Etude comparée de la structure forestière entre les forêts intactes et dégradées de l'axe Impfondo-Dongou (département de la Likouala, République du Congo)

^UNIVERSITE MARIEN NGOUABI **********************

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^{ECOLE NATIONALE SUPERIEURE D'AGRONOMIE ET DE}

^FORESTERIE

******************

^{SECRETARIAT ACADEMIQUE}

************

^{DEPARTEMENT DES MASTERS}

^{MEMOIRE DE FIN DE FORMATION}

^{En vue de l'obtention du Diplôme de Master Professionnel}

^{Option: Sciences et Techniques Forestières}

^Thème

^{Etude comparée de la structure forestière entre les forêts intactes et dégradées}

^{de l'axe Impfondo-Dongou (Département de la Likouala, République du}

^Congo)

^{Présenté par:}

^{Saint Fédriche NDZAI}

^Sous la direction de: ^Dr. Félix KOUBOUANA

^Dr. Suspense Averti IFO

^{Maître-assistant CAMES, ENSAF}

^{Maître-assistant CAMES, ENS}

^{Sous la supervision du Pr. Jean-Marie MOUTSAMBOTE, Maître de}

^{Conférences, ENSAF.}

^Jurys

^Président : ^{Pr. ATTIBAYEBA, Maître de Conférences CAMES, UMNG Examinateur} : ^{Pr. Jean-Marie MOUTSAMBOTE, Maître de Conférences}

^{CAMES UMNG}

^{Dr. Suspense Averti IFO Maître-assistant CAMES UMNG}

^{Le 22 Décembre 2015 à 14 h 00}

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[e-mail] Tel : [phone]

RESUME

Cette étude a pour objectif général de contribuer à une meilleure connaissance de la Flore de la République du Congo en général et de la Likouala en particulier général et d'évaluer l'impact de la dégradation de la forêt sur la structure forestière et sur la biodiversité végétale des forêts de l'axe Impfondo-Dongou, Département de la Likouala. Au total 15 parcelle ont été installée dans les forêts de terre ferme (forêt intacte et forêt dégradée) et les forêts marécageuses dont 10 dans les forêts primaires, 4 dans les forêts secondaires et 1 dans l'agroforesterie. Nous avons installé nos parcelles en suivant les orientations de la boussole: Nord-Sud et Est-Ouest, chaque parcelle avait une dimension de 50 m x 50 m soit une superficie de 2500 m² ou 0,25 ha, subdivisée en 4 placettes de 25 m x 25 m. Tous les individus de diamètre supérieur ou égal 5 ont été inventorié à 1,30 m du sol. 1611 arbres ont été inventorié sur l'axe Impfondo-Dongou appartenait à 38 familles, 114 espèces et 83 genres. Sur le plan qualitatif c'est la famille des Euphorbiaceae (14,84%) qui dominent et sur le plan quantitatif c'est la famille des Euphorbiaceae toujours (239). La valeur de l'indice de Shannon varie de 0,82 bits b et 4,49 bits et l'Equitabilité de 0,99 et 0,24, les valeurs les plus fortes sont obtenues dans les forêts intactes. La densité à l'hectare varie de 144 tiges/ha à 868 tiges/ha, la plus forte valeur est obtenue dans la parcelle de forêt dégradée, la valeur de la surface terrière la plus forte est obtenues dans la parcelle de forêt intacte soit 36,38 m² / ha.

Mots clés : Structure forestière, biodiversité, forêts intactes et forêts secondaires.

SUMMARY

This study has as a general objective to contribute to a better knowledge of the Flora of the Republic of Congo in general and Likouala in particular and to evaluate the impact of the degradation of the forest on the forest structure and the vegetable biodiversity of the forests of the axis Impfondo-Dongou, Department of Likouala. On the whole 15 pieces were installed in the forests of firm ground (intact forest and degraded forest) and the forests marshy including 10 in the primary forests, 4 in the secondary forests and 1 in the agroforestery.We installed our pieces while following the orientations of the compas: North-South and East-West, each piece had a dimension of 50 m X 50 m is a surface of 2500 m² or 0,25 ha, subdivided into 4 placates of 25 m X 25 Mr. All the individuals of higher or equal diameter 5 were inventoried to 1,30 m of the ground.1611 trees were inventoried on the axis Impfondo-Dongou belonged to 38 families, 114 species and 83 kinds. On the qualitative level it is the family of Euphorbiaceae (14,84%) which dominates and on the quantitative level it is the family of Euphorbiaceae always (239).The value of the index of Shannon varies from 0,82 bits and 4,49 bits and Equitabilité of 0,99 and 0,24, the strongest values are obtained in the intact forests. The density with the hectare varies from 144 stems/ha with 868 stems/ha, the strongest value is obtained in the piece of degraded forest, the value of surface the strongest terriere is obtained in the piece of intact forest is 36,38 m²/ha.

Key words:Forest structure, biodiversity, forests intact and secondary forests.

DEDICACES

Au moment où j'achève ce document, j'éprouve une pensée pieuse à celle qui a généré ma vie sur cette terre et que la mort l'arracher précocement de ce monde, notamment, ma mère Adrienne ANAKALA. Que la terre lui soit légère.

A mon père Albert NDZAI et mon fils Heureux Fédrich NDZAI

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REMERCIEMENTS

Au terme de ce travail, j'ai le plaisir d'adresser mes vifs remerciements à tous ceux on contribuer de loin ou de près pour l'aboutissement de ce document:

Je remercie le projet GEOFORAFRI pour le financement qui a permis l'exécution des travaux de ce Master.

Mes remerciements au Pr Parisse AGOUANGO, Directeur de l'Ecole Nationale Supérieure d'Agronomie et de Foresterie (ENSAF), au Pr Henri BOUKOULOU, Directeur Adjoint, Pr OPOYE ITOUA, chef de Département Master. Enfin au personnel enseignant et non enseignant de l'ENSAF.

Mes sincères remerciements, au jury qui examinera ce travail.

Mes grands remerciements au Dr IFO Suspens Averti, pour avoir nous sélectionné à travailler dans ce projet et de sa disponibilité d'assurer la direction de ce travail, merci infiniment pour votre gentillesse envers nous.

Mes remerciements au Dr Felix KOUBOUANA pour son soutien, son encouragement ; son accueil et son apport pour l'amélioration de ce mémoire, un grand merci.

Au Pr Jean Marie MOUTSAMBOTE pour ces conseils et son aide sur le terrain, son lui l'identification des espèces serait difficile.

A madame Leslie BOUETOU pour son expérience en cartographie, sans elle nous ne devrions pas y avoir la carte de a zone d'étude.

Mes remerciements à MANTOTA Alima Brigitte, MOUANGA SOKATH Dulsaint, MBEMBA Mackline, avec qui nous avons passée des moments difficiles sur le terrain lors de la collecte des données et leur contribution pour la rédaction de document au laboratoire de l'ENS.

Mes remerciements vont également à l' endroit des guides locaux : Gautier, Alain, Abdoul, Stephan. Grace à eux que nous avons pris la connaissance de la forêt de la Likouala.

A tous mes collègues du laboratoire notamment: LOUMONI Fresnel, NGOKA David, BINSANGOU Stoffenne, MOUBOUHA Colombe, MAKAYA Helischa et ATSOUMPARI Leticia. Merci pour votre contribution et l'ambiance au laboratoire.

A mes amis: MPELA Guy Foly, EKANGA Geoffroi Sosthène, BADIABIO Gunel, ALOUMBE Fridolin, MOUNGALA Gautier, MATONDO MALONGA Gontron, NGASSAKI OKA, OYEROSSILA Rolvy pour leur assistance et leur conseil lors de la rédaction de ce mémoire.

A tous mes collègue de la promotion: OBAMBI Camille, YKAMA Nichelia, MANTADI MATOUMBOU Gostel, ZAMEBE DONG, et BOUKITA Firmin.

A mes frère et soeur: ASSIMI NDZAI Caroline, NDZAI Léa, NDZAI Christian, NDZAI Romeo, NDZAI Laure, NDZAI Aline, NDZAI Urfette, NDZAI Cyrille et NDZAI Guidrine pour leur soutien.

Mes remerciements à MONDZALI Romarick pour son aide sur le plan de la documentation.

Mes remerciements vont également à MAMPOUYA Weniana pour son assistance, son aide pour l'élaboration de ce travail.

Mes sincères remerciements à la famille GAKONO pour son appui sur le plan matériel. A la famille KAKINDE pour son soutien sur le plan scolaire

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ACRONYMES ET ABREVIATIONS

AF : Agroforesterie

CCNUCC : Convention-Cadre des Nations Unies sur le Changement Climatique

CERAPE : Centre d'Etude de la Recherche sur les Analyses et Politiques Economiques

CO2 : Dioxyde de Carbone

COMIFAC : Commission des Forêts d'Afrique Centrale

E : Indice d'Equitabilité de Pielou

FAO : Organisation des Nations Unies pour l'Alimentation et l'Agriculture

FD : Forêt Dégradée

FP : Forêt Primaire

FS : forêt secondaire

GES : Gaz à Effet de Serre

GIEC : Groupe Intergouvernemental d'Expert sur l'Evolution du Climat

H' : Indice de Shannon et Weaver

IPCC : Intergouvermental Panel on Climate Change

OIBT : Organisation Internationale du Bois Tropicaux

PAM : Programme Alimentaire Mondial

PANLCD : Programme d'Action Nationale de Lutte Contre la Désertification

RDC : République Démocratique du Congo

S : indice de Simpson

UFA : Unité Forestière d'Aménagement

UFE : Unité Forestière d'Exploitation

TABLE DE MATIERES

INTODUCTION 1

Contexte et Justification 1

Problématique 3

Objectif général et spécifiques 4

Les hypothèses de recherche 4

CHAPITRE I : REVUE BIBLIOGRAPHIQUE 6

I-1- Les forêts tropicales 6

I-2- Dégradation 7

I-3- La forêt Congolaise 7

I-4- Biodiversité 8

I-4-1- La Richesse 9

I-4-2- Indice de biodiversité 9

I-5- Densité 9

CHAPITRE II : MATERIELS ET METHODES 10

II- Matériel et Méthodes 10

II-1- Site d'étude 10

II-1-1- Localisation des parcelles expérimentale 10

II-2- Milieu Physique 11

II-2-1- Climat 11

II-2-1- Pédologie 12

II-2-3- Végétation 12

II-2-4- Le Relief 13

II-3- Matériel végétal 13

II-4- Méthodologie 13

II-4-1- Sélection des parcelles 13

II-4-2- Mise en place des parcelles 14

II-4-3- Collecte de données floristiques 15

II- 5- Méthode de traitement des données 16

II-6-Méthode d'analyse floristique 17

II-6-1- Richesse floristique 17

II-6-2- Fréquence 17

II-7- La diversité biologique 18

vi

⁷

vii

II-7-1- L'indice de Pielou ou de régularité (équitabilité). 18

II-7-2- La similarité 19

II-8-3- Analyse structurale 20

CHAPITRE III : PRESENTATION DES RESULTATS 23

III-1- Composition floristique 23

III-2- Types de végétation 28

III-2-1- Forêt primaire sur terre ferme à Celtis adolphi-friderici Engl. 30

III-2-2- Forêt sur sol hydromorphe à Guibourtia demeusei (Harms) Léon. 31

III-2-3- Forêt primaire sur les sols hydromorphes à Lophira alata Banks ex Gaertu. 32

III-2-4- Forêt dégradée sur terre ferme à Macaranga monandra Mull. Arg. 33

III-3-Comparaison de structure et de composition floristique entre les forêts primaires et les

forêts dégradées 37

III-3-1- Comparaison de composition floristique 37

III-3- La diversité biologique 41

III-4- Indice de similarité 43

III-5- Analyse structurale 43

III-5-1- Répartition des arbres dans les parcelles inventoriée 43

III-5-2- Surface terrière 45

III- 5-3- Répartition des arbres en classe de diamètre dans les parcelles expérimentales 46

CHAPITRE IV : DISCUSSION 49

IV-1- Composition floristique 49

IV-2- Les indices biodiversité 50

IV-3- Indice de similarité 51

IV-4- La densité à l'hectare et la surface terrière 52

CONCLUSION ET PERSPECTIVES 54

Références bibliographiques 55

ANNEXES Erreur ! Signet non défini.

VIII

LISTES DES FIGURES

Figure 1 : Carte de la situation géographique de la Likouala 10

Figure 2 : Diagramme ombrothermiquede la Likouala 'moyenne de1932-2015 (source ANAC Congo) 11

Figure 3 : Evolution de la teneur en humidité relative de l'air (Station météorologique d'Impfondo) 12

Figure 4 : Mode de mesure des différents arbres (IFO, 2010) 15

Figure 5 : Contribution spécifique et pondérale des différentes familles 28

Figure 6 : Cercle des corrélations de l'ACP 29

Figure 7 : Projection des observations dans le plan principal 30

Figure 8 : Contribution spécifique des familles composant la forêt à Celtis adolfi-frederrici Engl. 31

Figure 9 : Contribution spécifique des différentes familles de la forêt primaire à Guibourtia demeusei (Harms)

Léon. 32
Figure 10 : Contribution spécifique des différentes familles de la forêt primaire à Lophira alata Banks ex Gaertu.

33

Figure 11 : Contribution spécifique des différentes familles de la forêt dégradée à Macaranga monandra Mull

Arg. 34

Figure 12 : Contribution spécifique des différentes familles de la forêt à Musanga cecropioides 35

Figure 13 : Répartition des types de forêts en pourcentage 36

Figure 14 : Contribution spécifique des différentes familles rencontrées dans les forêts primaires 40

Figure 15 : Contribution spécifique des différentes familles rencontrées dans les forêts dégradées 41

Figure 16 : Indice de Shannon et Weaveret Equitabilité de Pielou 42

Figure 17 : Valeurs des indices de similarité de Jaccard et de Sorensen 43

Figure 18 : Répartition du nombre d'arbres dans les parcelles inventoriées 44

Figure 19 : Distribution diamétrique des individus de la forêt dégradée 46

Figure 20 : Distribution diamétrique d'arbres en classe de diamètre dans les forêts primaires 47

LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1 : Tableau de fréquences 2x2 pour le calcul de similarité d'échantillons 20

Tableau 2 : Composition floristique de toutes les parcelles inventoriées 24

Tableau 3 : Comparaison de la forêt primaire et de la forêt dégradée 38

Tableau 4 : Les espèces caractéristiques de la forêt dégradées. 40

Tableau 5 : Valeur des surfaces terrières par parcelle 46

LISTE DES PHOTOS

Photo 1 : Choix de la parcelle dans une forêt intacte 15

Photo 3 : Arbre à racines échasses 17

Photo 2 : Matérialisation de la parcelle 17

Photo 4 Savane à Jardinea congoensis (NDZAI, 2015) 37

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INTODUCTION

Contexte et Justification

Les forêts tropicales se caractérisent par une diversité végétale très importante et suscitent un grand intérêt de la communauté des chercheurs pour ses rôles multiples dans le maintien de l'équilibre global, la préservation de l'environnement (rôle dans l'atténuation et l'adaptation aux changements climatiques) que pour l'alimentation et la santé des milliers de populations qui dépendent directement d'elles. La diversité, la structure et le fonctionnement des forêts tropicales humides sont particulièrement complexes et insuffisamment connus. Cette méconnaissance est un obstacle à la définition de règles de gestion durable.

Il est donc nécessaire de connaitre le rôle que jouent les forêts dans la régulation du climat et la conservation de la diversité biologique (Pascal 2003). Les connaissances prises sur la superficie forestière, la composition floristique et sa dynamique fournissent des informations qui sont essentielles à la mise en place et au suivi des politiques environnementales et économiques. Ces rôles essentiels des forêts sont pris en compte par les accords multilatéraux sur l'environnement tels que la Convention-Cadre des Nations Unies sur le Changement Climatique (CCNUCC) COMIFAC, (2013), pour réduire la dégradation de celles-ci, car la dégradation forestière est l'un des facteurs majeur de la destruction des forêts affectant ainsi le bien être de millions de personnes. Vue leur importance capitale pour la vie de l'homme sur terre, un certain nombre de question se pose: ces formations forestières constituent-elles un puits de carbone susceptible d'absorber l'augmentation des émissions du CO2 produit par l'homme et si oui, jusqu'à quel point? Peut-on les exploiter sans les détruire, en conciliant la rentabilité économique et le maintien de leur biodiversité? Leurs destructions totale ou partielle auront un impact sur les populations autochtones?

En langage forestier classique, la structure d'un peuplement, c'est simplement l'histogramme du nombre de tiges par catégories de diamètres (Decourt, 1969 ; Suzuki, 1973). Pascal, (2003) affirme que la structure de la forêt correspond à l'agencement de ses différents composants. Cet agencement peut être envisagé globalement ou séparément pour les différentes espèces (ou groupes d'espèces). La caractérisation de la structure forestière des forêts tropicales constitue un enjeu majeur pour la gestion des forêts naturelles que les objectifs prioritaires soient l'exploitation forestière, la conservation des biomes forestiers ou l'estimation des stocks de

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carbone. A large échelle, la structure forestière varie avec le climat et la géomorphologie. Les variations de la qualité chimique ou physique des sols (et notamment les régimes de drainage associés) et le stade sylvigénétique (c'est-à-dire le stade de développement post perturbation) ajoutent de la variabilité à la structure des peuplements forestiers à une échelle plus locale (Oldeman, 1989; Sabatier, 1997). Classiquement les paramètres de structure forestière sont obtenus par agrégation de mesures dendrométriques individuelles (diamètre, hauteur,...) (Hall, 1998).

Dans ce mémoire nous faisons une étude comparative de la structure forestière entre les forêts primaires et les forêts dégradées de la Likouala. Nous ne nous intéresserons ici qu'à la structuration du peuplement et la flore forestière: la distribution verticale entre les deux types de forêts d'une part et d'autre part voir ensemble comment varie la surface terrière, la densité à l'hectare.

En République du Congo notre pays, la couverture végétale subit une régression significative suite aux actions anthropiques liées à l'agriculture itinérante sur brûlis, à l'exploitation industrielle du bois d'oeuvre, au feu de brousse annuel, à la culture de rente (palmier à huile, café, cacao), à la culture vivrière intensive (manioc, riz), au système agro-forêt, au lotissement anarchique, à l'infrastructure de communication physique. Ces différents facteurs conduisent à une couverture imparfaite du sol au Congo, l'exposant ainsi aux aléas des agents climatiques (précipitations et vents).

Pour pallier à cette situation actuelle de dégradation des forêts, le Congo a défini :

La Loi 003/91 du 23 avril 1991, sur la protection de l'environnement qui vise entre autres objectifs : gérer, maintenir, restaurer et protéger ou conserver les ressources naturelles.

La loi n°16-2000 du 20/11/2000 portant code forestier a pour objectifs de :

y' instituer un cadre juridique approprié pour assurer la gestion durable des forêts et des terres forestières sur la base d'un aménagement rationnel des ressources ;

y' définir le domaine forestier national et de déterminer les critères et les normes d'organisation et de gestion concertée et participative ;

y' concilier l'exploitation des produits forestiers avec les exigences de la conservation du patrimoine forestier et de la diversité biologique en vue d'un développement durable. (Code forestier 2000)

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Ces forêts sont considérées comme le plus riche centre d'endémisme et de diversité. L'analyse phytoécologique de la flore ligneuse de la Haute Sangha révèle l'existence d'une grande variabilité de la biodiversité de la flore (Kimpouni et al 2013).

Problématique

Le département de la Likouala couvre à peu près 85% de forêts avec une superficie de 6270801.48 ha en 2010 (Facet Congo, 2012), soit environ 28% des forêts du Congo, et se caractérise par une faible densité de la population humaine, mais aussi l'existence d'une superficie importante de forêt inondée. Cette zone forestière connait aujourd'hui une régression progressive de sa superficie. La dégradation causée par l'homme affecte la structure de la forêt. Cependant, les tentatives de connaitre la diversité biologique de cet important écosystème sont compromises par un manque de données exhaustives d'inventaire forestier. L'inventaire forestier national étant en cours, aucun résultat n'est pas encore disponible à ce jour IFO (2015). C'est dans cette optique, que cette étude a été menée dans le cadre du projet GEOFORAFRI dans le but d'apporter des informations sur la structure forestière de la forêt de l'axe Impfondo-Dongou afin de garantir une gestion durable et rationnelle. Car la conservation à long terme de la biodiversité dépend fondamentalement de la connaissance de la structure, de la richesse spécifique et des caractéristiques écologiques de la végétation (Mondzali, 2015). Pour une gestion saine et durable des ressources forestières de notre pays le Congo, il convient d'élaborer des politiques de gestion approprié pour les générations présentes et futures.

De nombreuses études de connaissances de la ressource floristique ont été faites à travers le Congo d'une part et d'autre part dans la forêt du Nord du pays. Mais elles sont généralement parcellaires. On peut donc citer les travaux de Nkokolo (2013) dans UEFA Mokabi-dzanga, situé au Nord de la Likouala, Moutsamboté (1998) pour la végétation du Nord-Congo et Mondzali (2015) pour la l'analyse floristique dans l'UFA Mbomo-Kellé dans la Cuvette Ouest et Evrard (1968) sur la recherche écologique sur le peuplement forestier des sols hydromorphes de la Cuvette Centrale Congolaise. Cependant très peu sinon aucune étude botanique n'a été entreprise dans la zone de Dongou. Cette zone du fait des activités humaines comprennent les forêts dégradées dans le périmètre proche des villages et des forêts moins dégradées plus loin des villages. Dans cette optique que nous avons entrepris l'étude comparée de la structure forestière des forêts et intactes et des forêts dégradées de la zone Impfondo-Dongou.

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Objectif général et spécifiques

Cette étude a pour objectif général de contribuer à une meilleure connaissance de la Flore de la République du Congo en général et de la Likouala en particulier et d'évaluer l'impact de la dégradation de la forêt sur la structure forestière et sur la biodiversité végétale des forêts de l'axe Impfondo-Dongou.

Les objectifs spécifiques sont :

- évaluer le niveau d'avancement de la dégradation forestière.

- préciser les caractères floristiques et structuraux de deux forêts, l'une forêt primaire et l'autre forêt dégradée ;

- connaitre la composition floristique de la zone.

Les hypothèses de recherche

Pour répondre à ces interrogations, les hypothèses suivantes ont été formulées :

y' Est-ce que, la structure forestière peut être la même entre la forêt primaire et la forêt dégradée.

y' la densité des arbres dans la forêt primaire diffère-t-elle de celle de la forêt dégradée. y' Quels sont les arbres caractéristiques de la forêt primaire et dégradée.

Les forêts de la Likouala subissent une importante dégradation du fait des activités anthropiques ;

Le présent travail est structuré en quatre chapitres en plus de l'introduction et de la conclusion: Introduction dans lequel, nous avons : Contexte et justification, problématiques, objectifs général et spécifiques et les hypothèses de recherches.

y' Le premier traite la revue bibliographique; dans ce chapitre nous avons parlé de l'importance que joue les forêts tropicales en général et celles du Congo en particulier ainsi que les conséquences et le taux de dégradation des forêts tropicales.

y' le deuxième abordera le matériel et les méthodes; nous avons décrit le milieu où cette étude a été réalisée et toutes les activités de sélection, du traçage des parcelles et de la collecte des données puis la méthode de calcul des indices de biodiversité.

y' le troisième parlera des résultats obtenus ; nous avons décrit toutes les espèces inventoriées pendant notre étude et la comparaison entre des paramètres entre les forêts primaires et dégradées.

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? le quatrième traitera la discussion (les résultats obtenus ont été comparés avec ceux obtenus par les autres auteurs) et enfin se terminera par la conclusion.

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