying capacities of the associations. In the dry season, tree forages in savannas were essentially harvested and consumed; even though in the rainy season a great time was spent in fallow land pastures by the herds. Key words: Phytosociology, ecology, pastoral value, phytomass, carrying capacity, pastureland, northern Benin.

 


18Mar

Aires d’occurrence et éco-éthologie du colobe de Geoffroy (Colobus vellerosus) et du colobe olive  (Procolobus verus) au Bénin

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Thèse de Doctorat:

Sylvie Gisèle DJOSSOU DJEGO (2013). Aires d’occurrence et éco-éthologie du colobe de Geoffroy (Colobus vellerosus) et du colobe olive  (Procolobus verus) au Bénin. Ecole Doctorale Pluridisciplinaire, BENIN, 195 pages.

Directeurs de thèse: SINSIN Augustin Brice (Bénin) et HUYNEN Marie-Claude (Belgique)

Résumé: Au Bénin, du fait des perturbations des habitats dues à la forte pression anthropique, certaines espèces de primates sont devenues vulnérables, voire menacées comme c’est le cas des colobes. Ainsi, le problème de conservation de la faune sauvage, notamment celui des primates devient préoccupant. L’objectif général de l’étude est de déterminer les caractéristiques biogéographiques et éco-éthologiques de Colobus vellerosus et de Procolobus verus au Bénin. L’étude a abordé l’analyse diachronique des aires d’occurrence, l’abondance, les formes de menaces, le budget activités et le mode d’utilisation des habitats de ces primates. La méthode ayant permis la collecte des données biogéographiques s’est fondée sur des enquêtes suivies de prospections forestières et de visites de marchés où sont vendus des organes d’animaux. Les méthodes de transects linéaires et de comptage direct en milieu naturel associées aux résultats d’enquêtes ont permis d’apprécier l’abondance des colobes sur divers sites d’occurrence. Enfin, des observations de groupes de singes par les méthodes de scan sampling et d’ad libitum accompagnées de relevés floristiques, ont permis d’appréhender d’une part le budget activités et d’autre part les modes d’utilisation des habitats des colobes. Les résultats ont montré que jadis répartis dans les trois zones chorologiques, les aires d’occurrence actuelles de Colobus vellerosus et de Procolobus verus sont limitées aux zones guinéo-congolaise et guinéo-soudanienne et couvrent respectivement 20.506 km² et 25.403 km². Les principales menaces pesant sur ces singes étaient notamment les perturbations des habitats, la déforestation et le braconnage. Les effectifs des populations de Colobus vellerosus et deProcolobus verus au Bénin, estimés respectivement à 543 et à 574 individus étaient faibles et répartis sur plusieurs sites d’occurrence. Dans la Forêt Classée de la Lama, le taux de rencontre moyen de Colobus vellerosus était de 0,60 contact/km, celui  de Procolobus verus était de 0,11contact/km et atteint 0,49 contact/km dans la Forêt Communautaire de Domè. Le budget activités du Colobus vellerosus a montré que le repos, les déplacements, l’alimentation, les relations sociales et autres activités occupaient respectivement 56,64%, 26,31%, 13,04%, 3,31% et 0,70% du temps. Concernant les plantes consommées, les colobes manifestaient une flexibilité dans leur régime alimentaire car une trentaine d’espèces étaient consommées. Par ailleurs, les sites dortoirs présentaient des caractéristiques propices à l’évitement des prédateurs et se trouvaient à proximité de ressources alimentaires. Enfin, il convient de développer des stratégies et actions afin de renverser la tendance au déclin des populations de primates en particulier celles des colobes.

Mots clés : Colobus vellerosus, Procolobus verus, biogéographie, abondance, menaces, utilisation de l’habitat, budget activités, Bénin.

 


27Sep

Evaluation des Dongas : Processus, Gestion et Possibilités de mise en valeur dans la Commune de Karimama au Nord du Bénin

LEA

These de Doctorat:

AVAKOUDJO Julien (2016).  Evaluation des Dongas : Processus, Gestion et Possibilités de mise en valeur dans la Commune de Karimama au Nord du Bénin. Faculté des Sciences Agronomiques de l’Université d’Abomey-Calavi. Aménagement Gestion des Ressources Naturelles.

Promoteur : Professeur Brice Augustin SINSIN.

 

Resume: Le nord du Bénin est marqué par de graves problèmes économiques et environnementaux dus aux « Dongas » et à l’érosion des sols, en particulier dans les bassins de l’Alibori et du Mékrou dans le Parc National du W et sa périphérie. L’objectif de cette thèse est de rechercher une meilleure compréhension des processus et mécanismes de l’érosion du sol et des dongasd’une part, et d’identifier les essences locales de haute valeur d’autre part, en intégrant leur importance socio-économique et culturelle à Karimama afin de développer de meilleures stratégies de réhabilitation des écosystèmes dégradés dans ce milieu.

Ce travail évalue dans un premier temps, la dynamique de l’occupation du sol dans le Parc National du W et sa périphérie à partir d’une analyse diachronique des images Landsat de 1972, de 1990 et de 2008. Les résultats indiquent une régression des formations forestières et savanicoles au profit des espaces agricoles. Cette dégradation du couvert végétal est principalement causée par la démographie, l’agriculture et le surpâturage. L’érosion des sols est l’une des dégradations physiques les plus récurrentes de ces écosystèmes.

Le Parc National du W et sa périphérie sont surtout marqués par la dominance des “dongas“. La distribution spatiale de ce phénomène a été évaluée dans le chapitre 2 et a conduit à l’inventaire et à la classification des dongas. Il existe plus dedongas dans le Parc que dans sa périphérie (c.-à-d. 63,41% contre 36,59%). Les dongas sont installés sur six caractéristiques de sols ferrugineux. On les rencontre sur les sols lessivés et hydromorphes avec respectivement 52,04% et 35,71% des dongas.

Les relations entre les mécanismes conduisant à la formation et au développement des dongas et les causes anthropiques et naturelles ont été évaluées. Plusieurs méthodes à savoir des interviews individuelles et de groupes, des observations de terrain, des mesures d’infiltration de l’eau et de la discontinuité texturale dans le sol ont été utilisées. De même, l’étude des caractéristiques morphologiques et physico-chimiques des dongas ont été réalisées. Les dongas résultent de l’interaction entre les causes anthropiques (destruction du couvert végétal) et naturelles (climat et sol). Le développement des dongas est lié à l’érosion régressive et à la discontinuité texturale qui favorise l’effondrement du sol dans le Parc et sa périphérie. Cette discontinuité texturale est observée dans 83,87% des profils de sol réalisés.

L’étude des précipitations de 1970 à 2014, de leur érosivité dérivée de l’équation de perte de terre (USLE) et de l’indice modifié de Fournier :

(MFI) a montré que les précipitations ont une distribution qui varie de la distribution saisonnière (53%) à une distribution saisonnière très élevée (42%) sur une période de 45 ans avec des valeurs croissantes montrant la concentration des pluies mensuelles. Aussi, l’agressivité des pluies est élevée pendant 7 ans (16% des années individuelles) et très élevée au cours de 38 ans (84% des années individuelles). L’érosivité des pluies est moyennement élevée au cours de 39 ans (87% des années individuelles). La quantité mensuelle des pluies est plus significativement corrélée à l’érosivité des pluies avec la régression puissance à la station de Kandi.

L’effet de l’érosion sur les propriétés physiques et-chimiques du sol dans les zones dégradées (dongas) du Parc W et de sa périphérie nous montre que l’érosion hydrique a commencé par le prélèvement sélectif de fines particules de sol. Elle affecte de manière significative la densité apparente et la porosité du sol. En outre, les teneurs en matières organiques (MO) des sols étaient extrêmement faibles. Bien que l’ampleur de l’érosion n’ait pas affecté significativement les teneurs en MO, elle a cependant réduit de manière significative la capacité d’échange cationique du sol et induit une perte de cations métalliques du sol (en particulier Ca 2+).

En ce qui concerne les actions de restauration, les espèces locales de grande valeur ont été identifiées en tenant compte de leur importance socio-économique et culturelle. Vitellaria paradoxa, Parkia biglobosa, Borassus aethiopum, Sclerocarya birreaet Tamarindus indica ont été indiqués pour l’amélioration du revenu des paysans tandis que Piliostigma reticulatum a été spécialement mentionné pour la restauration de la fertilité des sols. Ficus sycomorus, Khaya senegalensis, Balanites aegyptiaca, Afzelia africana et Albizia chevalieri ont été identifiées comme pâturage. Pour la mise en oeuvre des actions de restauration, les capacités de cinq espèces de plantes parmi celles proposées par les paysans (Parkia biglobosa, Moringa oleifera, Khaya senegalensis, Jatropha curcas et Balanites aegyptiaca) ont été testées sous deux techniques de conservation des eaux et des sols (demi-lune et Zaï) dans les dongas et versants. La demi-lune a été la meilleure technique tandis que le Zaï est facilement réalisable par les agriculteurs. Jatropha curcas et Balanites aegyptiaca ont montré de meilleurs taux de survie et de croissance en diamètre et en hauteur au stade juvénile après quatorze semaines. Leur adoption dans les stratégies durables de restauration des zones dégradées du Nord-Bénin exige des données supplémentaires de saison sèche.

 

Mots-clés : Dongas, érosion, périphérie, Parc National du W, techniques de conservation des eaux et des sols, Bénin


27Sep

Utilisation spatio-temporelle de l’habitat par la civette (Civettictis civetta) et les genettes (Genetta spp.) dans la Réserve de Biosphère de la Pendjari : Implications pour la conservation.

LEA

Memoire de Master:

Janvier AGLISSI (2017). Utilisation spatio-temporelle de l’habitat par la civette (Civettictis civetta) et les genettes (Genetta spp.) dans la Réserve de Biosphère de la Pendjari : Implications pour la conservation. Faculté des Sciences  Agronomiques de l’Université d’Abomey-Calavi (Bénin). 

Superviseur : PhD Ir Etotépé A. SOGBOHOSSOU.

Résumé: Les petits carnivores constituent une composante majeure de la biodiversité des aires protégées en Afrique de l’Ouest. Malgré leur importance avérée, ils demeurent peu étudiés et négligés au Bénin et en Afrique de l’Ouest. La civette d’Afrique (Civettictis civetta) et les genettes (Genetta spp.), des espèces sympatriques de la famille des Viverridés font partie de ces espèces négligées qui coexistent dans la Réserve de Biosphère de la Pendjari. La présente étude vise principalement à fournir des données fiables pour améliorer la connaissance de leur écologie en Afrique de l’Ouest. Les objectifs spécifiques sont d’analyser : 1) les habitats utilisés par la civette et les genettes ; 2) les facteurs anthropogéniques et environnementaux qui influencent l’utilisation des habitats, et 3) le chevauchement spatio-temporel de leurs niches dans la Réserve de Biosphère de la Pendjari. Pour l’atteinte de ces objectifs, nous avons suivi 103 sites de novembre 2014 à avril 2015 à l’aide des pièges photographiques installés à diverses distances des routes avec 2 à 5 km entre deux pièges consécutifs. Les caméras (Bushnell Trophy Cam HD, Moultrie M-990i à infra-rouge et Scoutguard SG565 à Flash) actives 24 heures par jours, ont passé 30 à 40 jours dans chaque station et étaient contrôlées tous les 10 à 15 jours. Les images ont été compilées avec Camera Base et les données analysées avec le tableur Excel, les logiciels PRESENCE et R. Pour 3607 jours de piégeage, nous avons obtenu 543 captures indépendantes pour au moins 10 petits carnivores. Le succès de capture global des petits carnivores est de 15 photos par 100 jours de piégeage avec une occupation de 68% des sites échantillonnés. Pour les genettes, on a obtenu 4,13 photos par 100 jours de piégeage contre 2,52 pour la civette. Les genettes mieux distribuées dans la réserve ont une présence de 46% et préfèrent la zone cynégétique de la Pendjari. La civette est présente dans 30% des sites échantillonnés et préfère le parc. La distribution de la civette est significativement influencée par le type d’utilisation des zones tandis que la proportion de la strate arborée et la distance au village sont les facteurs influençant la distribution des genettes. Sur le plan temporal, le chevauchement des modèles d’activité de la civette et des genettes est traduite par l’indice de similitude de Pianka (Ojk : 0,95). Cela implique donc une compétition élevée entre ces espèces dans le temps. Nos résultats suggèrent ainsi la nécessité de prendre des mesures pour limiter les pressions en vue de garantir leur gestion durable.

Mots clés : Petits carnivores, utilisation d’habitat, pièges photographiques, chevauchement spatio-temporel de niche.


27Sep

Estimation et suivi des flux de carbone des ecosystems forestiers tropicaux au Bénin, Afrique de l’ouest

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Thèse de Doctorat:

Cedric GOUSSANOU (2018). Estimation et suivi des flux de carbone des ecosystems forestiers tropicaux au Bénin, Afrique de l’ouest. Ecole Doctorale Pluridisciplinaire, « Espaces, Cultures Et Developpement », Université d’Abomey-Calavi, BENIN. 129p. 

Directeur de thèse: Prof. Dr Ir. Brice SINSIN.

Résume: La quantification de la contribution des forêts tropicales aux stocks de carbone mondiaux et à l’atténuation des effets du changement climatique nécessite la disponibilité de données et d’outils sur la biomasse et le sol. Cette étude vise à (i) élaborer des modèles de volume et de biomasse pour certaines espèces et des modéles génériques dans une forêt tropicale semi-décidue en Afrique de l’Ouest, (ii) estimer le stock de carbone forestier, (iii) suivre le flux de carbone et (iv) générer des données de référence sur le carbone organique du sol (COS) au profit des initiatives REDD+. Les travaux de terrain ont été menés dans la forêt classée de la Lama au niveau de trois types de végétation, à savoir les forêts non perturbées, les forêts dégradées et les jachères. Une approche d’échantillonnage non destructif a été réalisée sur 501 échantillons d’arbres pour analyser le volume fût et la biomasse. Le COS a été dérivé de mesures directes de la teneur en matière organique (MO) dans le sol. Six cent soixante-quinze échantillons de sol ont été prélevés jusqu’a une profondeur de 30 cm. Les échantillons ont été analysés pour déterminer la densité apparente et la MO du sol en utilisant la méthode de perte-au-feu. La production de litière et le flux de carbone ont été suivis mensuellement pendant deux années, basés sur la collecte dans 225 bacs à litière répartis dans toute la forêt et par types de végétation.

La modélisation du volume et de la biomasse fût en fonction du diamètre à hauteur de poitrine (Dbh) et de la hauteur fût, ont montré que les modèles spécifiques ont de meilleures capacités prédictives que les modèles génériques. Le stock de carbone de la forêt non perturbée était plus élevé que celles des formations perturbées. Le stock de carbone a été positivement corrélé à la surface terrière et négativement à la densité des arbres. L’étude a montré que les grands arbres doivent être inclus dans l’approche d’échantillonnage pour obtenir une quantification précise du carbone forestier. La MO, la teneur en carbone et le COS étaient plus élevées en surface qu’en profondeur du sol. La faible variation de ces propriétés du sol et leur répartition spatiale assez homogène à travers les types de végétation ont confirmé que les sols dans les forêts dégradées et les jachères ont atteint l’équilibre, en considérant la forêt non perturbée comme référence. La production totale de litière pendant la période étudiée (2 ans) a été estimée à 1,06 t ms ha-1. La saisonnalité et les types de végétation ont des effets significatifs sur la variation des litières. La chute de litière n’était pas uniforme sur l’ensemble de la forêt mais présentait des similitudes entre types de végétation. La litière des feuilles est le principal contributeur à la litière totale réflétant le caractère semi-décidue de la forêt. Par conséquent, la chute de litière était plus liée à la phénologie des plantes plutôt qu’aux variables environnementales. La perturbation par le feu qui s’etait produit au cours de l’étude suggère une période de suivi plus longue pour établir le schéma temporel de la production de litière.

La présente étude a démontré que les modèles spécifiques sont meilleurs aux modèles génériques nécéssitant de nouvelles recherches orientées vers le développement de modèles spécifiques pour couvrir d’autres espèces dominantes des forêts africaines. L’étude a expliqué l’application de modèles de biomasse et de données de terrain pour estimer le stock de carbone de référence des forêts. Le retour des nutriments dans le sol par la litière affecte la dynamique du COS et nécessite une attention particulière pour comprendre le budget carbone des écosystèmes forestiers.

Mots-clés: modèles allométriques, biomasse, carbone organique du sol, litière, écosystèmes forestiers tropicaux

  • Vue globale des 5 bâtiments du Laboratoire d’Ecologie Appliquée (LEA). (Photo credit: Dr Akomian Fortuné Azihou / LEA, Octobre 2018)


25Sep

Variabilité climatique et dynamique des parcs agroforestiers dans la périphérie de la Réserve de Biosphère Transfrontalière W (Bénin)

LEA

Thèse de Doctorat:

SARE Baké Adissatou. 2018. Variabilité climatique et dynamique des parcs agroforestiers dans la périphérie de la Réserve de Biosphère Transfrontalière W (Bénin). Ecole Doctorale Pluridisciplinaire “Espace, Cultures et Développement,” Université d’Abomey – Calavi Bénin. 337 pages.

Directeur de thèse: Prof Brice SINSIN.

RESUME: La présente étude porte sur la « Variabilité climatique et dynamique des parcs agroforestiers dans la périphérie de la Réserve de Biosphère Transfrontalière W (Bénin) ». La périphérie est une zone caractérisée par une très forte variabilité intra-saisonnière des précipitations. Les cumuls annuels de pluies varient entre -42,2 % en régime sec et +47,5 % en régime humide. Cette variabilité affecte fortement les parcs agroforestiers durant la phase de croissance de la végétation. L’objectif de cette thèse est d’étudier la dynamique des parcs agroforestiers en relation avec la variabilité climatique à échelle locale et d’identifier des indicateurs pertinents qui permettraient de mieux décrire cette variabilité dans chaque saison. Pour atteindre cet objectif, trois grands types de données ont été utilisées : climatiques, biologiques (le couvert végétal des parcs agroforestiers) et les images satellitales. L’approche adoptée combine l’analyse numérique d’images satellitaires, l’utilisation d’indices du NDVI MODIS, l’emploi des images de basse résolution temporelle (Landsat). En fonction de la composition floristique et des espèces dominantes, cette étude a permis de distinguer quatre types de parcs agroforestiers : les parcs monospécifiques (parcs à Sclerocarya birrea), les parcs mixtes (parcs mixtes à Parkia biglobosa et Vitellaria paradoxa C.F. Gaertner, à Parkia biglobosa et Adansonia digitata L. et les parcs mixtes composites ont été décrits. La diversité de Shannon (H = 4,27bits) et l’Equitabilité de Pielou (Eq = 0,81) pour tous les sites sont relativement élevés indiquant une bonne diversité. L’analyse des structures diamétriques montre une distribution en J « renversé » dans les champs. Par contre une tendance à l’asymérie positive a été notée dans les jachères. Des enquêtes ont été réalisées auprès de (216) ménages choisis dans cinq différents groupes socioculturels (Bariba, Mokollé, Dendi, Gourmantché et Peulh) répartis dans 60 villages. Les investigations ont porté sur les perceptions locales de variabilité climatique et les observations de terrain ont été effectuées. L’enquête était constituée d’entretiens collectifs et individuels, à questionnaires ouverts, semi-ouverts et fermés. Les chefs de ménage sont davantage marqués par la dégradation de la saison des pluies observée après 1970, en l’occurrence la modification des dates de début et de fin des saisons des pluies, la recrudescence des séquences sèches, la diminution du nombre de jours pluvieux et le déficit pluviométrique, que par la relative récente reprise des précipitations au cours des années 1990 et 2000. Face à la variabilité climatique, les agroéleveurs ont développé des mesures d’adaptation qui globalement traduisent leur perception. Ceci ouvre des perspectives pour l’élaboration de stratégies d’adaptation avec une forte chance d’attirer l’intérêt des agro éleveurs.

Mots-clés : NDVI-Modis, Réserve de Biosphère Transfrontalière W (Bénin), Variabilité climatique, Perception locale, Parcs agroforestiers.


20Sep

Anthropisation des paysages au Bénin: dynamique, fragmentation et développement agricole

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Thèse de Doctorat:

Mama Adi (2013). Anthropisation des paysages au Bénin: dynamique, fragmentation et développement agricole. Ecole Interfacultaire de BioIngénieurs, Service d’Écologie du Paysage et Systèmes de Production Végétale, Faculté des Sciences,Université Libre de Bruxelles (Belgique), 198 pages.

Promoteurs: Prof. DE CANNIERE Charles (Belgique), Prof. BOGAERT Jan (Belgique), et Prof. SINSIN Brice (Bénin).

Résumé: Afin de mieux comprendre l’anthropisation des paysages au Bénin, la dynamique de l’occupation du sol a été évaluée en zone soudanienne (Nord-Bénin), soudano-guinéenne (Centre-Bénin) et guinéenne (Sud-Bénin) à partir de trois images satellitaires de type Landsat MSS 1972, TM 1986 et ETM+ 2006. Ces trois zones reflètent assez bien le contexte environnemental et humain de la zone intertropicale. L’objectif principal de la présente thèse est de quantifier la dynamique paysagère due à l’anthropisation des paysages de forêts-savanes à partir de la télédétection, du système d’information géographique et d’écologie du paysage.

Nos résultats ont montré que l’équilibre écologique des paysages de forêts-savanes a subi d’importantes perturbations. L’agriculture itinérante sur brûlis, l’exploitation forestière, la carbonisation, l’urbanisation, les feux de végétation et les plantations ont été identifiés comme les principales forces motrices de ces dynamiques. Les matrices paysagères, qui étaient historiquement constituées de forêts-savanes ont été remplacées par une mosaïque de savanes, de champs-jachères, de sols nus-agglomération, des plantations forestières et fruitières. L’exploitation des données de télédétection a permis de distinguer 4 grands processus de transformation spatiale des classes d’occupation du sol.

Ainsi, entre 1972 et 2006, les processus dominants dans le paysage ont été la déforestation, la savanisation, le développement agricole marqué par la création suivie de l’agrandissement des taches de champs-jachères.

La quantification des perturbations anthropiques des indices de la structure spatiale calculés pour chaque classe d’occupation du sol sur la base de la densité, de l’aire moyenne, de la dominance; de l’indice de forme et la dimension fractale des taches des classes a permis de détecter un processus global de fragmentation et d’anthropisation des paysages.

Les dynamiques temporelles de la structure et de composition des paysages de forêts-savanes dans les trois zones climatiques du Bénin ont montré une anthropisation illustrée surtout par la fragmentation des forêts-savanes, la simulation des dynamiques à l’horizon 2025 à partir de la chaîne de Markov de premier degré a montré que pendant que les champs-jachères, plantations et les sols nus-agglomération s’étendront, les forêts-savanes connaîtrons une forte diminution. En définitive, notre étude a mis en évidence que toutes les 3 zones étaient fortement dynamiques. Ces transformations anthropiques vont compromettre dangereusement l’avenir de ces paysages dont dépend la survie des populations locales. Notre approche permet de poser les bases d’une politique rationnelle de conservation et d’aménagement des paysages naturelles en établissant des seuils structuraux minimaux des fragments nécessaires à la préservation de la biodiversité.

Mots clés: Anthropisation, écologie du paysage, télédétection, système d’information géographique, processus de transformation spatiale, indices paysagers, dynamique, fragmentation, Bénin.


18Sep

Ethnobotanique et Ecologie de Mimusops andongensis Hiern et Mimusops kummel Bruce Ex A. DC: implications pour leur gestion et conservation au Bénin (Afrique de l’Ouest)

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Thèse de Doctorat:

Gisèle Koupamba SINASSON SANNI (2017). Ethnobotanique et Ecologie de Mimusops andongensis Hiern et Mimusops kummel Bruce Ex A. DC: implications pour leur gestion et conservation au Bénin (Afrique de l’Ouest). Ecole Doctorale des Sciences Agronomiques, Université d’Abomey-Calavi, Bénin. 214 pages.

Superviseurs: Prof. Brice Sinsin et Prof. Charlie Shackleton (Rhodes University, South Africa).

 

Résumé: Les produits forestiers non-ligneux (PFNLs) sont des ressources très importantes pour les populations locales. En effet, ils leur permettent de subvenir à leurs besoins élémentaires en termes de soins de santé, de nourriture, d’abri pour se protéger et de sources de revenus à travers la vente de divers produits. Ces différents usages avérés permettent aux populations de passer les périodes les plus difficiles, durant lesquelles les PFNLs fournissent une forme d’assurance naturelle à plusieurs ménages. Cependant, les espèces forestières de PFNL sont confrontées à diverses menaces, rendant ainsi leur conservation un défi majeur international. Ainsi, il est très important de connaître les usages des espèces de PFNL de même que l’autoécologie des populations restantes. La présente étude fournit des informations basiques pour une meilleure connaissance de Mimusopsandongensis et Mimusops kummel ainsi que leur valorisation et conservation au Bénin. Elle vise à: (i) analyser la distribution et la différenciation morphologique de ces espèces; (ii) identifier les facteurs écologiques qui expliquent leur distribution et l’impact potentiel du changement climatique sur les habitats favorables; (iii) identifier les organes exploités et les usages ainsi que les connaissances locales sur les habitats d’occurrence et les menaces subies; (iv) analyser l’impact simultané de pressions multiples sur la population de M. andongensis; (v) caractériser la structure de la population et la morphologie des deux espèces, dans le contexte de stress écologiques et de pressions anthropiques; et (vi) caractériser la phénologie reproductrice des deux espèces en relation aux facteurs abiotiques et biotiques.

Le chapitre 1 décrit brièvement le milieu d’étude ainsi que les espèces concernées par cette étude.

Le chapitre 2 s’est focalisé sur la distribution des deux espèces et leur différentiation morphologique, en utilisant les caractéristiques des feuilles, fleurs, écorce et fruits. L’analyse de la structure florale a servi à confirmer le genre Mimusops et la longueur du pédicelle (˂ 1 cm pour M. andongensis et ˃ 1 cm pour M. kummel) a été utilisée pour séparer les deux espèces. Elles ont été aussi caractérisées par la longueur et la largeur des feuilles, et la longueur du pétiole. Bien que, selon les valeurs moyennes obtenues, les feuilles de M. kummel semblent plus grandes que celles de M. andongensis, on observe un chevauchement entre les valeurs mesurées. Contrairement à la littérature, M. andongensis est présent dans la zone Guinéo-Congolaise du Bénin tandis que M. kummel existe dans la zone de transition Guinéo-Soudanienne et la zone Soudanienne, sans aucun chevauchement dans leur aire de distribution.

Dans le chapitre 3, nous avions étudié les facteurs écologiques liés à la distribution des deux espèces et l’impact potentiel du changement climatique sur leurs aires favorables, en utilisant l’Analyse en Composantes Principales et la modélisation des niches écologiques dans MaxEnt. L’analyse des lacunes a été aussi appliquée pour évaluer l’efficacité du réseau des aires protégées (AP) du Bénin dans la préservation des populations de ces espèces. M. andongensis est associé principalement aux sols riches en argile, limon, carbone organique et avec une capacité d’échange cationique élevée, et M. kummel aux sols plus riches en sable (r ˃ 0,5). Cependant, les deux espèces préfèrent les conditions de sol permettant à l’eau d’être retenue sur une période prolongée. L’occurrence de M. andongensis est positivement liée à la température moyenne annuelle tandis que l’occurrence de M. kummel est influencée par la saisonnalité des pluies et la pluviométrie de la période la plus humide (r ˃ 0,5). La modélisation a montré une affinité des aires favorables avec les cours d’eau, pour les deux espèces. Les aires favorables à M.andongensis sont principalement limitées à la zone humide du pays pendant que celles favorables à M. kummel sont majoritairement localisées dans la zone subhumide du pays et absentes de la partie la plus sèche de la zone semi-aride. Aussi, les aires très favorables à M. andongensis couvertes par les AP (seulement la forêt classée de la Lama) vont décroître dans le futur (31 à 24 %), mais elles resteront stables dans le cas de M. kummel (˂ 20 %).

Le chapitre 4 a identifié les organes exploités au niveau des deux espèces, et leurs usages de même que les connaissances endogènes sur leurs habitats d’occurrence et les menaces subies. Ainsi, nous avons réalisé une enquête ethnobotanique à l’échelle de ménage. Pratiquement tous les organes des deux espèces sont exploités; les plus utilisés étant le bois, les jeunes tiges, l’écorce et les feuilles. Les deux espèces étaient principalement exploitées à des fins médicinales, mais aussi dans la construction et comme bois de feu. Les deux espèces présentent des similarités dans certains usages, bien qu’étant exploitées par différents groupes ethniques dans différentes zones écologiques. Il existe de fortes relations entre les facteurs genre, âge et groupe ethnique des utilisateurs et les organes exploités, pour les deux espèces. La plupart des interviewés (60 %) ont rapporté une décroissance dans la population de M. andongensis, mais pour certains elle devrait croître. Pour M. kummel, moins du tiers des enquêtés (31 %) déclarent ses populations décroissantes. Les facteurs responsables de cette décroissance sont la conversion des forêts pour l’agriculture, l’exploitation des espèces, la régénération limitée et les feux de végétation.

Dans le chapitre 5, nous avons analysé l’impact de la dégradation forestière et l’invasion par Chromoleana odorata sur la population de M. andongensis dans la forêt classée de la Lama au Bénin. Nous avons évalué la densité des arbres adultes et matures, et de la régénération, et la structure en classes de diamètre dans trois niveaux de dégradation, en relation avec la couverture de C. odorata. Les densités des arbres adultes et de la régénération ont diminué avec une augmentation du niveau de dégradation. La densité de régénération était très faible avec une augmentation de la couverture de C. odorata. Les individus de petits diamètres (dbh  10 – 15 cm) ont prédominé sur les sites non dégradés et modérément dégradés tandis que sur les sites les plus dégradés, leur densité était inférieure à 2 arbres/ha. Les gros arbres étaient aussi rares sur les sites les plus dégradés. La faible densité des arbres matures et de la régénération dans les sites très dégradés peut entraver la viabilité à long terme de M. andongensis, malgré la protection de la forêt contre la collecte des PFNLs et autres pressions anthropiques.

Le chapitre 6 a caractérisé la densité, la stabilité de la population et la morphologie foliaire des deux espèces, dans le contexte de stress écologiques et pressions anthropiques. La densité des arbres de dbh ≥ 5 cm (29,7 arbres/ha) et de la régénération (46,4 tiges/ha) était plus élevée pour M. andongensis (dans la forêt la mieux protégée) que M. kummel (13,7 arbres/ha et 0,68 tiges/ha respectivement, dans les forêts avec accès aux populations). Nous avons observé de relations significatives entre la densité de régénération et les propriétés du sol pour M. andongensis mais pas pour M. kummel. Les corrélations entre la morphologie de l’arbre et les caractéristiques du sol étaient faibles (r ˂ 0,5), pour les deux espèces. Les arbres de Mimusops de dbh 5-15 cm représentaient plus de 30 % dans la plupart des forêts. La population d’arbres dans la forêt la mieux protégée était plus stable que les populations dans les autres forêts. Les arbres de M. kummel ont fleuri très petits (≥ 6 cm dbh), suggérant qu’il y a suffisamment d’individus reproducteurs et en tant qu’espèce pérenne, ses populations pourraient être soutenues avec des recrutements faibles et épisodiques. Cependant, plusieurs forêts manquent de régénération et le changement climatique pourrait constituer une menace pour ses populations en causant la mort des grands arbres.

Le chapitre 7 s’est concentré sur la phénologie des deux espèces, en relation avec le climat, le dbh et la position dans la canopée de l’arbre, en utilisant des corrélations. Nous avons échantillonné des arbres dans six classes de dbh (246 pour M.andongensis et 175 pour M. kummel) et leur position dans la canopée a été notée. La floraison a commencé dans la saison sèche et a pris fin début de la saison pluvieuse, mais le pic a été observé dans la saison sèche. La fructification a eu lieu dans la saison pluvieuse et le pic a été observé dans la période la plus humide, pour les deux espèces. La floraison était positivement corrélée avec la température (r ˃ 0,5). Par contre, la fructification était négativement corrélée avec la température et positivement avec la pluviométrie (r ˃ 0,5), mais seulement dans la zone Guinéo-Soudanienne. Pour M. andongensis, aussi bien la floraison que la fructification étaient positivement liées au dbh, tandis que seule la floraison était significativement liée à la position dans la canopée de l’arbre. La relation avec le dbh était significative pour seulement la floraison et ce dans la zone Guinéo-Soudanienne, dans le cas de M. kummel. Nos résultats ont suggéré l’appartenance phylogénétique comme un important facteur capable de modeler la phénologie des espèces de Mimusops. La phénologie des deux espèces est influencée par le climat et le changement climatique pourrait y modifier les caractéristiques, affectant ainsi la population des espèces aussi bien que les organismes et autres services écosystémiques qui leur sont liés. M.andongensisand M. kummel sont deux espèces endogènes intéressantes qui possèdent de potentiels pour des utilisations commerciales (préparation de thé, jus ou boisson locale et de confitures) et pourraient ainsi contribué à l’amélioration des revenus des populations locales. Nous avons suggéré que la valorisation de ces espèces pourrait inciter, dans les circonstances appropriées, les mesures efficaces pour leur usage durable et par conséquent leur préservation. Cependant, compte tenu des pressions multiples sur ces espèces, leur préservation et leur viabilité à long terme pourraient ne pas être garanties même dans les AP. Fort heureusement, les prédictions sous les climats futurs ont montré un accroissement dans l’étendue des aires favorables pour les deux espèces. Aussi, certaines aires actuellement peu favorables deviendront plus favorables dans le futur. Ceci pourrait être profitable pour la réintroduction des espèces et aider au maintien de leurs usages, si et seulement si leur sylviculture est bien maîtrisée et leur plantation réussie. Pour la valorisation et l’utilisation durable de ces espèces, des investigations supplémentaires sont requises sur le long terme sur la croissance, la dynamique et la viabilité de leurs populations (caractérisation structurale et reproductive en relation avec les différentes pressions, disponibilité et germination des semences). La régénération naturelle assistée et l’introduction de semis ainsi que la capacité de propagation des espèces devraient être également prises en compte.

Mots-clés: Bénin, modélisation de la niche écologique, ethnobotanique, analyse des lacunes, pressions multiples, espèces PFNL, structure de la population, différenciation taxonomique.


18Sep

 Biologie de Conservation de Tamarindus indica (Fabaceae) au Benin

LEA

Thèse de Doctorat:

FANDOHAN Adandé Belarmain (2011).  Biologie de Conservation de Tamarindus indica (Fabaceae) au Benin. Faculté des Sciences Agronomiques, Université d’Abomey Calavi, Benin. ? pages.

Directeur de thèse: Prof. Brice SINSIN.

 

Résumé: Ma thèse est une contribution à la domestication du tamarinier (Tamarindus indica L.) au moyen d’une approche interdisciplinaire. Mes travaux ont montré que le tamarinier est une espèce agroforestière à forte valeur socioéconomique. Au Bénin ses populations naturelles sont confinées aux régions semi-arides alors que quelques pieds plantés sont observées dans la partie subhumide du pays. L’espèce est mieux conservée dans les aires protégées que dans les parcs agroforestiers où son utilisation durable nécessite une régénération assistée. Dix morphotypes traditionnels ont été décrits par les populations rurales et confirmés au moyen de descripteurs quantitatifs des fruits. Les facteurs abiotiques ont une influence relative sur la production, la morphologie des fruits et la phénologie de l’espèce. L’évaluation de la structure spatiale des individus suggère pour l’installation de plantations, la délimitation de blocs de 40 m de rayons avec un espacement de 10 m x 10 m entre plants. En dépit de l’association de l’espèce avec les termitières ces dernières ne sont pas nécessaires à l’implantation des individus.

 


16Sep

Analyse de l’impact de la diffusion du teck (Tectona grandis L.f.) sur la structure du paysage dans le Département de l’Atlantique (Sud-Bénin).

LEA

These de Doctorat:

TOYI Sêwanoudé Scholastique Mireille (2012). Analyse de l’impact de la diffusion du teck (Tectona grandis L.f.) sur la structure du paysage dans le Département de l’Atlantique (Sud-Bénin). Université d’Abomey-Calavi, République du Bénin. 216 pages.

Directeurs de thèse: Prof. Dr. Ir. Brice SINSIN (Université d’Abomey-Calavi, Bénin) & Prof. Dr. Ir. Jan BOGAERT (Université de Liège – Gembloux Agro Bio Tech, Belgique).

 

RESUME: Le paysage du Département de l’Atlantique au sud du Bénin subit de profonds changements liés aux pressions anthropiques de plus en plus accentuées (extension des terres agricoles, mauvaises pratiques agricoles, exploitation du bois, urbanisation, croissance démographique galopante) mais très peu quantifiées. Des actions de reboisement principalement basées sur le teck (Tectona grandis L.f) ont donc été initiées, afin de freiner cette dégradation alarmante et de satisfaire les besoins en bois des populations. Le suivi et la quantification de la dynamique de l’occupation du sol dans cette zone s’avèrent donc nécessaires pour attirer l’attention sur ces paysages fortement dépendants des pratiques culturales traditionnelles. L’impact de la diffusion du teck (Tectona grandis L.f) sur la structure du paysage au sud du Bénin a été analysé dans le but de quantifier d’une part, à partir de données diachroniques (cartes d’occupation du sol géoréférencées de 1972, 1986 et 2005) et des techniques de l’écologie du paysage, la dynamique spatiotemporelle de l’occupation du sol et d’évaluer d’autre part, les efforts de reboisement en vue de déterminer les rôles que jouent ces plantations dans l’amélioration des composantes du paysage. Pour y parvenir, il a fallu déterminer la dynamique et la tendance évolutive des classes d’occupation du sol ainsi que les principaux processus de transformation spatiale subis par ces classes, fournir les bases permettant de réaliser l’inventaire des teckeraies privées grâce à la détermination de leur signature spectrale, évaluer l’influence de la lisière sur la productivité du bois de teck et enfin, déterminer le rôle des teckeraies dans la connectivité des éléments du paysage. A partir des données multidates et multisources, la télédétection et le SIG (Système d’Information Géographique) ont permis d’établir la dynamique spatiotemporelle du paysage étudié entre 1972 et 2005. Ainsi, des images Landsat Multi-Spectral Scanner (MSS), Landsat Thematic Mapper (TM) et Landsat Enhanced Thematic Mapper plus (ETM+) ont été traitées afin d’établir les cartes d’occupation du sol. En outre, si l’utilisation des matrices de transition et le model du « decision tree algorithm » a permis d’appréhender différemment la dynamique observée, l’application des techniques de modélisation basées sur la chaîne de Markov du premier ordre a, quant à elle, conduit à simuler les tendances évolutives à l’horizon 2025. La signature spectrale des teckeraies a été approchée grâce à la classification de l’image SPOT 5 de 2010 combinée aux relevés de terrain, tandis que la productivité ainsi que les fonctions écologiques de ces plantations ont été étudiées grâce aux indices spécifiques à l’écologie du paysage. Il en ressort que le paysage du Département de l’Atlantique a connu, de 1972 à 2005, une dégradation remarquable avec une régression drastique des surfaces naturelles boisées (forêts et divers types de savanes) confirmée par les processus de fragmentation et de suppression, au profit des terres agricoles qui ont connu une croissance nette du fait des processus de création et d’agrandissement. En termes de superficie, les plantations ainsi que les agglomérations (notamment au sud de la zone d’étude) présentent une augmentation significative comme le traduisent les cartes d’occupation obtenues. Il est à noter qu’à court et moyen termes, les tendances observées ne pourront pas être réellement inversées au niveau des végétations naturelles boisées : les superficies des terres cultivées augmenteront et les plantations ne pourront pas compenser les pertes enregistrées ni remplacer tous les services qu’offrent ces formations naturelles. La cartographie détaillée des plantations de teck rendue possible par l’étude de leur signature spectrale renseigne mieux sur la localisation des zones de forte concentration du teck, mais ne permet pas d’estimer la superficie exacte des teckeraies. Quant à l’effet de lisière, loin d’être une cause de déclassement du bois, il a un impact positif sur la productivité des teckeraies privées dont le but est la production des perches et produits dérivés pour la satisfaction des besoins des consommateurs (bois de services, bois de feu).

Le rôle écologique joué par les plantations de teck a été exploré par la création de réseaux de corridors basés sur les teckeraies en vue de réduire l’isolement des quelques taches de forêts qui subsistent encore dans le paysage et de sauvegarder par conséquent les espèces inféodées à ces différents milieux. Les scénarii de réseaux de corridors proposés restent à être expérimentés en vue d’une utilisation optimale des teckeraies. La gestion durable des teckeraies, de la végétation naturelle et la biodiversité qui leur est associée, nécessite un cadre institutionnel adéquat, un respect de la fonction écologique des paysages, une base technique appropriée, des programmes de développement prenant en compte l’amélioration du niveau de vie et de revenu de la population rurale. L’intégration de ces divers facteurs dans l’élaboration des plans de développement des Communes du Département de l’Atlantique doit être la priorité des décideurs à la base. L’avantage de la méthodologie utilisée dans cette thèse réside principalement dans la rapidité et le faible coût d’investigation et de suivi du paysage ; ce qui l’adapte bien au contexte d’un pays en développement comme le Bénin.