Importance de la couverture au sol dans la restauration des écosystèmes forestiers: cas de la réserve de biosphère de Luki au bas Congo

REPUBLIQUE DEMOCRATIQUE DU CONGO

UNIVERSITE DE KINSHASA



FACULTE DES SCIENCES AGRONOMIQUES

DEPARTEMENT DE GESTION DES RESSOURCES NATURELLES

Importance de la couverture au sol dans la restauration des écosystèmes forestiers :

Cas de la Réserve de Biosphère de LUKI

au Bas-Congo

B.P.117 KINSHASA XI

?

MUDERHWA MUTABESHA Patrick

Travail de fin de cycle présenté en vue d'obtenir le titre de gradué en Sciences agronomiques. Option : Eaux et forêts

Directeur : KACHAKA

Encadreur : BOLALUEMBE B.

ANNEE ACADEMIQUE 2008 - 2009

Dédicace

A toute la famille MUDERHWA MUSANGANYA Gérard et M'BUTINDI NANKAFU Félista pour tout sacrifice consenti pour notre formation;

Nous dédions ce travail.

Etudiant Patrick MUDERHWA

REMERCIEMENTS

Rien ne pouvant s'obtenir sans quelques sacrifices dit-on, ce travail, d'importance de la couverture au sol dans la restauration des écosystèmes forestiers: cas de la Réserve de Biosphère de Luki au Bas-Congo, présenté en vue d'obtenir le titre de gradué en sciences agronomiques, option: Eaux et Forêts est l'une de conséquences heureuses de nos sacrifices et dont la concrétisation n'aurait pas été possible sans le coup de pouce efficace de nombreux collaborateurs qui nous ont aidé dans notre tâche.

Nous nous devons ainsi de remercier et de rendre grâce à l'être suprême, DIEU, le tout puissant, source de toute vie, force et capacités sans qui, la réalisation de ce travail n'aurait pas été possible.

Nous témoignons notre profonde gratitude envers les autorités de la faculté, plus particulièrement au projet d'appui à la Formation en Gestion de Ressources Naturelles dans le Bassin du Congo, FOGRN-BC en sigle, pour leur dévouement afin que nous ayons une bonne formation.

Nous tenons à remercier très chaleureusement le professeur KACHAKA SUDI, alors Doyen de la faculté des sciences agronomiques, pour avoir dirigé ce travail et l'assistant Claude BOLALUEMBE BOLIALE pour son encadrement très enrichissant dans la réalisation de ce travail.

Que notre reconnaissance aie tout droit aux professeurs, alors responsables du projet susmentionné, DAMASE KHASA, Directeur principal MENDA KAZAYAWOKO, Point focal et à madame MELIE MONNERAT, Conseillère sous-régionale, pour les sacrifices consentis, tant de conseils et leur amour qu'ils n'ont cessé de nous témoigner ainsi qu'à la coopération technique allemande GTZ, pour son soutien qu'elle continue à nous apporter.

A nos parents MUDERHWA MUSANGANYA Gérard et M'BUTINDI NANKAFU Félista, pour nous avoir aidé à faire nos premiers pas dans la vie, nos chaleureux remerciements et que le tout puissant, DIEU, les protège.

Notre gratitude s'adresse également à notre grande soeur Béatrice MUDERHWA et toute sa famille pour tout ce qu'elles ont enduré pour que nous arrivions à ce jour.

Enfin, nos frères et soeurs, amis et connaissances nommément non cités qui nous ont apporté une contribution quelqu'en soit la forme pour la réalisation de ce travail trouvent, dans ce peu de mots, l'expression de notre reconnaissance.

Etudiant Patrick MUDERHWA

0. INTRODUCTION

Les forêts ne peuvent avoir une bonne santé que si leur milieu est riche en nutriments du fait qu'un sol plus fertile portera naturellement, les arbres les plus beaux, les plus hauts et les forêts les plus denses (Plamondon, 2009).

Ebenmayer (1976) a évalué les apports annuels de litière et leurs effets sur les accroissements des arbres dans les forêts décidues et conifériennes de Bavière. Il a pu démontrer qu'une grande proportion des nutriments prélevés au sol annuellement par l'arbre, y est retournée par la litière annuelle. Il a aussi pu établir qu'une interruption de ce cycle par l'exploitation des litières comme fourrage pour les animaux domestiques, pratique assez commune en Europe, récolte de débris (branches, brindilles, bois morts) pour avoir de l'énergie, causait une détérioration de la croissance forestière. Une loi fut alors adoptée en Allemagne afin d'interdire cette pratique néfaste au développement des écosystèmes forestiers.

En outre, Plamondon (2009) signale que certaines actions anthropiques dégradent le sol et considère qu'elles constituent la principale cause de réduction de la fertilité des sols suite à la perte de la matière organique et des nutriments surtout concentrés dans la couche supérieure du sol.

Mc Kinnon et al., (1990) soulignent que ce phénomène, de mise à nu du sol qui empêche la forêt de se rajeunir naturellement ainsi que de continuer à remplir ses fonctions, est accentué dans le Mayombe congolais notamment dans la Réserve de Biosphère de Luki où l'écosystème forestier subit une sérieuse dégradation suite à la pression démographique.

Alors qu'une aire protégée est appelée Réserve de Biosphère quand elle remplit les fonctions de conservation, de développement et de support logistique selon Maldague et al., (1997), Nsenga (2001) souligne que la Réserve de Luki, seule Réserve de Biosphère encore opérationnelle parmi les trois reconnues en RDC, ne remplit pas les fonctions ci-haut citées suite non seulement à la mauvaise politique de gestion mais surtout à la pression exercée par les populations habitant dans la Réserve et en périphérie de la Réserve.

Lubini (1984) et Nsenga (2001) ajoutent que les actions de ces populations, entre autres l'agriculture itinérante sur brulis, la récolte de bois de feu, la carbonisation sont les principales causes qui président au déboisement et à la déforestation.

Dans le cadre de notre travail nous essaierons de voir si les débris végétaux, bois morts récoltés, alors renforçant l'épaisseur de la couverture au sol, favorise la régénération naturelle des forêts à dominance de Terminalia superba (Limba)

Le maintien permanent de la couverture végétale au sol serait nécessaire pour restaurer les milieux dégradés de façon à réduire les pertes de sols et de nutriments, à conserver la fertilité (des forêts) et à reconstituer la composition floristique, la structure, les fonctions et la dynamique de la végétation.

Le travail consiste en deux objectifs qui sont :

- Comparer la couverture au sol dans deux blocs différents dominés par le Terminalia superba ;

- Identifier les espèces de sous-bois de ces différentes parcelles.

La présente étude contribue aux connaissances sur le rôle des écosystèmes forestiers dans le maintien de sol et leur protection grâce à la couverture au sol qu'ils produisent selon qu'un sol mis à nu sous couvert arborescent d'une hauteur variant entre 7 m et 8 m génère de pertes de sols accompagnées de celles de fertilité.

Outre l'introduction et la conclusion, le travail comporte quatre chapitres dont le premier porte sur la revue de la littérature, le deuxième sur la présentation de la Réserve de Biosphère de Luki, le troisième sur les matériels et méthodes et enfin la quatrième sur les résultats et discussion.

CHAPITRE I. REVUE DE LA LITTERATURE

I.1. Définition de la couverture au sol

Selon Plamondon (2009), la couverture au sol est l'ensemble de débris ligneux ou bois morts, de litières, de la végétation basse constituée des espèces des sous-bois excepté les espèces de la strate arborescente se trouvant à la surface du sol.

Signalons que la couverture au sol est différente de la couverture du sol du fait que cette dernière inclue les espèces de la strate supérieure.

I.2. Différents types des couvertures au sol

a. Litière

La litière est un sentier pour la restitution des éléments absorbés par la végétation au sol.

Les additions annuelles de feuillage et des branches sont incorporées à l'humus forestier et éventuellement une portion s'incorpore à la matière organique du sol.

La litière est un important input puisqu'il contient évidemment tous les éléments (Ca, K, P, Fe, N, C, Mg, etc.) nécessaires à la croissance des arbres.La matière organique fournit au sol permet d'entretenir une flore microscopique très diversifiée dont l'action facilite aux arbres l'assimilation de minéraux.

En pédologie, la litière est la couche superficielle qui couvre le sol en regroupant les horizons dits « Holorganiques ».

b. Débris végétaux

Au sens large, c'est l'ensemble de tout ce qui est du matériel végétal rencontré au sol mais au sens strict c'est l'ensemble de branches (se distinguant des brindilles par leurs dimensions plus grandes), bois morts trouvés à la surface du sol.

Ils peuvent être de dimensions variables selon les espèces et le stade de développement et ils se retrouvent au sol soit à cause des facteurs intrinsèques (vieillissement, ...) soit des facteurs extrinsèques (vents violents).

Ces débris végétaux interviennent dans le maintien de la fertilité du sol une fois décomposée par la microflore du sol.

c. Végétation basse ou sous-bois

C'est une végétation constituant la strate arbustive et celle herbacée. C'est-à-dire au sens large c'est tout ce qui est en dessous de la strate arborescente.

Les composantes de la strate arbustive ont de dimensions variables (Hauteur, DHP) dépendant des facteurs extrinsèques (conditions du milieu) et intrinsèques (liés aux espèces mêmes).

Cette végétation basse intervient dans le maintien de la fertilité du sol du fait qu'elle absorbe l'impact de gouttes de pluie au sol et favorise l'infiltration en lieu et place du ruissellement de surface.

I.3. Cycles des éléments et nutrition des essences forestières

Selon Anonyme (2009) la circulation des nutriments -intrants et extrants et flux entre les différents réservoirs d'un écosystème est un processus continu qui peut être mesuré sur une base journalière, saisonnière, annuelle ou même sur une révolution complète du peuplement.

On reconnait trois cycles majeurs ayant cours dans les écosystèmes forestiers :

· Le cycle géochimique pour désigner les intrants et les extrants en éléments nutritifs ;

· Le cycle biogéochimique pour désigner les transferts entre le sol et la biomasse végétale ;

· Le cycle biochimique pour désigner les transferts d'éléments à l'intérieur de l'arbre.

A. Cycles des éléments

a. Cycle géochimique des nutriments

Les intrants désignent les gains réalisés par l'écosystème alors que les extrants identifient les pertes qu'il subit. Les quantités de nutriments gagnées ou perdues annuellement par un écosystème sont influencées par des facteurs tels que les propriétés édaphiques, les conditions climatiques, le type de végétation, les sources de polluants naturels ou anthropiques, etc.

L'écoulement hypodermique sur les pentes peut aussi constituer un transfert interne important. Les flux tendent vers un équilibre dans les forêts matures lorsqu'il n'y a pas de perturbation majeure tant humaine que naturelle.

Les principaux gains de nutriments sont attribuables aux apports atmosphériques liquides, gazeux et particulaires (surtout N et S), à la fixation biologique de N₂, à l'altération des minéraux (surtout P, K, Ca, Mg, Si et Al) et à la fertilisation.

Les pertes de nutriments résultent du lessivage en profondeur, du ruissellement de surface et de l'érosion, de l'exploitation forestière, des incendies forestiers et de la volatilisation. Les pertes et les gains géochimiques représentent généralement des quantités de nutriments relativement plus faibles que celles qui circulent à l'intérieur de l'écosystème, entre les arbres et le sol. Les pertes peuvent augmenter grandement à la suite d'une perturbation (voir Lamontagne et al., 2000 pour le Boucher laurentien).

b. Cycle biochimique

Les variations saisonnières dans la composition minérale des composantes de l'arbre sont bien connues. Il se produit une translocation de certains nutriments des organes matures ou sénescents vers les régions à croissance active de l'arbre et vers les tissus de Réserve.

Ainsi, les concentrations en N, P et K sont toujours plus élevées chez les jeunes feuilles que chez les feuilles matures ; puis elles diminuent constamment durant la croissance active des feuilles, demeurent constantes au cours de la période d'expansion complète des feuilles et déclinent lors de la sénescence.

Par contre, Ca est un élément non mobile et sa croissance dans les tissus augmente tout au long de la saison de croissance.

Pour le feuillage, les exigences en N, P et K peuvent être satisfaites de par la translocation de nutriments en provenance du bois ou des branches (Côté et al., 2002). Ce processus de transfert est toutefois beaucoup moins important pour le Ca et le Mg (Myre et Camiré, 1994). Les réponses de croissance à long terme fréquemment obtenues après fertilisation, spécialement avec P et K, sont souvent expliquées par les transferts internes.

L'oubli de reconnaître ou de considérer le transfert interne des nutriments peut conduire à des conclusions erronées sur le fonctionnement des écosystèmes forestiers.

En dépit de grandes variations entre différents écosystèmes dans les quantités de nutriments en circulation, il n'y a pas de doute que ces transferts cycliques jouent un rôle majeur dans la productivité continue des sols forestiers.

c. Cycle biogéochimique

Les étapes successives du cycle biogéochimique sont les suivantes : le prélèvement des nutriments du sol par les arbres, leur rétention et leur distribution dans les arbres, leur retour au sol par la litière, leur décomposition et leur minéralisation.

· Le prélèvement des nutriments du sol par les arbres

Le prélèvement annuel de nutriments exercé par la plupart des espèces forestières est du même ordre de grandeur que celui effectué par plusieurs cultures agricoles ; mais comme en forêt la majeure partie de nutriments est retournée au sol par les litières, seules de faibles quantités sont retenues chaque année dans l'augmentation annuelle de la biomasse.

Le prélèvement des nutriments par les arbres forestiers est influencé par les conditions climatiques, le type et l'âge du peuplement et le sol.

Les principales régions forestières du globe sont soumises à des conditions climatiques différentes qui influencent le statut nutritif de leurs peuplements respectifs.

En général, le prélèvement de Ca est plus élevé que celui de N chez les espèces feuillues, mais il est plus faible chez les espèces résineuses. Le prélèvement de Mg est du même ordre de grandeur que celui de P chez les conifères, alors qu'il en est le double chez les feuillus.

Le stade de développement du peuplement affecte aussi le prélèvement annuel de nutriments. Dans la phase juvénile du développement, le taux de prélèvement augmente annuellement. Puis à l'approche de la maturité il y a diminution de ce taux qui peut être accompagnée d'une réduction de la chute de litière.

Lorsque le peuplement se ferme, le prélèvement devient relativement constant. Enfin, il diminue fortement dans la forêt surannée.

Tableau 1 : Comparaison des espèces arborescentes décidues et conifériennes relativement au prélèvement, aux besoins et à la restitution en nutriments (Kg.ha^-1.an^-1)

Éléments	Prélèvement		Besoins			Restitutions
	Conifères	Feuillues	Conifères		Feuillues	Conifères	N P K Ca Mg
70 6 48 84 13	39 5 25 35 6	94 7 46 54 10	39 4 22 16 4		57 4 40 67 11	30 4 20 29 4

Source : Cole et Rapp, 1981.

· Rétention et la distribution des nutriments dans les arbres

La rétention ou l'accumulation nette annuelle de nutriments dans les arbres d'un peuplement peut être considérée comme étant la différence entre, d'une part le prélèvement total et, d'autre part, la quantité retournée au sol par les exsudats et la mortalité radicalaire, la litière aérienne et les pluviolessivats.

.

Cette rétention annuelle est ordinairement calculée à partir des données obtenues des mesures périodiques de la biomasse et de la composition chimique des tissus. Etant donné que l'accumulation des nutriments suit l'accroissement de la biomasse, il existe une phase linéaire ou exponentielle d'accumulation durant la croissance juvénile rapide et une réduction subséquente du taux d'accroissement à l'approche de la maturité.

Dans le stade initial de développement d'un peuplement, la majeure partie des nutriments est contenue dans le feuillage.

B. Nutrition des essences forestières

B.1. Production de litière en milieu forestier

La litière représente un des sentiers majeurs du flux nutritionnel. Une large proportion de la production primaire nette des écosystèmes forestiers retourne au sol annuellement. Dans le cas de forêts matures, c'est même la presque totalité de cette production.

La production de litière est contrôlée par des facteurs climatiques et édaphiques, les premiers contrôlant la production au niveau régional et les seconds au niveau local.

La litière ne comprend généralement pas que de feuilles, les données compilées par Bray et Gorham (1964) indiquent que les autres constituants (fruits, branches, écorces, etc.) comptent en moyenne pour 28% de la masse totale des litières aériennes.

La contribution de la végétation de sous-bois à la production de litière est variable selon les milieux s'élevant de 3 à 20%.

Toutefois, pour autant que le peuplement soit fermé, la production de litière est assez indépendante du nombre de tiges à l'unité de surface puis la biomasse du feuillage tend à se stabiliser après la fermeture du couvert forestier.

B.2. Restitution des nutriments au sol

La composition des litières est complexe et évolue rapidement après la chute des feuilles et des autres débris végétaux.

Au moment de leur chute les feuilles, qui comptent pour #177;70% de la masse des litières épigées, apportent au sol des constituants cellulaires (sucres, protéines, acides nucléiques, phospholipides), des constituants structuraux des parois cellulaires (cellulose, hémicellulose, lignine) et des constituants de Réserve (amidon, lipides, protéines). Ces divers constituants varient dans les proportions suivantes :

1) 60 à 70% de glucides (cellulose, hémicellulose, amidon, oligosaccharides, monosaccharides) ;

2) 10 à 15% de protéines et substances associées (peptides, acides aminés) ;

3) 10 à 30% de lignines, polyphénols et tannins ;

4) #177;5% de lipides, graisses, cires, huiles et résines.

L'analyse élémentaire des tissus foliaires relève une teneur en cendres de l'ordre de 5 à 10% de la masse anhydre, ce qui fait des litières forestières un important réservoir de nutriments.

Le principal facteur de variation de la composition élémentaire des litières est l'espèce d'origine.

La restitution de nutriments varie selon la qualité de station, les espèces et l'âge du peuplement. Ainsi, la proportion de nutriments prélevés retournée au sol est plus forte sur sols riches que sur sols déficients.

La quantité de litière produite par la végétation du sous-bois est ordinairement faible, mais sa contribution au cycle des nutriments peut être significative étant donné la forte concentration des nutriments et la rapidité de décomposition de la litière de ces espèces.

B.3. Minéralisation des litières

La litière doit être décomposée et transformée sous forme minérale (anions ou cations). Sous cette forme, les nutriments sont alors disponibles pour le prélèvement par les arbres.

Cette décomposition est effectuée par la faune du sol et par la microflore (bactéries, champignons). Elle est conditionnée par trois facteurs importants :

Ø Facteurs intrinsèques à la litière ou à la nature même de la litière ;

Ø Facteurs extrinsèques à la litière ou les conditions microclimatiques et chimiques de l'environnement ;

Ø La composition des populations microbiennes et fauniques.

1° Nature de la litière

Les facteurs intrinsèques à la litière sont des propriétés physiques (épaisseur de la cuticule, dureté, taille), ses propriétés nutritives (teneur en nutriments, qualité énergétique) et la présence de composés non nutritifs qui influencent l'attaque par les organismes du sol (tannins, résines, composés allélopatiques) (Swift et al., 1979). En règle générale, les litières riches en protéines (C/N bas) et bien pourvues en cations basiques (Ca, Mg, K) ont tendance à se minéraliser rapidement.

Ce facteur n'est toutefois pas entièrement indépendant des conditions du milieu. Les substances hydrosolubles et directement fermentescibles (sucres et acides aminés) des litières représentent une source d'énergie immédiatement utilisable et stimulent les populations microbiennes.

Par contre, les tannins sont susceptibles de freiner l'attaque des protéines en formant des complexes polyphénolsprotéines alors que la lignine est un des composés résistant le plus à la décomposition. Plusieurs indices, tels que le rapport lignine/N (Melillo et al., 1982), le rapport C/N (Taylor et al., 1989) ou encore les rapports cutine/N et cutine/P (Gallardo et Merino, 1993) reflètent la qualité de la litière au regard de sa vitesse de décomposition (Trofymow et al., 2002).

2° Conditions microclimatiques et chimiques de l'environnement

Les conditions ambiantes exercent une influence décisive sur la décomposition de la litière qui sera rapide sous des conditions de température élevée, d'humidité et d'aération optimales et de pH du sol faiblement acide à neutre. Les basses températures des sols des forêts boréales expliquent en bonne partie la lenteur de décomposition des litières.

3° Composition des populations fauniques et microbiennes

La présence et l'activité des populations fauniques et microbiennes sont la réalité conditionnée par les facteurs qui précèdent. L'action de la microfaune s'exerce à trois niveaux : il y a d'abord fragmentation des débris végétaux conduisant à une attaque enzymatique accélérée, tant dans le tube digestif que dans le milieu environnant, suivie de l'incorporation de ces débris au sol minéral à des profondeurs plus ou moins grandes, selon l'habilité au fouissage et de la formation de complexes organo-minéraux.

B.4. Prélèvement des ions par les arbres

Le prélèvement des ions par l'arbre est un processus sélectif. Les éléments ne sont pas prélevés en proportion directe de leurs concentrations relatives dans le sol ou dans la solution du sol, non plus qu'en fonction des besoins minimaux de l'arbre. La demande d'éléments est contrôlée par des facteurs génétiques et varie selon les espèces (Paré et al., 2002). Sur la base de leurs exigences quantitatives en nutriments, les végétaux sont classés en arbres microtrophes, mésotrophes et mégatrophes ; les programmes de reboisement doivent tenir compte de ces exigences différentes des espèces.

La nutrition d'un peuplement ne peut toutefois pas être envisagée qu'en termes de besoins physiologiques des différentes espèces.

Le bilan annuel du prélèvement ou de l'absorption d'éléments par un peuplement, doit tenir compte à la fois :

- De l'accumulation d'éléments dans la biomasse végétale ;

- De la restitution d'éléments au sol par le délavage des cimes et de l'écorce, la litière de surface, la litière de racines et les exsudats radicalaires. Ce prélèvement varie avec l'âge du peuplement et pour chaque élément.

B.5. Eléments requis pour la nutrition des arbres

Tous les végétaux ont besoin d'au moins 17 éléments pour satisfaire leurs besoins végétatifs et reproductifs. Ces éléments sont dits essentiels, car ils ne sont pas entièrement substituables par d'autres éléments (Marschner, 1994). Ce sont, outre C, H et O, les éléments dits majeurs ou « macronutriments » (N, P, K, Ca, Mg et S) et les éléments dits mineurs ou « micronutriments » ou « oligoéléments » (Fe, Cu, Zn, Mn, Ni, B, Mo, et Cl). L'appellation de ces deux derniers fait référence pour chaque élément, à la quantité relative nécessaire pour satisfaire les besoins de l'arbre et non à l'importance physiologique, car chacun est essentiel au maintien de certains processus vitaux.

Lors de l'analyse chimique des arbres, presque tous les éléments du tableau périodique peuvent être identifiés mais mis à part ceux cités ci-dessus, aucun n'y joue un rôle fonctionnel défini.

Toutefois, certains éléments, tels que le Fluor (F), le Sodium (Na), le Sélénium (Se) et l'Iode (I) sont essentiels aux animaux. Cette particularité est importante pour les milieux agricoles et aussi dans la perspective de la productivité secondaire (nutrition de la faune) des écosystèmes naturels.

Tous les éléments essentiels peuvent provenir de la minéralisation des débris organiques, phénomène d'une importance considérable dans la très grande majorité des écosystèmes forestiers. Ils peuvent aussi être d'origine non organique et, sur cette base, ils sont classés en deux groupes : d'une part ceux qui proviennent de l'air et de l'eau (C, H, O, N) et d'autre part ceux qui proviennent de l'altération des minéraux (Ca, K, Mg, S, Fe, Cu, Zn, Mn, Ni, B, Mo, Cl).

Cependant, dans certaines régions, les apports atmosphériques peuvent constituer une source non négligeable de nutriments (Ouimet et Duchesne, 2008).

I.4. Autres concepts

a. Réhabilitation

La réhabilitation des milieux dégradés est requise sur les sites où une mauvaise gestion écologique a contribué à détériorer les fonctions du territoire.

La réhabilitation vise à rétablir les fonctions de base du territoire telles les composantes du cycle hydrologique, le recyclage des nutriments, le contrôle de l'érosion et la productivité.

Elle s'applique donc aux écosystèmes naturels et aux systèmes de production développés par l'homme.

La réhabilitation à l'échelle du bassin implique un choix des espèces à utiliser, des pratiques de conservation à favoriser, des zones à traiter et de la proportion du paysage à rétablir.

b. Restauration

La restauration, tout comme la réhabilitation, consiste à rétablir les processus énergétiques, hydrologiques et biologiques du milieu, mais dans le cas de la restauration on vise à reconstituer la composition floristique, la structure, les fonctions et la dynamique de la végétation, ainsi que les habitats fauniques du système originel.

c. Dégradation des terres

La dégradation est généralement définie par le déclin temporaire ou permanent de la capacité productive des terres (UN/FAO, 1991).

Selon une autre définition, la dégradation est la diminution cumulative du potentiel productif des terres en termes d'usages (cultures, pluviales ou irriguées, forêts, pâturages), de systèmes agricoles et de ressources économiques.

La dégradation des terres est un terme global qui réfère à la détérioration d'une ou de plusieurs ressources du territoire tels le sol, l'eau, la végétation, l'assise rocheuse, l'air, le climat, le relief et le paysage (Stocking et Murnaghan, 2001).

Tableau 2 : Différentes composantes du terme « Dégradation des terres »

Dégradation des terres							Dégradation du sol
Altération du paysage		Détérioration de l'eau				Érosion du sol
Épuisement des nutriments		Perte de biodiversité		Changement climatique		Érosion hydrique
Érosion éolienne		Réduction du couvert végétal	Pollution		Sécheresse	Compactage par animaux machinerie
Sédimentation		Augmentation température du sol	Réduction de matière organique		Salinisation

Source : Plamondon, 2009.

d. Fertilité du sol

Est la capacité du sol de soutenir la croissance des arbres de manière durable, dans des conditions données de climat et d'autres propriétés pertinentes de la terre. Elle fait partie du concept plus large de productivité de la terre.

Les gains de fertilité par l'agroforesterie sont basés sur l'hypothèse que les arbres recyclent plus efficacement les nutriments et que l'apport de matières organiques améliore les propriétés physiques du sol et les activités biologiques.

I.5. Importance de la couverture au sol

a. Conservation des sols

Cette conservation a pour but de maintenir la productivité des terres par le développement de techniques qui maintiennent les pertes de sol et des nutriments ou restaurent les milieux dégradés de façon à réduire les pertes de sols et de nutriments à un taux acceptable appelé taux d'érosion acceptable.

La manière la plus efficace et la plus économique d'éviter l'érosion et la perte de productivité du sol est de réduire l'impact des gouttes de pluie, sinon le ruissellement à sa source.

Le maintien de la couverture au sol est la première mesure à considérer, car elle assure une capacité d'infiltration maximale selon le type de sol.

On doit donc conserver un couvert végétal permettant de maintenir une couverture au sol offerte par des plantes basses, des débris organiques ou d'un taux élevé de matière organique incorporée dans la couche supérieure du sol.

L'érosion entraîne principalement les particules organiques et minérales fines présentes dans la couche supérieure du sol. Les nutriments étant principalement concentrés dans cette couche supérieure du sol, il s'en suit une baisse graduelle de productivité des sols.

Le couvert de la surface de sol est de loin la principale protection du sol contre l'érosion. Le couvert arbustif et le couvert forestier ne protègent pas le sol directement mais indirectement par la chute de matière organique qui forme la litière protectrice (Wiersum, 1985).

b. Infiltration et infiltrabilité des eaux de pluie dans le sol

Selon Lassen et al., (1955), l'infiltration représente le mouvement de l'eau près de la surface du sol. Et c'est le processus par lequel l'eau passe à travers la surface du sol ou l'entrée de l'eau jusqu'à une profondeur de 1,5 cm.

L'eau pénètre dans le sol par les pores, les fissures, les orifices pratiqués par les vers ou occasionnés par la pourriture des racines ainsi par les cavités résultants des labours ou de la préparation du sol pour la plantation (Avila, 1980).

Par contre, l'infiltrabilité ou la capacité d'infiltration, terme proposé par Hillel (1971) pour remplacer l'infiltration, est le taux maximum de pénétration de l'eau dans un sol correspondant à l'état où celui-ci se rencontre (Hewlett, 1972). En milieu boisé sur sol grossier, cette capacité est souvent plus élevée que les plus fortes intensités de précipitation. Il est à noter que l'infiltrabilité d'un sol est la valeur obtenue lorsque le taux d'infiltration devient constant après une certaine période d'apport d'eau.

Ø Facteurs et conditions qui affectent l'infiltration et l'infiltrabilité

La texture du sol détermine la dimension des pores, sa conductivité hydraulique à saturation et, par conséquent, la capacité d'infiltration.

La présence de litière ou de matière organique incorporée dans la couche supérieure du sol réduit le compactage par la battance de la pluie et, de ce fait, réduit le colmatage des macrospores permettant la pénétration rapide de l'eau dans le sol.

La rugosité de la surface favorise le stockage de l'eau et son infiltration au détriment du ruissellement.

Lorsque la surface du sol minéral est protégée, l'infiltrabilité est meilleure alors que le ruissellement de surface est faible. Cet effet s'amenuise lorsque le sol est très humide.

L'infiltrabilité augmente légèrement avec le taux d'apport d'eau (pluie, irrigation) sur sol nu, alors qu'elle est plus élevée et augmente plus fortement lorsque le sol est recouvert de végétation.

La végétation par l'apport de matières organiques, maintient la porosité de la surface du sol minéral assurant une meilleure pénétration verticale de l'eau.

Cependant, la différence de porosité non capillaire entre l'absence et la présence de végétation est semblable pour chaque type de sol, ce qui démontre l'importance de maintenir un couvert végétal permanent ou des résidus végétaux au sol.

c. Lutte contre l'érosion hydrique en milieu forestier

L'interception de la pluie sur les surfaces végétales favorise la création de gouttes plus grosses par l'amalgame des gouttelettes. Ces grosses gouttes d'eau atteignent leur vitesse terminale de chute après une distance verticale de 7 m (Hewlett, 1982) ou 8 m (Hoover, 1962).

Ainsi, seulement un couvert végétal bas est efficace pour réduire l'énergie cinétique de la pluie dans sa chute.

Une goutte tombant d'une hauteur n'a pas le temps d'atteindre sa vitesse terminale. Lorsque la matière organique n'est pas récoltée en forêt, l'impact de la pluie est absorbé très efficacement par la couche de matière organique (litière, humus), les débris ligneux et les plantes basses (Wiersum, 1983).

Il est aussi reconnu que l'exposition du sol minéral sous un couvert arborescent de plus de 8 m de hauteur peut causer des taux d'érosion très élevés. Les gouttes d'eau qui tombent du feuillage sont plus grosses que celles de la pluie et atteignent une vitesse de chute plus élevée, ce qui augmente leur impact sur le sol.

On note l'importance de la végétation basse, qui absorbe l'impact des gouttes de pluie lorsque la plantation est jeune et que la litière est en formation.

d. Régulation thermique du sol sous couvert forestier

La couverture au sol influence grandement la quantité de radiations solaires atteignant celui-ci.

L'effet d'une forêt dense est bien connu et même une végétation champêtre a une influence très notable, spécialement sur les fluctuations de température.

Les sols nus se réchauffent plus vite et se refroidissent également plus rapidement que ceux couverts de végétation ou de paillis.

Les températures du sol sont influencées par ce qui les recouvre et spécialement par les résidus organiques ou autres types de paillis placés sur la surface du sol. En plus de diminuer l'évaporation dans l'eau de la surface du sol, les différentes couvertures au sol tendent à amenuiser les extrêmes de température.

CHAPITRE II. PRESENTATION DE LA RÉSERVE DE BIOSPHERE DE LUKI

II.1. Situation géographique

La Réserve de Biosphère de Luki est située dans la Province du Bas-Congo, à l'Ouest de la République Démocratique du Congo, à #177;120 Km de la côte atlantique.

D'une superficie d'environ 32 714 ha, la Réserve de Biosphère de Luki est traversée par la quasi-totalité du bassin hydrographique de la rivière Luki avec affluents : la Ntosi et la Monzi, qui ensemble se jettent dans la rivière Lukunga qui est l'un des affluents du fleuve Congo.

Elle constitue la pointe méridionale extrême du massif forestier guinéo-congolais.

Elle est située à 13°10' et 13°15' de longitude Est et 5°35' de latitude Sud ; l'altitude varie entre 150 m et plus de 500 m, rarement 600 m (Lubini, 1984).

II.2. Création et historique

La Réserve de Biosphère de Luki a été instituée par l'ordonnance coloniale du Gouverneur Général n°05/AGRI du 12 Janvier 1937. Sa mission consistait à l'exploitation forestière avec la sylviculture comme préoccupation, c'est-à-dire concilier la coupe des bois d'oeuvre avec la gestion durable des écosystèmes.

Ainsi, l'INEAC (Institut National d'Études Agronomiques du Congo-Belge) institua une exploitation méthodique qui visait essentiellement la connaissance de la dynamique forestière et l'identification des normes permettant une sylviculture tropicale rentable dans les conditions écologiques locales (Donis, 1948a).

Considérée d'abord comme une station forestière de l'État confiée à l'INEAC dont la gestion fut basée sur deux notions fondamentales suivantes :

- La création des parcelles expérimentales appelées « blocs » pour besoin d'inventaires, de relevés pédo-botaniques et d'études forestières ;

- L'élaboration des méthodes de conversion des futaies afin d'accroître la valeur marchande de la forêt (Kapa et al., 1987).

Dès sa création en 1937, la station forestière fut gérée par l'INEAC qui est devenu actuellement l'INERA (Institut National d'Études et de Recherches Agronomiques).

Conformément à l'ordonnance n°77-022 du 23 Février 1977, la gestion de ce domaine boisé fut retirée de l'INERA et concédée au Ministère de l'Environnement, Conservation de la Nature et Tourisme (MECNT).

En Mai 1979, la station boisée fut reconnue par l'UNESCO en titre de Réserve de biosphère et faisant ainsi partie du réseau mondial des Réserves des Biosphère.

La gestion fut donc retirée de l'INERA pour être confiée au Comité national du programme MAB/Congo.

De 1980 à nos jours, la gestion revient au Comité national du programme MAB (Man And Biosphere) qui est sous tutelle du Ministère de l'Environnement, Conservation de la Nature, Eaux et Forêts.

II.3. Cadre mésologique de la Réserve

Les aspects du cadre mésologique comprennent les éléments climatiques (précipitations, humidité relative, vent et nébulosité) et les éléments édaphiques (géologie, géomorphologie, sols et hydrographie).

II.3.1. Eco climat de Luki

Le climat de Mayombe dont fait partie celui de la Réserve de Biosphère de Luki est sous l'influence de l'Océan Atlantique. Il appartient au climat tropical humide du type AW₅ selon la classification de Koppen. Il est influencé par le courant marin froid de Benguela et les Alizés du Sud-est qui rencontrent au-dessus de la Réserve un écran de végétation peu humide empêchant ainsi des précipitations abondantes. Ce courant marin froid de Benguela est responsable des petites pluies de saison sèche connues localement sous le nom de « Masala » (Kapa et al., 1987).

L'analyse des données météorologiques de la station de Luki de 2002 à 2005 (figure 1 et annexe 1) montre que dans la Réserve de biosphère de Luki, il existe deux grandes saisons, l'une pluvieuse s'étalant entre la deuxième moitié d'Octobre et la première moitié de Mai, l'autre sèche couvrant la période entre la seconde moitié de Mai et la première moitié d'Octobre. La saison des pluies est entrecoupée par une courte période de sécheresse relative, d'ailleurs peu marquée, entre Décembre et Janvier.

La saison sèche dure quatre mois et se caractérise par une baisse légère de température et de fréquents brouillards matinaux ou brumes qui compensent le déficit en eau du sol.

La température moyenne annuelle varie de 28° à 29°C. L'humidité relative de l'air reste élevée toute l'année ; sa moyenne annuelle est de 72,34%.

Comme on peut le constater, les précipitations sont inférieures à la limite du seuil (1400 mm) de développement d'une forêt ombrophile semi-sempervirente ou semi-caducifoliée. Mais les conditions écoclimatiques de la Réserve de Biosphère de Luki permettent le développement de ce type de forêt qui, par rapport à son aire géographique et sur le plan synécologique ne s'explique pas. Quoi qu'il en soit, le phénomène de compensation par les brouillards épais ou brumes y est pour beaucoup dans la correction du déficit des précipitations (Toirambe, 2002).

Les vents sont très violents surtout dans les après-midi et causent facilement la chute des arbres. Ce sont essentiellement les Alizés du Sud-est qui sont souvent soumis à l'action du courant marin froid de Benguela. Ce phénomène est très fréquent pendant la saison sèche et souvent observé sur les crêtes de collines.

II.3.2. Facteurs édaphiques

Ø Relief

La Réserve de Biosphère de Luki est formée par une succession de collines assez jeunes à l'échelle géologiques dont l'altitude varie entre 150 et 500 m. Ces collines appartiennent à la chaîne de montagnes appelée Mayombe.

L'amplitude altitudinale entre le sommet des collines et le fond des vallées varie de 40 à 70 m et plus dans l'aire centrale. Les pentes des collines sont parfois très raides jusqu'à 15%. Les vallées sont très encaissées, ce qui ne permet pas l'existence des zones marécageuses (Donis, 1948a).

Ø Géologie

Donis (1948a) cité par Lubini (1984) montre que le soubassement de l'ensemble de la Réserve appartient au système géologique du Mayombe qui se caractérise par quatre étages géologiques :

- Etage de la Duizi constitué des schistes satinés brillants ;

- Etage de Tshela constitué des roches graphiteuses et grès feldspathiques ;

- Etage de Matadi constitué des quartzites ;

- Etage de Palabala (en amont de Luozi) constitué de micaschistes et de gneiss satinés, de gneiss, des amphibolites et des grès graphiteux.


Ø Hydrographie

La Réserve de Biosphère de Luki est essentiellement située dans le bassin hydrographique de la rivière Luki qui la traverse du Nord-est au Sud-ouest en décrivant une grande courbe. La Luki se jette dans la rivière Lukunga après un parcours de 69 Km.

A droite, les affluents de la Luki sont : la rivière Ntosi ; le principal affluent avec de nombreux ruisseaux dépendants, notamment la Vombolo, la Nkula, la Nkakala, la Kikolokolo, la Mbondo, la Mambamba, et la Loba.

Les affluents de gauche sont : la Kikulo, la Mabakosa, la Tadi, la Monzi, la Lukamba et la Mioka. Ces cours d'eau sont tous caractérisés par un régime moins abondant de la diversité halieutique (Mutambwe, 1993).

Ø Sol

Lubini (1984) distingue quatre types de sols dans la Réserve en fonction des formations de recouvrement. Ce sont :

- Des sols rouges violacés, se développant sur les amphibolites ;

- Des sols rouges, développés sur les gneiss ;

- Des sols jaunes se rencontrant sur les gneiss et les quartzites ;

- Et des sols alluvionnaires, développés sur les alluvions récentes.

II.3.3. Eléments biotiques

Ø Végétation

La végétation de la Réserve de Biosphère de Luki est très hétérogène et diversifiée. Elle va des formations herbeuses aux forêts denses humides de type semi-sempervirent en passant par des formations édaphiques sur les sols hydro morphes. Elle regorge une diversité spécifique qui varie entre 205 et 373 espèces par hectare, avec une moyenne de 287 (Lubini, 1997).

Ø Flore

Les travaux de Lubini (1997) montrent que la flore de la Réserve compte environ 1906 espèces dominées essentiellement des plantes à fleurs (1055 angiospermes) parmi lesquelles on note approximativement 153 monocotylédones, 902 dicotylédones.

Ø Faune

Les études de Pendje et Baya (1992) montrent que la Réserve de Biosphère de Luki a une faune diversifiée dont les classes des poissons, des mammifères, des oiseaux et des reptiles sont plus exploitées. L'étude de Gata (1997) prouve à suffisance que la faune ichtyologique qui, autrefois était riche est aujourd'hui en péril.

II.4. Techniques sylvicoles réalisées

A sa création, l'INEAC organisa une gestion méthodique qui était basée sur le zonage et sur les considérations à la fois sylvicoles et agricoles de la Réserve forestière.

Les considérations sylvo-ager aboutissent à l'élaboration des méthodes de conversion de futaies dites « Uniformisation par le bas » et « Uniformisation par le haut » (Tunguni, 2001). Le travail de Donis (1948a) a été la première étude sur la sylviculture du Mayombe avec la référence à la Réserve forestière de Luki.

II.4.1. Uniformisation par le Haut (UH)

Cette méthode vise la conversion de futaies d'arbres d'âges multiples réparties par groupes ou pieds d'arbres, en une futaie tendant vers la régularité en vue d'en améliorer les conditions de productivité et d'exploitation (Donis et al., 1951). Elle repose sur l'identification du potentiel d'avenir le mieux représenté (brins, baliveaux, moyens). Ensuite, une éclaircie est réalisée au profit de ce peuplement d'avenir par régulation de la structure et réduction des écarts d'âges.

Les espèces secondaires sont éliminées lorsqu'elles sont un obstacle à la croissance des espèces commerciales. L'éclaircie est accompagnée d'un délianage systématique. Cette intervention entraine une modification de la composition floristique et favoriser certaines essences.

En principe, l'uniformisation par le haut (UH) a pour objectif de créer la situation suivante :

- Une absence de gros bois, sauf en ce qui concerne les espèces commerciales ;

- La présence de bois moyens d'âges divers ;

- L'uniformisation de la lumière destinée à favoriser les régénérations existantes et nouvelles.

Cette méthode avait concerné sept blocs (48, 49, 50, 51, 52, 53, 55) plus le bloc témoin dans la zone tampon de la Réserve de Biosphère de Luki couvrant une superficie moyenne estimée à 225 ha chacun.

II.4.2. Uniformisation par le Bas (UB)

L'uniformisation par le bas était développée dans les concessions octroyées aux paysans ou fermiers considérés comme locataires dans un système de métayage. Cette uniformisation fut pratiquée dans la zone tampon qui couvre 14 blocs (de 1 à 14) d'une superficie moyenne de 1631 hectares chacun. Cette méthode consistait à faire une coupe à blanc étoc de la forêt en vue d'effectuer des plantations de Limba (Terminalia superba), par des techniques sylvo-agricoles. Elle fut exécutée en 1950 (Toirambe, 2001).

L'INEAC signa de 1949 à 1955 des conventions avec des privés pour des blocs sylvo-bananiers à Monzi (Bloc 1 à 8). Ainsi furent appliquées les techniques agroforestières de types sylvo-bananier, sylvo-cacaoyer et sylvo-caféier qui consistaient à planter des essences forestières dans les bananeraies et les plantations de cacao et de café. Les essences forestières utilisées étaient selon l'importance, Terminalia superba, Milicia excelsa, Nauclea diderrichii (Bilinga), Entandrophragma angolense (Tiama), Entandrophragma utile (Sipo), etc. (N'landu, 1999).

CHAPITRE III. MATERIELS ET METHODES

III.1. MATERIELS

Sur le terrain, les matériels présentés ci-dessous, ont été utilisés:

Ø Milieu expérimental

- Deux blocs à uniformisation par le bas UB1 et UB2 dans lesquels nous avions délimité les placettes ;

- Deux placettes dans lesquelles les espèces végétales des sous - bois ont été identifiées ;

Ø Outils de terrain

Les outils exploités pour réaliser cette étude sont les suivants :

- GPS (Global Positioning System) : de marque GARMIN GPSmap 60CSX, il nous a permis d'effectuer le layonnage afin d'identifier les espèces végétales des sous - bois de nos deux différentes placettes (le Bloc 1 et le Bloc 2) situées non loin du village MONZI (Secteur de BUNDI, Territoire de SEKE BANZA, District de BAS FLEUVE, Province du BAS - CONGO) ;

- Boussole et Clinomètre associés : pour orienter le machetteur afin d'avoir une bonne direction de layonnage ;

- Machette : elle a aidé à ouvrir les layons qui ont facilité le passage en forêt puis l'identification. Elle a aussi permis de creuser (deux petites trappes) un profil topographique dans chaque bloc concerné afin de comparer les épaisseurs des horizons A₀ (Litière + Humus) ;

- Latte : de 30 cm de longueur, pour mesurer l'épaisseur des horizons A₀ ;

- Stylographe : pour enregistrer les différentes informations ou données récoltées ;

- Bloc - notes : dans lesquels les informations étaient enregistrées.

III.2. METHODES

1° Choix du site

Le choix était fondé sur l'hypothèse selon que dans les blocs UB où le Limba domine la végétation, la litière au sol sera homogène et les conditions ne seront pas très variées tandis que dans les blocs UH où règnent l'hétérogénéité en terme de dominance (Milicia excelsa, Pycnanthus angolensis, Piptadeniastrum africanum, ...) les conditions de développement des sous - bois seront très variées.

La composition de la litière au sol dans les blocs UH est hétérogène. Or, la vitesse de sa décomposition dépend des espèces. D'où dans ces blocs il est difficile de déterminer les impacts de la litière sur le développement de la végétation.

2° Les blocs concernés

A cet effet l'identification a été faite dans deux blocs à uniformisation par le bas (UB1 et UB2) situés dans la zone tampon de la Réserve de Biosphère de Luki, non loin du village MONZI (Secteur de BUNDI, Territoire de SEKE BANZA, District de BAS FLEUVE).

Ces blocs avaient subit une coupe à blanc étoc en 1948 par les colons puis suivies d'une plantation de Limbas associés aux cultures. Donc, ils constituent à ce jour une forêt secondaire adulte.

3° Méthodologie

Nous avons procédé sur le terrain par des observations directes qui nous ont permis d'avoir la situation globale de la couverture au sol dans nos deux blocs respectifs (UB1 et UB2).

Nous avons ensuite délimité une placette de 25 ares (= 0,25 ha = 50 m x 50 m = 2500 m²) par bloc et pour les différents types de végétations observées dans notre zone d'étude. Nous avons déterminé l'épaisseur moyen de l'horizon Ao puis nous avons procédé au test de comparaison des moyennes pour déterminer s'il existe une différence significative entre l'épaisseur de l'horizon Ao pour les deux blocs UB1 et UB2.

Enfin, nous avons déterminé les différentes espèces qui sont présentes dans le sous - bois de chaque bloc retenu pour notre étude.

CHAPITRE IV. RESULTATS ET DISCUSSION

A. Identification des espèces des sous - bois des placettes des blocs UB1 et UB2

Après observation des placettes installées dans les deux blocs UB1 et UB2, nous avons identifié les espèces suivantes reprises dans le tableau ci - dessous.

a. Bloc UB1

N°	Famille		Espèces (noms scientifiques)	1
Anacardiaceae	Pseudospondias microcarpa Memecylon spp		2
Annonaceae	Monodora myristica		3
Apocynaceae	Funtumia elastica		4
Bignoniaceae	Markhamia sessilis		5
Burseraceae	Dacryodes buettneri		6
Combretaceae	Pteleopsis hylodendron		7
Euphorbiaceae	Croton spp Macaranga spinosa		8
Fabaceae	Milletia drastica Hylodendron gabunense Piptadeniastrum africanum		9
Flacourtiaceae	Oncoba welwitschii		10
Irvingiaceae	Irvingia grandifolia		11
Meliaceae	Trichilia spp Carapa procera Lovoa trichiloïdes Entandrophragma angolense		12
Moraceae	Trilepisium madagascariensis Musanga cecropioïdes Myrianthus arboreus Antiaris welwitschii		13
Myristicaceae	Pycnanthus angolensis Staudtia kamerunensis		14
Rutaceae	Zanthoxylum kivuensis		15
Sapindaceae	Blighia spp		16
Sterculiaceae	Sterculia tragacantha Cola brunelli		17
Ulmaceae	Holoptelea grandis Celtis soyauxii

b. Bloc UB2

N°	Famille	Espèces (noms scientifiques)
1	Anacardiaceae	Lannea welwitschii Pseudospondias macrocarpa
2	Annonaceae	Monodora myristica
3	Apocynaceae	Alstonia bonnei Funtumia elastica
4	Burseraceae	Dacryodes buettneri
5	Euphorbiaceae	Ricinodendron heudelottii Croton spp Macaranga spinosa
6	Fabaceae	Milletia versicolor Milletia drastica Amphimas spp Albizzia ferruginea Piptadeniastrum africanum
7	Meliaceae	Entandrophragma angolense Entandrophragma candollei Carapa procera
8	Moraceae	Trilepisium madagascariensis Musanga cecropioïdes Myrianthus arboreus Milicia excelsa
9	Rutaceae	Zanthoxylum kivuensis
10	Sapindaceae	Blighia spp
11	Sterculiaceae	Sterculia tragacantha
12	Ulmaceae	Holoptelea grandis

Lors de l'identification, nous avons constaté que dans le bloc UB2 le passage était facile que dans le bloc UB1. Ce qui nous a conduits à introduire la notion de densité (nombre d'arbres par unité de surface) qui est fonction de la richesse d'un sol en éléments nutritifs.

Les sous - bois du bloc UB1 étaient denses par rapport à ceux de UB2. Ainsi c'est sur base de nos observations directes que nous étions à mesure de conclure que la couverture au sol (débris ligneux, litières, ...) était importante dans le bloc UB1 que dans le bloc UB2.

B. Epaisseurs des horizons A₀ dans les blocs UB1 et UB2

Ø Comparaison des épaisseurs moyens des horizons A₀ dans les blocs UB1 et UB2

En ce qui concerne l'épaisseur de l'horizon A₀ du sol (donc la première couche du profil), les trappes (petits dispositifs de forme carrée) que nous avions creusées dans différents endroits de ces placettes nous ont permis d'obtenir les résultats ci - après et présentés dans le tableau suivant.

Tableau 3 : Epaisseur des horizons A₀ dans les trappes

	Epaisseur couche (Cm)
N°	UB1	UB2
1 2 3 4 5 6	6,8 8,6 7,8 5,9 9,6 8,1	5,7 7,0 4,5 4,4 5,7 8,1
	7,8	5,9
	46,8	35,4
	373,62	219,2

Test d'hypothèse d'égalité de deux moyennes par l'ANOVA











Avec. On rejette l'hypothèse nulle.

Le test d'hypothèse ci-haut fait, de comparaison de deux moyennes, nous montre qu'il y a une différence significative entre l'épaisseur moyen de l'horizon Ao pour les deux blocs UB1 et UB2 du fait que l'hypothèse nulle (Ho) d'égalité entre ces moyennes est rejetée. Donc, les conditions de développement, des espèces forestières, sont différentes dans nos deux blocs respectifs.

Selon que l'épaisseur de l'horizon A₀ constituée de la matière organique décomposée nous permet d'apprécier la richesse d'un sol en termes d'éléments nutritifs, ces résultats nous montrent que le sol du bloc UB1 où l'épaisseur moyen de l'horizon A₀ est 7,8 cm est plus fertile que celui du bloc UB2 où l'épaisseur moyen de l'horizon A₀ est de 5,9 cm.

C. Les débris ligneux

Concernant les débris ligneux au sol, signalons qu'ils étaient importants dans le bloc UB1 que dans le bloc UB2. A cet effet, nous pouvons dire qu'ils étaient récoltés pour servir comme bois de feu par la population locale selon que le bois constitue la principale source d'énergie des villages autour et dans la Réserve de Biosphère de Luki.

CONCLUSION ET SUGGESTION

Ce travail portant sur l'importance de la couverture au sol dans la restauration des écosystèmes forestiers : Cas de la Réserve de Biosphère de Luki a consisté à comparer la couverture au sol dans deux blocs différents dominés par le Terminalia superba (Limba) ainsi qu'à identifier les espèces de sous-bois de ces blocs.

En effet, nous avons eu à comparer l'épaisseur moyen de l'horizon Ao, du profil topographique, de la litière en décomposition de 6 trappes installées dans chaque placette et dans chaque bloc, ainsi que les débris ligneux associés à la litière non décomposée au sol alors que nous avions identifier 30 espèces groupées en 17 familles dans la placette du bloc UB1 et 25 espèces groupées en 12 familles dans celle du bloc UB2.

Il ressort de cette étude que la placette du bloc UB1 présente un épaisseur moyen de l'horizon Ao relativement supérieur à celui de la placette du bloc UB2. En effet, l'épaisseur moyen de l'horizon Ao de la placette du bloc UB1 est de 7,8 cm alors que celui de la placette du bloc UB2 est de 5,9 cm. La couverture au sol dans le bloc UB1 est caractérisée par une quantité importante de débris ligneux contrairement à celle observée dans le bloc UB2 ce qui a favorisé une bonne régénération naturelle des espèces de sous-bois du premier bloc.

En outre, les résultats de notre étude corroborent ceux d'Ebenmayer (1976) qui confirme que le développement des essences forestières est lié au maintien de la couverture au sol.

Il sied de mentionner que toute initiative de mise en défens des savanes anthropiques comme celle réalisée par le World Wide Found for nature, WWF en sigle, dans la Réserve de Biosphère de Luki au Bas-Congo depuis 2006, favorise le rôle de la couverture au sol dans la restauration des écosystèmes forestiers.

Tout compte fait, nous pouvons suggérer à tous les gestionnaires des aires protégées en général et de la Réserve de Biosphère de Luki en particulier ainsi que des forêts d'avoir une vision très particulière à la couverture au sol car elle contribue à la bonne croissance des arbres de plus de 8 m de haut tout en maintenant la fertilité du sol. Nous proposons enfin que les séances de sensibilisations soient organisées auprès des communautés locales pour qu'elles sachent l'importance et la place de cette couverture dans la restauration des forêts afin de les gérer durablement.

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES

Anonyme, 2009. Géologie, dépôts de surface et sols forestiers, In: Anonyme (Eds), Manuel de foresterie : Nouvelle édition entièrement revue et augmentée, Multi mondes ; Québec, pp 47-124.

Avila H., 1980. Cité par Plamondon A., 2009. Bassins versants et érosion : application en forêt tropicale humide, Notes de cours, 3^ème Graduat Foresterie, Faculté de Foresterie, de Géomatique et de Géographie, Université Laval, Québec, 287p.

Bray J.R., et Gorham R., 1964. Litter production in forests of the world, Adv. Ecol. Res. 2: 101-157.

Cole D.W., et Rapp M., 1981. Elemental cycling in forest ecosystems, dans D.E. Reichle (ed.), Dynamic properties of forest ecosystems, IBP 23, Cambridge Univ., Press, Cambridge, p 341-409.

Côté B., Fyles W et Djalilvand H., 2002. Increasing N and P resorption efficiency and proficiency in northern deciduous hardwoods with decreasing foliar N and P concentrations, Ann. For. Sci: 59 : 275-281

Donis C., 1948a. Essai d'économie forestière au Mayombe. Publications de l'INEAC, série scientifique, 37, Bruxelles, 92p.

Donis et al., 1951. Cité par Angoboy B., 2006. Etat actuel des arboreta dans la Réserve de Biosphère de Luki au Mayombe, memoire, inédit, Faculté des sciences agronomiques, Université de Kinshasa.

Ebenmayer E., 1976. Die gesammte lehre derwaldstreu mit Rucksicht auf die chemische Statik des waldbaues. J. Springer, Berlin.

Gallardo A., et Merino I., 1993, Leaf decomposition in two Mediterranean ecosystems of southern Spain: influence of substrate quality, Ecology. 74: 152-161.

Gata D., 1997. Étude des impacts humains, estimation de degré de péril de la biodiversité et principe directeurs pour une gestion durable de ressources disponibles. MAB/Congo, MECNT, 37p.

Hewlett J., 1972. Cité par Plamondon A., 2009. Bassins versants et érosion : application en forêt tropicale humide, Notes de cours, 3^ème Graduat Foresterie, Faculté de Foresterie, de Géomatique et de Géographie, Université Laval, Québec, 287p.

Hewlett J., 1982. Principles of forest hydrology, University of Georgia, Press, Athens, GA, USA, 183p.

Hillel M., 1971. Cité par Plamondon A., 2009. Bassins versants et érosion : application en forêt tropicale humide, Notes de cours, 3^ème Graduat Foresterie, Faculté de Foresterie, de Géomatique et de Géographie, Université Laval, Québec, 287p.

Hoover B., 1962. Cité par Plamondon A., 2009. Bassins versants et érosion : application en forêt tropicale humide, Notes de cours, 3^ème Graduat Foresterie, Faculté de Foresterie, de Géomatique et de Géographie, Université Laval, Québec, 287p.

Kapa B., Malele M., Nkiama M. et Ritvisay M., 1987. Aménagement de la Réserve Biosphérique de la Luki. SPIAF, 67p.

Lamontagne S., Carignan R., D'Arcy P., Prairie L. et Paré D., 2000. Element export in runoff from eastern Canadian Boreal shield drainage basins following forest harvesting and wildfires can. J. Fish. Aquat. Sci. 57. (Suppl 29:118-128).

Lassen et al., 1955. Cités par Plamondon A., 2009. Bassins versants et érosion : application en forêt tropicale humide, Notes de cours, 3^ème Graduat Foresterie, Faculté de Foresterie, de Géomatique et de Géographie, Université Laval, Québec, 287p.

Lubini A., 1984. La Réserve de Biosphère de Luki, MAB/Congo, MECNT, Kinshasa, 92p.

Lubini A., 1997. La végétation de la Réserve de Biosphère de Luki au Mayombe (Zaïre). Jard. Bot. Nat. Bel. Opéra Botanica 10, 155p

Maldague M., Mankoto S. et Rakotomavo T., 1997. Notions d'aménagement et de développement intégré des forets tropicales. ERAIFT, UNESCO, MAB, PNUD, 375p.

Marschner H., 1994. Mineral nutrition's of higher plants, 2^ème éd., Academic Press, London, 889p.

Mc Kinnon J., Child D. et Thorsell J., 1990. Aménagement et gestion des aires protégées tropicales, UICN, Gland, Suisse, 289p.

Melillo J., Aber D. et Muratore F., 1982, Nitrogen and lignin control of hardwood leaf litter decomposition dynamics, Ecology: 63: 621-626.

Mutambwe S., 1993. Présentation de la Luki et de son bassin versant, MAB/Zaïre, 53p.

Myré R., et Camiré C., 1994. The establishment of stem nutrient distribution zones of European larch and tamarack using principal component analysis, Trees 9: 26-34

N'Landu J., 1999. Rapport du chargé des travaux forestiers sur l'État actuel de la réserve de biosphère de Luki. Projet MAB-Luki, 3p.

Nsenga L., 2001. Étude de la gestion des aires protégées en République Démocratique du Congo, cas de la Reserve de Biosphère de Luki-Mayombe; 139p.

Ouimet R., et Duchesne L., 2008. Dépôts atmosphériques dans les forêts au Québec : retombées actuelles en forêt et tendances au cours des 20 à 30 dernières années, Naturaliste canadien (Sous presse).

Paré D., Lamontagne S. et Prairie L., 2002. Assessing the geochemical of balance of managed boreal forests, Ecol. Indicators 1: 293-311

Pendje G. et Baya M., 1992. La Réserve de Biosphère de Luki (Mayombe, Zaïre) : Patrimoine floristique et faunique en péril. UNESCO, Paris, 62p.

Plamondon A., 2009. Bassins versants et érosion : application en forêt tropicale humide, notes de cours, 3^ème Graduat Foresterie, Faculté de Foresterie, de Géomatique et de Géographie, Université Laval, Québec, 287p.

Stocking M. et Murnagan G., 2001. Cités par Plamondon A., 2009. Bassins versants et érosion : application en forêt tropicale humide, Notes de cours, 3^ème Graduat Foresterie, Faculté de Foresterie, de Géomatique et de Géographie, Université Laval, Québec, 287p.

Swift F., Huber L. et Schull H., 1979, Decomposition in terrestrial ecosystems, Univ. California Press, Bervelly, 384p.

Taylor G. et Bradle J., 1989, Nitrogen and Lignin content as predictors of Litter decay rates: a microcosm test, Ecology. 70: 97-104.

Toirambe B., 2001. Valorisation des produits forestiers non ligneux (PFNL) dans la Réserve de Biosphère de Luki Bas-Congo. Mémoire inédit de DESS, ERAIFT, 163p.

Toirambe B., 2002. Cité par Angoboy B., 2006. Etat actuel des arboreta dans la Réserve de Biosphère de Luki au Mayombe, memoire, inédit, Faculté des sciences agronomiques, Université de Kinshasa.

Trofymow S. et Delph L., 2002, Rates of litter decomposition over 6 years in Canadian forests: influence of litter quality and climate, can. J. For. Res. 32: 789-804.

Tunguni S., 2001. Cité par Angoboy B., 2006. Etat actuel des arboreta dans la Réserve de Biosphère de Luki au Mayombe, memoire, inédit, Faculté des sciences agronomiques, Université de Kinshasa.

UN/FAO., 1991. Report of the Seventh Session of the FAO. Panel of Experts on Forest Gene Resources. December, 1989, FAO, Rome.

Wiersum L., 1985. Cité par Plamondon A., 2009. Bassins versants et érosion : application en forêt tropicale humide, Notes de cours, 3^ème Graduat Foresterie, Faculté de Foresterie, de Géomatique et de Géographie, Université Laval, Québec, 287p.

Wiersum L., 1983. Cité par Plamondon A., 2009. Bassins versants et érosion : application en forêt tropicale humide, Notes de cours, 3^ème Graduat Foresterie, Faculté de Foresterie, de Géomatique et de Géographie, Université Laval, Québec, 287p.

TABLE DES MATIERES

DEDICACE 1

AVANT-PROPOS 2

INTRODUCTION 3

CHAPITRE I : REVUE DE LA LITTERATURE 5

I.1. Définition de la couverture au sol 5

I.2. Différents types des couvertures au sol 5

I.3. Cycles des éléments et nutrition des essences forestières 6

I.4. Autres concepts 13

I.5. Importance de la couverture au sol 15

CHAPITRE II : PRESENTATION DE LA RESERVE DE BIOSPHERE DE LUKI 18

II.1. Situation géographique 18

II.2. Création et historique 18

II. 3. Cadre mésologique de la réserve 19

II.4. Techniques sylvicoles réalisées 21

CHAPITRE III : MATERIELS ET METHODES 25

III.1. Matériels 25

III.2. Méthodes 25

CHAPITRE IV : RESULTATS ET DISCUSSION 26

CONCLUSION ET SUGGESTION 30

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES 31

TABLE DES MATIERES 35