UNIVERSITE D’ANTANANARIVO FACULTE DES SCIENCES DEPARTEMENT DE BIOLOGIE ET ECOLOGIE VEGETALE

MEMOIRE POUR L’OBTENTION DU DIPLOME D’ETUDES APPROFONDIES Option: Ecologie Végétale

CONTRIBUTION A L’ETUDE DE L’ESPECE MENACEE

Eulophiella roempleriana (Rchb.) Schltr. ORCHIDACEAE Structure de la population – Biologie et Ecologie de la reproduction

Présenté par RAMAHENINA Joharintsoa Aina (Maitre ès-Sciences)

Soutenu publiquement le 21 Décembre 2006

Devant la commission du Jury, composée de :

Président : Professeur RAJERIARISON Charlotte Rapporteurs : Docteur RABAKONANDRIANINA Elisabeth. Docteur ROBERTS David Examinateurs : Docteur RAKOUTH Bakolimalala Docteur FALINIAINA Lucien

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- 2 - REMERCIEMENTS

Je tiens à exprimer ici ma reconnaissance, A ma famille qui m’a supporté sans relâche dans l’accomplissement de mes études et de ce mémoire. A ma fiancée qui m’a épaulé dans les moments difficiles.

J’insiste également à adresser mes vifs remerciements, A mes encadreurs, le Dr Rabakonandrianina Elisabeth et le Dr ROBERTS David qui malgré leurs nombreuses occupations et responsabilités, m’ont prodigué sans faille de précieux conseils et savoir-faire sans quoi le présent mémoire n’aura pas vu le jour.

Aux membres du Jury, Le Professeur RAJERIARISON Charlotte, d’avoir bien voulu accepté de présider la commission. Le Dr Faliniaina Lucien et le Dr Bakolimalala Rakouth, d’avoir donné de leur temps si précieux pour examiner les travaux rapportés dans ce mémoire.

A tous ceux qui ont contribué à la réalisation de mes travaux, L’équipe du Royal Botanical Garden (RBG, Kew), pour la prise en charge de la logistique et le financement de toutes les activités. L’équipe du Centre Technique d’Horticulture d’Antananarivo, Nanisana (CTHA), pour les travaux de laboratoire. Monsieur Lalao (Laboratoire du DBEV Ankatso), pour son assistance inconditionnelle dans les activités de terrain à Ranomafana et à Mantadia. Monsieur Joseph et Monsieur Alfred (agents du Parc d’Andasibe-Mantadia), pour le partage de leurs expériences et le guidage à Mantadia et Analamazaotra.

Grâce éternelle à Dieu sans qui rien ne serait possible et grand merci à vous tous !!

- 3 - LISTE DES ABREVIATIONS

CTHA : Centre des Techniques Horticoles d’Antananarivo

Dhp : Diamètre à hauteur de poitrine

IBR : Inventaire Biologique Rapide

IUCN : International Union to the Conservation of Nature

PBZT : Parc Botanique et Zoologique de Tsimbazaza

PN : Parc National

RBG : Royal Botanical Garden Kew.

RS : Réserve Spéciale

SAPM : Système d’aires protégées de Madagascar

TPA : Threatned Plants Appeal (Projet du RBG)

UICN : Union Internationale pour la Conservation de la Nature

- 4 - SOMMAIRE

INTRODUCTION

CHAPITRE I : ZONE D’ETUDE

Le site d’étude (Ranomena) dans le Parc national de Ranomafana

CHAPITRE II : MATERIEL ET METHODES

Position systématique d’Eulophiella roempleriana (Classification)

Biologie et Ecologie de l’espèce

Méthodologie (étude de la population, de la reproduction et culture in-vitro)

CHAPITRE III : RESULTATS ET INTERPRETATIONS

Analyses quantitatives et qualitatives

CHAPITRE IV : DISCUSSIONS

Reconsidération du cadre théorique sur le sujet de l’étude.

Perspectives et extension du thème de la recherche.

CONCLUSIONS ET RECOMMANDATIONS

- 5 - INTRODUCTION

L’orchidée est l’image par excellence de la flore malgache d’abord par son abondance, mais surtout par sa diversité. On a estimé entre 1000 et le nombre des espèces d’orchidées malgaches (Du Puy et al., 1999), réparties en 55 genres dont la majorité est endémique de la Grande île. Les orchidées se sont adaptées à différents types d’habitat, la forêt dense humide de basse et moyenne altitude, la forêt sèche caducifoliée, la savane et même les zones marécageuses.

Les Parcs nationaux de Ranomafana et de Mantadia Andasibe reflètent bien la richesse de la biodiversité malgache particulièrement en espèces végétales. En effet, un grand nombre d’espèces endémiques d’orchidées s’y trouvent dont la célèbre Eulophiella roempleriana (Rchb. F.) Schltr. qualifiée de « reine des orchidées » par beaucoup de botaniste.

Le genre Eulophiella Rolfe regroupe six espèces toutes endémiques dont cinq épiphytes E. elisabethae Linden & Rolfe, E. galbana, E. saboureaui Ursch & Toill., E. capuroniana Bosser & Morat, E. roempleriana (Rchb.) Schltr. et une terrestre E. ericophila Bosser. E. roempleriana se distingue des autres espèces par la taille de ses feuilles et par ses imposantes inflorescences. Mais on la reconnait facilement aussi à travers ses splendides fleurs roses pourpres érigées en hauteur entre les feuilles de Pandanus.

Cette espèce a été longtemps convoitée et très recherchée par des collectionneurs et orchidophiles locaux et étrangers. De ce fait, l’espèce en question et beaucoup d’autres orchidées malgaches faisaient l’objet d’une exploitation abusive à travers des collectes massives et illicites dans leur habitat naturel. Par ailleurs, ces plantes sont également menacées d’extinction par la perte progressive de leur habita naturel à cause de la déforestation.

Ainsi, pour faire face à cette situation alarmante et afin de contribuer aux efforts de conservation du patrimoine floristique malgache, le projet Threatened Plants Appeal du RBG, Kew fut établi.

- 6 - Un de ses objectifs principaux est de renforcer les connaissances et les données sur quelques espèces prioritaires ciblées afin de développer des stratégies de conservation efficaces. Six espèces d’orchidées dont Eulophiella roempleriana ont été désignées pour faire l’objet d’études approfondies in situ c’est-à-dire dans leur habitat d’origine mais également en laboratoire (ex situ).

Bien que des efforts ont été déployés notamment les travaux de ANDRIANJOHANINARIVO (2004) et ceux de RAHELIVOLOLONA (2003) les données sur E. roempleriana s’avèrent encore incomplètes. Ce qui justifie la raison d’être et l’objet de l’étude rapportée dans le présent mémoire qui est de contribuer à la conservation de l’espèce en question en produisant des données biologique et écologiques fiables provenant de ses habitats naturels connus se trouvant dans le parc national de Ranomafana et le complexe protégé Analamazaotra Mantadia.

Notre travail comprend quatre parties distinctes : - la première est consacrée à décrire le milieu d’étude - la seconde partie expose le matériel d’étude ainsi que la méthodologie - la troisième partie présente les résultats et leurs interprétations - la dernière partie rapporte les discussions.

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Chapitre I

ZONE D’ETUDE

- 8 - Chapitre I : ZONE D’ETUDE

I. LOCALISATION

Notre zone d’étude est située dans le secteur III du Parc National de Ranomafana à environ 2h de marche vers le Nord-est depuis le village d’Ambatolahy. Ce village se trouve près d’un pont au bord de la route nationale 25 vers Ifanadiana dans la descente vers la ville de Ranomafana. Eulophiella roempleriana vit généralement dans une forêt de Pandanus localisé le long de la rivière Ranomena dans une zone correspondant au coordonnées géographiques suivante : E 47° 26’ / S 21° 12’ et à une altitude moyenne de 900 m.

Cette espèce a été également rencontrée dans plusieurs endroits du Parc national de Mantadia (ANDRIAJOHANINARIVO, 2004) dont deux sites qui été prospectés durant le mandat de nos travaux de terrain, le site de Menavato au nord est du parc (E 48° 29’ / S 18° 46’) et celui de Sahasarotra nord situé dans le Nord est du parc (E 48° 28’ / S 18° 48’). Ces deux sites se trouvant à une altitude moyenne de 1000 m environ.

II. LE MILIEU NATUREL

A- Milieu physique

1- Relief Le Parc National de Ranomafana est à cheval entre le versant oriental des hautes terres et la partie orientale de basse altitude. Les sites où se trouvent l’espèce et son hôte sont généralement des vallées plus ou moins étroites ou bien des bas versants dans lesquels se trouvent des petites rivières ou des affluents d’un plus grand cours d’eau.

2-Climat Cette région est comprise dans le Bioclimat de type perhumide (Cornet, 1974) et elle fait partie de la flore du vent tempéré (Humbert, 1965 ; Koechlin et al, 1974)

- 9 -  Températures Les valeurs des moyennes mensuelles des températures sont présentées dans le tableau ci-dessous.

Tableau 01 : Valeurs mensuelles des moyennes de température

Mois Jui Aoû Sep Oct Nov Dec Jan Fév Mar Avr Mai Jui T°min 12,5 12,3 13,7 15,6 17,4 18,8 19,4 19,2 18,6 17,6 14,7 12,4 T°max 23,6 24,2 26,3 28,7 29,6 30,2 30 30 28,4 28,2 26,1 24,1 T°moy 18,1 18,3 20 22,2 23,5 24,5 24,7 24,6 23,5 22,9 20,4 18,3

Les températures moyennes minimales (12,3°c) sont enregistrées en Juillet et Août tandis que les moyennes maximales (30,2°c) sont en Décembre, Janvier et Février (Fig1).

40

30

20 10

Température (°C) Température 0 Jui Aoû Sep Oct Nov Dec Jan Fév Mar Avr Mai Jui Mois T°min T°max T°moy Figure 01 : variation mensuelle des températures

 Les précipitations Cette région fait partie de la zone à forte pluviosité et reste humide presque toute l’année. Ce qui constitue une des conditions favorables à l’épanouissement des orchidées épiphytes.

- 10 - Tableau 02 : Valeurs mensuelles des moyennes de précipitation

Jui Aoû Sep Oct Nov Déc Jan Fév Mar Avr Mai Jui Pluie 102,9 106,3 67,7 66,1 170 352 410,3 410,8 414,3 136,8 85,5 96,1

Jours 15 12 9 9 16 19 20 18 22 15 13 13

Les précipitations les plus fortes sont enregistrées de Décembre jusqu’à Mars tandis que Septembre et Octobre sont les plus secs.

500 30 400 20 300 200 10 100 0 0

Nombre Nombre de jours Précipitations (mm)Précipitations Jui Aoû Sep Oct Nov Déc Jan Fév Mar Avr Mai Jui Mois Précipitations Jours

Figure 02 : variation moyenne mensuelle des précipitations

 Diagramme ombrothermique (DOT) Ce diagramme nous permet d’estimer la durée de la saison sèche d’une zone donnée par une synthèse des données pluviométriques et de température sur un même graphique (l’échelle de la température est le double de celle des précipitations) Ranomafana ne présente pas de saison sèche, cette région reste humide toute l’année.

- 11 - 500 250 400 200 300 150 200 100 100 50 0 0

Température (°C) Température

Précipitations (mm)Précipitations Jui Aoû Sep Oct Nov Déc Jan Fév Mar Avr Mai Jui Mois Précipitations T°moy

Figure 03 : Courbe ombrothermique

 Humidité relative (%) L’humidité relative exprime la teneur en vapeur d’eau de l’air. Cette humidité est générée à priori par les plans d’eau et la transpiration des végétaux mais surtout par le vent humide apporté par l’Alizé.

Tableau 03 : Humidité relative

Mois Jui Aoû Sep Oct Nov Déc Jan Fév Mar Avr Mai Jui Humidité % 84 83 79 76 79 82 83 83 85 84 84 84

Ces fortes moyennes d’humidité de cette zone favorisent l’abondance des plantes hygrophytes (les mousses et les algues) qui caractérisent cette forêt dense orientale.

90 85 80 75

Humidité (%) 70 Jui Aoû Sep Oct Nov Déc Jan Fév Mar Avr Mai Jui Mois Humidité %

Figure 04 : variation moyenne mensuelle de l’humidité

- 12 -  Le Vent La région de Ranomafana est sous le régime du vent Alizé de secteur Est - Sud Est et elle appartient au domaine du vent (Koechlin et al, 1974).

 Le bioclimat Les données climatologiques confirment que le parc National de Ranomafana appartient au bioclimat régional de type perhumide tempéré (Koechlin et al, 1974).

3-Cours d’eau Cette région est traversée par le fleuve Namorona qui avec d’autres rivières comme le faraony, Faravory, Ivanana et leurs nombreux affluents constitue un réseau hydrographique important qui contribue à l’augmentation de l’humidité atmosphérique.

B- Milieu biotique

1- Flore et végétation Plusieurs étages de végétation sont rencontrés dans la région de Ranomafana (ANDRIANARISOA, 2004) et notre zone d’étude se trouve dans la strate de la forêt dense humide sempervirente de moyenne altitude. Environ 1000 espèces de plantes réparties en 117 familles ont été récoltées dans le parc selon la base de données du Missouri Botanical Garden : Tropicos. La plupart des familles rencontrées dans les forêts denses humides sempervirentes de l’île, à savoir : les Myrtaceae ; les monimiaceae ; les Rubiaceae ; les Sterculiacae et Lauraceae (Schatz et Malcomber ; Turk, non publié) ont été observées et caractérisant cette forêt.

2- Faune Le Parc National se caractérise aussi par une grande diversité faunistique. Lémuriens et Oiseaux constituent un pôle d’intérêt particulier de la zone mais les autres Classes sont également bien représentées comme les Reptiles.

- 13 - 3- Hommes et leurs activités

 Nature ethnique Deux villages se trouvent à proximité de notre site d’étude : Bevohazo à l’Est et Ambatolahy au Sud, au bord de la nationale 25. Ils sont tous deux peuplés par deux ethnies plus ou moins mélangées : les Betsileo et les Tanala.

 Activités Les petites cultures vivrières (riz, haricots, manioc, etc….), l’élevage traditionnel de zébu ainsi que la pêche en eau douce constituent les principales activités de la population locale. Mais une partie de cette population trouve aussi leur part d’activité dans la conservation et l’exploitation du Parc National selon le principe de gestion participative sur lequel se base la gestion de ces aires protégées. Ces activités concernent : le guidage des visiteurs ou chercheurs ; l’appui dans le contrôle et la surveillance de tous les secteurs du parc.

III. HISTORIQUE DU SITE

Cette zone de Ranomena faisait l’objet d’une importante prospection d’or à l’époque de la colonisation (d’où le nom de la rivière), ce fait a accentué la dégradation rapide de cette portion de forêt. Il existe encore actuellement des traces de ces exploitations d’autrefois sur la végétation actuelle dans ce secteur : les grandes clairières formant des sortes de « trous » dans cette forêt.

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Chapitre II

MATERIEL ET METHODES

- 15 - Chapitre 2 : MATERIEL ET METHODES

I – MATERIEL D’ETUDE

D’après le système de classification de DRESSLER R. (1993), la Famille des Orchidaceae renferme 5 sous familles dont celle des Vandoidae à laquelle s’apparente le Genre Eulophiella. Cette classification est basée, sur l’anatomie, la cytologie et la micromorphologie.

A- Classification systématique REGNE : VEGETAL EMBRANCHEMENT : SPERMAPHYTES Sous EMBRANCHEMENT : ANGIOSPERMES CLASSE : MONOCOTYLEDONES Sous CLASSE : LILIIDAE ORDRE : ASPARAGALES FAMILLE : ORCHIDACEAE TRIBU : CYMBIDIEAE GENRE : Eulophiella ESPECE : roempleriana

B- Description de l’espèce Eulophiella roempleriana est une orchidée épiphyte endémique de la forêt humide orientale de Madagascar. D’après ce qui a été décrit par Humbert (49ème famille, tome I) et suivant nos observations sur terrain, Eulophiella roempleriana possède les caractéristiques morphologiques suivantes :

 Appareil végétatif

Le rhizome : c’est l’organe de fixation (1,3 – 6 cm de diamètre) mais aussi d’ancrage des pseudo bulbes fusiformes (8 – 28 x 2,5 – 4 cm) sur lesquelles partent les feuilles.

- 16 - Les feuilles : lancéolées, elles sont très grandes pour cette orchidée (90 – 120 x 8 – 18 cm), atténuées vers les 2 extrémités : en pétiole vers la base et en pointe vers le sommet; 4 à 8 feuilles partent des pseudo bulbes mais peut aller jusqu’à 11 feuilles dans les meilleures conditions (comm. Pers) Les rejets qui vont assurer la relève naissent à l’aisselle des 2 premières feuilles de chaque individu en fleur.

 Appareil reproducteur

L’inflorescence : elle peut atteindre 2 m de long avec une grappe jusqu’à 40 cm de long qui porte 15 à 25 fleurs. Un individu émet en général 1 ou 2 inflorescences depuis la 3ème ou la 4ème feuille.

La fleur:  Le Périanthe : il est long de 8 à 9 cm de diamètre, rose pourpre avec les extrémités des lobes nettement plus foncés.

Pièces florales caractéristiques Taille (mm)

Sépales Obovales, oblongues 35 - 45 x 25 - 30 (2 latérales, 1 médian) Finement multinerves

Obovales arrondis au Pétales sommet 40 - 45 x 25 - 30 (2 latérales) 16 nervures fines

 Le labelle : il est suboriculaire (45 – 40 mm) divisée au sommet en 4 lobes arrondis, la base mesure jusqu’à 15 mm dont au-dessus se trouve une large gouttière médiane à bord de plus en plus saillant terminé en ce point par 2 lamelles épaisses et arrondies en avant avec entre ces lamelles une carène épaisse et verticale, cette carène et les deux lamelles sont prolongées jusqu’à la base des lobes médians par 3 carénules qui se termine par 3 lamelles verticales épaisses, obtuses et haute de 5 mm.

- 17 -  La colonne stigmatique: elle mesure 2 - 2,5 cm de haut, épaisse et creusée en large gouttière avec les rebords saillants, la moitié inférieur de ces rebords se terminant sur le pied par dilatation arrondie.

 L’Anthère : il possède un appendice étroit et obtus

 L’ovaire : il est toujours infère et est long de 4,5 cm environ.

Photo 01 : Fleur d’Eulophiella roempleriana

Sépale médian

Pétale latéral

Colonne stigmatique Sépale latéral

Lamelle Labelle

Gouttière

Johary A.

Fleur d’Eulophiella roempleriana

- 18 - Johary A.

Photo 02 : Habitat d’Eulophiella roempleriana

C- Description de l’hôte Pandanus utilis est un arbre vivant dans les endroits à forte humidité comme les marécages ou le long des cours d’eau. Le tronc est très coriace et revêtu de nombreuses épines de forme conique plus ou moins arrondies à leur base. La hauteur moyenne de ces arbres est 6 à 8m mais quelquefois certain pied peuvent atteindre jusqu’à 14m. Une couronne de grandes feuilles épaisses et lancéolées s’ouvre en parasol au sommet du tronc et Eulophiella roempleriana vit en hauteur au milieu de toutes ses feuilles épineuses du Pandanus.

- 19 - Johary A.

Photo 03 : Pandanus utilis

D- Distribution géographique Jusqu’à présent, cette espèce se rencontre dans la forêt humide orientale dans la province de Fianarantsoa et de Toamasina, dans les localités suivants : - Province de Fianarantsoa : PN de Ranomafana, forêt de Vevembe à Vondrozo - Province de Toamasina : Vatomandry, Andasibe-Mantadia (PN et RS), Iles aux nattes (cf. carte 01).

- 20 - II- METHODOLOGIE

A- Localisation et caractérisation du site d’étude

1-Recherches préliminaires Une série de documentation a été réalisée avant la descente sur le terrain afin de rassembler toutes les données disponibles sur l’espèce à étudier mais aussi sur la zone d’étude. Cela a été nécessaire afin de préciser la localisation et la prospection du site de travail. La consultation d’herbiers, diverses publications et ouvrages se rapportant sur l’espèce ainsi que différents types de cartes ont été essentiels.

2-Caractérisation Après la prospection du site, nous avons enregistré toutes les informations à propos du site d’étude à savoir : - Superficie (m²) = [longueur × largeur] portion cours d’eau. - Coordonnées géographiques (GPS) - Orientation - Exposition - Position topographique - Insolation - Exposition au vent - Humidité - Substrat - Flore et végétation

B- Analyse de la structure de la population Dans le cas de l’étude d’une espèce menacée comme Eulophiella roempleriana , l’établissement de son statut écologique est important. Cependant ce statut ne sera dressé qu’à partir de plusieurs critères définis par l’UICN* (2001) dont l’évaluation de la structure de la population c'est-à-dire la connaissance des différents éléments qui la compose ainsi que leurs caractéristiques* : les sous- population, les groupes distincts et surtout la composition en individus de la population. (*) Taille, distribution ou répartition, composition.

- 21 - 1- Méthode d’inventaire et classement des individus  Méthode d’inventaire Pour le comptage des individus de la population étudiée, nous avons procédé par des transects discontinus vu que le comptage devait se faire le long d’un cours d’eau très sinueuse. La largeur des transects a été fixée à 4m et leurs longueurs étaient variables suivant la droiture maximum offerte par les portions du cours. La surface de relevé total est la somme des unités de relevé du transect.

 Mode de classement des rejets La composition en individus de la population définit sa structure selon BROWER et al. (1990). Les individus sont classés en deux catégories par rapport à leur origine. D’une part nous avons les rejets qui proviennent de la multiplication végétative de la plante et d’autre part il y a ceux qui sont issus des graines, obtenues par la voie sexuée : les plantules. L’ensemble des rejets et les plantules vivant isolés sur un pied de Pandanus a été considéré comme une colonie. En effet, la détermination de la structure de la population d’Eulophiella consiste à compter en premier lieu le nombre de sous- population ainsi que le nombre de colonies à l’intérieur du site et à déterminer en second lieu la composition en rejets et en plantules de la population.

Dans notre étude, les rejets ont été répartis en 2 classes en se basant sur les définitions de TREMBLAY (2002) :  Les rejets adultes matures qui regroupe les individus qui ont produit des inflorescences avant et pendant la période d’observation.  Les jeunes rejets correspondent aux individus ayant un nombre réduit de feuilles (3 à 8 feuilles), leur taille et leur verdure sont visiblement atténuées par rapport aux individus adultes et ils ne possèdent pas encore d’organe reproductif (inflorescences).

- 22 - 2-Estimation de la densité de la population La densité de la population exprime le nombre d’individus présents A sur une surface de relevé r (GUINOCHET, 1973). Elle est évaluée à partir de la formule suivante :

D = A / r

D : densité de la population A : nombre d’individus comptés r : surface de relevé La surface de relevé est représentée par la surface occupée par l’espèce E. roempleriana

3-Calcul du Taux de régénération de l’espèce Le taux de régénération s’obtient par la formule de ROLLET (1983)

n Tr = x 100 N

Tr : Taux de régénération par graine ou par multiplication végétative N : Nombre de semenciers n : individus de régénération Les semenciers sont formés par les rejets adultes reproductifs ou non tandis que les rejets juvéniles et les plantules issues des graines sont considérés comme les individus de régénération.

Référence des valeurs Taux Tr< 100 % 100 < Tr < 1000 % Tr > 1000% Régénération Faible moyen élevé

4- La prédiction du futur déclin C’est une méthode permettant l’estimation de la réduction des individus d’une population dans l’avenir. Elle est calculée par la formule de SCHATZ et Al. (2000) :

- 23 - Fd (%) = (nT- n AP/ nT) x 100

nT : nombre total de sous population nAP : nombre de sous population dans les aires protégées nT- nAP : nombre de sous population hors des aires protégées

Cette estimation est basée sur une supposition importante à savoir que les populations dans les aires protégées sont les seules à persister après trois générations malgré les facteurs de dégradation (les feux de brousse, la culture sur brûlis, les collectes de spécimen et la faible capacité à se régénérer) qui peuvent causer la perte des habitats naturels à Madagascar ainsi que la perte des espèces (SCHATZ et Al., 2000).

5- Distribution de l’espèce par rapport à son hôte

Nous avons étudié la répartition des individus d’Eulophiella roempleriana suivant différent classes de hauteur des Pandanus afin de déterminer si une relation existe entre l’abondance de l’orchidée et la hauteur maximale offerte par son hôte.

La corrélation est définie comme une mesure de la liaison entre deux variables xi et xk et elle est quantifiée par le coefficient de corrélation. (LEGENDRE, L. ; LEGENDRE, P., 1979).

La significativité des valeurs de la corrélation est estimé par une valeur de référence R définie par la formule de DAGNELIE (1986) : t α : t de Student avec α = 0,05 et t 0,05 = 2 N : effectif ou nombre d’individus observés R : seuil de significativité du coefficient de corrélation

t  R = N  t   t  ²

- 24 - C- Etude de la Reproduction 1-Détermination du cycle phénologique Le cycle phénologique défini la durée relative d’un stade de développement d’une plante à savoir la phase végétative, la phase de reproduction comprenant la floraison et la fructification.

2-Suivi de la floraison  Anthèse L’anthèse est définie comme l’ensemble des phénomènes qui se manifestent depuis l’ouverture de la fleur jusqu’à sa fanaison.  Ouverture de la fleur Nous avons fait une suivie périodique de dix boutons floraux issus de dix inflorescences différentes. Les observations ont été effectuées tous les jours vers neuf heures du matin et cela jusqu’à leur ouverture maximale. La progression de l’ouverture a été mesurée en suivant avec une règle graduée l’écartement des deux pièces les plus externes du bouton ; c'est-à-dire les deux sépales latéraux.

 Phases sexuelles L’apparition des phases sexuelles mâle et femelle a été observée sur quelques fleurs lors ce suivi. La phase femelle a été déterminée par l’apparition d’une couche brillante sur la surface stigmatique et la phase mâle correspond à la maturation des pollinies. Les observations ont été réalisées environ au 6ème jour du suivi de l’ouverture des fleurs.

 Durée de la floraison Des observations ont été réalisées sur 10 fleurs repérées depuis l’état de bouton floral jusqu’à leur fanaison afin de déterminer la durée de l’anthèse.

Pour chaque fleur (tombée précocement) l’opercule au-dessus de la colonne a été soulevé pour vérifier la présence ou l’absence des pollinies; les fleurs sur lesquelles une ou deux pollinies sont absentes ont été considérées comme visitées.

- 25 -  Fragrance Faute de matériels adéquats pour mesurer l’émission de parfum par les fleurs, nous avons détecté et évalué l’intensité de la fragrance par l’odorat. Les expériences ont été effectuées pendant deux jours, de 5h à 9h la matinée et de 16h à 19h le soir. L’émission d’odeur a été enregistrée toutes les heures et catégorisée comme suit : - Nulle : 0% - Faible : 5 à 25% - Moyen : 30 à 60% - Forte : plus de 70%

3-Etude de la pollinisation  Activité des visiteurs Vu que l’observation directe des fleurs n'est pratiquement pas faisable, nous avons effectué l’étude du transfert de pollinies. En effet, cette méthode permet d’évaluer le degré d’activités des insectes visiteurs.

 Système de pollinisation Jusqu’à présent, la pollinisation d’Eulophiella roempleriana est encore très mal connue. Comment se déroule-t-elle ? Quel est son pollinisateur ? Telles sont des questions auxquelles nous ne pouvons qu’émettre notre hypothèse à justifier.

La capacité de produire le nectar est absente dans beaucoup d'espèces d'orchidées (ACKERMAN 1986; DAFNI 1987) comme d’E. roempleriana . Le mimétisme c'est-à- dire l’imitation des attraits (morphologie, couleur, odeur) d’une autre plante est souvent une alternative dans de cas similaire. Un exemple est le cas de Disa ferrugine (ORCHIDACEAE), une orchidée du Cape (Afrique du sud), qui devait imiter la morphologie florale d’une autre plante Tritoniopsis triticea (IRIDACEAE) afin d’assurer sa pollinisation.

- 26 - Nous avons procédé dans un premier temps à essayer de repérer une plante répondant aux conditions nécessaires pour être considéré comme un modèle potentiel pour Eulophiella, ces conditions étant : - même période de floraison des deux espèces (co-blooming flowers) - ressemblance évidente d’un caractère facilement reconnaissable (morphologie, couleur) - distribution géographique similaire.

En second lieu, des échantillons de fleurs d’Eulophiella et de son modèle ont été prélevés puis analysés pour confirmer leur similarité par une analyse de leur reflectance par rapport à plusieurs rayonnements avec différentes longueurs d’ondes. Si leur reflectance sont similaires cela signifie qu’ils ont la même signature ondulatoire pour les yeux de l’insecte pollinisateur (du modèle) qui pourrait être attirés par les fleurs d’Eulophiella roempleriana .

4-La fructification L’étude de la fructification et la collecte d’échantillon ont été réalisées trois mois après la floraison.  Description et mesures du fruit Les fruits collectés ont été décrits de visu puis mesurés avant d’être utilisés pour les expérimentations en laboratoire.  Calcul du taux de fructification (TF) Le taux de fructification est calculé en faisant le rapport entre le nombre de fruits formés et le nombre total de fleurs sur x échantillons d’inflorescences données. Dans notre cas, nous avons considéré le nombre d’inflorescences présentent sur 100 pieds de Pandanus pris au hasard dans le site.

D- Vérification de la spécificité à l’hôte Cette partie de notre étude consiste à vérifier si vraiment Eulophiella roempleriana est spécifique au Pandanus utilis c’est à dire essayer de trouver s’il existe d’autre hôtes éventuels pour cette espèce.

- 27 - 1- Travaux préliminaires Nous avons consulté des ouvrages et divers rapports sur des études réalisées sur d’Eulophiella roempleriana afin de vérifier si l’existence de nouvel hôte a été mentionné et si c’est le cas comment le localiser.

2- Prospection sur terrain Un repérage des points où se trouvait le nouvel hôte a été fait avec des guides locaux. Une fois sur place, nous avons effectué un comptage le long des deux rivières où se trouvent les orchidées et nous avons noté les caractéristiques (Hauteur max, Dhp, Phénologie) de chaque hôte ainsi que la surface de relevé.

3- Identification et description Le nouvel hôte a été d’abord identifié sur terrain par les guides locaux puis l’identification a été confirmée avec la base de données Tropicos (MBG). Par ailleurs, à défaut d’échantillon d’herbier, des clichés photos ont été prise afin d’appuyer cette description

4- Etude comparative des hôtes Après la détermination, les paramètres de relevé effectué sur les deux hôtes ont été confrontés pour essayer de définir la préférence de l’espèce par rapport à ses hôtes et aussi pour connaître l’influence de ces derniers sur la présence ou non d’Eulophiella roempleriana .

E- Analyse de la germination La technique de vitropropagation des plantes a été largement utilisée en vue d’une production de plantes horticoles et ornementales (MURASHIGE, 1977). C’est une technique de multiplication intensive qui a été adapté aux Orchidées endémiques malgaches menacées dans le but d’obtenir des plantes saines, en toute saison, avec une vitesse de multiplication très élevée (RAHELIVOLOLONA, 2005).

La germination asymbiotique est l’une des méthodes de multiplication adaptée à la culture des espèces d’orchidées et elle consiste à faire germer les graines d’orchidées dans un milieu contenant tous les éléments nutritifs dont l’espèce a besoin.

- 28 - 1-Matériels d’études Des fruits qui sont des capsules non éclatée ont été collectés environ trois mois après leur pollinisation afin d’assurer un degré optimal de maturité pour la mise en culture.

Ils ont été conservés au frais dans un réfrigérateur car les graines ne sont mises en culture que 04 jours après la collecte. Ces fruits sont issus de la pollinisation naturelle des fleurs dans leur habitat.

2-Matériels de laboratoires Le laboratoire est composé de trois pièces principales disposant de matériels correspondants : - une salle de préparation : milieu de culture ; stérilisation ; lavage - une salle d’ensemencement dans laquelle toutes les manipulations stériles ont été effectuées - une salle de culture ou d’incubation

Deux catégories de matériels sont indispensables pour une culture in vitro d’orchidée, nous avons ceux nécessaires pour :  la stérilisation - une étuve : utilisée pour la stérilisation à sec des verreries et des instruments de manipulation (pinces, spatules,…) - un réfrigérateur : nécessaire pour la conservation du matériel végétal ainsi que des solutions mères des produits utilisés. - Un autoclave vertical à chauffage électrique pour la stérilisation humide, à température relative de 120°C et à une pression de 1.1 bar + Cet appareil sert à stériliser les milieux de culture préparés, les papiers filtres, les verreries et l’eau distillée nécessaire pour le semis. - Une hotte à flux laminaire horizontal : c’est un appareil servant à stériliser l’environnement de travail en éliminant toutes particules contenues dans l’air par le balayage permanent d’un flux laminaire.

- 29 -  la fabrication des milieux de culture - Un distillateur : fournit l’eau distillée - Une balance de précision : permet la pesée des divers composants pour chaque milieu (macro et micro éléments, sucres, solidifiant,…) - Un ph-mètre : utilisé pour vérifier et ajuster le pH des solutions préparées - Un agitateur magnétique : servant à bien mélanger les solutions

3-Choix et préparation des milieux de culture  Le type de milieu La réalisation d’une culture in vitro nécessite la connaissance des différentes opérations et techniques de culture. Dans la mise en culture, il est impératif de respecter les conditions rigoureuses d’asepsie dans lesquelles doivent se dérouler l’expérience.

Nous avons adopté la culture asymbiotique des graines d’Eulophiella roempleriana c’est à dire qu’on avait utilisé des milieux dépourvus de champignon symbiotique qui fournit les réserves nutritives nécessaire faisant défaut aux graines d’orchidée. Ce rôle est substitué par un apport de tous les éléments nutritifs nécessaires au développement des graines d’orchidée.

 Préparation du milieu Un milieu de culture se compose essentiellement de sels minéraux, d’élément organiques et éventuellement de phytohormones appelées aussi régulatrices de croissance. Le mélange forme une solution aqueuse qui est solidifié par l’ajout de substance gélifiante comme l’Agar Agar extraite d’algues ou de produit synthétique tel le phytagel.

Les différentes étapes de la préparation :  1ère étape : Toutes les solutions et les produits conservés dans le réfrigérateur ont été retirés au moins 15 minutes avant la préparation.

- 30 -  2ème étape : Les éléments constitutifs de chaque type de milieu ont été ajoutés un à un dans de l’eau distillée en respectant l’ordre suivant :  Les macroéléments : certains proviennent de solution mères préparées au préalable, d’autres ont été pesés.  Les micro-éléments viennent en suite, ils ont été prélevés sur des solution mères car ils sont généralement de petite quantité.  Les mélanges organiques complexes comme l’hydrolysat de caséine  Le Fer sous forme de tartrate y a été ajouté avec d’autres extraits organiques comme la pulpe de banane ou le lait de coco.  Le charbon actif, le solidifiant et le sucre ne sont ajoutés qu’en dernier.

Remarque : Il faut noter que la solution préparée a été bouillie, mélangée et agitée vivement de façon continue. Le sucre, le charbon et le phytagel n’ont été additionnés qu’après vérification puis ajustement* du pH à la valeur convenable selon le type de milieu.

(*) Le pH est ajusté à une certaine valeur fixe par ajout d’acide chlorhydrique HCl (pour abaisser) ou par ajout de soude NaOH (pour augmenter).

 3ème étape : Les milieux ont été portés à ébullition ; après nous avons ajouté de l’eau distillée pour compenser l’évaporation.

 4ème étape : Les milieux fabriqués ont été versés dans un Erlène Meyer où par la suite ils ont été répartis dans des tubes à essai bouchés par du coton cardé ou par des bouchon hermétiques plastiques. Les trois types de milieu furent distribués dans 144 tubes à essai dont 72 pour MS ; 36 VW ; 36 JW.

- 31 -  5ème étape : Ces tubes à essai contenant les milieux avec tous les matériels nécessaires à l’ensemencement (pinces, lames, boîte de Pétri ; papier alu..) ont été stérilisés par autoclavage qui est un procédé consistant à tuer les germes présents à la chaleur humide de 110°-112° c ; à une pression de 1,1 bar pendant environ 20 minutes.

4-Mise en culture  Désinfection des fruits Après avoir lavé les fruits à l’eau du robinet et avec du savon, nous avons procédé à une stérilisation préalable par un passage dans l’eau de javel dilué au tiers suivi d’un rinçage, puis par un trempage dans du chlorure de mercure (HgCl2) suivi encore d’un rinçage et enfin dans l’alcool 90° trois fois de suite avant de les flamber. La hotte a été mise en marche 20 minutes avant la culture.  Semis des graines Les matériels de dissection et d’ensemencement doivent être toujours désinfectés dans l’alcool et le feu avant et après chaque utilisation. Des capsules encore vertes ont été sectionnées en deux suivant leur longueur afin d’atteindre les graines. Ces graines ont été prélevées à l’aide d’une pince, étalées soigneusement sur le milieu solidifié à l’intérieur de chaque tube à essai ; puis les tubes ensemencés sont désinfectés par un passage à la flamme sur la bouche du tube avant de la fermer avec du coton cardé et du papier aluminium.

5- Evaluation du taux de germination La capacité ou taux de germination, définie comme étant le pourcentage de semences capable de germer dans des conditions bien déterminées (COME, 1970 ; CHAUSSAT & DEUNF, 1975) ; est évaluée en nombre de protocormes verts obtenus divisé par le nombre de graines semées. Cependant, étant donné la taille des graines d’E. roempleriana et leur grand nombre, nous avons considéré comme unité dans cette évaluation l’ensemble des graines contenues dans un tube à essai. Ainsi, le taux de germination serait estimé par le rapport entre le nombre de tubes contenant des protocormes et le nombre total de tubes lors du semis pour un type de milieu déterminé.

- 32 - F- Menaces et risques d’extinction 1- Menaces Les menaces et pressions entièrement d’origine anthropiques ont été évaluées à partir de constatation sur terrain ; pour cela nous avons observé : - les traces de prélèvement de spécimen de l’espèce - la présence ou non des traces d’activités anthropiques, - l’accessibilité et la fréquentation des populations riveraines des sites où se trouve l’espèce

2- Evaluation des risques d’extinction (méthode UICN) Plusieurs critères prédéfinis par cet organisme permettent l’inscription d’une espèce dans les différentes catégories de menace d’extinction. Ces critères concernent en général la population de l’espèce concernée (sa taille, sa composition en individu matures), la répartition géographique, l’habitat…, résumés dans le tableau ci-dessous.

Tableau 04 : Critères d’évaluation des risques d’extinction selon l’UICN (2001)

En danger critique Critères En danger (EN) Vulnérable (VU) d’extinction (CR) A. Population en déclin à cause de la : - réduction de la Réduction des Réduction des Réduction des population effectifs ≥ 90% effectifs ≥ 70% effectifs ≥ 50% - perte d’habitat depuis 10 ans ou depuis 10 ans ou depuis 10 ans ou - exploitation trois génération trois génération trois génération sélective - effets des taxons introduits

Zone d’occurrence Zone d’occurrence Zone d’occurrence B. Distribution <100 Km ² <5000 Km ² <20.000 Km ² restreinte et déclin OU OU OU ou fluctuation Zone d’occupation Zone d’occupation Zone d’occupation <10 Km² <500 Km² <2000 Km² C. Population de Nombre d’individus Nombre d’individus Nombre d’individus petite taille et en matures <250 matures <2.500 matures <10.000 déclin

D. Population très Population à moins Population à moins Population à moins

- 33 - petite ou restreinte de 50 individus de 250 individus de 1.000 individus matures matures matures E. Probabilité d’extinction à l’état >50 % en 10 ans ou >20 % en 20 ans ou sauvage à partir >10 % en 100 ans trois génération cinq génération d’une analyse quantitative

Les données ainsi obtenues sur terrain, seront confrontées avec ces critères de classement afin de dégager la catégorie la plus adaptée au statut de l’espèce étudiée.

Les catégories IUCN et leurs significations sont les suivantes :  Eteint (Ex) : Un taxon est dit « éteint »lorsqu’il ne fait aucun doute que le dernier individu est mort.

 Eteint à l’état sauvage (EW) : se dit d’un taxon qui ne survit qu’en culture, en captivité ou dans le cadre d’une population naturalisée, nettement en dehors de son ancienne aire de répartition.

 En danger critique d’extinction (CR): se dit d’un taxon dont les meilleures données disponibles indiquent qu’il est confronté à un risque extrêmement élevé d’extinction à l’état sauvage.

 En danger (EN) : se dit d’un taxon dont les meilleurs données disponibles indiquent qu’il est confronté à un risque très élevé d’extinction à l’état sauvage.

 Vulnérable (VU) : se dit d’une espèce qui fait face à un haut risque d’extinction à l’état sauvage dans un futur à moyen terme.

 Quasi menacée (NT) : une espèce est dite « Presque menacée » quand elle a été évaluée et ne remplit pas les critères du groupe « Menacé » mais qu’elle est près de les remplir ou qu’elle le serait dans un proche avenir.

- 34 -  Préoccupation mineure (LC) : se dit d’un taxon lorsqu’il n’est ni « en danger critique, ni en danger ni vulnérable, ni presque menacé. Dans cette catégorie sont inclus les taxons largement répandus et abondants.

 Données insuffisantes (DD) : les informations sont insuffisantes pour procéder à l’estimation du risque d’extinction.

 Non évalué (NE) : Le taxon n’a pas encore été confronté aux critères

Les liens entre les différentes catégories sont représentés sur la figure suivante :

Eteint à l’état sauvage

En danger critique

Données adéquates Menacé En danger

Vulnérable

Préoccupation

Faible risque Presque menacée

Pas concerné Données manquantes

Figure 05 : Structure des catégories IUCN (1994)

- 35 -

Chapitre III

RESULTATS ET INTEPRETATIONS

- 36 - Chapitre 3 : RESULTATS ET INTERPRETATIONS

I- CARACTERISTIQUE DES SITES D’ETUDE

Notre principal site est localisé à Ranomafana, mais une partie de l’étude a nécessité notre déplacement au Parc National de Mantadia Andasibe.

Tableau 05 : caractéristiques des sites

Caractéristiques Site 01 : Ranomafana Site 02 : Andasibe Mantadia

Antanifotsy Localités Menavato Sahasarotra Nord (Ranomena) Superficie (ha) 0,36 ha 0,28 ha 0,49 ha 21° 12’ Sud 18° 40’ Sud 18° 46’ Sud Coordonnées 47° 26’ Est 48° 17’ Est 48° 28’ Est géographiques Alt: 969 m Alt : 1100 m Alt : 1010 m Orientation Nord -Est Est-Ouest Ouest-Est Position Bas versant Vallée Bas versant topographique Exposition Ouest Insolation forte forte moyenne Exposition au vent exposé exposé Peu exposé Humidité forte forte forte Sols riches en litière Sols riches en Sols pauvres en Substrat (10cm) litière (8 cm) litière (5 cm)

Végétation Forêt dense humide plus ou moins dégradé

- 37 - II- STRUCTURE DE LA POPULATION

A- Composition en individu de la population

 Population de Ranomafana La population de Ranomafana est représentée par une seule grande sous population connue jusqu’à présent, celui de Ranomena /Antanifotsy. Elle est formée de 395 colonies qui renferment 1283 rejets et 183 plantules qui sont structurés comme suit :

Tableau 06 : structure de la population d’Eulophiella roempleriana

Classes Rejets adultes Rejets juvéniles Plantules Total matures 947 336 183 Effectif 1466 (64.40 %) (22.92 %) (12.48 %)

(*) Surface d’étude = 3200 m²

structure de la population d'Eulpohiella roempleriana

12%

23% Rejets adultes Rejets juvéniles Plantules 65%

Figure 06 : Structure de la population Eulophiella roempleriana

La population est constituée essentiellement par des individus adultes, ce cas de figure suppose un faible succès de la reproduction pour l’espèce.

- 38 - En effet, la reproduction sexuée est la moins efficace avec seulement 12 % de plantules formées et bien que la multiplication végétative présente un meilleur taux (23%), cette population est caractérisée par une tendance au vieillissement.

 Population de Mantadia Huit sous populations ont été repérés à Mantadia par TOKIHENTSOA en 2004 dont cinq à l’intérieur du PN et les trois autres en dehors de l’aire protégée. Nous n’avons pu réaliser des relevés que dans 2 de ces sites (Menavato et Sahasarotra) ; compte tenu de la durée limitée de notre descente sur terrain.

Tableau 07 : composition de la population de Mantadia

Classes Rejets adultes Rejets juvéniles Plantules Sites d’étude matures

Menavato 140 105 34 Sous-population 1

Sahasarotra-Nord 273 195 124 Sous-population 2

413 300 158 TOTAL (47,42 %) (34,44 %) (18,14 %)

(*)Surfaces de relevé = [longueur × largeur] portion cours d’eau. Les distances ont été évaluées sur carte. = 7.700 m²

Structure des 2 sous population

18%

48% Rejets adultes Rejets juvéniles Plantules

34%

Figure 07 : Structure des 2 sous population

- 39 -

La proportion des individus jeunes est à peu près équilibrée avec les rejets adultes. Cette structure des sous populations de Mantadia suppose un meilleur taux de régénération par rapport à celle de Ranomafana, Cela peut signifier que les perturbations de l’habitat de l’espèce sont moins accentuées dans le PN de Mantadia.

B- Densité de la population La surface de relevé est estimée à 2800 m² ; c’est la surface occupée par l’espèce et elle est représentée par la somme des sections de transects établis. La superficie totale du site est d’environ 14000 m² ou 1,4 ha, ce qui exprime approximativement une occupation de 20 % de la surface d’étude. Nous avons recensé 1466 individus au total dans le site dont 1283 rejets et 183 plantules, ce qui donne une densité de 0.5235 individu / m² soit environ un individus tous les 2m².

C- Potentiel de régénération de l’espèce Le taux de régénération de la population d’Eulophiella roempleriana est largement en dessous de la moyenne prescrite (entre 100% et 1000 %).

Tableau 08 : Taux de Regénération

Nombre de semenciers (1) 947

Nombre d’individus de régénération (2) 519

Taux de régénération (2) / (1) TR = 54.80 %

- 40 - D- Distribution relative et corrélation des caractères 1-Distribution La hauteur maximale de l’hôte peut être considérée comme un des facteurs de distribution des individus de la population d’après les résultats de l’étude résumés ci – après.

14à16 1,51% Série1

12à14 0,50%

10à12 5,55%

8à10 33,83%

6à8 33,60%

4à6 19,70%

Classe des hauteurs max. (m) max. hauteurs des Classe 2à4 5,31% Abondance Eulophiella

Figure 08 : distribution relative d’E. roempleriana

Plus de 66 % des individus repérés dans le site se trouve à plus de 6m de hauteur, ce qui nous amène à avancer que la luminosité pourrait être un facteur important pour la croissance de l’espèce et de la population.

Ainsi, pour confirmer cette hypothèse nous avons procédé à une analyse statistique des données relatives aux deux caractères : hauteur maximal du Pandanus et abondance numérique de l’épiphyte.

- 41 - 2- Corrélation hauteur abondance Dans cette analyse, deux variables ont été considérées : - le caractère de l’hôte : Hauteur maximale - le caractère de l’orchidée : abondance numérique La valeur seuil de significativité R est obtenu comme suit :

 tα = 2  N = 392  D’où : R = 0.100 Après traitement des données avec le logiciel (Microsoft Excel), nous avons le résultat dans le tableau 00

Tableau 09 : Matrice de corrélation Variables AbE Hm AbE 1 0,122 Hm 0,122 1

Les valeurs des coefficients de corrélation sont significatives à partir d’un seuil R égal à 0.100 d’après les calculs. La valeur 1 exprime l’unicité des caractères c'est-à-dire que chaque caractère est corrélé à lui-même. Ainsi, la valeur de corrélation entre la hauteur maximale (Hm) et l’abondance en individus de l’espèce (AbE) est de 0.122. Ce résultat statistique affirme que de la hauteur de la plante support est un facteur influant sur le nombre d’individus sur un pied de Pandanus.

III- ETUDE LA REPRODUCTION

A- Cycle phénologique 1- Période végétative De Mars jusqu’au mois d’Août, la plante reste à l’état végétatif, seules les inflorescences desséchées des années précédentes persistent. 2- Période de floraison Dans cette zone, la floraison commence vers le début du mois d’Octobre d’étude et peut durer 1 mois et demi à 2 mois environ jusqu’en pleine saison de pluie (les fortes pluies accentuent la chute précoce des fleurs).

- 42 - Le pic de la floraison est atteint vers le début du mois de Novembre (pendant les deux premières semaines) ; sur la plupart des inflorescences, 3 à 5 boutons tardifs persistent sur les inflorescences sans pouvoir s’ouvrir.

3- Période de fructification Des fruits apparaissent au plus tôt vers mi-Novembre progressent dans leur maturation jusqu’en Janvier. Sep Oct Nov Déc Jan Fév Mar Avr Mai Jui Juil Aoû

Floraison fructification Etat végétatif

I B Fl Fl-Fr Fr

Figure 09 : Cycle phénologique d’Eulophiella roempleriana I : développement des inflorescences B : formation des boutons Fl : période de floraison Fl-Fr : transition entre la floraison et la formation des fruits

B- La floraison 1-Anthèse  Ouverture des fleurs

L’ouverture de douze gros boutons a été suivie chaque matinée vers 9h pendant 7 jours, et le résultat est résumé dans le tableau suivant :

Tableau 10 : suivi de l’ouverture florale

Jours 1er jour 2ème jour 3e jour 4e jour 5e jour 6e jour 7e jour

Ouverture 0.3 3.1 5,4 6 6,3 6,4 6,5 (cm - %) 04.61% 47.69% 83.07% 92.3% 96.92% 98.46% 100%

- 43 - 100,00%

80,00%

60,00%

40,00%

20,00%

Ouverture% en

0,00% 1 2 3 4 5 6 7 Jour d'observation

Figure 10 : Progression de l’ouverture des fleurs

D’après ces résultats, les fleurs atteignent leur ouverture maximale après six à sept jours du stade de préfloraison, et cette ouverture s’opère dans la matinée avant 09h.

2- Emission de parfum La pleine floraison atteinte, nous avons procédé au suivi de l’émission de parfum des fleurs d’E. roempleriana et aucune émission n’a été enregistrée durant les deux jours de suivi. En plus de l’absence de nectar, l’espèce semble exempte de fragrance, ce qui suppose une mode de pollinisation dite « by deceit » ou pollinisation par déception. Les fleurs de cette orchidée sont pollinisées par inadvertance ou inexpérience des insectes visiteurs, dupés par l’effet de la similitude morphologique et de la couleur des fleurs avec d’autres espèces. C’est la théorie du mimétisme de Batsian qui se verra vérifier dans la suite de cette étude.

- 44 - Planche 01: La floraison d’Eulophiella roempleriana

Johary A. Johary A. JJoharry A.. JJoharry A..

Boutons floraux Début de la floraison

JJJoohhaarrryy AA...

Pleine floraison (fin Octobre)

- 45 - C- La pollinisation 1-Activités des visiteurs Aucun visiteur n’a été observé durant les deux jours de suivi continu de six inflorescences différentes. Ainsi nous avons procédé à l’étude de transfert de pollinies en enregistrant la présence ou l’absence des pollinies sur les fleurs :

- pp : 2 pollinies présents - op : 1 pollinies présent (gauche) - po : 1 pollinies présents (droite) - oo : 2 pollinies absents

Le tableau suivant montre le résultat des transferts de pollinies effectué par des visiteurs Tableau 11 : Résultat des transferts de pollinies Nombre de fleurs p p o p p o o o observées* 1 X O O O 2 X O O O 3 X O O O 4 X O O O 5 X O O O 6 X O O O 7 X O O O 8 X O O O 9 O O O X 10 X O O O 11 O O O X 12 X O O O 13 X O O O 14 O O O O 15 X O O X 16 X O O O 17 X O O O

- 46 - 18 X O O O 19 X O O O 20 X O O O 21 X O O O 22 O O O X 23 O O O X 24 X O O O 25 X O O O 26 X O O O 27 X O O O 28 X O O O Total 23 0 0 5

(*) Les pollinies furent observées sur des fleurs tombées précocement (et non par fanaison) Seules cinq paires de pollinies ont été transférées, ces résultats signifie que ; le pollinisateur d’E. roempleriana existe dans son habitat naturel mais soit son pollinisateur direct est un insecte rare soit l’espèce possède un système de pollinisation très particulier et peu efficace.

2-Mode de pollinisation  Le modèle Une espèce a répondu aux critères définis auparavant concernant le modèle potentiel pour E. roempleriana dans la théorie du mimétisme. C’est une plante appartenant à la famille des MELASTOMATACEAE rencontrée aussi le long de la forêt dense humide de la côte Est (voir carte 01 : distribution géographique). C’est un arbre vivant dans forêt dense humide orientale dont floraison débute en Novembre environ quinze jours après celle de l’orchidée (à Ranomafana). Cette espèce est moins représentée par rapport à Eulophiella roempleriana dans le site mais son inflorescence est très dense et très visible de loin. Ce qui peut combler cette infériorité en abondance.

- 47 - Bien que les fleurs de cette Melastomataceae aient une taille largement inférieure à celle de l’orchidée, elles présentent une certaine similitude dans leur morphologie générale mais surtout dans la coloration des pièces florales (cf planche suivante).

Planche 02 : fleurs d’E. roempleriana et D. arborea

DD... RRoobbeerrtttsss

Nous pouvons apprécier dans la photo ci-dessus la similarité globale de la morphologie des fleurs et de la coloration des pièces florales. On peut bien distinguer l’accentuation du rose vers les extrémités des pièces chez les deux fleurs mais aussi l’imitation de la forme et de la coloration des anthères par le labelle de l’orchidée (voir ci-dessous).

DD... RRoobbeerrtttsss

Carte 01: Distribution de Dichaetanthera arborea et d’E. roempleriana

- 48 - Ile aux nattes

1

Andasibe 2 3 4

5

6 Ranomafana

Source: base de données Tropicos (MBG)

1- Antsiranana: Tsaratanana, 2275 m, [014.08.53S / 048.57.57E] 2- Toamasina: Zahamena AP, 740 m, [17.33.57S / 48.53.58E] 3- Toamasina: Sahamamy, 800 m, [17.31.00S / 048.17.00E] 4- Toamasina: [Andasibe-Analamazaotra RS], 1000 m, [18.56.00S / 048.26.00E] 5- Fianarantsoa: Ranomafana PN, ≥ 1000m, [21.02S / 047.18E] 6- Fianarantsoa: Andringitra RNI, 720 m, [22.17S / 047.00E] - Zone de distribution d’E. roempleriana

- 49 -  Résultats de l’analyse de la reflectance Les expérimentations sur l’analyse de la reflectance des fleurs des deux espèces ont été réalisées au laboratoire Jodrell de Systématique moléculaire du Royal Botanic Gardens, Kew- Richmond et les résultats ont été transmis à nous qui sont les suivant :

DLR Madagascar mimicry

100

reflectance (%)

0 300 350 400 450 500 550 600 650 700 longueur d'onde (nm)

DLR1 DLR2 DLR3 DLR4 DLR5 DLR6

Figure 09: profil de la reflectance E. roempleriana et D. arborea

DLR1 - DLR3 : reflectance des échantillons de fleurs d’E. roempleriana DLR4 - DLR6 : reflectance des échantillons de fleurs de D. arborea

Six séries de mesures ont été effectuées pour E. roempleriana contre trois pour D. arborea.

- 50 - 100

Série1 Série2 Série3

0 300 350 400 450 500 550 600 650 700 Dichaetanthera

100

Série1 Série2 Série3 Série4 Série5 Série6

0 300 350 400 450 500 550 600 650 700 Eulophiella

Figure 11: comparaison des profils de reflectance

Ces graphiques permettent d’apprécier la similitude de la reflectance des deux espèces, Ils montrent qu’il existe vraiment une ressemblance entre leurs fleurs d’Eulophiella roempleriana et de Dichaetanthera arborea tout au moins du point de vue de la signature ondulatoire qui sert essentiellement comme élément de reconnaissance des fleurs pour les insectes pollinisateurs.

Si tels sont les résultats de cette analyse, nous pouvons dire que la théorie du mimétisme floral est très plausible en ce qui concerne la pollinisation des fleurs d’E. roempleriana et que la distribution spatiale de D. arborea confirme cette approche.

- 51 - D- La fructification 1-Description et mensurations du fruit Le fruit de couleur jaune vert, est une capsule qui à maturité s’ouvre par trois fentes longitudinales. E. roempleriana possède l’un des plus grands fruits parmi les orchidées car sa taille peut atteindre jusqu’à 8 cm de long et 4cm de section.

Fentes longitudinales

Johary A.. Johary A. Photo 04: fruit d’E. roempleriana

2-Taux de fructification Sur les 100 pieds hôtes observés, 28 fruits seulement ont été repérés sur 21 inflorescences. Le nombre maximal de fruits par inflorescence est de 03 et beaucoup n’ont pas porté de fruits, ce qui nous a donné une moyenne de 1.33 fruits par inflorescence contre un nombre moyen de fleurs de 16,58.

Ainsi le rapport entre nombre de fruit et le nombre de fleur nous donne un taux de fructification de 8,02 % qui assez faible. Nombre d’inflorescence (portant les 28 fruits) : 21 Nombre moyenne de fruit par inflorescence (1) : 1,33 Nombre moyenne de fleurs par inflorescence (2) : 16,58 Taux de fructification: (1) / (2)

- 52 -

En outre, la présence de fruit sur terrain signifie que le pollinisateur est effectivement présent dans le site mais qu’il faut disposer de plus de temps d’observation continue pour pouvoir assister à une visite ou une pollinisation en directe.

IV- SPECIFICITE DE L’HOTE (Pandanus utilis)

La documentation nous a permis de découvrir qu’E. roempleriana a été observé sur un palmier à Mantadia Andasibe et que les repères géographiques ont été révélés par la même occasion.

A- Résultats de la prospection E.roempleriana a été observé sur des palmiers dans le Parc National de Mantadia Andasibe (ANDRIANJOHANINARIVO, 2004). En effet, l’espèce a été observée dans deux localités distinctes: - Menavato Longitude : 48° 29’ E Latitude : 18° 46’ S Altitude : 1100m

- Sahasarotra Nord Longitude : 48° 28’ E Latitude : 18° 48’ S Altitude : 1000m

B- Identification et description du nouvel hôte 1-Description du nouvel hôte Dans le Parc National de Mantadia, E. roempleriana a été observée sur quelques Palmiers appartenant au genre Dypsis et à l’espèce utilis (Mr Joseph, comm. pers.) Dypsis utilis est un palmier robuste, solitaire ou plus souvent en petit groupe de 3 à 6 individus. La hauteur du tronc va de 6 à 17m, généralement il y a une ramification dichotomique qui fait suite à un long fût et les branches sont étroitement parallèles. Les internodes mesurent 7 à 9cm ; le bois est tendre et coloré d’un blanc rosé.

- 53 - Le tronc se termine par une couronne de 13 à 14 feuilles, elles même composée chacune par 65 à 73 folioles de chaque côté du rachis. Un individu porte plus de 20 inflorescences, ce qui assez caractéristique de l’espèce. On le retrouve le long des cours d’eau (habitat) dans la forêt humide à une altitude moyenne de 950 - 1100m, comme les Pandanus utilis.

CCllliiicchhéé ddee lll’’’aauuttteeuurr

Photo 05: Dypsis utilis (jeunes individus)

- 54 - E. roempleriana Inflorescences

RRaammaahheenniiinnaa JJ... AAiiinnaa

Photo 06: Eulophiella roempleriana sur le Dypsis utilis

2-Distribution géographique de Dypsis utilis

La base de données Tropicos du Missouri Botanical Garden (MBG) nous a fourni que Dypsis utilis se trouve dans deux localités de la côte Est, dans le Parc National de Mantadia et celui de Ranomafana, des zones où l’on rencontre également Eulophiella roempleriana .

- 55 - Carte 02 : Distribution géographique de Dypsis utilis

PN Mantadia -Andasibe

PN Ranomafana

Source: Base de données Tropicos (MBG)

(

C- Comparaison des profils des hôtes

La comparaison des paramètres de relevés effectués sur les deux espèces hôtes permet de définir une préférence de l’orchidée vis-à-vis de ces deux plantes supports. Cette étude a été effectuée dans le PN de Mantadia- Andasibe.

- 56 - Tableau 12 : tableau comparatif des caractéristiques des deux hôtes

Densité Abondance Moyenne des Moyenne des Hotes (Ind. / ha) relative* H. max Dhp

Pandanus 610 83 6.38 m 15.40 cm utilis

Dypsis utilis 210 09 7.35 m 17.83 cm

(*) C’est le nombre de pied hôte de chacune des deux espèces

100

80

60

40

Abondance 20

(Nombre hôte) de pied 0 Pandanus Hôtes Dypsis

Figure 12: Abondance relative des hôtes (Pandanus et Dypsis)

Ces résultats montrent qu’E. rompleriana a une large préférence pour le Pandanus, ce qui pourrait s’expliquer par la supériorité de la densité de ce dernier.

En terme de spécificité, par la découverte d’un second hôte appartenant à une autre famille (ARECACEAE) totalement différente, nous pouvons dire qu’E. roempleriana n’est pas confiné au Pandanus utilis. La présence de l’épiphyte sur un autre hôte que Pandanus pourrait être interprété comme une forme d’adaptation de l’espèce d’une part face à la dégradation de l’habitat qui entraîne une réduction de la population de Pandanus.

- 57 - V- RESULTATS DE LA MICROPROPAGATION

Deux essais de germination ont été effectués au laboratoire de culture in vitro du Centre de Technique Horticole d’Antananarivo.

A- Résultat du premier essai Un premier semis a été réalisé le 27 Mai 2005 avec des graines conservées issus de fruit collecté en 2004 Plusieurs mois après le semis, aucun signe indiquant le processus de germination n’a été observé et cela supposait qu’il y avait un problème: - soit les graines utilisées étaient flétries à cause des mauvaises conditions de conservation (confirmé par le Pr SEATON P., Octobre 2005) ou elles étaient encore immatures. - soit la nature des milieux préparés n’était pas favorable à la germination (CTHA, comm. pers).

 Qualité de la manipulation La qualité de la manipulation est évaluée par le taux de contamination, si ce taux est assez élevé cela signifie que les précautions prises afin d’assurer la stérilité de la manipulation ainsi que l’environnement de travail sont insuffisantes.

Tableau 13 : Taux de contamination Semis Taux de Type de milieu Semis initial contaminés contamination (%) J. Van Waes 31 05 16,12 %

Murashige & 30 03 10 % Skoog (MS) MS + 31 02 6,45 % Hormones

Vaccin & Went 32 03 9,37 %

TOTAL 124 13 10,48 %

- 58 - La contamination est moindre, ce qui nous indique que d’une manière générale les conditions de stérilité et d’asepsie ont été respectées.

B- Résultats du deuxième essai Un deuxième essai de semis a été effectué le 23 janvier 2006 mais cette fois ci avec de nouvelles graines issues de fruits fraîchement collectés (Janvier 2006). Ce nouvel essai nous a permis de confirmer la cause de l’échec de la première expérience car cette fois si la germination a eu lieu.

Tableau 14 : Résultats du second semis Taux de Semis Nombre de tube Type de milieu Semis initial contamination contaminés avec germes* globale 10 01 J. Van Waes 36 (27,77 %) 3,84 % Murashige & 06 39 72 14,81 % Skoog (MS/2) (8,33 %) 54,16 % 03 00 Vaccin & Went 36 (8,33 %) 0 %

(*) Relevé de la germination effectué le 19/04/06

La germination a eu lieu 9 semaines après le semis, les premières ébauches de protocormes ont été observées (à la loupe) sous forme de minuscules boules blanches poilus. Le milieu de Murashige & Skoog dilué à moitié (MS/2) apparaît le plus favorable à la germination des graines d’Eulophiella roempleriana avec 30,30 % de taux de germination, puis celui de J. Van Waes qui s’avère moins approprié avec seulement 3,84 %. Enfin le milieu de Vaccin & Went semble totalement réfractaire à la germination. Le taux de contamination est faible lors de cette deuxième expérimentation. Le taux de germination global est de 27,77 %.

- 59 - Tableau 15 : Tableau d’analyse des milieux Eléments de base Régulateurs Extraits Vitamines Germination Micro Macro de croissance organiques M.S + + + + + Moyen J.W + + Très faible V.W + + + + Nulle

VI – MENACES ET RISQUES D’EXTINCTION

A- Menaces Des Pandanus abattus ont été fréquemment observés dans les sites où nous avons étudiés ainsi que des restes de rejets desséchés sur le sol. Plusieurs campements fait de branchage et de feuilles de palmier ou de Pandanus ont été rencontrés dans le PN de Mantadia. Ces constructions temporaires servent d’abris aux les voleurs qui peuvent rester plusieurs jours dans la forêt pour chasser ou pour prélever illicitement des spécimens de plante ou des matières végétales (bois, écorce, feuilles,..). Le site de Ranomena est traversé par plusieurs pistes menant vers les villages de proximité comme Ambodirenitafio et ces sentiers sont utilisés fréquemment par les villageois pour pêcher, pour chercher les bœufs ou pour rejoindre les villages voisines.

Ce fait est très dangereux pour l’espèce et pour toute la végétation ; la fréquentation de cette zone doit être interdite ou réglementée afin de limiter les dégâts causés par la population locale (voir annexe I).

B- Estimation du statut UICN Le degré de menace de cette espèce a été estimé à partir des informations obtenues sur la population, la distribution et l’habitat de l’espèce. Et cette évaluation a été effectuée par le GSPM en collaboration avec la MBG.

- 60 - La zone d’occurrence a été estimée à 31.400 km² et la population est représentée par 400 à 1500 individus matures au maximum répartis dans 08 sous populations répertoriées ; la plante présente un potentiel de régénération faible (54,80%). Ainsi, toutes ces informations sur l’espèce montre qu’Eulophiella roempleriana convient au statut d’espèce « en danger » (EN). .

- 61 -

Chapitre IV

DISCUSSIONS

- 62 - Chapitre 4 : DISCUSSIONS

 Population Cette population de Ranomafana est un des derniers groupements d’individus représentant l’espèce connus avec celle de Mantadia.

Le résultat de l’inventaire que nous avons mené représente essentiellement la population d’E. roempleriana dans ce site de Ranomafana, mais pas intégralement. En effet, des agents de parc locaux nous ont signalé l’existence de quelques groupements d’individus en aval de la rivière de Ranomena, vers les villages d’Ambodirenitafio et de Bevohazo.

La composition en individu de cette population montre qu’elle est surtout constituée d’individus adultes matures soit 64.40 %, ce qui est un indicateur d’une stabilité de la population selon TREMBLAY et al. (2002).

 Pollinisation Le pollinisateur d’E. roempleriana existe bel et bien dans son habitat naturel. Et la grande taille des fleurs apparaît comme suffisant pour attirer les insectes pollinisateurs bien que le succès de la pollinisation soit très bas. Cas de Disa racemosa (Orchidaceae) au Cape, Afrique du Sud, qui est aussi une espèce dit « deceptive» (c’est-à-dire qui ne produit pas de substance utiles aux pollinisateur comme le nectar mais dont les fleurs sont tout de même visitées et pollinisées) comme E. roempleriana . En effet un des caractéristiques partagés par les orchidées dites “déceptives” est le faible rendement de la pollinisation (NILSSON, 1980; BOYDEN, 1982; NILSSON, 1983; ACKERMAN, 1986; FRITZ, 1990). Cela peut être la conséquence d’une expérience acquise par les insectes sur la visite des fleurs déceptives qu’ils reconnaissent et évitent après. (NILSSON, 1992).

D’autre hypothèse sur la pollinisation des orchidées sans nectar a été publiée. Il y a l’hypothèse de l’interaction entre les espèces ayant la même période de floraison. En effet, il a été formulé que certaines plantes peuvent réellement faciliter la pollinisation d'autres dans la même communauté (FEINSINGER et autres, 1986; FEINSINGER, 1987), c’est la « pollinisation induite » d’une espèce par une autre

- 63 - qualifiée de « magnet species » (THOMSON, 1978) c'est-à-dire que l’abondance des visiteurs des espèces avoisinantes favorise la pollinisation des espèces déceptives.

Le Pr. NILSSON A. qui a déjà mené des travaux sur la pollinisation de l’espèce auparavant nous a donné son point de vue sur le pollinisateur potentiel d’Eulophiella roempleriana qui, selon lui, devrait être un insecte assez robuste afin de pouvoir transférer les pollinies relativement grandes des fleurs. Les grosses abeilles forestières répondent le mieux à ce profil, à l’exemple du Genre Pachymelus.

En ce qui concerne l’hypothèse du mimétisme de Batesian, tous les indicateurs que nous avons pu réunir et contrôler augmentent fortement les chances de l’exactitude de la théorie: - Les deux espèces ont la même période de floraison - Leur distribution géographique est concordante - Une ressemblance de la morphologie et de la couleur pièces florales est notable - Il y a similitude du spectre de reflectance des fleurs des deux espèces.

Cependant, d’autres informations doivent encore être apportées en ce qui concerne la pollinisation d’E. roempleriana il en est ainsi du comportement de l’insecte vis-à-vis des deux espèces (modèle et imitateur) de même que toutes les informations nécessaires sur le pollinisateur (description, répartition géographique, mode de vie…). C’est pourquoi d’autre étude plus développée s’avère nécessaire afin d’apporter plus de précision sur la pollinisation de cette orchidée.

 Fructification. Les orchidées sont généralement caractérisées par un faible taux de fructification (CALVO, 1990). Il est souvent observé que, parmi les Orchidées non autogames, moins de 10 % des fleurs peuvent donner des fruits (ACKERMAN & MONTALVO, 1990). Ce qui est confirmé dans le cas d’Eulophiella roempleriana (8,04%).

La formation de fruit ainsi que le transfert de pollinies dépendent aussi de la taille de la population selon BALTUS M. (1987). Cette théorie nous conduit à penser que la taille de cette population de Ranomafana est assez restreinte si l’on se rapporte au succès de la reproduction enregistré lors de cette étude. En effet, l’abondance et la distribution

- 64 - géographique des éléments d’une population peuvent contribuer au succès de sa reproduction.

 Germination in vitro Sur le matériel végétal La connaissance de la viabilité des graines ainsi que le moment propice de récolte des fruits s’avèrent primordiale pour optimiser le rendement de la germination (RAHELIVOLOLONA, 2004). En effet, certaines semences sont incapables de germer comme lors de notre premier essai et cette absence de germination peut être due, soit à la dormance de l’embryon (LUCKE, 1981 ; VEYRET, 1969), soit à cause de l’inhibition tégumentaire, mais il y a également la perte du pouvoir germinatif causée essentiellement à la mauvaise condition de conservation des graines.

Sur le milieu de culture L’utilisation des extraits organique ; à savoir le charbon actif et la pulpe de banane semble favorable à la germination d’Eulophiella roempleriana . En effet, ces éléments organiques font essentiellement la différence entre la composition du milieu de Murashige et Skoog et celui de J. Van Waes.

Par ailleurs, il a été démontré par les travaux de RAHELIVOLOLONA sur trois espèces : Grammangis ellisii, Grammangis spectabilis et Eulophiella roempleriana , que les micro-éléments ne sont pas déterminants pour la germination de ces espèces ; mais qu’un milieu contenant les macroéléments, les vitamines et du sucre suffit. Cette théorie s’accorde en partie avec nos résultats. En effet, le milieu de Vaccin et Went ne contenait pas de vitamines et de ce fait, les graines n’ont pas pu germer, contrairement à la culture d’Angraecum longicalcar qui a été cultivée avec succès avec le milieu de Vaccin et Went. (RAJAOVELONA, 2005). Le sucre est un facteur limitant dans la germination selon RAHELIVOLOLONA et que sa concentration dans la composition d’un milieu est déterminante.

- 65 - CONCLUSION ET RECOMMANDATIONS

Bien que la conservation et la préservation du patrimoine naturel malgache soient des priorités reconnues actuellement et même si les activités y afférentes se multiplient et prennent d’ampleur de jour en jour, beaucoup de nos richesses floristiques sont encore mal connues et restent inexplorés. D’où la raison première de nos travaux qui se limitait à l’étude d’une espèce endémique tout en permettant de mettre en évidence l’importance de la documentation scientifique, base de toute stratégie de conservation.

Dans cette étude, nous avons pour but de fournir des données essentielles sur la population, sur la biologie et écologie de la reproduction de l’espèce afin de contribuer à sa préservation. Nous estimons avoir atteint l’essentiel de cet objectif dans la mesure où les différentes informations actualisées sont maintenant disponibles sur cette orchidée suivant le résumé ci-dessous :

POPULATION  Sites Deux localités renferment encore d’important groupement représentant de l’espèce : les Parcs Nationaux de Mantadia Andasibe et de Ranomafana. Jusqu’à présent, Sur 7 sites connus, 6 ont été prospectés et ont été sujets à des inventaires sur la population.

 Structure et caractéristiques de la population La population d’E roempleriana est caractérisée par - une forte proportion d’individus adultes 64,40 % - une densité moyenne de 0,5235 individus / m² soit environ un individu tous les 2 m² - une faible régénération: 54,80 % Ces données montrent que l’espèce a du mal à se régénérer; ce qui implique une tendance au vieillissement de la population ce qui justifie la réalité d’une menace éventuelle d’extinction.

- 66 -  Spécificité Espèce - hôte Eulophiella roempleriana n’est pas confinée seulement au Pandanus utilis car nous avons découvert qu’elle a intégré aussi un palmier comme plante support: Dypsis utilis (ARECACEAE).

REPRODUCTION  In situ Le pollinisateur naturel de cette orchidée existe mais le taux de la pollinisation reste faible ainsi que la fructification. En ce qui concerne le processus même de la pollinisation, le cas de mimétisme floral est une hypothèse plausible concernant le système de pollinisation d’E. roempleriana . Ainsi les résultats de nos travaux à ce sujet peuvent servir de voies de recherche plus approfondie sur la reproduction de l’espèce.

Aussi, nous pouvons dire que la multiplication naturelle de cette orchidée est très limitée et la survie de l’espèce à l’état sauvage se trouve menacée.

 Ex situ La reproduction ex situ a été réalisée à travers la multiplication in vitro de l’espèce. Elle est caractérisée par un taux de germination relativement faible avec 11,38% et le milieu de culture modifié de Murashige et Skoog apparaît le plus adapté à ce procédé de multiplication.

En ce qui concerne la dégradation de l’habitat de l’espèce étudiée, elle est due essentiellement à la déforestation mais aussi à l’exploitation déraisonnable des ressources végétales dans lesquelles les deux espèces associées (hôtes) à E. roempleriana ne sont pas épargnées. En effet, le Pandanus ou Vakoana en malgache est très prisé pour l’utilisation de ses feuilles (confections artisanales, toiture pour les habitations provisoires des nomades). Les Palmiers sont aussi utilisés comme ressource alimentaire facilement accessible (le cœur se consomme et se vend habituellement) par les populations locales. De ce fait, la pression sur les ressources naturelles ne cesse de s’accroître, en particulier sur les espèces considérées dans cette étude.

- 67 - Ainsi, des mesures s’imposent pour faire face au problème touchant l’espèce mais aussi son cadre de vie naturel ; c’est pourquoi nous avançons en guise de conclusion de cette étude ces quelques propositions de solutions et recommandations.

A court terme Bien que les deux plus importantes populations d’E. roempleriana se trouvent déjà dans des aires protégées, nous avançons que le renforcement du contrôle des secteurs dans lesquels l’espèce se rencontre est vraiment indispensable. Effectivement, nous avons constaté lors de nos travaux dans ces aires protégées beaucoup de traces d’exploitation des ressources végétales (abattage des grands palmiers, des Pandanus; effeuillage de ces derniers pour le l’utilisation des feuilles) poussant la destruction de l’habitat de l’espèce.

Nous entendons par renforcement : - L’augmentation de la fréquence des contrôles par les agents de parc des sites où se trouve l’espèce menacée. - La dotation du minimum de matériels nécessaires aux agents de contrôle: bottes, imperméables ; machette vue que les sites sont très éloignés et difficiles d’accès (marécages, broussailles épais…) - Le recrutement d’agent de contrôle en cas de besoin et leur formation pour renforcer leurs connaissances sur les espèces menacées.

A moyen et long termes Pour faire face à toute éventuelle menace d’extinction, la reproduction in vitro est reconnue comme étant un moyen pérenne de sauvegarde des espèces en danger. D’autant plus que les modalités de culture in vitro commencent déjà à être dominé en ce qui concerne la culture des orchidées (RAHELIVOLOLONA, 2005).

Nous recommandons aussi la prospection des zones d’occurrence pour compléter la base de données scientifiques sur l’espèce d’une part, et afin d’intégrer ces zones dans des plans ou des projets de conservation d’autre part.

A propos du statut actuel d’E. roempleriana , nous rejoignons l’idée d’une révision avancée dans les travaux d’ANDRIANJOHANINARIVO. Les données actuelles

- 68 - obtenues sur l’espèce permettront de reconsidérer le sujet et de revoir les critères de classement pour cette plante. Cette démarche pourrait aboutir à l’intégration de l’espèce dans un statut de conservation et de protection de plus haut degré (l’intégration dans l’annexe I du CITES ou bien le classement dans un niveau supérieur de menace selon les critères de l’UICN). Cette approche pourrait conférer à l’espèce une priorité de conservation appropriée.

Enfin, dans un cadre plus élargi de sauvegarde de l’espèce, toute stratégie ou plan de conservation doit considérer l’importance d’une contribution à l’amélioration des conditions de vie de la population locale face à la pauvreté, dans le but de réduire la pression sur les ressources naturelles.

- 69 - TABLE DES MATIERES

INTRODUCTION ...... 1

Chapitre 1 : ZONE D’ETUDE ...... 9 I. Localisation ...... 9 II. Milieu naturel ...... 9 A- Milieu physique ...... 9 1- Relief ...... 9 2-Climat ...... 9 3-Cours d’eau ...... 13 B- Milieu biotique ...... 13 1-Flore et végétation ...... 13 2- Faune ...... 13 3- Hommes et leurs activités ...... 14 III. Historique du site ...... 14

Chapitre 2 : MATERIEL ET METHODES...... 16 I - Matériel d’étude ...... 16 A- Classification systématique ...... 16 B- Description de l’espèce ...... 16 1-Appareil végétatif ...... 16 2-Appareil reproducteur ...... 17 C- Description de l’hôte ...... 19 D- Distribution géographique ...... 20 II- Méthodologie ...... 21 A- Localisation et caractérisation du site d’étude ...... 21 1-Recherches préliminaires ...... 21 2-Caractérisation ...... 21 B- Analyse de la structure de la population ...... 21 1- Méthode d’inventaire et classement des individus ...... 22 2-Estimation de la densité de la population ...... 23 3-Calcul du Taux de régénération de l’espèce ...... 23 4- La prédiction du futur déclin ...... 23

- 70 - 5-Distribution de l’espèce par rapport à son hôte ...... 24 C- Etude de la Reproduction ...... 25 1-Détermination du cycle phénologique ...... 25 2-Suivi de la floraison ...... 25 3-Etude de la pollinisation ...... 26 4-La fructification ...... 27 D- Vérification de la spécificité à l’hôte ...... 27 1- Travaux préliminaires ...... 28 2- Prospection sur terrain ...... 28 3- Identification et description ...... 28 4- Etude comparative des hôtes ...... 28 E- Analyse de la germination ...... 28 1-Matériels d’études ...... 29 2-Matériels de laboratoires ...... 29 3-Choix et préparation des milieux de culture ...... 30 4-Mise en culture ...... 32 5- Evaluation du taux de germination ...... 32 F- Menaces et risques d’extinction ...... 33 1- Menaces ...... 33 2- Evaluation des risques d’extinction (méthode UICN) ...... 33

Chapitre 3 : RESULTATS ET INTERPRETATIONS ...... 37 I- Caractéristiques des sites d’étude ...... 37 II- Structure de la population ...... 38 A- Composition en individu de la population ...... 38 B- Densité de la population ...... 40 C- Potentiel de régénération de l’espèce ...... 40 D- Distribution relative et corrélation des caractères ...... 41 1-Distribution ...... 41 2- Corrélation hauteur abondance ...... 42 III- Etude de la reproduction ...... 42 A- Cycle phénologique ...... 42 1-Période végétative ...... 42 2- Période de floraison ...... 42

- 71 - 3-Période de fructification ...... 43 B- La floraison ...... 43 1-Anthèse ...... 43 2- Emission de parfum ...... 44 C- La pollinisation ...... 46 1-Activités des visiteurs ...... 46 2-Mode de pollinisation ...... 47 D- La fructification ...... 52 1-Description et mensurations du fruit ...... 52 2-Taux de fructification ...... 52 IV- Spécificité de l’hôte ...... 53 A- Résultats de la prospection ...... 53 B- Identification et description du nouvel hôte ...... 53 1-Description du nouvel hôte ...... 53 2-Distribution géographique de Dypsis utilis ...... 55 C- Comparaison des profils des hôtes ...... 56 V- Résultats de la culture in vitro (micro propagation) ...... 58 A- Résultat du premier essai ...... 58 B- Résultats du deuxième essai ...... 59 VI - Menaces et risque d’extinction ...... 60 A- Menaces ...... 60 B- Estimation du statut UICN d’E. roempleriana ...... 60

Chapitre 4 : DISCUSSION ...... 63

CONCLUSION ET RECOMMANDATIONS ...... 66

- 72 - REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES

- ACKERMAN, JD. and MONTALVO A. M, 1990. Short and long term limitations to fruit production in tropical orchid. Ecology 71: 263-269

- ANDRIANJOHANINARIVO, T., 2004. Contribution à la conservation de quelques espèces d’orchidées dans la région d’Andasibe Mantadia en vue de l’élaboration d’un plan de gestion. Mém. de fin d’études, Départ. Eaux et Forêt, Ecole supérieur des Sciences Agronomiques (ESPA).

- A.F.C.P.O (Association Française Culture et Protection des Orchidées), 2001. Les orchidées de Madagascar. Orchidées culture et protection, n°48, 4ème trimestre, p32.

- BOYDEN, T. C., 1982. The Pollination biology of Calypso bulbosa var. Americana (Orchidaceae): Initial deception of bumble bee visitors. Oecologia, 55: 178-184.

- BRAUN-BLANQUET, J., 1964. La Phytosociologie, 3ème edition. Spunnger, Vienne. 865 p.

- BROWER, J. E. et al., 1990. Field and laboratory method for general Ecology. Third edition. W. C. Brown Publishers, Dubuque, USA.

- CITES, 2003. Rapport annuel par l’Organe de gestion CITES de Madagascar, Antananarivo.

- DANFI, L., 1987. Pollination in orchids and related genera : evolution from reward to deception. Orchid boil 4: 79-104.

- DRESSLER, R. L., 1981. The Orchids: Natural history and classification. Cambridge, Massassuchets, Harvard University Press, 332p.

- DUPUY, D., CRIBB, P.; BOSSER, J. & HERMANS, C., 1999. The Orchids of Madagascar. Royal Botanical Garden, Kew, 375p.

- 73 - - FERDY, J. B.; GOUYON P. H.; MORET J. & GODELLE B., 1998. Pollinator behaviour and deceptive pollination: learning process and floral evolution. The Am. Nat. vol. 152, n°5: p696-705. Université de Chicago, USA.

- GIGORD, L. B.; MACNAIR, M. R.; STRITESKY, M. & SMITHSON A., 2002. The potential for floral mimicry in rewardless orchids: an experimental study. The Roy. Soc. Vol. 269, Londres. Pp1389-1395.

- FELDMAN, T. S.; WILLIAM, F.& WILSON, M. et W., 2004. When can two plant species facilitate each other’s pollination. OIKOS, n°105: 197-207.

- GUMBERT, A. & KUNZE, J., 2001. Colour similarity to rewarding model plants affects pollination in food deceptive orchid, Orchis boryi. Biological journal of the Linnean Society, 72: 419-433. Berlin, Allemagne.

- JOHNSON, S. D., 1994. Evidence for Batesian mimicry in a butterfly-pollinated orchid. Biological journal of Linnean Society, 53: 91-104.

- PERRIER DE LA BATHIE, H., 1939-1941. Orchidées 49ème famille. Flore de Madagascar, Tananarive.

- KEASAR, T., 2000. The spatial distribution of non rewarding artificial flowers affects pollinator attraction. Animal behaviour, 60: 639-646.

- KOECHLIN et al., 1974. Flore et Végétation de Madagascar. Cramer, Vaduz.

- NILSSON, L. A., 1980. The pollination ecology of Dactylorhiza sambucina (Orchidaceae). Botaniska Notiser, 133, p 365-385.

- NILSSON, L. A., 1983. Mimesis of bellflower (Campanula) by the red helleborine orchid Cephalantera rubra. Nature, n° 305: 799-800.

- PERRIER DE LA BATHIE, H. 1939. Flore de Madagascar, 49ème famille Orchidaceae. Tananarive.

- 74 - - SMITHSON, A. & GIGORD, D. B., 2001. Reward supplementation experiments with Barlia robertiana. The Royal Society, n°268, Pp 1435-1441.

- RAHELIVOLOLONA, R., 2005. Mise au point de technique de vitropropagation d’orchidées malgaches : Grammangis Lind. Et Eulophiella roempleriana Rolfe. Mém. DEA, SBA, Physio. Vég., Univ. Antananarivo.

- SEHEN RAZAFY, L., 2006. Etude de deux espèces d’Aloès dans le massif de l’Itremo. Mém. DEA, SBA, Eco. Vég., Univ. Antananarivo.

- UICN, 2001. Catégories et Critères de l’UICN pour la liste rouge. Commission de sauvegarde des espèces de l’UICN. Gland, Suisse.

- VAN WAES, J. ; DEBERG, P. C., 1986. In vitro germination of some Western European orchids. Physiol. Plant. 67:253-261.

- SIH, A. & BALTUS, M., 1987. Patch size, pollinator behaviour and pollinator limitation in catnip. Ecology 68:1679-1690.

- VACIN, E. F. & WENT, F. W., 1949. Some PH changes in nutrient solutions. Bot. Gaz. 110: 605-613.

- 75 -

ANNEXES

- 76 - ANNEXE I

Tableau de données du relevé de Menavato

Légendes : PA = Pandanus sp, Dp = Dypsis utilis, Dp-j = jeune Dypsis (avec leur nombre)

Hôtes Classement des individus Hôtes Paramètres Paramètres supports présents sur chaque hôte libres Hmax Dhp Individus Jeunes PA ou Hmax Dhp PA ou Dp Plantules (m) (cm) adultes individus Dp (m) (cm) PA1 7 16 02 03 00 Dp 8 20 PA2 8 20 04 00 00 Dp 7.5 18 PA3 7 22 03 00 00 Dp 3 12 PA4 5 18 03 00 00 PA 9 16 PA5 6 15 03 00 00 Dp 3 12 PA6 8 12 05 00 00 Dp 5 22 PA7 7 22 00 02 00 PA 9 22 PA8 8 16 00 03 00 Dp 1.5 10 PA9 8 16 04 00 00 PA 4 10 PA10 5 12 00 00 03 PA 3 10 PA11 5 16 04 00 00 PA 3 8 PA12 5 12 05 00 00 Dp 12 25 PA13 8 20 00 00 01 Dp 10 16 PA14 4 15 00 02 00 Dp 10 18 PA15 5 18 00 01 01 PA 4 12 PA16 4 12 00 00 04 Dp-j 04 PA17 8 15 02 00 00 PA 4 10 PA18 6.5 14 00 00 01 Dp-j 01 Dp1 8 18 00 00 01 PA 10 25 PA19 12 18 05 00 00 Dp 9 17 PA* 8 20 00 03 00 Dp-j 04 PA20 10 16 02 00 00 Dp 2 8

- 77 - PA21 6 15 03 00 00 Dp-j 01 PA22 14 23 04 00 00 PA 3 12 PA23 8 18 00 02 00 Dp 3 12 PA24 7.5 14 00 02 00 Dp 2 10 PA25 8 15 00 02 00 Dp 7 16 PA26 8 16 00 02 00 Dp 8 22 PA27 7 14 03 00 00 PA 4 10 PA28 6 12 02 02 00 Dp 8 25 PA29 9 16 02 00 00 PA 4 10 PA30 10 16 02 00 00 PA 1.5 10 PA31 6 10 00 00 01 PA 7 16 PA32 6 14 00 02 00 PA 5 14 PA33 6 15 00 04 00 Dp 6 20 PA34 4.5 10 03 00 00 PA 3 10 PA35 5 10 00 03 00 PA 5 12 PA36 6 16 00 02 00 PA 6 12 PA37 5 16 01 00 00 Dp-j 05 PA38 9 17 00 01 00 Dp 2 12 PA39 11 18 01 00 00 Dp 8 18 Dp2 10 18 00 03 00 PA 4 14 PA40 8 13 04 00 00 Dp 11 25 PA41 7 15 00 02 00 Dp-j 03 PA42 8 16 00 01 00 PA 6 12 PA43 5 16 00 01 03 Dp 10 22 PA44 3 10 00 00 01 Dp 9 15 Dp3 6 18 00 01 00 Dp 8 18 PA45 8 18 04 00 00 PA 6 15 PA46 3 12 00 05 02 PA 3 15 PA47 8 16 01 01 00 Dp 6 24 PA48 8 17 00 03 00 PA 2 9 PA49 6 16 00 03 00 Dp-j 10 PA50 5 15 00 02 00 PA 7 14 PA51 7 18 00 04 00 PA 2 10

- 78 - PA52 6 12 03 01 00 Dp 7 16 Dp4 8 17 02 00 00 PA 4 12 PA53 7 12 04 00 00 PA 3 12 PA54 4 14 05 00 00 PA 8 10 PA55 6 19 00 00 06 PA 7 15 PA56 6 16 00 02 00 Dp-j 05 PA57 5 18 00 02 00 PA 5 18 PA58 5 15 03 00 00 PA 8 16 PA59 5 16 02 00 00 Dp-j 03 PA60 7 22 00 03 00 PA 2 12 PA61 5 16 00 00 01 Dp 4 18 Dp5 7 20 00 03 00 Dp 3 16 Dp6 5 16 00 01 00 PA 5 18 PA62 7 16 00 04 00 Dp-j 06 PA63 7 17 03 00 00 Dp 2 10 PA64 8 16 02 00 00 PA 3 10 PA65 7 14 00 04 00 PA 1.5 10 PA66 5 14 03 05 00 Dp-j 02 PA67 12 18 02 00 00 Dp 8 25 PA68 5 13 02 00 00 Dp 7.5 25 PA69 8 18 03 03 00 Dp 3 12 PA70 7 16 03 00 00 PA 2.5 12 PA71 5 13 00 03 00 PA 3 10 PA72 6 12 02 02 00 PA 6 14 PA73 7 13 00 03 00 Dp 9 24 PA74 8 16 02 00 00 PA 3 10 PA75 6 16 02 02 00 PA 3 10 PA76 7 16 04 00 00 PA 3.5 12 PA77 4 12 00 00 06 PA 2.5 16 PA78 4 13 04 00 00 PA 3 10 PA79 3.5 12 04 00 00 Dp-j 02 PA80 5 16 02 00 00 PA 3 10 PA81 8 14 04 00 00 PA 3.5 10

- 79 - PA82 8 16 00 03 00 PA 5 18 PA83 7 14 04 03 00 PA 4 16 Sous total 140 105 34 Total global 279 individus (confondus)

PA 3 10 PA 1.5 10 PA 9 22 PA 5 25 PA 3 12 Dp 6 22 Dp 3 12 Dp 7 15 Dp 7 16 Dp 7 20 PA 3 12 PA 4 12 PA 2.5 20 PA 2.5 18 PA 3 14 PA 4 14 PA 7 20 Dp 7 18 Dp 6.5 18 PA 3 12 PA 3 8 PA 2 10 PA 4 15 PA 7 16 PA 11 16 Dp 9 18 Dp 9 18

- 80 - PA 3 10 PA 1.80 10 PA 7 20 Dp 2 16 PA 4 8 PA 2.5 10 PA 12 24 PA 6 18 PA 3 12 Dp 4 18 PA 7 14 PA 2 8 PA 8 14 PA 7 12 PA 10 20 PA 3.5 14 PA 4 10 Dp-j 06 PA 11 22 PA 4 8 PA 4 12 Dp-j 03 PA 2 10 PA 3 12 PA 5 14 PA 6 15 PA 5 13 PA 8 14 PA 3 12 Dp-j 03

Données du relevé de Sahasarotra

- 81 -

Dp7 7 20 02 01 00 Dp8 5 17 02 00 00 Dp9 6 18 03 00 00 PA84 8 14 00 02 00 PA85 7 18 05 00 00 PA86 12 20 00 02 00 PA87 10 16 05 04 00 PA88 8 16 03 03 00 PA89 9 16 02 04 00 PA90 9 16 02 04 00 PA91 10 16 02 00 00 PA92 10 15 04 00 00 PA93 11 18 04 00 00 PA94 3 12 00 00 03 PA95 5 12 00 02 04 PA96 11 16 04 01 00 PA97 7 18 00 03 00 PA98 4 14 05 01 00 PA99 5 16 00 03 03 PA100 5 18 00 03 00 PA101 11 18 02 02 00 PA102 3 14 00 01 03 PA103 6 15 03 00 00 PA104 8 18 04 00 00 PA105 3 18 00 00 03 PA106 6 22 02 00 00 PA107 3 15 02 00 00 PA108 9 18 03 00 00 PA109 7 17 02 00 00 PA110 5 16 00 02 02 PA111 8 17 04 00 00 PA112 4 11 03 04 00

- 82 - PA113 2 12 00 02 01 PA114 5 16 02 00 00 PA115 7 15 00 02 01 PA116 7 18 00 04 03 PA117 6.5 18 02 00 00 PA118 7 16 04 00 00 PA119 8 21 03 00 00 PA120 4 16 02 00 00 PA121 5 20 02 01 00 PA122 4 18 02 03 00 PA123 4 14 00 00 02 PA124 7 15 05 00 00 PA125 9 20 04 00 00 PA126 7 14 00 02 00 PA127 6 18 00 00 02 PA128 4 20 00 04 00 PA129 5 16 00 03 00 PA130 9 12 03 00 00 PA131 7 17 04 00 00 PA132 6 20 00 01 01 PA133 9 16 04 00 00 PA134 8 21 00 04 00 PA135 11 23 04 04 00 PA136 4 14 00 03 00 PA137 4 18 00 02 00 PA138 11 24 03 00 00 PA139 4 15 00 00 03 PA140 5 12 00 00 01 PA141 5 10 02 05 00 PA142 5 18 00 00 02 PA143 5 20 00 00 01 PA144 6 13 04 00 00 PA145 10 25 00 00 01

- 83 - PA146 7 22 00 01 03 PA147 7 20 03 00 00 PA148 5 14 05 00 00 PA149 4 14 00 00 04 PA150 3 10 00 05 00 PA151 8 23 00 02 02 PA152 5 18 03 02 00 PA153 5 17 02 00 00 PA154 8 14 04 00 00 PA155 7 14 03 00 00 PA156 8 22 00 00 09 PA157 3 11 00 00 04 PA158 6 18 00 01 00 PA159 3 10 00 00 04 PA160 6 18 00 01 00 PA161 3 10 00 00 04 PA162 6 16 00 03 00 PA163 8 12 00 02 00 PA164 5 17 00 00 11 PA165 9 15 03 00 00 PA166 7 16 02 00 00 PA167 6 18 00 04 00 PA168 8 20 00 03 00 PA169 6 12 00 02 01 PA170 8 14 03 00 00 PA171 7 21 02 00 01 PA172 6 15 00 04 00 PA173 6 10 00 05 00 PA174 4 14 00 04 03 PA175 4 16 00 00 01 PA176 8 20 02 02 00 PA177 5 18 03 00 00 PA178 10 18 04 00 00

- 84 - PA179 5 18 03 00 00 PA179 6 14 03 00 00 PA180 4 10 03 00 00 PA181 4 12 00 00 02 PA182 4 10 00 03 00 PA183 3 12 00 00 02 PA184 5 17 00 01 00 PA185 5 17 00 01 00 PA186 10 20 02 00 00 PA187 4 14 02 03 00 PA188 7 18 03 00 00 PA189 5 15 02 02 00 PA190 4 18 00 00 03 PA191 2.5 12 00 02 00 PA192 10 15 04 00 00 PA193 5 12 0 00 02 PA194 7 15 03 00 00 PA195 6 14 02 00 00 PA196 6 18 03 00 06 PA197 8 16 03 00 00 PA198 5 16 00 00 02 PA199 4 13 04 00 00 PA200 4 10 00 00 03 PA201 8 18 02 02 00 PA202 8 13 05 00 00 PA203 4 12 02 00 00 PA204 2 10 00 00 01 PA205 3 14 00 00 01 PA206 3 12 00 01 00 PA207 6 16 02 03 00 PA208 7 16 03 00 00 PA209 8.5 16 00 01 02 PA210 6 18 00 01 02

- 85 - PA211 4 15 00 00 02 PA212 7 18 02 02 00 PA213 8 17 04 05 00 PA214 9 16 00 00 02 PA215 3.5 14 00 00 01 PA216 7 17 01 00 00 PA217 7 16 03 00 00 PA218 7 14 00 04 00 PA219 3 10 00 00 02 PA220 6 10 02 01 00 PA221 6 15 00 02 00 PA222 7 16 00 02 00 PA223 7 16 03 00 00 PA224 4 10 00 00 02 PA225 9 14 02 00 00 PA226 9.5 16 02 00 00 PA227 7 17 00 02 00 PA228 6 15 04 00 00 PA229 5 13 00 02 00 PA230 7 19 03 02 00 PA231 10 18 02 02 00 PA232 7.5 16 02 00 00 PA233 7 14 02 00 01 PA234 7 16 00 00 02 PA235 8 18 00 04 00 PA236 6 16 00 00 01 PA237 6 14 00 02 00 PA238 9 16 00 02 02 PA239 7 14 01 05 00 PA240 8 14 02 03 00 PA241 6 17 00 03 00 PA242 7 16 04 00 00 PA243 7 20 02 00 01

- 86 - PA244 9 16 03 00 00 PA245 8.5 16 04 00 00 PA246 7.5 16 03 00 00 PA247 9 16 02 00 00 PA248 10 18 05 00 00 PA249 8 18 03 00 00 Sous total 273 195 124 Total global 592 individus (confondus)

Données du relevé de Ranomena (Ranomafana)

Hauteur Nombre Pied hôte max. d’individu (E. roempleriana.) P1 9 2 P2 12 2 P3 7 3 P4 8 4 P5 8 3 P6 7,5 3 P7 8 6 P8 8 3 P9 7 7 P10 8 4 P11 5 3 P12 8 3 P13 8 6 P14 8 10 P15 5 6 P16 7,5 7 P17 8 3 P18 7 3 P19 3,5 7 P20 7 4 P21 8,5 7 P22 11 3 P23 8 4 P24 7,5 2 P25 7 3 P26 8 3 P27 8 2 P28 8 2 P29 6 3 P30 8 2

- 87 - P31 8 2 P32 9 5 P33 6,5 4 P34 3,5 6 P35 8 2 P36 5 6 P37 1,8 1 P38 10 8 P39 10,5 1 P40 5,5 3 P41 7 3 P42 14 2 P43 6 1 P44 4 4 P45 9 5 P46 7 4 P47 5 7 P48 7 4 P49 5 3 P50 6 11 P51 8 3 P52 6 6 P53 5 5 P54 8 3 P55 8 3 P56 7 7 P57 4,5 4 P58 8 1 P59 15 2 P60 4,5 2 P61 2 3 P62 10 5 P63 8 6 P64 3,5 1 P65 9 4 P66 9 3 P67 6,5 1 P68 10 4 P69 7 2 P70 8 3 P71 3,5 6 P72 4 7 P73 5 6 P74 4 1 P75 7 2 P76 7,5 6 P77 8 5 P78 8 7 P79 4 7 P80 5 1 P81 6 2 P82 5 5

- 88 - P83 15 2 P84 2,5 3 P85 8,5 7 P86 8 5 P87 7 4 P88 7 2 P89 4 6 P90 7,5 3 P91 6,5 4 P92 7 5 P93 10 2 P94 9,5 5 P95 5 3 P96 6,5 5 P97 6 8 P98 6 5 P99 7 4 P100 9 4 P101 8,5 5 P102 8 6 P103 7,5 5 P104 3,5 1 P105 3,5 7 P106 7 3 P107 7 2 P108 7 2 P109 8 8 P110 6 7 P111 3,5 2 P112 7 5 P113 3 2 P114 5 5 P115 6 1 P116 5 1 P117 7,5 3 P118 6 6 P119 6,5 3 P120 7 6 P121 3 3 P122 4 2 P123 7 5 P124 5 9 P125 10 3 P126 9 1 P127 9 2 P128 7 2 P129 6 6 P130 4 5 P131 7 2 P132 7 4 P133 9 3 P134 5 4

- 89 - P135 7 3 P136 6 6 P137 4 4 P138 10 3 P139 6 4 P140 7 4 P141 7 2 P142 6 8 P143 10 3 P144 9 3 P145 8 4 P146 4 2 P147 6 5 P148 7 2 P149 4 3 P150 7 2 P151 7 3 P152 7,5 3 P153 7 5 P154 8 2 P155 9 6 P156 6,5 3 P157 6 1 P158 5 6 P159 5 5 P160 3 2 P161 3,5 2 P162 3,5 2 P163 3 2 P164 1 2 P165 4 1 P166 3 3 P167 4 3 P168 4,5 3 P169 5 3 P170 4 4 P171 8 2 P172 7 6 P173 6 3 P174 3 1 P175 8 4 P176 7 6 P177 1,8 1 P178 2 1 P179 6 4 P180 8 2 P181 6 1 P182 4,5 1 P183 6 1 P184 5 8 P185 6 6 P186 6 6

- 90 - P187 9 4 P188 3,5 4 P189 7 2 P190 3 4 P191 4 1 P192 7 3 P193 6 2 P194 8 1 P195 4 2 P196 4,5 1 P197 5 5 P198 6 2 P199 5 2 P200 3 3 P201 9 2 P202 6 7 P203 6 6 P204 2,5 3 P205 4 6 P206 5 5 P207 6 3 P208 9 4 P209 12 4 P210 10 2 P211 8 3 P212 2,5 5 P213 8 4 P214 6 2 P215 5 5 P216 3 4 P217 5 6 P218 1,6 2 P219 4 3 P220 4 5 P221 5 2 P222 4 2 P223 4 3 P224 5 2 P225 4 2 P226 4 3 P227 3 1 P228 6 4 P229 7 3 P230 6 5 P231 7 3 P232 6 3 P233 6 4 P234 8 5 P235 6 3 P236 6 3 P237 8 4 P238 6 6

- 91 - P239 9 3 P240 8 4 P241 7 4 P242 7 4 P243 9 7 P244 6 7 P245 5 3 P246 7 5 P247 7 1 P248 7 2 P249 6 2 P250 3,5 4 P251 6 4 P252 9 6 P253 4 3 P254 8 3 P255 7 5 P256 4 1 P257 7 4 P258 7 4 P259 3 2 P260 6 3 P261 8 4 P262 5 3 P263 6,5 4 P264 7 5 P265 6 9 P266 6 1 P267 7 6 P268 5 2 P269 7 8 P270 7 5,2 P271 7 4 P272 4 2 P273 6 1 P274 7 7 P275 7 5,7 P276 7 8 P277 6,5 4 P278 3 2 P279 7 10 P280 7 4 P281 6 5,5 P282 4 3 P283 8 10 P284 9 2 P285 5 2 P286 7 4 P287 3,5 4 P288 8 2 P289 5 1 P290 3 1

- 92 - P291 2,5 1 P292 8 2 P293 6 3 P294 6,5 9 P295 6 2 P296 7 9 P297 6,5 4 P298 7 7 P299 7 6 P300 6,5 6 P301 10 4 P302 8 4 P303 4 4 P304 3,5 1 P305 7 7 P306 8 2 P307 8 5 P308 2,5 1 P309 7 4 P310 3 3 P311 6,5 1 P312 7 6 P313 3 7 P314 4 6 P315 4 5 P316 5 2 P317 6 6 P318 8 6 P319 7 7 P320 3,5 1 P321 2 1 P322 5 1 P323 4 1 P324 6 7 P325 8 4 P326 4 2 P327 2,5 3 P328 7 3 P329 9 3 P330 7 1 P331 6 2 P332 6 3 P333 8 5 P334 6,5 3 P335 5 1 P336 6,5 2 P337 1,8 4 P338 5 4 P339 4,5 3 P340 8 3 P341 4 4 P342 7 1

- 93 - P343 5 2 P344 7 3 P345 4,5 4 P346 5,5 3 P347 6 7 P348 10 2 P349 3 2 P350 5 5 P351 3 1 P352 9 2 P353 6 5,5 P354 4 4 P355 4 1 P356 8 2 P357 8 1 P358 4 2 P359 4,5 2 P360 5 4 P361 7 2 P362 3 3 P363 2,5 1 P364 2,5 1 P365 6 3 P366 6 5,4 P367 5 1 P368 8 5 P369 3,5 6 P370 5 2 P371 2 1 P372 5 1 P373 6 1 P374 8 5 P375 4 3 P376 1,2 1 P377 5 1 P378 7 3 P379 6 7 P380 8 11 P381 7 1 P382 6 9 P383 6,5 8 P384 8 2 P385 8 4 P386 9 6 P387 7,5 2 P388 6 12 P389 6 4 P390 8 5

- 94 - ANNEXE II

Planches photographiques

Planche 01: Menaces sur l’habitat et l’espèce (PN Mantadia)

JJoohhaarryy AA... Campement de collecteurs illicites

JJoohhaarryy AA... Abattage et récolte de cœur de palmier.

JJoohhaarryy AA... Dépeçage sur un tronc vivant de Palmier

- 95 - Planche 02: Quelques genres d’orchidées dans le PN de Mantadia

Johary A. Johary A. Johary A.. Johary A.. Physoceras Cynorkis

Johary A. Johary A.. Johary A.. Johary A. Angraecum Cynorkis

- 96 - ANNEXE III

Cortège floristique globale de la zone d’étude

Familles Noms scientifiques Noms vernaculaires

ANACARDIACEAE Protorhus sp Sandramimena*

ANNONACEAE Xylopia sp Ramiavona

APOCYNACEAE Mascarenhasia arborescens Herodrano, Herotra

AQUIFOLIACEAE Ilex metis (L.) Radlk Hazondrano

ARALIACEAE Cussonia vatsilana Vatsilambato

BIGNONIACEAE Phyllartron sp Zahana vaventiravina

BURSERACEAE Canarium madagascariensis Ramy vaventiravina Harungana madagascariensis Harongana CLUSIACEAE Mammea ceracifer Voatsititianjaza Symphonia sp Kimba Weinmania bojeriana Maka CUNONIACEAE Weinmania humblotii Lalona

CYATHEACEAE Cyathea sp

ERYTHROXYLACEAE Erythroxylum sp Malambovony

EUPHORBIACEAE Macaranga sp Mokaranana, fafarona

FABACEAE Albizia gummifera Voromborona Ravensara sp Tavolo, Tavolorano LAURACEAE Ocotea sp

LILIACEAE Dracaena reflexa Taviavola

Anthocleista amplexicaulis Dendemilahy LOGANIACEAE Anthocleista madagascariensis Dendemivavy Bak. MELASTOMATACEAE Medinilla sp Kalamasimbarika

- 97 - Gravesia sp Vahitsingotroka Dichaetanthera arborea Tsingotroka

MELIACEAE Malleastrum sp Tongobivy

Tambourissa sp MONIMIACEAE Tambourissa

MORACEAE Ficus sp Nonoka, Voara

MYRTACEAE Eugenia sp Rotra, Rotramena

Pandanus utilis Hofa, vakoandrano PANDANACEAE Pandanus sp Vakoanala, kararaika Canthium sp Fatsikahitra Gaertnera sp Bararata RUBIACEAE Mapouria sp Psychotria sp Tongely

SAPINDACEAE Macphersonia sp Fanjavala

SMILACEAE Smilax anceps Roindambo

STERCULIACEAE Dombeya sp Hafitra, Hafidrano

STRELITZIACEAE Ravenala madagascariensis Ravinala

TILIACEAE Grewia sp Hafitrataikalalao

VERBENACEAE Clerodendron sp Fangavobonga

VITACEAE Cissus sp Vahirano

- 98 - ANNEXE IV

Carte Phytogéographique de Madagascar

- 99 - ANNEXE V Evaluation du statut UICN

Eulophiella roempleriana EN

Taxonomic Authority : (Rchb. F.) Schltr Global Assessment  Regional Assessment Region: Madagascar  Endemic to region

Upper Level Taxonomy Kingdom: PLANTAE Phylum: TRACHEOPHYTA Class: LILIOPSIDA Order: ORCHIDALES Family: ORCHIDACEAE Lower Level Taxonomy Rank : Infra-rank name: Plant Hybrid Subpopulation: Authority:

General Information Distribution Madagascar in Fianarantsoa and Toamasina Province Fianarantsoa/ Ranomafana, Vondrozo Toamasina/ Vatomandry, Ile Sainte Marie, Andasibe-Mantadia

Range Size Elevation Biogeographic Realm Area of Occupancy: Upper limit: 1250  Afrotropical Extent of Occurrence: 31,400.29 Lower limit: 900 Antartic Map Status: Done Depth Australasian Upper limit: Neotropical Lower limit: Oceanian Depth zone Palearctic Shallow Photic Bathyl Hadal Indomalayan Photic Abyssal Nearctic Population Number of subpopulation: 8 Regeneration according to the study but rate of regeneration of this species is bad (47,61%) Total Population Size Minimum Population Size: 400 individu Maximum Population Size 1500 individ Habitat and Ecology Vegetation type: Mid-elevation evergreen humid forest, Epiphyte on Pandanus utilis

System Movement Pattern Crop Wild Relative  Terrestrial Freshwater Marine Congregatory Migratory Is the species a wild relative of a crop?

Growth From Definition Epiphyte Plants growing on other plants, but not parasitic Threats Plant collected for horticulture trade

- 100 - Past Present Future 1 Habitat Loss/Degradation (Human induced)    1.3 Extraction    1.3.3 Wood    1.3.3.2 Selective logging    9 Intrinsic factors    9.2 Poor recruitment/ reproduction/ regeneration    9.5 Low densities    9.8 Population fluctuations    9.9 Restricted range   

Conservation Measures Representation in protected areas Number of subpopulation: 2 Protected areas: Ranomafana National Park, Andasibe-Mantadia National Park Included in Appendix II of CITES

In Place Needed 1 Policy-based actions  1.1 Management plans  1.1.1 Development  1.1.2 Implementation  1.2 Legislation  1.2.1 Development  1.2.1.2 National level  1.2.2 Implementation  1.2.2.2 National level  2 Communication and Education  2.1 Formal education  2.2 Awareness  3 Research actions   3.1 Taxonomy  3.2 Population numbers and range  3.3 Biology and Ecology   3.4 Habitat status  3.5 Threats  3.6 Uses and harvest levels  3.8 Conservation measures  4 Habitat and site-based actions   4.4 Protected areas   4.4.3 Management  4.5 Community-based initiatives  5 Species-based actions  5.1 Re-introductions  5.7 Ex situ conservation actions  5.7.1 Captive breeding / Artificial propagation  5.7.2 Genome resource bank 

- 101 - Countries of Occurrence Native Native- Presence Presence Possibly Re- Possibly Possibly Possibly Extinct Introduced Vagrant Confirmed Possible Extinct introduced Reintroduced Introduced Vagrant Madagascar 

General Habitats Score Description 1 Forest 1 Suitable 1.6 Forest – Subtropical / Tropical Moist Lowland 1 Suitable

Land Cover Score Description Tree Cover, broadleaved, evergreen (> 15% tree cover, tree height >3m) 1 Suitable

Ecosystem Services  Insufficient information available Species provides no ecosystem service

Species Utilisation Species is not utilised at all

Purpose / Type of Use Subsistence National International 13. Pets./ display animals, horticulture  

Primary Forms Removed from the Wild 100% >75% 51-75% 26-50% 0-25% 6. Unknown 

Source of specimens in Commercial Trade 100% >75% 51-75% 26-50% 0-25% Unknown 

Trend in the level of wild offtake / harvest in relation to total wild population numbers over the last five years: Decreasing Trend in the amount of offtake / harvest produced through domestication / cultivation over the last five years: Unknown CITES status: Appendix II

Livelihood Value  There is no information for this species regarding its livelihood value

IUCN Red Listing Red List Assessment: (using 2001 IUCN system) Endangered (EN) Threat category adjusted from Global to Regional status: Red List Criteria A4cd; C2b Date Last Seen (only for EX, EW or Possibly EX species): Is the species Possibly Extinct? Possibly Extinct Candidate? Rationale for the Red List Assessment Listed as Endangered because the population of this species is declining because of habitat loss caused by selective exploitation for timber and for its exploitation for horticulture trade

- 102 - Reason(s) for Change in Red List Category from the Previous Assessment: Genuine Change  Nongenuine Change No Change

Genuine (recent)  New information Taxonomy Same category Genuine (since first assessment) Knowledge of Criteria Criteria Revisio and criteria Incorrect date used Other Same category but previously change in criteria

Current Population Trend: Decreasing Date of Assessment : 08/10/2006 Name(s) of the Assessor(s): E. Rabakonandrianina, B. Ramandimbisoa, N. Raharison Evaluator(s): Pr C. Rajeriaison, Dr E. Rabakonandrianina Notes:

Criterion A Criterion B Criterion C Criterion D A1a A1b A1c A1d A1d B1a C1 D A2a A2b A2c A2d A2d B1b(i) B1b(ii B1b(iii B1b(iv) B1b(v) C2a(i) C2a(i) D1 A3b A3c A3d A3d B1c(i) B1c(ii B1c(iii B1c(iv) C2b √ D2 A4a A4b √ A4c √ A4d √ A4d B2a √ B2b(i) B2b(ii B2b(iii B2b(iv) B2b(v) Criterion E B2c(i) B2c(ii B2c(iii B2c(iv) E

Generation Length: % population decline in the past: Time period over which the past decline has been measured for: Applying Criterion A or C1 (in years or generations): % population decline in the future: Time period over which the future decline has been measured for applying Criterion A or C1 (in, years or generations): Number of Locations: Severely Fragmented Number of Mature Individuals

Bibliography DU Puy, D., Cribb., P., Bosser, J., Hermans, J & C., 1999, The Orchids of Madagascar, 375, Royal Botanical Gardens, E. Rabakonandrianina, B Ramandimbisoa, N. Raharison, Groupe des Spécialistes des Plantes de Madagascar (GSPM), 2005, Etude de quelques espèces menaces d’Orchidées de Madagascar, 52, GSPM, (Groupe des Spécialistes des Plantes de Madagascar), Antananarivo

- 103 - LISTE DES TABLEAUX ET ILLUSTRATIONS

TABLEAUX Tableau 01 : Valeurs mensuelles des moyennes de température ...... 10 Tableau 02 : Valeurs mensuelles des moyennes de précipitation ...... 11 Tableau 03 : Humidité relative ...... 12 Tableau 04 : Critères d’évaluation des risques d’extinction selon l’UICN (2001) ...... 33 Tableau 05 : caractéristiques des sites ...... 37 Tableau 06 : structure de la population d’Eulophiella roempleriana ...... 38 Tableau 07 : composition de la population de Mantadia ...... 39 Tableau 08 : Taux de Regénération ...... 40 Tableau 09 : Matrice de corrélation ...... 42 Tableau 10 : suivi de l’ouverture florale ...... 43 Tableau 11 : Résultat des transferts de pollinies ...... 46 Tableau 12 : tableau comparatif des caractéristiques des deux hôtes ...... 57 Tableau 13 : Taux de contamination ...... 58 Tableau 14 : Résultats du second semis ...... 59 Tableau 15 : Tableau d’analyse des milieux ...... 60

FIGURES

Figure 01 : variation mensuelle des températures ...... 10 Figure 02 : variation moyenne mensuelle des précipitations ...... 11 Figure 03 : Courbe ombrothermique ...... 12 Figure 04 : variation moyenne mensuelle de l’humidité ...... 12 Figure 05 : Structure des catégories IUCN (1994) ...... 35 Figure 06 : Structure de la population Eulophiella roempleriana ...... 38 Figure 07 : Structure des 2 sous population ...... 39 Figure 08 : distribution relative d’E. roempleriana ...... 41 Figure 09 : Cycle phénologique d’Eulophiella roempleriana ...... 43 Figure 10 : Progression de l’ouverture des fleurs ...... 44 Figure 11: comparaison des profils de reflectance ...... 51 Figure 12: Abondance relative des hôtes (Pandanus et Dypsis) ...... 57

- 104 -

PHOTOS Photo 01 : Fleur d’Eulophiella roempleriana ...... 18 Photo 02 : Habitat d’Eulophiella roempleriana ...... 19 Photo 03 : Pandanus utilis ...... 20 Photo 04: fruit d’E. roempleriana ...... 52 Photo 05: Dypsis utilis (jeunes individus) ...... 54 Photo 06: Eulophiella roempleriana sur le Dypsis utilis ...... 55

PLANCHES

Planche 01: La floraison d’Eulophiella roempleriana ...... 45 Planche 02 : fleurs d’E. roempleriana et D. arborea ...... 48

CARTES Carte 01: Distribution de Dichaetanthera arborea et d’E. roempleriana ...... 48 Carte 02 : Distribution géographique de Dypsis utilis ...... 56

- 105 - Mémoire de D.E.A présenté par RAMAHENINA Joharintsoa Aina - Option : Ecologie Végétale Département de Biologie et Ecologie Végétales - Faculté des Sciences - Université d’Antananarivo

RESUME : « Contribution à l’étude de l’espèce menacée Eulophiella roempleriana (Schltr.) Rchb. F. Structure de la population et Ecologie de la reproduction. »

Eulophiella roempleriana surnommé encore « reine des orchidées » est une espèce endémique malgache. L’étude de sa population a été menée essentiellement dans le Parc national de Ranomafana. Le site d’étude se trouve dans la localité de Ranomena, dans la forêt dense humide sempervirente de moyenne altitude (900m-1000m).

Structure de la population : elle est constituée majoritairement par des individus adultes (65 %) pour seulement 34 % de jeunes rejets et 18% de plantules. Elle est également caractérisée par un faible taux de régénération estimée à 54,85%o dans cette zone d’étude.

Ecologie de la reproduction: Eulophiella roempleriana longtemps connu comme épiphyte vivant exclusivement sur une espèce de Pandanus a été découvert sur un autre plante hôte, le palmier Dypsis utilis (ARECACEAE) dans le Parc National de Mantadia. Ce fait justifie à priori qu’E. roempleriana n’est pas spécifique au Pandanus utilis ou bien qu’elle a développé une certaine forme adaptation par rapport à son habitat naturel fortement perturbé. Des traces de l’activité d’un agent pollinisateur ont été observé ainsi nous pouvons dire que le pollinisateur naturel existe mais n’a pas pu être identifié dans le site. Toutefois la similitude spectrale de couleur entre les fleurs de l’orchidée et celles du Dichaetanthera arborea (Melastomataceae) suppose un cas probable de mimétisme comme stratégie de pollinisation pour E. roempleriana. Le faible taux de transfert de pollinies et du taux de fructification (8,04%) de l’espèce exprime la rareté de la visite des pollinisateurs ou bien la rareté même de ces agents de pollinisation.

Micropropagation : les essais de culture in vitro de type asymbiotique des graines ont révélés que la germination apparaît environ 9 semaines après le semis. Les fruits utilisés sont issus de la pollinisation naturelle et ont été récoltés à maturité. Le taux global de germination est de 27,77% et sur les trois types de milieu utilisés, le Murashige & Skoog modifié a été le plus efficace avec 54,16 % contre 3,84% pour avec le milieu de J. Van Waes et aucune germination pour le Vaccin & Went. Conservation : Avec la dégradation de son habitat naturel ainsi que les différentes menaces pesant directement sur l’espèce comme la collecte illicite, les nouvelles données sur la population et la reproduction d’Eulophiella roempleriana confirment son statut d’espèce en danger d’extinction (EN) selon les critères de l’UICN (A4cd ; C2b). Une priorité de conservation appropriée s’avère donc indispensable.

Mots clés : Eulophiella roempleriana, Orchidaceae, Pandanus utilis, Dypsis utilis, Structure de la population, reproduction, pollinisation, micropropagation, statut UICN.

ENCADREURS : Dr RABAKONANDRIANINA Elisabeth – Université d’Antananarivo (Madagascar), Dr ROBERTS David – Royal Botanical Garden, Kew (Royaume Uni).

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Mémoire de D.E.A présenté par RAMAHENINA Joharintsoa Aina - Option : Ecologie Végétale

Département de Biologie et Ecologie Végétales - Faculté des Sciences - Université d’Antananarivo

ABSTRACT: « Contribution to the conservation of a threatned species Eulophiella roempleriana (Schltr.) Rchb. F. Population structure and reproductive biology and ecology. »

Eulophiella roempleriana known commonly as “queen of Malagasy orchids” is an endemic species. Population of the orchid was studied in Ranomafana national park. The study site is Ranomena evergreen forest at mid-elevation altitude (900-1000m).

Population structure: E. roempleriana population comprised of mature individuals of 65%, young plants 34% and seedlings 18%. It shows a low regeneration rate of 54,80%0.

Ecology: The species was also found growing on Dypsis utilis (Arecaceae) in Mantadia national park therefore E. roempleriana is not only confined to Pandanus utilis.

The natural pollinator of this orchid exists but was not observed at work during the study period. Color resemblance and overlapping flowering period of E. roempleriana and Dichaetanthera arborea (Melastomataceae) point to a possible case of mimicry and deceptive pollination system. Low pollination removal and low natural fruit set rate (8,04%) indicate a rather low pollination activity or a low number of pollinators.

Vitropropagation: asymbiotic seed in vitro germination of natural fruits produced requires 9 weeks. Global germination rate is about 27,77% . Murashige & Skoog medium gave the best results with 54,16%. J. Van Waes medium produced 3,84% while Vaccin & Went gave nothing at all.

IUCN status: Habitat loss, threats and natural population assessment along with the results of this study confer the status of “endangered” (EN) category of IUCN status (criteria: A4cd, C2b).

Keywords: Eulophiella roempleriana, Orchidaceae, Pandanus utilis, Dypsis utilis, population structure, reproduction, pollination, vitropropagation, IUCN status.

SUPERVISORS: Dr RABAKONANDRIANINA Elisabeth – Université d’Antananarivo (Madagascar), Dr ROBERTS David – Royal Botanical Garden, Kew (Royaume Uni).

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