UNIVERSITE ABOU BEKR BELKAID TLEMCEN
FACULTE DES SCIENCES DE LA NATURE ET DE LA VIE ET SCIENCES DE LA TERRE ET DE L’UNIVERS
Département d’Ecologie et Environnement
Laboratoire d’écologie et gestion des écosystèmes naturels
Mémoire présenté en vue de l’obtention du diplôme de
MASTER Filière : Sciences biologiques Spécialité : ECOLOGIE
Thème
Impact de l’exposition sur la croissance de Withania frutescens (solanacées) dans le Nord-ouest algérien.
Présenté par : M. KEBBAS Yassine
Devant le jury composé de : Soutenu le 02/06/2016
Mme. STAMBOULI Hassiba M.C.A Président Université de Tlemcen
M. HASSANI Faiçal M.C.A Encadreur Université de Tlemcen
Mme. SARI ALI. A M.C.A Examinateur Université de Tlemcen
Année universitaire : 2015 – 2016 Remerciements
Nous remercions DIEU, le puissant de nous avoir accordé santé et courage pour accomplir se modeste travail. Mes remerciements adressent tout d’abord à mon encadreur Mr HASSANI .F, maitre de conférences A, pour l’aide et le temps qu’il a bien voulu me consacrer et sans lui ce mémoire n’aurait jamais vu le jour . Je remercie également : Mme STAMBOULI MEZIANE.H, maitre de conférences A, de m’avoir fait l’honneur d’être présidente du jury. Mme SARI ALI.A, maitre de conférences A, à l’université de Tlemcen, pour avoir accepté d’être membre d’examinateur de la commission du jury . Mes sincères remerciements sont adressés aussi à Monsieur FEROUANI.T ingénieur d’état du laboratoire de Botanique, Mme CHRIF.R ingénieure du laboratoire de Pédologie , Melle ABDELMOUMENE.F ingénieure du laboratoire de Biologie à l’Université de Tlemcen et Mme BERRAYAH.N . Je remercie aussi Mr ABOURA.R, maitre de conférences A, à l’université de Tlemcen, pour leurs aides, conseils et soutien. Je remercie aussi Monsieur BABALI Brahim ; maître de conférences B de l’Université de Tlemcen, pour ses conseils et son aide dans l’identification des espèces. Je remercie mes amis Ibrahim et Azzedine, pour leur aides dans l’étude morphométrique sur le terrain. Je remercie tous mes honorables enseignants qui m’ont suivi avec attention le long de mes études et touts l’équipe du laboratoire d’écologie et environnement.
Enfin, nos remerciements les plus chaleureux à mes parents, qui nous ont toujours aidé, orienté, et encouragé pour terminer le parcours académique et pour la réalisation de ce mémoire. C’est difficile d’exprimer mes sentiments envers eux par de simples mots ; merci pour votre amour, votre affection, vos encouragements, vos sacrifices. Que Dieu vous garde.
Dédicace
Je dédie ce travail
A mes parents et beaux parents.
Je souhaite que Dieu vous préserve une longue vie.
A mes frères et beaux frères.
A mes amis (es).
A toute la promotion d’Ecologie 2015-2016.
A toute la famille KEBBAS et BEN ABDELKADER.
A eux tous, je souhaite un avenir plein de joie, de bonheur et de succès.
A tous ceux qui me sont chers de loin et de prés.
KEBBAS Yassine Liste des tableaux
Numéro Titre Page 1 Coordonnées géographiques des stations d’études. 28
2 charge en calcaire en fonction du pourcentage de carbonates. 41
3 classifications des taux de MO%. 43
4 Caractéristiques physico-chimiques des sols des stations 43 d’étude. 5 Coordonnées géographiques des stations météorologiques de 48 référence. 6 Précipitations moyennes mensuelles et annuelles 50 AP (1913- 1938) et NP (2000-2015). 7 Régimes pluviométriques saisonniers pour les deux stations. 53
8 Températures moyennes mensuelles et annuelles des 2 stations. 54
9 Moyenne des températures maximales et minimales des deux 56 stations météorologiques. 10 Amplitude thermique des stations météorologiques durant les 57 deux périodes. 11 Indice de De Martonne des stations météorologiques. 58
12 Valeurs du Q2 d’Emberger et les étages bioclimatiques. 63
13 inventaire exhaustif des espèces rencontrées dans les formations 67 à Withania frutescens dans la station de Sidi Lahcen. 14 inventaire exhaustif des espèces rencontrées dans les formations 70 à Withania frutescens dans la station d’Ain Sada. 15 Répartition des familles dans Ain Sada et Sidi Lahcen . 74 16 Composition systématique de Sidi Lahcen. 77
17 Composition systématique d’Ain Sada. 78
18 Pourcentage des types biologiques de la station de Sidi Lahcen. 81
19 Pourcentage des types biologiques de la station d’Ain Sada. 81
20 Pourcentage des types morphologiques de la station de Sidi 83 Lahcen. 21 Pourcentage des types morphologiques de la station d’Ain Sada. 83
22 pourcentage des types biogéographiques de la station de Sidi 85 Lahcen. 23 pourcentage des types biogéographiques de la station d’Ain 86 Sada. 24 Effet de la date sur la croissance en longueur (cm) sur le coté 90 Est. 25 Effet de la date sur la croissance en longueur (cm) sur le coté 92 Ouest. 26 Effet de la date sur la croissance en longueur (cm) sur le coté 94 Nord. 27 Effet de la date sur la croissance en longueur (cm) sur le coté 96 Sud. 28 Effet de la date sur la croissance en largeur (cm) . 98 29 Effet de la date sur la croissance en longueur (cm) sur le coté 100 Est. 30 Effet de la date sur la croissance en longueur (cm) sur le coté 102 Ouest. 31 Effet de la date sur la croissance en longueur (cm) sur le coté 104 Nord. 32 Effet de la date sur la croissance en longueur (cm) sur le coté 106 Sud. 33 Effet de la date sur la croissance en largeur (cm) . 108 34 Effet de la date et station sur la croissance en largeur (cm). 110
35 mesures histométriques des coupes transversales de la feuille. 125
36 mesures histométriques des coupes transversales de la tige. 129
37 mesures histométriques des coupes transversales de la racine. 133
Liste des figures
Numéro Titre Page 1 Touffe de Withania frutescens (mois de Février). 17
2 Touffe de Withania frutescens (mois de Mai ). 17
3 Tige de Withania frutescens. 18
4 Feuille de Withania frutescens . 19
5 Fleur de Withania frutescens . 20 6 Fruit de Withania frutescens. 20 7 Racine de Withania frutescens. 21
8 Cycle de développement de Withania frutescens (original). 25
9 Matériel utilisé . 37
10 Méthode d’analyse pédologique. 38
11 Echelle de salure des sols. 42
12 Précipitation moyennes mensuelles et Annuelles des stations 51 d’études durant les 2 périodes AP(1913-1938) et NP (2000- 2015).
13 Régimes saisonniers des précipitations pour les deux stations 53 météorologiques. 14 Moyennes mensuelles des températures pour les deux stations 55 météorologiques. 15 Abaque pour le calcul de l’indice d’aridité de De Martonne. 58
16 Diagrammes Ombrothermiques de Bagnouls et Gaussen 60 (Ancienne Période 1913 – 1938). 17 Diagrammes Ombrothermiques de Bagnouls et Gaussen 62 (Nouvelle Période 2000 – 2015). 18 Climagramme pluviothermique d’Emberger . 64
19 Répartition par familles de Sidi Lahcen. 76
20 Répartition par familles d’Ain Sada. 77
21 Composition systématiques des fonctions à Withania 78 frutescens de Sidi Lahcen. 22 Composition systématiques des fonctions à Withania 78 frutescens d’Ain Sada. 23 Les types biologiques de RAUNKIAER, 1934. 80 24 Type biologiques du cortège floristique de la station de Sidi 81 Lahcen. 25 Type biologiques du cortège floristique de la station d’Ain 82 Sada. 26 Pourcentage des types morphologiques de la station de Sidi 83 Lahcen. 27 Pourcentage des types morphologiques de la station d’Ain 84 Sada. 28 Pourcentage de type biogéographique de Sidi Lahcen. 86 29 Pourcentage de type biogéographique d’Ain Sada. 87 30 Effet de la date sur la croissance en longueur (cm) sur le coté 91 Est à la station de Sidi Lahcen. 31 Effet de la date sur la croissance en longueur (cm) sur le coté 93 Ouest à la station de Sidi Lahcen. 32 Effet de la date sur la croissance en longueur (cm) sur le coté 95 Nord à la station de Sidi Lahcen. 33 Effet de la date sur la croissance en longueur (cm) sur le coté 97 Sud à la station de Sidi Lahcen . 34 Effet de la date sur la croissance en largeur (cm) à la station de 99 Sidi Lahcen . 35 Effet de la date sur la croissance en longueur (cm) sur le coté 101 Est à la station d’Ain Sada. 36 Effet de la date sur la croissance en longueur (cm) sur le coté 103 Oust à la station d’Ain Sada.
37 Effet de la date sur la croissance en longueur (cm) sur le coté 105 Nord à la station d’Ain Sada. 38 Effet de la date sur la croissance en longueur (cm) sur le coté 107 Sud à la station d’Ain Sada.
39 Effet de la date sur la croissance en largeur (cm) à la station 109 d’Ain Sada. 40 Effet de la date et station sur la croissance en largeur (cm) 111
41 La technique de coupe à main levée. 118
42 La technique de Double coloration. 121 43 Coupe histologique au niveau de la feuille de Withania 123 frutescens. 44 Coupe histologique au niveau des faisceaux libéro –ligneux de 124 la feuille de Withania frutescens. 45 représentant des différents types de tissus de la feuille de 126 Withania frutescens. 46 Coupe histologique au niveau de la tige de Withania 128 frutescens. 47 représentant des différents types de tissus de la tige de 130 Withania frutescens. 48 Coupe histologique au niveau de la racine de Withania 132 frutescens. 49 représentant des différents types de tissus de la racine de 134 Withania frutescens.
Liste des cartes
Numéro Titre Page 1 La répartition géographique de Withania frutescens dans le 23 monde. 2 La répartition géographique de Withania frutescens au nord 23 d’Algérie.
3 La répartition géographique de Withania frutescens à 24 Tlemcen. 4 La répartition géographique du Withania frutescens dans la 24 zone d’étude.
5 Situation géographique des stations d’étude sur photo stellite. 29 6 La Géologie du nord-ouest algérien. 32 7 Hydrologie du bassin de la Tafna. 34
إٌ ْذا انعًم ٌخًحٕر عهى دراست حأثٍز االحجبْبث )شزق،غزة،شًبل،جُٕة( عهى ًَٕ َببث حبٌـزث فً انجٓت انغزبٍت نخهًسبٌ ببنجشائز.
ْذِ انذراست سًحج نُب بًعزفت خصبئص َببث انخبٌزث يع حأقهًٓب فً يُطقت انًعبٌُت )سٍذي نحسٍ –عٍٍ سبدة( بعٍٍ فخبح ٔالٌت حهًسبٌ.
بعذ انهًحت عٍ ْذِ انُبخت فًٍب ٌخص انعبئهت ٔانصُف ،حأحً انذراست انُببحٍت انخً سًحج نُب بًعزفت انخصبئص انبٍٕنٕجٍت،انبٍٕجغزافٍت ٔ انًٕرفٕنٕجٍت .إٌ حسبة يعبيم انخذْٕر انبٍئً أظٓز سٍبدة انُببحبث انًٕسًٍت )انعشبٍت(. ٔيٍ انضزٔري دراست يُطقت انًعبٌُت يٍ َبحٍت انًُبخ ٔ انخزبت ،انخً أبزسث حًٕقعٓب فً يُبخ شبّ جبف بشخبء يبطز.
جبءث انذراست انًٕرفٕيٍخزٌت ٔ انُسٍجٍت يٍ أجم دعى ْذا انعًم ،ارحأٌُب إنى أخذ يعبٌُبث بٍٕيخزٌت ٔ ربطٓب يع عٕايم إٌكٕنٕجٍت )بٍئٍت(، ببسخخذاو بزَبيج إحصبئً يٍ أجم حقٍٍى حأثٍز ْذِ انعٕايم عهى ًَٕ ْذا انُببث.
الكلمات المفتاحية : النسيجية ، مورفوميترية ،عين فتاح ،تايـرت ، Solanacées.
Le présent travail porte sur l’étude de l’impact de l’exposition sur la croissance de Withania frutescens (solanacées) dans le nord ouest-algérien.
Cette étude permettra de mieux connaitre la spécificité de Withania frutescens ,ainsi que son aptitude à résister et de s’adapter dans les deux stations d’étude (Sidi Lahcen et Ain Sada) commune d’ Ain fettah ,wilaya de Tlemcen.
Après une brève présentation de la famille des solanacées, le genre Withania , l’espèce Withania frutescens ,en plus l’étude floristique qui a permis de faire ressortir les principales familles ainsi que le type biologique, morphologique et biogéographique le plus dominant. Le calcul de l’indice de perturbation est proportionnel à la dominance des thérophytiques dans nos stations. On a examiné de manière succincte le milieu physique de notre zone d’étude et son ambiance climatique qui se trouve dans un étage semi-aride à hiver tempéré.
L’étude Histo-morphométrique vient de renforcer l’aspect expérimental de ce travail avec deux grand axes : les mesures morphologiques par des ANOVA avec un seul facteur et deux facteurs pour évaluer l’impact de la station et l’exposition sur la croissance en longueur des tiges et en largeur des touffes de Withania frutescens . La deuxième est consacrée aux coupes histologiques pour connaître les tissus, de la feuille, tige, et racine, différents tissus tels que le xylème, phloème.
Mot-clé : Solanacées, Withania frutescens , histologie , morphométrie , Ain Fettah .
This work focuses on the study of the impact of exposure on Withania frutescens growth (Solanaceae) in the north west of Algeria.
This study will help to better know the specificity of Withania frutescens, and its ability to resist and adapt in the two study sites (Sidi Lahcen and Aïn Sada) in Ain Fettah Tlemcen.
After a brief presentation of the Solanaceae family, the kind Withania, species Withania frutescens, and after a floristic study that helped identify the main families and the biological type, the most dominant morphological and biogeographic. The calculation of the disturbance index is proportional to the dominance of therophytic species in our sites. We succinctly reviewed the physical environment of our study area and its climatic environment that is in a semiarid temperate winter stage.
The histo-morphometric study reinforces the experimental aspect of this work with two important axes: the ANOVA morphological measures with one factor and two factors to assess the impact of the station and the exposure on growth in length rods and width of tufts of Withania frutescens. The second is devoted to histological sections to see the tissues, of the leaf, stem, and root, different tissues such as xylem, phloem, etc.
Keywords: Solanaceae, Withania frutescens, histology, morphometry, Aïn Fettah.
Résumé La liste des figures La liste des tableaux La liste des cartes
Introduction générale…………………………………………………………………...... 1
Chapitre I: Présentation de l’espèce...... ……………………………………...... 3
I-1. Caractères généraux des solanacées………………………………………………...... 3 I-1.1. Appareil végétatif des solanacées …………………………………………….4 I-1.2. Appareil reproductif des solanacées …………………………………………..4 I-2. Liste des sous -familles………………………………………………………………...6 I-3. Liste des genres de la famille des solanacées…………………………………………..7 I-4. Caractères généraux du genre Withania ………………………………………………15 I-5. Caractères généraux du genre/espèce Withania frutescens ………………………...16 I-5.1. Appareil végétatif ……………………………………………………………..18 I-5.2. Appareil reproductif ………………………………………...... 19 I-5.3. Partie souterraine ……………………………………………………………….21 I-5.4. Taxonomie ……………………………………………………………………...21 I -5.5.Formule florale……………………………………………………………..22 I-6. Répartition géographique de Withania frutescens……………………………………22 I-7. Cycle de développement………………………………………………………………25 I-8. Exigences pédoclimatiques…………………………………………………………...26 I-9. Utilisation……………………………………………………………………………..26 I-9.1. Usage médicinal……………………………………………………………….26
Chapitre II: Etude de milieu physique…………………………………………...... 28
II-1. Localisation générale de la zone d’étude …………………………………………...28 II-1.1.Situation géographique ………………………...... 28 II-2. Géologie……………………………………………...... 30 II-3. Géomorphologie …………………………………………………………………….32 II-4. Hydroghraphie …………………………………………………………………….33 II-5. Etude pédologique………………………………………………………………... 35 II-5.1. Introduction…………………………………………………………………35 II-5.2.Matériel d’étude et d’observation … …………………………………….....35 II-5.2.1 Matériel au laboratoire ……………………………………………………36 II-5.3. Méthodes utilisées …………………………………………………………39 II-5.3.1. Méthode d’étude sur le terrain………………………………………….39 II-5.3.2. Méthode d’étude au laboratoire………………………………………...39 II-5.3.2.1. Analyse physique……………………………………………………….39 II-5.3.2.2.Analyse chimique………………………………………………………..40 II-5.4.Les résultats de pédologie …………………………………………………..43 II-5.5. Interprétations………………………………………………………………44 II-5.6. Conclusion………………………………………………………………….45 II-6. Etude bioclimatique ………………………………………………………………46 II-6.1. Introduction ………………………………………………………………..46 II-6.1.1. Climat en méditerrané et Algérie……………………………………….46 II-6.2. Etude bioclimatique de la région ………………………………………….48 II-6.2.1. Stations météorologiques ……………………………………………….48 II-6.3. Paramètres climatiques …………………………………………………….48 II-6.3.1. Précipitation ……………………………………………………………...49 II-6.3.1.1. Les régimes pluviométriques …………………………………………..49 II-6.3.2.La température ……………………………………………………………54 II-6.3.3.Synthèse bioclimatique ………………………………...... 57 II-6.3.3.1.Amplitude thermique moyenne ou indice de continentalité …………...57 II-6.3.3.2. L’indice d’aridité de De Martonne ……………………………………57 II-6.3.3.3. Diagrammes ombrothermiques de Bagnouls et Gaussen (1953)……….59 II-6.3.3.4. Quotient pluviothermiques d’Emberger ………………………………62 II-6.4. Conclusion ……………………………………………………...... 65
Chapitre III : Etude de la diversité biologique………………………………...66
III-1. Introduction………………………………………………………………………66 III-2. Composition systématique………………………………………………………..66 III-3. Caractérisation biologique………………………………………………………...79 III-4.Indice de perturbation …………………………………………………………….80 III-5. Caractéristique morphologique …………………………………………………..82 III-6. Caractéristique biogéographique………………………………………………….84 III-7. Conclusion………………………………………………………………..………88
Chapitre IV: Etude morphométrique………………………………………....89
IV-1.Introduction…………………………………………………………………….....89 IV-2.Méthodologie……………………………………………………………………...89 IV-3.Résultats…………………………………………………………………………...90 IV -3.1.Analyse de la variance à un facteur contrôlé……………………………….90 IV -3.3.Analyse de la variance a un facteur contrôlé……………………………...100 IV-3.5.Analyse de la variance a deux facteurs contrôlés………………………………110 IV-4.Interprétation……………………………………………………………………..112 IV-5.Conclusion………………………………………………………………………..114
Chapitre VI : Etude histologique……………………………………………...115
VI-1. Introduction ……………………………………………………………………..115 VI-2. Les différents tissus ……………………………………………………………..115 VI-2. 1. Les méristèmes...... 116 VI-2.2. Les tissus superficiels...... 116 VI-2.3. Les tissus vasculaires...... 116 VI-2.3.1. Le xylème...... 116 VI-2.3.2. Le phloème ...... 117 VI-2.4. Les tissus assimilateurs et de réserve...... 117 VI-3. Les coupes histologiques...... 118 VI-3.1. Méthodologie...... 118 VI-3.2. Mode opérationnel...... 119 VI.3.2.1. Matériel utilise...... 119 VI-3.2.2. Technique d’étude...... 120 VI-4. Résultats et discussion...... 122 VI-4. 1. Etude anatomique de la feuille de Withania frutescens...... 122 VI-4.1.1. Observation...... 122 VI-4.1.2. Résultats...... 125
VI-4.2. Etude anatomique de la tige de Withania frutescens...... 127 VI-4.2.1. Observation...... 127 VI-4.2.2. Résultats ...... 129 VI-4.3. Etude anatomique de la racine de Withania frutescens...... 131 VI-4.3.1. Observation...... 131 VI-4.3.2. Résultats...... …………………133 VI-5. Conclusion...... ………………………...... 135
Conclusion générale……………………………………………………….………136 Références bibliographiques……………………………………………………139
Introduction générale
Introduction générale
Introduction générale :
D’après Quezel (2000) la région méditerranéenne actuelle peut être définie par des critères floristiques évident purs 50% des quelques 25000 espèces Quezel (1985), voire 28000 espèces et sous-espèces Greuter (1995) présentes dans la zone climatique méditerranéenne (Emberger., 1930 a et b) et à plus forte raison dans la zone isoclimatique méditerranéenne sont endémiques. En Plus, la flore et la végétation méditerranéenne occupent une grande partie du Maghreb: Algérie, Maroc et Tunisie (Sahara exclu).
Le bassin méditerranéen est assez diversifié en espèces végétales et présente un grand intérêt pour toute étude scientifique, vu sa grande richesse liée à l’hétérogénéité des facteurs historiques, paléogéographiques, géologiques et écologiques, mais il est caractérisé par des contraintes climatiques et pédologiques fortes, salinité, sécheresse et sols peu profonds et mobiles.
Les hautes pleines steppiques et le littoral de l’Algérie, qui font partie de ce paysage méditerranéen sont des excellents terrains expérimental voué à étreindre ces études.
De nombreuses recherches, à travers des publications nationales et internationales du laboratoire d’Ecologie Végétale, ont soulignée le rôle majeur de la région de Tlemcen comme réservoir essentiel de la biodiversité végétale.
La sécheresse qu'a connu la région de Tlemcen, a perturbé profondément la végétation naturelle, entraînant chez les végétaux d'importants phénomènes de stress hydrique et d'adaptation, et permet l'envahissement progressif de ces milieux par des groupements végétaux dominés surtout par des toxique et bu épineuses (chimiotactique), et n'oublions pas l'action frappante de l'homme et ses troupeaux sur le tapis végétal, qui favorise le développement d'une végétation thérophytique .
La végétation de Tlemcen présente un bon exemple d'étude de la diversité végétale et surtout une intéressante synthèse de la dynamique naturelle des écosystèmes, depuis le littorale jusqu'aux steppes (Stambouli, Bouazza et Thinon , 2009).
Le genre de Withania est de la famille des solanacées, bien cette famille sont présentes sur tous les continents, la plus grande richesse d'espèces se rencontre en Amérique centrale et en Amérique du Sud. Deux autres centres de diversité sont l'Australie et l'Afrique. Les
1 Introduction générale
Solanacées occupent une grande variété d'écosystèmes, des déserts aux forêts tropicales, et on les trouve souvent aussi dans la végétation secondaire colonisant les zones perturbées.
Cette famille de plante comprend environ 2 900 espèces, réparties en 147 genres aux morphologies variées arbres, arbustes, lianes, herbes vivaces ou annuelles.
La famille des solanacées revêt une grande importance économique, car beaucoup de plantes ornementales (pétunia, datura, ...), industrielles (tabac), et surtout bon nombre de fruits et légumes (tomate, aubergine, piments et poivrons, pomme de terre...) en sont issus.
Les solanacées sont bien représentées dans les collections scientifiques du Muséum national d'histoire naturelle, aussi bien dans les collections vivantes réparties sur ses différents jardins et sites, que dans les collections de l'Herbier National ou elles constituent un important matériel d'étude pour les chercheurs du monde entier.
L’objet de notre travail est d’apporter une contribution à l’étude de l'impact de l'exposition sur la croissance de Withania frutescens (solanacées) dans le nord oust-algérien .
Nous insistons toute fois sur le fait que le travail présente une comparaison entre deux stations proches : Sidi Lahcen et Ain Sada font parties de la commune d’Ain Fettah (boutrak) de la wilaya de Tlemcen .
Cette étude consiste à traiter les chapitres suivants :
Chapitre 1 : Présentation de l'espèce « Withania frutescens ».
Chapitre 2: Milieu physique.
Chapitre 3 : Etude de la diversité biologique.
Chapitre 4 : Morphométrie du « Withania frutescens ».
Chapitre 5 : Etude histologique de « Withania frutesens ».
2
Chapitre I : Présentation de l’espèce
Chapitre I : Présentation de l’espèce
I-1. Caractères généraux des solanacées :
Solanaceae ou Solanacées est une famille de plantes appartenant à l'ordre des Solanales.
Ce sont des plantes herbacées, des arbustes, des arbres ou des lianes des régions tempérées à tropicales. C'est une famille de plantes qui a une grande importance économique. En sont issus bon nombre de légumes et de fruits : pommes de terre, tomates, aubergines, physalis, piments et poivrons, lyciet de Barbarie et lyciet de Chine.
Sont aussi issues de cette famille des cultures industrielles comme le tabac ou ornementales comme les pétunias. Une famille comportant de nombreuses plantes médicinales et alimentaires : à alcaloïdes dérivés du tropane (très toxique) : Belladone ,Datura ,Jusquiame , Duboisia , Mandragora ; à nicotine : Nicitiana ; à gluco-alcaloïdes stéroidiques : Solanum ; à amides rubéfiants : Capsicum ; Alimentaires : Pomme de terre, Tomate, Aubergine, Poivron.
Toutes les solanacées contiennent une quantité toxique de solanine, un alcaloïde stéroïde. Les baies mûres sont les parties les moins toxiques de ces plantes, mais leur ingestion peut être mortelle dans certaines circonstances. On trouve également de la solanine dans les germes et les taches vertes de la pomme de terre.
Bien que les espèces alimentaires contiennent aussi des alcaloïdes dans les feuilles, les tiges et les racines, les parties comestibles (tubercules de la pomme de terre, fruits des aubergines et piments) en sont dépourvues.
La famille des Solanacées rassemble 147 genres et environ 2 900 espèces réparties dans les régions chaudes et tempérées , avec un important centre de dispersion en
3 Chapitre I : Présentation de l’espèce
Amérique du Sud , d'où sont originaires les pommes de terre , les aubergines, les tomates , les piments , le tabac...
Les genres les plus importants sont Solanum , qui regroupe à lui seul 1400 espèces, puis, loin derrière , Lycianthes , avec 200 espèces , Cestrum , avec 175 espèces , Nicotiana , avec 100 espèces , Physalis , avec 100 espèces, Lycium , avec 90 espèces...
I-1.1. Appareil végétatif des solanacées : Ce sont surtout des plantes herbacées, annuelles, bisannuelles, ou vivaces par des rhizomes pouvant devenir tuberculeux, parfois sarmenteuses comme la Douce amère , Solanum dulcamara L. ,épineux comme les Lyciets (Lycium), ou épiphytes , mais il ya aussi quelques arbustes et petits arbres .
Les feuilles ,sans stipules , sont alternes , généralement simples ,mais parfois profondément lobées et pouvant même être composées-pennées.
L’appareil végétatif est parcouru par du phloème périmédullaire . On observe d’autre part , dans tous les parenchymes , des cellules à sables d’oxalate de calcium .
I-1.2. Appareil reproductif des solanacées : Inflorescence :
L’inflorescence est initialement une cyme bipare , mais pouvant devenir unipare par avortement . De l’élément manquant, reste la bractée. celle-ci peut alors être entrainée, ce qui fait qu’une fleur peut se retrouver à l’aisselle de 2 bractées en positions perpendiculaires : l’une est dans sa position normal , l’autre , plus grande , provient de la ramification inférieure .Ce développement particulier , propre aux SOLANACEAE, a notamment été étudié chez le pétunia . Rarement, cette inflorescence est réduite à une fleur solitaire.
FLEUR :
Le plus souvent, les fleurs sont régulières mais le genre PETUNIA présente des fleurs légèrement zygomorphes . Elles sont hermaphrodites et pentamères.
4 Chapitre I : Présentation de l’espèce
. Le périanthe :
Le calice est constitué de 5 pétales soudés .Ce calice persiste souvent après la fécondation ,entourant la base de fruit à maturité comme chez la Belladone ,Atropa belladonna L .Il est même parfois accrescent ,chez le genre Physalis ,continuant sa croissance en prenant une teinte orangée (à l’origine du terme de coqueret) et enfermant le fruit dans une sorte de cage ,ce qui lui a valu son surnom d’ "amour - encage ". La corolle présente 5 pétales, soudés en une corolle qui peut prendre différentes formes :rotacée chez les morelles (genre solanum),campanulée chez la Belladone (genre Atropa),infundibuliforme chez la Jusquiame (genre Hyocyamus) hypocratériforme chez le tabac (genre Nicotiana),et exceptionnellement bilabiée chez le genre Salpiglossis. L’androcée est en principe isostémone, avec 5 étamines dont les filets sont soudés au tube de la corolle .Les anthères s’ouvrent habituellement par des fentes. Mais il peut y avoir avortement de l’étamine postérieure dans le cas de fleurs devenues zygomorphes (Salpiglossis).d’autre part, dans le genre Solanum ,les anthères se rejoignent ,et sont alors déhiscentes par des pores. La pollinisation est entomophiles.il ya ou non présence s’un disque nectarifères à la base de l’ovaire. La gynécée est habituellement constitué de 2 carpelles ,mais ceux-ci se trouvent dans un plan oblique ,ce qui est la cause de l’apparition de la zygomorphie chez certains genre. Ces 2 carpelles sont soudés en un ovaire supère à 2 loges, avec de nombreux ovules par loge , insérés en placentation axile sur des placentas volumineux .Il n’y a qu’un style ,terminal ou parfois gynobasique (Nolana) ,mais le stigmate possède 2 lobes. Il y a toutefois des variations : chez les espèces les plus primitives ,l e nombre de carpelles peut être de 5 (nicotiana) ou de 3 ; à l’opposé , chez les espèces les plus évoluées , il y a apparition d’une fausse – cloison,ce qui donne 4 loges(genreDatura),ou bien il y a multiplication des carpelles,de 2 à 10 (commechez la Tomate ,Lycopersicon esculentum Miller).
5 Chapitre I : Présentation de l’espèce
Formule florale :
5S+5P+5E+5C Fruit :
Il participe à la classification .En effet , il peut être :
o Charnu, c'est une baie : celle-ci est caractéristique du genre Solanum, mais aussi des genres capsicum, Atropa, Physalis... ; à maturité, elle peut être rouge (la Douce- amère, Solanum dulcamara L., l'Alkékenge, Physalis alkekengi L …) ou noire (la Morelle noire, Solanum nigrum L., la Belladone, Atropa belladonna L…) . o Sec , c’est une capsule : celle –ci s’ouvre habituellement par des fentes de déhiscence septicides , comme chez le Tabac (genre Nicotiana ) , mais la déhiscence peut a aussi être circulaire , le fruit étant alors une pyxide ( les Jusquiames, genre Hyoscyamus ) .
Chez la Datura , du fait de la présence d’une fausse – cloisson , la déhiscence devient multiple :septicide + loculicide + septifrage .
Les graines, aplaties ou globuleuses, sont albuminées.
I-2. Liste des sous -familles :
Selon Angiosperm Phylogeny Website (8 Jul 2010):
Sous -famille Browallioideae ; Sous -famille Duckeodendron ; Sous -famille Goetzeoideae ; Sous -famille Nicotianoideae ; Sous -famille Petunioideae ; Sous -famille Schizanthoideae ; Sous -famille Schwenckioideae ; Sous -famille Solanoideae .
Selon NCI31 (8 Jul 2010) :
Sous -famille Cestroideae ; Sous -famille Goetzeoideae. ; Sous -famille Nicotianoideae ; Sous -famille Petunioideae ; Sous -famille Schizanthoideae ; Sous -famille Schwenckioideae ; Sous -famille Solanoideae .
6 Chapitre I : Présentation de l’espèce
I-3. Liste des genres de la famille des solanacées :
Selon Angiosperm Phylogeny Website (8 Jul 2010) :
genre Anisodus Link ex Spreng. genre Acnistus Schott. genre Anisodus Link ex Spreng. genre Anthocercis Labill. genre Anthotroche Endl. genre Archiphysalis Kuang. genre Athenaea Sendtn. genre Atrichodendron Gagnep. genre Atropa L. genre Atropanthe Pascher genre Aureliana Sendtn. genre Benthamiella Speg. genre Bouchetia Dunal . genre Brachistus Miers . genre Browallia L. genre Brugmansia Pers. genre Brunfelsia L. genre Calibrachoa Cerv. genre Capsicum L. genre Cestrum L. genre Chamaesaracha (A.Gray) Bentham. genre Coeloneurum Radlk. genre Combera Sandwith. genre Cuatresia Hunz. genre Cyphanthera Miers. genre Cyphomandra Mat. ex Sendtn. genre Datura L. genre Deprea Rafinesque. genre Discopodium Hochst. genre Dittostigma Phil. genre Duboisia R. Brown genre Duckeodendron genre Dunalia Kunth genre Espadaea A. Richard genre Exodeconus Rafinesque genre Fabiana Ruiz & Pavon genre Goetzea Wydler genre Grabowskia Schltdl. genre Grammosolen Haegi genre Hawkesiophyton Hunz. genre Hebecladus Miers genre Henoonia G•iseb. genre Hunzikeria D'Arcy
7 Chapitre I : Présentation de l’espèce
genre Hyoscyamus L. genre lochroma Bentham genre Jaborosa Juss. genre Jaltomata Schltdl. genre Juanulloa Ruiz & Pavon genre Latua Phil. genre Leptoglossis Bentham genre Leucophysalis Rydb. genre Lycianthes (Dunal) Hassl. genre Lycium L. genre Lycopersicon Mill. genre Mandragora L. genre Margaranthus Schltdl. genre Markea Rich. genre Melananthus Walp. genre Mellissia J. D. Hooker genre Metternichia J.C.Mikan genre Nectouxia Kunth genre Nicandra Adans. genre Nicotiana L. genre Nierembergia Ruiz & Pavon genre Nolana L.f. genre Nothocestrum A.Gray genre Oryctes S.Watson genre Pantacantha Speg. genre Parabouchetia Baillon genre Pauia Deb & R.M.Dutta genre Petunia Juss. genre Phrodus Miers genre Physalis L. genre Physochlaina G.Don genre Plowmania Hunz. & Subils genre Protoschwenckia Soler. genre Przewalskia Maxim. genre Quincula Rafinesque genre Rahowardiana D'Arcy genre Reyesia Gay genre Salpichroa Miers genre Salpiglossis Ruiz & Pavon genre Saracha Ruiz & Pavon genre Schizanthus Ruiz & Pavon genre Schultesianthus Hunz. genre Schwecnkiopsis Dammer genre Schwenckia L. genre Sclerophylax Miers genre Scopolia Jacq. genre Sessea Ruiz & Pavon
8 Chapitre I : Présentation de l’espèce
genre Sesseopsis Hassl. genre Solandra Sw. genre Solanum L. genre Streptosolen Miers genre Symonanthus Haegi genre Trianaea Planchon & Linden genre Triguera Cavanilles genre Tubocapsicum Makino genre Vassobia Rusby genre Vestia Willd. genre Witheringia L'Her. genre Withania Pauqu
Selon NC SI (8 Jul 2010) : sous-famille Cestroideae tribu Browallieae
genre Browallia genre Streptosolen
tribu Cestreae
genre Cestrum genre Metternichia genre Sessea genre Tsoala genre Vestia
tribu Salpiglossideae
genre Plowmania genre Salpiglossis
sous-famille Goetzeoideae
genre Coeloneurum genre Espadaea genre Goetzea genre Henoonia
sous-famille Nicotianoideae tribu Anthocercideae
genre Anthocercis genre Anthotroche genre Crenidium genre Cyphanthera
9 Chapitre I : Présentation de l’espèce
genre Duboisia genre Grammosolen genre Symonanthus
tribu Nicotianeae
genre Nicotiana sous-famille Petunioideae
genre Bouchetia genre Brunfelsia genre Calibrachoa genre Fabiana genre Hunzikeria genre Leptoglossis genre Nierembergia genre Petunia
sous-famille Schizanthoideae genre Schizanthus
sous-famille Schwenckioideae genre Melananthus genre Schwenckia
sous-famille Solanoideae
tribu Benthamiellieae
genre Benthamiella genre Combera genre Pantacantha
tribu Capsiceae
genre Capsicum genre Lycianthes
tribu Datureae
genre Brugmansia genre Datura genre Protoschwenkia
10 Chapitre I : Présentation de l’espèce
tribu Hyoscyameae
genre Anisodus genre Anisodus genre Atropa genre Atropanthe genre Hyoscyamus genre Physochlaina genre Przewalskia genre Scopolia
tribu Jaboroseae
genre Discopodium genre Jaborosa
tribu Juanulloeae
genre Dyssochroma genre Hawkesiophyton genre Markea genre Merinthopodium genre Schultesianthus
tribu Lycieae
genre Grabowskia genre Lycium genre Phrodus
tribu Mandragoreae
genre Mandragora
tribu Nicandreae
genre Exodeconus genre Nicandra tribu Nolaneae
genre Nolana
tribu Physaleae
genre Acnistus genre Athenaeagenre Aureliana genre Brachistus genre Chamaesaracha
11 Chapitre I : Présentation de l’espèce
genre Cuatresia genre Deprea genre Dunalia genre Eriolarynx genre Iochroma genre Larnax genre Leucophysalis genre Margaranthus genre Nectouxia genre Oryctes genre Physalis genre Quincula genre Salpichroa genre Saracha genre Tubocapsicum genre Tzeltalia genre Vassobia genre Witheringia genre Withania
tribu Solandreae
genre Juanulloa genre Solandra
tribu Solaneae
genre Jaltomata genre Solanum
Selon DELTA Angio (8 Jul 2010) :
genre Acnistus genre Althenaea genre Anisodus genre Anthocercis genre Anthotroche genre Archiphysalis genre Atropa genre Atropanthe genre Benthamiella genre Bouchetia genre Brachistus genre Browallia genre Brugmansia genre Brunfelsia genre Calibrachoa genre Capsicum
12 Chapitre I : Présentation de l’espèce
genre Cestrum genre Chamaesaracha genre Combera genre Crenidium genre Cuatresia genre Cyphanthera genre Cyphomandra genre Datura genre Deprea genre Discopodium genre Duboisia genre Dunalia genre Dyssochroma genre Ectozma genre Exodeconus genre Fabiana genre Grabowskia genre Grammosolen genre Hawkesiophyton genre Heteranthia genre Hunzikeria genre Hyoscyamus genre lochroma genre Jaborosa genre Jaltomata genre Juanulloa genre Latua genre Leptoglossis genre Leucophysalis genre Lycianthes genre Lycium genre Lycopersicon genre Mandragora genre Margaranthus genre Markea genre Melananthus genre Mellissia genre Merinthopodium genre Metternichia genre Nectouxia genre Nicandra genre Nicotiana genre Nierembergia genre Nothocestrum genre Oryctes genre Pantacantha genre Parabouchetia
13 Chapitre I : Présentation de l’espèce
genre Pauia genre Petunia genre Phrodus genre Physalis genre Physochlaina genre Plowmania genre Protoschwenckia genre Przewalskia genre Quincula genre Rahowardiana genre Reyesia genre Salpichroa genre Salpiglossis genre Saracha genre Schizanthus genre Schultesianthu.s. genre Schwenckia genre Sclerophylax genre Scopolia genre Sessea genre Sesseopsis genre Solandra genre Solanum genre Streptosolen genre Symonanthus genre Trianaea genre Triguera genre Tubocapsicum genre Vassobia genre Vestia genreWitheringia genre Withania
Selon ITIS (8 Jul 2010) :
genre Acnistus Schott genre Atropa L. genre Bouchetia Dunal genre Browallia L. genre Brugmansia Pers. genre Brunfelsia L. genre Brunsfelsia L. genre Calibrachoa Llave & Lex. genre Capsicum L. genre Cestrum L. genre Chamaesaracha (Gray) Benth. genre Cyphomandra C. Martius ex Sendtner
14 Chapitre I : Présentation de l’espèce
genre Datura L. genre Duboisia R. Br. genre Fabiana Ruiz & Pavon genre Goetzea Wydler genre Guincula genre Hunzikeria D'Arcy genre Hyoscyamus L. genre Jaborosa Juss. genre Jaltomata Schlecht. genre Leptoglossis Benth. genre Leucophysalis Rydb. genre Lycianthes (Dunal) Hassler genre Lycium L. genre Lycopersicon P. Mill genre Mandragora L. genre Margaranthus Schlecht. genre Nectouxia Kunth genre Nicandra Adans. genre Nicotiana L. genre Nierembergia Ruiz & Pavôn genre Nothocestrum Gray genre Oryctes S. Wats. genre Petunia Juss. genre Physalis L. genre Quincula Raf. genre Salpichroa Miers genre Salpiglossis K. Koch genre Saracha Ruiz & Pav. genre Schizanthus Ruiz & Pavén genre Scopolia Jacq. genre Solandra Sw. genre Solanum L. genre Streptosolen Miers. genre Withania Pauquy.
I-4. Caractères généraux du genre Withania
Withania est un genre de plante a fleurs de la famille des Solanacées„ qui englobe environ 23 espèces. II est originaire des régions tropicales de l'inde et il pousse en Méditerranée et le Moyen-Orient et les iles Canaries.
Withania a été nommé en l'honneur de Henry Witham, un géologue et écrivain britannique sur la botanique fossile dans le dix-neuvième siècle.
15 Chapitre I : Présentation de l’espèce
I-5. Caractères généraux du genre/espèce Withania frutescens
Arbuste ramifié atteignant 2 mètres de hauteur, les branches sont recouvertes de poils denses et laineux. Les feuilles vertes alternes , pétiolées, glabres ou (notamment les juvéniles) pubescentes, dont le limbe est largement ovale (atteignant 4 x 5 cm), entier, obtus, tronqué à sub cordé à la base (photo 1 et 2). Espèce à fleurs axillaires solitaires, à pédicelles dressés ou recourbés, calices campanulés, de 4 à 8 mm de longueur, et devenant sub globuleux à maturité (avec 5 angles), divisés jusqu'à moins de la moitié en 5 lobules lancéolés aigus (ceux des calices fructifères devenant crochus), corolle de 8 à 17 mm, devisée en5 lobes oblongs lancéolés obtus, à peu près de même longueur que le tube, densément pubescents sur leur face extérieure. Baies sphériques, de 7 à 9 mm de diamètre, incluses dans le calice, rougeâtre, luisantes.
La floraison de cet arbuste à partir de Février, Juillet (BENISTON, 1984).
16 Chapitre I : Présentation de l’espèce
Figure 01 : Touffe de Withania frutescens (mois de Février)
Photo ( Kebbas,2016)
Figure 02 : Touffe de Withania frutescens (mois de Mai )
Photo ( Kebbas,2016)
17 Chapitre I : Présentation de l’espèce
I-5.1. Appareil végétatif :
Tige :
Elle est centrale, solide et s'étend radialement comme une étoile. Elle présente de nombreuses ramifications recouvertes d’un duvet grisâtre.
Elle peut avoir une hauteur entre 1, 20 m à 2 m .
Figure 03 : Tige de Withania frutescens
Photo (Kebbas , 2016) .
18 Chapitre I : Présentation de l’espèce
Feuille :
Les feuilles sont petites et vertes, alternes, pétiolées, largement ovales ou presque orbiculaires, entières, obtuses ou arrondies à l'extrémité, parfois un peu cordées à la base.
Figure 04 : Feuille de Withania frutescens . Photo (Kebbas , 2016) . I-5.2. Appareil reproductif :
Fleur :
Withania frutescens est caractérise par des petites fleurs pédicellées, axillaires de couleur jaunâtre ou verdâtre.
Elle contiennent 2 étamines et pistil et sont soit solitaires, soit rassemblées en petites grappes, elles sont actinomorphes.
Les pétales sont soudés entre eux à des hauteurs variables pour donner soit une étoile , soit une trompette à la fleur . Comme pour les pétales ,les sépales sont soudées à des hauteurs variables qui forment un tube qui présente 5lobes au sommet.
Le calice vert présenté 5 dents. La corolle est tubuleuse avec 5 divisions étalées, souvent même réfléchies, 5 étamines incluses et un 1 style (BENISTON, 1984).
19 Chapitre I : Présentation de l’espèce
Figure 05 : Fleur de Withania frutescens . Photo (Kebbas, 2016) . Fruits :
Les fruits sont des baies globuleuses entourées d’un calice élargi et papyracé, peut être charnu ,c’est une baie (tomate), ou sec ,c’est alors une capsule (datura),(BENISTON. 1984).
Figure 06 : Fruit de Withania frutescens.
Photo (Kebbas, 2016) .
20 Chapitre I : Présentation de l’espèce
I-5.3. Partie souterraine :
Racine :
Racine du type pivotant, longue et fibreuse (voire photo) .
Figure 07 : Racine de Withania frutescens.
Photo (Kebbas, 2016).
I-5.4. Taxonomie :
Classification botanique : Règne : Végétal .
Embranchement : Spermaphytes.
Sous – embranchement : Angiospermes.
Classe : Eudicots.
Ordre : Solanales.
Famille : Solanacées.
Genre : Withania.
21 Chapitre I : Présentation de l’espèce
Genre/Espèce : Withania frutescens (L) .
Synonyme : Atropz frutescens L.
Nom arabe : Bennour ,Irram .
Nom berbère : Tizrhar ,Tiremt , teyrat .
I-5.5. Formule florale :
La formule florale de cette espèce est représentée comme suit : Ff =5S+5P+5E +5C
S: Sépales. P : Pétales. E : Etamines. C : Carpelles.
I-6. Répartition géographique de Withania frutescens :
Withania frutescens se localisent en Espagne , au ouest – méditerranéenne (sud et est de la péninsule ibérique , Iles Baléares ,Ouest de l’Algérie ) , voir les cartes suivants :
22 Chapitre I : Présentation de l’espèce
Carte 01 : La répartition géographique de Withania frutescens dans le monde.
Source :Tela Botanica
Carte 02: La répartition géographique de Withania frutescens au nord d’Algérie.
Source :Tela Botanica
23 Chapitre I : Présentation de l’espèce
Carte 03 : La répartition géographique de Withania frutescens à Tlemcen.
Source :Tela Botanica.
Carte04:La répartition géographique du Withania frutescens dans la zone d’étude
Source :Tela Botanica.
24 Chapitre I : Présentation de l’espèce
I-7. Cycle de développement
Figure 08: Cycle de développement de Withania frutescens (original)
25 Chapitre I : Présentation de l’espèce
I-8. Exigences pédoclimatiques
Withania frutescens préfère les sols alcalins et même nitrifiés.
Elle vit dans les lieux arides et secs et des positions ensoleillées à mi – ombre.
Elle apparait également dans les lieux fréquentés par le bétail qui peut la consommer si celui-ci ne trouve par d’autre plantes.
Généralement, ce ne sont pas les bovins qui la consomment vu que le lait sera amer, elle est retrouvée à partir du niveau de la mer jusqu'à 700 m d’altitude.
On peut conclure que cette Solanacées a besoin d’une terre pas forcement bien riche, bien drainée, elle demande peu d’humidité ,une faible précipitation suffit amplement en été.
Withania s’acclimate à toute sorte de lumière. Elle préfère toutefois un emplacement en plein soleil .Cette Solanacées pousse très bien lorsque la température varie de 10 à 35°C , en dessous ,elle pousse beaucoup moins vite .En hiver, la plante tolère de faibles gelées.
I-9. Utilisation
I-9.1. Usage médicinal
Utilisé comme une plante médicinale, mais pas recommandé pour la consommation car elle contient des alcaloïdes toxiques et des substances psychotropes.
C'est une plante énergétique, équilibrante et calmante aux vertus en apparence contradictoires, mais ce serait oublier que de nombreuses plantes ont des vertus (régulatrices) en aidant à juguler nos excès ou alors en contribuant à pallier nos insuffisances.
Withania est classifié comme adaptogène et peut procéder aux réglages de bien-être de notre organisme, il vient équilibrer notre énergie vitale et nous apporter plus de forces physiques en période de grande nécessite, moins de nervosité en situation critique.
26 Chapitre I : Présentation de l’espèce
Il aide à décontracter les muscles, à apaiser le mental, à vivifier l'intellect et s'entend à booster notre vigueur.
Withania procure des effets physiologiques étonnants sur les capacités physiques, les défenses, les glandes surrénales, le système reproducteur. fournit une protection du système immunitaire, combat les effets du stress et réduit l'anxiété, stabilise la glycémie et diminue le taux de cholestérol, réduit la dégénérescence des cellules du cerveau, possède des propriétés anti-paludiques et offre une action anti-inflammatoire.
Il tonifie sans être trop stimulant et peut être largement utilisé dans toutes les formes de faiblesse et une maladie débilitante chronique. elle est l'une des meilleures plantes pour favoriser le sommeil profond et apaisant l'angoisse. Particulièrement indiqué pour les personnes souffrant de fibromyalgie et de syndrome de fatigue chronique.
Extérieurement il est utilisé sur les blessures et les plaies et les feuilles appliquées aux tumeurs cancéreuses externes.
Indications - faiblesse générale, faiblesse sexuelle, l'épuisement nerveux, perte de mémoire surtout dans la vieillesse, la perte d'énergie musculaire, l'insomnie, sclérose en plaques, les rhumatismes, l'asthme, la fatigue et l'infertilité, leucoderme et la tuberculose.
Les racines utilisées contre les maux de l’estomac.
27
Chapitre II :
Milieu physique
Chapitre II : Milieu physique
II-1. Localisation générale de la zone d’étude
La zone d’étude se situé dans les massifs des Traras centraux et Djebel Fellaoucene .Elle se trouve plus précisément dans la commune de Ain Fettah (Boutrack) ,38 km de la wilaya de Tlemcen à l’ouest d’Algérie (Oranie).
II-1.1. Situation géographique
Elle sont située à 4 km de la commune d’Ain Fettah et à 7 km de l’oued Tafna et de la route National RN 35 vers Maghnia. Elles sont situées depuis :
Le nord : Fellaoucen , Nedroma et Ghazaouete .
Le sud : Hammam Boughrara .
L’ouest : Ain kbira .
L’Est : Ouled Ryah et Sabra .
Tableau 01: Coordonnées géographiques des stations d’études.
Stations Latitudes Longitudes Altitudes Communes Wilayas Sidi Lahsen 34° 58’ N 01° 40’ W 512 m Ain Fettah Tlemcen
Ain Sada 34° 57’ N 01° 41’ W 440 m Ain Fettah Tlemcen
28 Chapitre II : Milieu physique
Station d’étude
Carte 05 : Situation géographique des stations d’étude sur photo stellite (Google Earth ,2016)
29 Chapitre II : Milieu physique
II-2. Géologie
Le substratum géologique de la région d’étude s’intègre dans les monts de Traras ,est constitué par plusieurs formations d’âge différents allant du primaire au quaternaire.
Les formations les plus profondes sont souvent masquées par des formations du Miocène et des croutes calcaires anciennes (Guardia,1975).
En fonction de la dureté de la roche, les reliefs forment soit des mamelons à pentes douces (roches tendres : marnes calcaires marneux et grés tendres) soit des reliefs accusés à pentes abruptes (roches dure : grés durs, calcaires plus ou moins dolomitiques), (Achour et al ,1983).
Les formations calcaires dures d’âge jurassique surtout constituent l’essentiel des monts de Tlemcen et Traras (Aimé,1991).
Les crêtes de ce dernier massif sont constituées par des grés intercalés de calcaire bleus du jurassique supérieur donnant des reliefs abrupts ,reposant sur des schistes et argiles oxfordiens qui donnent des pentes régulières et sur des calcaires liasiques durs donnant à nouveau des reliefs abrupts (Durand ,1954).
Il existe également des massifs schisteux primaires (Trams) entrecoupés de passés conglomératiques ; il s’agit surtout des formations non carbonatées .
Les sols qui s’y développent sont rapidement décarbonates souvent acides et fortement lessivés en surfaces .Il s’agit dans la plupart des cas de sols fersiallitiques lessivés qui conditionnent l’existence des rares enclaves de végétation calcifuge de la région (Aimé ,1991).
Les terrains calcaires dolomitiques et gréseux sont peu friables et résistant à l’érosion hydriques ,mais en général , les terrains du Miocène et du Quaternaire (le cas de lit et des terrasses de la moyenne et la basse Tafna ) sont par contre très friables et constituent des zones très fragiles vis –à-vis de l’érosion hydrique .
Sur le plan structural, les mouvements post –ecocènes et oligocènes ,entrainant la surrection de Sebaa Chiokh et une surélévation des massifs des Traras et des Monts de Tlemcen ;ont formé la cuvette Miocène (Clair,1973).
30 Chapitre II : Milieu physique
Entre ces deux derniers massifs montagneux s’intercalent une série de plateau d’âges Néogène et Quaternaire.
Vers les vallées importantes ou les plaines, ces reliefs se terminent par des piedmonts Pliocène donnant des pentes adoucies se raccordant aux terrains horizontaux des vallées ou des plaines (Durand,1954).
Le Miocène comprenant une alternance de poudingues, de marnes grise et de grés sableux plus ou moins consolidés (Benest,1985).
La vallée de la moyenne Tafna est en majorité formée par des terrains Miocènes, argileux d’âge serravalien (14,7 -11,0 Millions d’années ) ,les formations calcaires tendres telles que les argiles ou marnes constituent l’essentiel des plateaux néogènes de basse altitude (Aimé,1991).
Les dépôts du Quaternaire sont presque omniprésents dans toute l’emprise recouvrant les versants et les bas –fonds des vallées, ils sont formés essentiellement par des alluvions sablo – limoneuses (le cas du lit et des terrasses de la moyenne et la basse Tafna), (Benmoussat ,2004).
31 Chapitre II : Milieu physique
Carte 06 : LA GEOLOGIE DU NORD-OUEST ALGERIEN (selon BENEST M., 1985 in Meziane H., 2010).
II-3. Géomorphologie
La géomorphologie (du grec γῆ, Gaïa, la Terre, μορφή, morphe la forme et λόγος, logos, l’étude) est l'étude scientifique des reliefs, leurs formes ainsi que leurs évolutions, et c’est le domaine qui étudie la morphologie de la terre, les caractéristiques morphométriques, la configuration et l'évolution de formes de terrains et de roches.
La région d’étude s’intègre dans le massif des Traras est une chaîne côtière autochtone dans le prolongement occidental de l'Atlas tellien. Il représente, dans le tell oranais, un véritable bloc montagneux dont l'accès est très difficile. Ce massif apparaît comme un arc montagneux encastré entre la mer Méditerranée au nord, la vallée de l'oued Tafna à l’est, l'oued Mouilah au sud et la vallée de l'oued Kiss à l'ouest qui détermine la frontière marocaine. Cette chaîne atteint une altitude max de 1136m a Djebel Fellaoucéne.
La chaîne des Traras est un massif accidenté daté du Paléozoïque sur des terrains schisto - gréseux du primaire, dominés par des terrains mésozoïques (secondaires) de l’unité de Fellaoucéne (Jurassique et crétacé).
32 Chapitre II : Milieu physique
Djebel Fellaoucéne est l’une des plus importantes montagnes de la chaîne des Traras qui longe la faille de Nedroma. Son altitude max est de 1136m au mont de Goléa.
Ce mont appartient au domaine pré atlasique daté du secondaire (mésozoïque), il est composé de calcaire jurassique dominé par des marnes crétacées.
Sur le versant de Djebel Fellaoucéne se trouve un contacte anormal qui est la présence de petites masses de calcaire jurassique sur les marnes crétacés.
Ces petites masses de calcaire sont appelés (Chikos), qui sont des masses rocheuses détachées de l’affleurement du calcaire jurassique, et qui glissent sur le versant de Djebel Fellaoucéne sous l’effet de la gravité aidées par la friabilité des marnes qui composent ce versant.
Les terrains qu’on vient de citer (Trias, jurassique, et crétacé) sont des terrains Anté nappes de charriage, d’autant plus ils sont autochtones du domaine Pré -atlasique.
Trois formes physiographiques importantes se dégagent : Les djebels, les surfaces plus ou moins planes, les dépressions.
II-4. HYDROGRAPHIE
Les conditions climatiques sévères conditionnent, avec les facteurs géomorphologiques, le régime hydrographique et son évolution (Bouazza, 1991).
Cependant l’influence du relief sur l'écoulement est importante car de nombreux paramètres hydrométéorologiques (précipitations, températures, etc....) varient avec l'altitude et la morphologie du bassin versant (Korti, 2004).
Le réseau hydrographique de la région est constitué par l'ensemble des sous bassins d'oued Mouileh à Hammam Boughrara , d'oued Tafna Boukiou , oued Isser Sekkak , et oued Tafna amont.
L'Oued Tafna reste la principale unité hydrographique de la région qui prend source selon Elmi (1970), à Ghar Boumaâza aux environs de Sebdou dans les Monts de Tlemcen.
L'importance de cet oued (Tafna) réside à l'apport d'Oued Mouileh au lieu-dit Bled Chahba (commune de Hammam Boughrara) et dont le point de confluence constitue un site de grand barrage.
33 Chapitre II : Milieu physique
Il est surtout alimenté pendant l'hiver et le printemps, par les eaux provenant des monts de Tlemcen, grâce à l'importance des pluies et par l'oued Mouileh-isly qui traverse une partie du Maroc oriental.
Mais actuellement hormis l'oued Tafna et à un degré moindre, l'oued Boukiou, et l'oued Zilou à Fellaoucène ; les autres affluents ont généralement perdus de leurs potentialités hydriques en raison de la sécheresse qui sévit depuis plusieurs années.
Carte 07 : Hydrologie du bassin de la Tafna
Source : (INRF ,Tlemcen 2011)
34 Chapitre II : Milieu physique
II-5. Etude pédologique
II-5.1. Introduction :
La Pédologie est la science du sol qui se préoccupe de l'étude de l'origine des constituants, des propriétés et de la classification des sols et au mieux des relations qui existent entre le sol et la végétation ; elle est orienté sur les interactions qui existent entre les groupements végétaux et les relevés pédologiques (Emile, 1947).
Le sol est l'élément principal de l'environnement qui règle la répartition de la végétation. Il se développe en fonction de la roche mère, la topographie et les caractéristiques du climat (Ozenda, 1954).
Duchauffour en 1977,souligne que le sol est une réserve de substances nutritives et un milieu stable pour l'activité biologique. Le sol est en action direct avec les principaux composants de l'environnement, le climat et la végétation. Il est définit comme étant une couche superficielle qui couvre la roche mère.
L’interaction sol-végétation, en Afrique du nord a été étudiée par de nombreux auteurs ,pédologues et phytoécologies (Duchauffour 1977 ; Pouget 1980 ; Mansouri 1980 ; Bottner 1982 ; Dimanche 1983 ; Selmi 1985 ; Michalet 1991).
Les sols sont des milieux particuliers qui permettent la vie végétale , mais chaque espèce vivante à ses exigences en substances organiques , en substances minérales , en eau … ect . Et n’occupe donc qu’une partie limitée d’un sol de nature déterminée.
II-5.2. Matériel d’étude et d’observation :
Pour mener à bien l’examen du sol en place , il n’est besoin que d’un matériel relativement simple , constituant l’équipement de base .Il doit étre limité à l’essentiel,d’un poids léger,peu encombrant et doit pouvoir etre groupé dans une sacoche de faible volume et toujours à portée de la main .
. Pioche de pédologue : Utilisée pour rafraichir et prélever les échantillons.
. Outils coupants divers : Pour faire apparaitre la structure,on dégage certaines
formations,il est bon de disposer d’un instrument pointu et coupant.
35 Chapitre II : Milieu physique
. Code couleur : Pour déterminer la couleur ,on a utilisé le code Munsell.
. Carnet de notes : Ce carnet sert à noter toutes les cobservations concernant les profils
étudiés .Il est indispensable.
. Sachet en plastique .
Il est fréquent, en vue d’analyse chimique, de recueillir les échantillons dans des sachets en film plastique, leur imperméabilité offre un certain nombre d’avantages (risque de pertes limité,conservation de l’humudité ) .
II-5.2.1. Matériel au laboratoire
Pour la réalisation de ces analyses, le matériel suivant a été utilisé, à savoir :
Deux tamis ( 2,0 mm et 0,2 mm) ;
Une étuve ;
Eau distillée
Agitateur
Produits chimique (acide sulfirique…) ;
Calcimètre ;
Conductimètre ;
pH mètre ;
Cuvette ;
Tube à essai .
36 Chapitre II : Milieu physique
Figure 09 : Matériel utilisé . photos Kebbas , (2016).
37 Chapitre II : Milieu physique
Figure 10: Méthode d’analyse pédologique . photos Kebbas, (2016)
38 Chapitre II : Milieu physique
II-5.3. Méthodes utilisées
II-5.3.1. Méthode d’étude sur le terrain
Notre choix a été guidé par la composition floristique.Les emplacements ont été choisis au sein des milieux floristiquement homogènes et représentatifs de l’ensemble des groupements ayants des affinités écologiques propres . Dans notre cas nous avons procédé à trois prélèvements superficiels de sol ne concernant que la tranche 0-25 Cm pour chaque station .
II-5.3.2. Méthode d’étude au laboratoire
On a étalé les sols sur des journaux et séché à l'air libre. A l'aide d'un tamis de 2 mm de diametre, nous avons récupéré la terre fine utile pour la réalisation des analyses physicochimiques. Puis en faire un millage de 10 g du sol de chaque échantillon plus 25m1 de l'eau distillé, puis en le met dans un agitateur.
Les échantillons sont prélevés dans les stations de Sidi lahcen et Ain sada (commune Ain Fettah). Ces derniers sont mis dans des sachets en plastique soigneusement, avec la date et la localisation, ensuite ils sont ramenés au laboratoire de pédologie pour effectuer les analyses suivantes :
. Le pH ;
. Le dosage du calcaire total CaCO3 ;
. La matière organique ;
. La conductivité électrique .
II-5.3.2.1. Analyse physique
La couleur Munsell :
La couleur des sols est le caractère morphologique le plus accessible.
L'identification de cette couleur se fait grâce au code Munsell, On rapproche l'échantillon séché du sol à des couleurs du livre pour avoir à quoi peut correspondre cette couleur.
39 Chapitre II : Milieu physique
Aussi il est recommandé d'observer surtout la couleur de l'échantillon à l'état sec à la lumière éclatante du jour.
II-5.3.2.2. Analyse chimique
Le pH :
La mesure du pH détermine la basicité, l’acidité ou la neutralité d'un sol.
Le pH peut être mesuré soit par les indicateurs colorés soit à l’aide d'un pH mètre (appareil muni d'une électrode qu'on trempe dans la solution du sol à étudier).
Le varie d'un sol à un autre :
. pH > 7 : des sols contenant des sels alcalins.
. pH < 7 : des sols des sulfures.
. pH = 7 : des sols neutres.
Le dosage de calcaire total :
Par cette méthode on dose l'ensemble du calcaire d’un sol, c'est-à-dire la somme du calcaire inactif et du calcaire actif.
Le calcaire inactif : c'est le carbonate de calcium sous forme de grains grossiers ou cristallins peu solubles dans l'eau chargé de CO2 ,il représente une réserve évoluant lentement, par érosion, vers une forme active.
Le calcaire actif : c'est la fraction fine (argileuse ou limoneuse) du carbonate de calcium facilement solubilisé dans I'eau chargé de CO2. Il enrichit les solutions du sol en bicarbonate soluble, qui sature progressivement le complexe absorbant.
Le principe :
On compare le volume du CO2 dégagé sous l'action de l'acide chlorhydrique par un poids donné de terre à analyser avec celui qu'on obtient dans les mêmes conditions de température et de pression atmosphérique avec du carbonate de calcium pur.
CaCo3 + 2HC1 Co2 + H2O + CaC12
40 Chapitre II : Milieu physique
p X V
CaCo3% = X 100
P X v
o p : prise d'essai de CaCo3 pur.
o V : le volume de CO2 dégagé par CaCO3 pur.
o P : prise d'essai de terre.
o v : le volume de CO2 dégagé par la terre.
Les valeurs obtenues sont exprimées en pourcentage classé suivant une échelle conventionnelle.
Tableau 02 : charge en calcaire en fonction du pourcentage de carbonates.
% de carbonates Charge en calcaire
< 0,3 Très faible 0,3 – 3,0 Faible 3,0 – 25,0 Moyenne 25,0 - 60 Forte 60,0 Très forte
La conductivité électrique :
La mesure de la conductivité sert à déterminer l’homogénéité des mélanges.
Plus le liquide est conducteur plus la teneur en sets est élevé, plus la valeur de la conductivité est élevée aussi elle est proportionnelle à la somme des ions en solutions.
Principe :
L'appareil utilisé est le conductimètre, on place dans un bécher de 10 g de terre fine avec
50 ml d'eau distillées. Aprés agitation, on effectue la lecture sur le conductimétre.
41 Chapitre II : Milieu physique
0,6 1,2 2,4 6
CE ms/cm
Non salé Peu salé Salé Très salé Exactement salé
Figure 11 : Echelle de salure des sols.
Le dosage du carbone organique :
La matière organique joue un role très important dans la pédogénèse, et la formation d'humus qui joue un rôle important dans la stabilité des agrégats, mais aussi dans l'absorption de l’eau.
Principe :
(Methode de Tjurin) : Le principe de cette méthode est suivant :
Le carbone organique est oxydé par le bichromate de potassium en milieu acide sulfurique, on compte la quantité de K2Cr2O7 nécessaire pour cette oxydation.
On effectue le titrage de bichromate de potassium (K2Cr207) par une solution de sel de Morh
(F2(NH4)2) en présence de diphenylamine.
C x 4 x 0,3
% COx = x 100
g
C = ml de K2 Cr207(0.4M) versé.
4 = conversion de 0.1M .
0.3g = conversion en mg . g = prise d'essai en mg .
100 = conversion en poucentage (%).
K2Cr207 correspond à 3 mg de carbone oxydé et 1 ml humus dans le sol.
% humus = % Cox .1,724 (coefficient de WELTS) .
42 Chapitre II : Milieu physique
Tableau 03 : classifications des taux de MO%
Taux de Cox en % Taux d’humus en % Quantité < 60 < 1 Très faible 0,60 – 1,15 1 - 2 Faible 1,15 – 1,75 2 - 3 Moyenne 1,75 – 2,90 3 - 5 Forte > 200 > 5 Très forte
II-5.4. Les résultats de pédologie :
Les principaux résultats obtenus par la voie expérimentale ont été résumés dans le tableau suivant :
Tableau 4: Caractéristiques physico-chimiques des sols des stations d’étude
Stations Sidi lahcen Ain sada ECH 1 ECH 2 ECH 3 ECH 1 ECH 2 ECH 3 Profondeur 0-30cm 0-30cm 0-30cm 0-30cm 0-30cm 0-30cm Texture ( par observation et Limoneuse Limoneuse Limoneuse Limoneuse Limoneuse Limoneuse comparaison)
Couleur 7,5 YR 7,5 YR 7,5 YR 7,5 YR 7,5 YR 7,5 YR MUNSELL 5/2 5/2 5/2 4/2 4/2 4/2 pH 7,02 7,05 7,03 7,16 7,17 7,28
CaCo3(%) 14,10 8,43 7,20 16,30 11,28 9,43 Conductivité électrique 0,35 0,5 0,6 0.65 0,65 0,7 (µ/cm) % cox 2,15 2,18 2,30 2,34 2,7 2,75 Estimation % de la matière Moyenne Moyenne Moyenne Moyenne Moyenne Moyenne organique
43 Chapitre II : Milieu physique
II- 5.5. Interprétations
D’après les résultats de l’ensemble des analyses physico-chamiques des stations d’études sont consignés dans le tableau 03 :
Station : «Sidi lahcen » se caractérise par les propriétés édaphiques suivantes :
conductivité électrique est peu faible avec une valeur entre 0.35 et 0.6mS/cm, celle-ci témoigne d’une charge ionique peu importante qui engendre une faible salinité du sol ;
coloration de MUNSELL indique 7.5YR 5/2 dans les trois échantillons ;
pH est neutre (environs de 7);
matière organique est moyenne avec une teneur entre 02.15 et 02.3 % ;
taux de calcaire est moyen et égale entre 7 et 14%.
Station :« Ain Sada »se diffère de la station Sidi Lahcen par :
conductivité électrique est égale à 0.65 et 0.7 ms/cm ;
coloration de MUNSELL indique 7.5YR 4/2 dans les trois échantillons ;
p H est faiblement basique ;
matière organique est moyenne avec une teneur peu forte que la station de Sidi Lahcen , elle atteindre jusqu’à 02.75% ;
moyenne teneur en calcaire, aussi peu forte que la station de Sidi Lahcen,est avoisine les 16.30 % .
44 Chapitre II : Milieu physique
II-5.6. Conclusion
Par une observation et comparaison, nous retirons que la texture de sol est limoneuse dans les deux stations.
Le calcaire est présent dans les sols de nos stations d'études en quantité moyenne entre 7 et 16,30 %,et permet d’expliquer une tendance à un équilibre tant physique que chimique ; car le CA2+ joue un rôle prépondérant dans le comportement physique du sol par le pouvoir floculant Durand et Paquet (1975).
Le pH est situé entre 7,02 et 7,28. a ce sujet, Dahmani (1984) montre que le pH semble présenter une corrélation avec l’exposition.
La matière organique est faible dans la majorité des stations ceci conduit à la désertification.
La conductivité électrique indique une très faible salinité dans les stations d’études.
45 Chapitre II : Milieu physique
II-6. Etude bioclimatique
II-6.1. Introduction
Le climat est un facteur déterminant pour le développement des plantes, de la formation et de l’évolution des sols. Ces principales composantes ont une influence importante sur l’érosion (Greco, 1966).
Emberger a souligné au cours de ses travaux (1930,1971) que le seul dénominateur commun permettant de définir la région méditerranéenne est avant tout d’ordre écologique et plus particulièrement d’ordre climatique. C’est l’élément naturel sur lequel l’homme n’a aucune influence directe à l’exception de cas particulier tel que les irrigations par exemple.
Le climat en région méditerranéenne est un facteur déterminant en raison de son importance dans l’établissement, l’organisation, et le maintien des écosystèmes (Aidoud,1983).
Beaucoup d’auteurs ont travaillé sur le climat méditerranéen, les définitions sont multiples, pour les uns le climat méditerranéen est définit par un été sec et des hivers doux.
On trouve parmi ceci : De Martonne (1926), Gaussen (1954), Walter (1973), Daget (1980), Aidoud (1983), Benabadji (1991,1995), Bouazza (1991, 1995), Dahmani (1996).
Pour les autres, le climat méditerranéen se caractérise par une concentration hivernale des précipitations : l’été étant sec : Emberger (1930, 1971), Sauvage (1960), Adhali (1976), Le Houerou (1977) et Daget (1977).
II-6.1.1. Climat en méditerrané et Algérie :
Le climat en région méditerranéenne est un facteur déterminant en raison de son importance dans l’établissement, l’organisation et le maintien des écosystèmes (Aidoud,1997).
Le climat méditerranéen est caractérisé par une saison sèche et assez longue (≈ 7mois), il est défini comme un climat extratropical à photopériodisme saisonnier et quotidien, avec une pluviométrie concentrée surtout durant les saisons froides et relativement froides, l’été, saison plus chaude, et sec (Emebergr, 1954).
Les côtes septentrionales de l’Afrique(Algérie, Egypte, Libye, Maroc et Tunisie), l’île de Crète, Chypre et les îles Baléares constituent la zone aride de la région méditerranéenne.
46 Chapitre II : Milieu physique
Dans ces zones, les précipitations annuelles moyennes sont inférieures à 400 mm (Gottman, 1979 ; Wheeler et Kostbade, 1990).
D’une manière générale le climat de l’Algérie se situe entre une influence de nord nord-ouest qui apporte les courants froids et humides et une influence méridionale liée à une atmosphère chaude et sèche de type saharien. La situation géographique, l’orographie se traduisent donc par une variation des climats et des groupements végétaux. (Benmehdi, 2012).
L'Algérie s'étend du Nord (Mer Méditerranée) au Sud (Sahara) sur plus de 2 000 km en profondeur. Mais les montagnes de l'Atlas Tellien et de l'Atlas Saharien divisent ce territoire en bandes orientées Est-Ouest : celle de la côte et de l'Atlas Tellien – celle des Hautes Plaines et de l'Atlas Saharien - celle du Sahara. Cette vaste étendue territoriale correspond à une diversité de zones climatiques qui peuvent se classer en trois catégories (Oueld H, 1993) :
-Le tell : climat tempéré humide de type méditerranéen.
-Les hautes pleines : climat de type continental.
-Le Sahara : climat aride et sec.
Les précipitations diminuent d’Est en Ouest (1000 - 400 mm) et du Nord au Sud (1000 à moins de 130 mm). Dans cette zone, les températures moyennes minimales et maximales respectivement oscillent entre 5 et 15°C en hiver et de 25 à 35°C en été. (GEF/PNUD, 2010).
Les vents humides venant de la mer apportent des pluies, de l'automne au printemps. Ces pluies sont plus abondantes à l'Est qu'à l'Ouest ; cependant, l'influence du désert se fait sentir jusqu’a sur la côte par l'action du «sirocco», vent sec et chaud, soufflant du Sud au Nord. Ce vent chargé de sable élève la température et dessèche la végétation.
Sur les Hautes Plaines et dans l'Atlas Saharien, les précipitations faibles et irrégulières, de 200 à 400 mm par an ; les pluies sont rares, surtout sur la région de l’Ouest algérien se caractérise par de faibles précipitations avec une grande variabilité inter-mensuelle et interannuelle, (Bouazza et Benabadji, 2010) ; la température descend souvent au-dessous de zéro degré en hiver. En été elle dépasse 30°C et voire même 40°C.
47 Chapitre II : Milieu physique
II- 6.2. Etude bioclimatique de la région II - 6.2.1. Stations météorologiques :
Dans cette étude on a choisi un certain nombre de stations météorologiques de telle façon qu’elles encadrent le mieux possible la zone d’étude, ce sont : Zenâta et Maghnia (Wilaya de Tlemcen).
L’étude bioclimatique est menée pendant deux périodes (1918 – 1938 ) et (2000-2015). les données climatiques sont fournies par l’association INFOCLIMAT ,le numéro 053372184,site déclaré à la CNIL(875366) /SIRET /4586074400037,Association loi 1901 à but non lucratif.
Tableau 5: Coordonnées géographiques des stations météorologiques de référence
Stations Latitudes Longitudes Altitudes Communes Wilaya
Zenâta 35°01’ N 1°27’ W 249 m Zenâta Tlemcen
Maghnia 34°52’N 1°47’W 426 m Maghnia Tlemcen
II-6.3. Paramètres climatiques
D'après Barry et al (1979) les précipitations et les températures sont les facteurs les plus importants parce qu'ils influent directement sur le sol et la végétation.
La croissance des végétaux dépend de deux facteurs essentiels (Halimi, 1980) : L'intensité et la durée du froid (dormance hivernale).
. La durée de la sècheresse. . la pluie et la température sont la charnière du climat (Bary Lenge, 1979).
Ces paramètres varient net en fonction de :
L’altitude. L'orientation des chaines de montagnes. De l'exposition (Kadik, 1983).
48 Chapitre II : Milieu physique
II-6.3.1. Précipitation :
Les précipitations exercent une action prépondérante pour la définition de la sécheresse globale du climat (Le Houerou et al, 1977). La pluviosité est parmi les principales composantes du climat qui contribue à la désertification des zones arides. En fait, l’aridité est une conséquence d’un déficit de précipitations par rapport à l’évapotranspiration durant une période plus ou moins longue de l’année. II-6.3.1.1. Les Régimes Pluviométriques :
La connaissance de la moyenne annuelle de la pluie est d’un grand intérêt, mais, pour compléter les études de la distribution de la pluie, il faut y ajouter celle du régime pluviométrique, c’est à dire la manière dont cette quantité totale de pluie se répartit entre les différentes saisons (Angot, 1916).
Selon Halimi (1980), les régimes pluviométriques se trouvent sous l’influence de deux groupes de facteurs : - Les facteurs géographiques : altitude, latitude, distance à la mer, orientation des versants. - Les facteurs météorologiques : masses d’air, centre d’action, trajectoire des dépressions.
Régime mensuel : La latitude et l’altitude des stations ont une liaison directe avec l’importance et la fréquence des pluies. Ceci a été confirmé par Chaabane(1993).Ce dernier précise que le gradient pluviométrique est décroissant d’Est en Ouest. Cela est dû au fait que les nuages chargés de pluie qui viennent de l’Atlantique sont arrêtés ou déviés vers l’ Est par la Sierra Nevada1 en Espagne et aussi par la barrière constituée par les hautes montagnes du Maroc qui ne laissent passer que les nuages les plus hauts.
Pour l’ensemble des stations (Tableau 06 et Fig. 13), les mois de juillet et août sont les plus secs. Les précipitations estivales sont très faibles, n’excèdent pas 11 mm pour les deux périodes considérées.
En comparant les précipitations en mm entre les mois au niveau de chacune des stations, nous pouvons apporter les remarques ci-dessous :
49 Chapitre II : Milieu physique
Ancienne période (1913-1938) : . Zenâta : La pluviosité passe de 68 mm pour le mois de Novembre à 1mm pour le mois de Juillet.
. Maghnia : Les précipitations mensuelles passent de 60 mm pour le mois de Janvier à 1 mm pour le mois de Juillet. Nouvelle période (2000-2015) : . Zenata : Les précipitations mensuelles passent de 49,4 mm pour le mois de Novembre à 0,32 mm pour le mois de Juillet.
. Maghnia : La pluviosité passe de 45mm pour le mois de Novembre à 0,9mm
pour le mois de Juillet.
Tableau 06 : Précipitations moyennes mensuelles et annuelles AP (1913- 1938) et NP (2000-2015).
P.Annuelle Stations J F M A Ma J Ju A S Oc N D (mm)
Zenâta AP 65 62 49 44 38 11 1 4 23 42 68 67 474
NP 42,5 31,4 26,7 28,4 20 4,2 0,32 4,56 18 33,6 49,4 41,9 301,08
AP 60 52 49 41 37 10 1 4 22 35 49 58 418 Maghnia
NP 29,6 23,4 24,4 21,4 17 3 0,9 5,6 14 23,7 45 28,4 273,03
50 Chapitre II : Milieu physique
80 Zenâta 500 70 450 400 60 350 300 50 250 200 AP 40 NP 150 30 AP 100 NP
Précipitation(mm) 50 20 0 P Annuelle 10 (mm)
0 J F M A Ma J Ju Ao S Oc N D Mois
70 180 Maghnia 60 160 140 50 120 40 100 30 NP AP 80 AP NP Précipitation(mm) 20 60
10 40
0 20 J F M A Ma J Ju Ao S Oc N D 0 Mois P Annuelle(mm)
Figure 12: Précipitation moyennes mensuelles et Annuelles des stations d’études durant les 2 périodes AP(1913-1938) et NP (2000-2015).
51 Chapitre II : Milieu physique
Régimes saisonniers :
Musset a définit le premier la notion du régime saisonnier il a calculé la somme de précipitations par saison et a effectué le classement des saisons par ordre de pluviosité décroissante.
Pour le végétal, la répartition des pluies est plus importante que la quantité pluviométrique annuelle.
Le régime pluviométrique saisonnier est couramment exprimé par le régime saisonnier qui est représenté dans la figure suivant .L’année est divisée en quatre saison de durée égale, on remarque que les deux stations représentent un minimum estival, ce qui est une des caractéristiques essentielles du climat méditerranéen (Emberger,1930 et Daget,1977). La répartition des saisons est :
o Hiver : Décembre , Janvier et Février .
o Printemps : Mars , Avril et Mai .
o Eté :Juin , Juillet et Aout .
o Automne : Septembre , Octobre et Novembre .
Pour les deux zones d’étude, on remarque que les précipitations importantes sont celles qui tombent en hivers sans négliger celles du printemps et de l’automne, donc l’hiver est reste toujours la saison la plus arrosée pour les deux zones d’étude à l’exception de la station de Zenâta où l’automne est la saison qui reçoit le plus de précipitations, et l’été est le mois sec et le moins arrosé .
Cette répartition saisonnière des précipitations se traduit par un régime pluviométrique de type HAPE pour la station de Zenâta durant les deux périodes , AHPE pour la station de Maghnia durant la nouvelle période et HPAE durant l’ancienne période.
52 Chapitre II : Milieu physique
Tableau 07 : Régimes pluviométriques saisonniers pour les deux stations météorologique.
Saisons Hiver Printemps Eté Automne Type Staions (H) (P) (E) (A)
AP 194 131 16 133 HAPE Zenâta NP 115,8 75,1 9,08 101 HAPE
AP 170 127 15 106 HPAE Maghnia NP 81,4 62,8 9,5 82,7 AHPE
180 Zenâta 160 140 120 100 AP 80 NP 60
Précipitation(mm) 40 20 0 H P E A Saisons
180 Maghnia 160 140 120 100 AP 80 NP 60 Précipitatio(mm) 40 20 0 H P E A Saisons
Figure 13 : Régimes saisonniers des précipitations pour les deux stations météorologiques.
53 Chapitre II : Milieu physique
II- 6.3.2. La température :
Peguy (1970) a définit la température comme une qualité de l’atmosphère et non une grandeur physique mesurable. C’est un second facteur constitutif du climat qui influe sur le développement de la végétation, il est utilisé en phytoclimatologie pour rendre compte de l’apport d’énergie à la végétation à défaut des observations du rayonnement (Halimi, 1980).
Selon Emberger (1955), pour connaître la variation des températures, on ne doit prendre en considération que celles qui ont une signification biologique et les plus importantes pour la vie végétale, ce sont : - La moyenne des « minima » (m) ;
- La moyenne des « maxima » (M) ;
- La température moyenne (T).
Températures moyennes mensuelles :
Tableau 08 :Températures moyennes mensuelles et annuelles des 2 stations.
T C° Stations J F M A Ma J Ju Ao S Oc N D Moyenne
Zenâta AP 9,9 10 10,5 13 15 21 24 26 21,5 17 13 10 15,91
NP 11,2 11,9 14,2 16,2 19,5 23,3 26,6 27 23,9 20,6 15,4 12,4 18,51
AP 6 ,4 7,47 9,95 11,5 14,9 19,2 22,5 23 19,3 15,3 10,5 7,7 14 Maghnia
NP 9 10,2 12,2 14,6 18,1 21,7 25,9 26,4 22,9 18,1 12,3 9,8 16,8
Pour les deux stations, le mois de janvier est le plus froid alors que août est le mois le plus chaud. Les températures varient entre 9,9°C à Zenâta et 6,4 °C à Maghnia pour
54 Chapitre II : Milieu physique
l'ancienne période, et avec 11,2°C à Zenâta et 9 °C à Maghnia pour la nouvelle période. Les mois juillet et août sont considérés comme les mois les plus chauds de l’année, les températures varient entre 26°C à Zenâta et 23°C à Maghnia pour l'ancienne période, et avec 27°C à Zenâta et 26,4 °C à Maghnia pour la nouvelle période.
30 Zenâta
25 ) ° 20
1913 -1938 15 2000 -2015
10 Température (c Température
5
0 J F M A Ma J Ju Ao S Oc N D Mois Maghnia 30
25 ) ° 20
15 1918-1938 2000-2015
10 Température(c
5
0 J F M A Ma J Ju Ao S Oc N D Mois
Figure 14 : Moyennes mensuelles des températures pour les deux stations météorologiques.
55 Chapitre II : Milieu physique
Moyenne des températures minimales du mois le plus froid « m » :
Pour la classification des climats, Emberger (1930) utilise la moyenne des minima du mois le plus froid (m) qui exprime « le degré et la durée de la période critique des gelées ».
Pour l’ensemble des deux stations, le mois le plus rigoureux est celui de Janvier et nous pouvons dire que la période froide est toujours hivernale (Décembre, Janvier, et Février).
Hadjadj Aoual (1995) entend par saison froide, la période pendant laquelle, les températures les plus basses de l’année et où les températures moyennes sont inférieures à 10°C.
Les minima du mois le plus froid pour nos stations sont : 3°C pour Zenâta, et 4,7°C pour Maghnia, durant l’ancienne période, et 3,77 pour Zenâta, et 5,78 pour Maghnia durant la nouvelle période.
Moyenne des températures maximales du mois le plus chaud «M » :
Le maxima thermique « M » peut constituer un facteur limitant pour les plantes.
L’analyse des données climatiques montre que les températures les plus élevées sont enregistrées généralement au mois de Aout pour la stations de Zenâta (33,66°C) et Aout pour Maghnia (35,26°C) pour la nouvelle période.
Tableau 09 : Moyenne des températures maximales et minimales des deux stations météorologiques. M(c°) m(c°) Stations Zenâta AP 32,04 3 NP 33,66 3,77 Maghnia AP 30,96 4,7 NP 35,26 5,78
56 Chapitre II : Milieu physique
II- 6.3.3. Synthèse bioclimatique :
La synthèse climatique est basée sur plusieurs indices climatiques, se sont :
II- 6.3.3.1. Amplitude thermique moyenne ou indice de continentalité :
La classification thermique des climats proposée par Debrach (1953) est fondée sur l’amplitude (M-m) :
o Climat insulaire : M-m<15°C ;
o Climat littoral : 15°C o Climat semi-continental :25°C o Climat continental : M-m>35°C. Tableau 10 : Amplitude thermique des stations météorologiques durant les deux périodes. Stations M – m Type de climat Zenâta AP 29,04 Semi- continental NP 29,9 Semi- continental Maghnia AP 26,26 Semi- continental NP 29,5 Semi- continental D’après le tableau, on remarque que les deux stations durant les deux périodes sont soumises à un climat semi- continental . II-6.3.3.2. L’indice d’aridité de De Martonne : Pour évaluer l’intensité de la sécheresse, De Martonne (1926) a défini un indice d’aridité exprimé par la relation suivante : I = P / (T + 10) P : Pluviosité moyenne annuelle (mm). T : Température moyenne annuelle (°C). 57 Chapitre II : Milieu physique I < 10 climat très sec. I < 20 climat sec. I < 30 climat humide. I > 30 climat très humide. Tableau 11: Indice de De Martonne des stations météorologiques. Stations P (mm) T (°C) I (mm / °C) AP 474 15,91 18,29 Zenâta NP 301,08 18,51 10,56 AP 418 14 17,42 Maghnia NP 273,03 16,8 10,19 Toutes les zones d’étude (Zenâta, Maghnia) et durant les deux périodes appartiennent à un régime semi – aride à écoulement temporaire et à formation herbacées. 1 Zenâta 2 Maghnia Figure 15: Abaque pour le calcul de l’indice d’aridité de De Martonne. 58 Chapitre II : Milieu physique II-6.3.3.3. Diagrammes ombrothermiques de Bagnouls et Gaussen (1953) : Ils sont constitués en portant en abscisses les mois et en ordonnées les précipitations sur l'axe Placé à gauche, et les températures sur un second axe placé à droite, en prenant soin de doubler l’échelle des températures par rapport à celle des précipitations soit P = 2T. Un mois est considérés comme biologiquement sec si les précipitations sont inférieures au double de la température. La saison aride apparait quand la courbe des précipitations et au- dessous de celle des températures. Le diagramme ombrothermique permet de calculer la durée de la saison sèche (été) centré par deux saisons humides . L’examen des diagrammes ombrothermiques fait apparaitre clairement la période sèche pour les stations des deux zones d’étude et durant les deux périodes de référence (voir Fig. 17 et 18). Pour l’ancienne période (1913-1938), la durée de la saison sèche était de cinq à six mois . Pour la nouvelle période (2000-2015), la durée de la période sèche est plus importante (six à sept mois) . Pour l’ensemble des stations des deux zones, le climat subit une évolution puisque la durée de sécheresse subit un gradient croissant, car la surface comprise entre les deux courbes est de plus en plus importante actuellement. La coïncidence de cette surface avec la période estivale confirment la place de nos deux zones d’étude dans le climat méditerranéen. La durée de période sèche impose à la végétation une forte évapotranspiration et les espèces ligneuses arrivent à survivre grâce à leur système d’adaptation modifiant à leur tour le paysage en imposant une végétation xérophytique (Stamboli Meziane, 2010). 59 Chapitre II : Milieu physique Figure 16 : Diagrammes Ombrothermiques de Bagnouls et Gaussen (Ancienne Période 1913 – 1938). 60 Chapitre II : Milieu physique Figure 17: Diagrammes Ombrothermiques de Bagnouls et Gaussen (Nouvelle Période 2000 – 2015). 61 Chapitre II : Milieu physique II-6.3.3.4. Quotient pluviothermiques d’Emberger : Emberger (1955) a proposé un quotient pluviothermique (Q2) spécifique du climat méditerranéen. Ce quotient reflète l’aridité du climat, une région est d’autant plus sèche que (M-m) est plus élevé (Boudy, 1948 ; Halimi, 1980). Le quotient Q2 nous permet de localiser les stations d’étude parmi les étages de végétation tracées sur le climagramme d’Emberger, ce qui est un bon indicateur sur la relation qui existe entre le climat et la végétation. A partir de certaines valeurs de (Q2) et (m), la végétation change, elle peut évoluer en même temps que le climat se modifie (Alcaraz, 1969). Emberger (1955) a mis au point un zonage du bioclimat méditerranéen du plus sec vers le plus humide en combinant les données climatologiques et celles de la végétation. 2000.P Q2 = M2 – m2 P: Précipitations moyennes annuelles en mm ; M: Moyenne des maxima thermiques du mois le plus chaud en °K ; m: Moyenne des minima thermiques du mois le plus froid en °K ; M-m : Amplitude thermique. M et m : exprimés en degrés absolus ( T°k = T°C + 273,2). En fonction de la valeur de cet indice distingues les ambiances bioclimatiques suivants : . Humides pour Q2> 100. . Sub-humides (ou tempérée ) pour 25> Q2>50. . Arides pour 10 > Q2> 25 . . Désertiques (ou saharien) pour Q2< 10 . 62 Chapitre II : Milieu physique Tableau 12 : Valeurs du Q2 d’Emberger et les étages bioclimatiques. Stations Q2 M (°C) m ( °C) P (mm) Etages bioclimatiques Semi - aride supérieur AP 56,18 32,04 3 474 à hiver tempéré Zenâta Semi - aride inférieur NP 34,53 33,66 3,77 301,08 à hiver tempéré AP 54,73 30.96 4,7 418 Semi - aride supérieur à hiver tempéré Maghnia Semi - aride inférieur NP 31,55 35,26 5,78 273,03 à hiver tempéré Le Q2 nous a permis de localiser nos stations météorologiques sur le climagramme d’Emberger et dans des étages bioclimatiques du Saharien jusqu’à l’humide (voir Fig. 19). Zenâta : se trouvait dans l’étage semi-aride supérieur à hiver tempéré pour l’ancienne période (1913-1938), alors que pour la nouvelle période (2000-2015), elle s’installe dans l’étage semi –aride inférieur à hiver toujours tempéré. Maghnia : qui se localisait pour l’ancienne période (1913-1938) à la limite du semi- aride supérieur à hiver tempéré, et se trouve pour la nouvelle période (2000-2015) dans semi – aride inférieur à hiver toujours tempéré. 63 Chapitre II : Milieu physique Ancienne période 1 Zenâta Nouvelle période 2 Maghnia Figure 18 : Climagramme pluviothermique d’Emberger . 64 Chapitre II : Milieu physique II-6.4. Conclusion : L’étude bioclimatique a permet de mettre en évidence au niveau de la région d’étude un climat de type méditerranéen. Le climat est caractérisé par deux périodes : l’une hivernale courte et froide s’étalant d’octobre à mars, caractérisée par l’irrégularité pluviométrique, l’autre estivale, longue et sèche caractérisée par le manque de précipitations et les fortes chaleurs, peut aller jusqu’à 7 à 8 mois . D’une manière générale le climat est relativement sec sur l’ensemble de la région Nord- Ouest, la pluviométrie est souvent inférieure à 400 mm à l’exception des hauteurs (Monts de Tlemcen en particulier) ou elle atteint 700 à 800 mm sur une étendue appréciable. Les précipitations saisonnières montrent que globalement les saisons d’hiver (H) et de Printemps (A) sont les plus arrosées. . L’étude de différents indices décrits précédemment, nous permet de conclure que la zone d’étude appartient à l’étage semi-aride à hiver tempéré pour les deux stations Zenâta et Maghnia ,et durant les deux périodes . Pour les stations étudiées, tous le indices font ressortir une intense aridité qui s’exprime par une saison sèche qui s’étale de Mai à septembre avec une évapotranspiration potentielle élevé et une pluviométrie presque nulle ce qui n’aide pas à combler le besoin des plantes en eau. De ce fait toutes les formations végétales adaptent leurs physionomies à ce phénomène ce qui a provoqué la substitution d’une végétation mésophytique par une végétation xérophytique à des degrés des plus divers. 65 ChapitreIII Etude de la diversité biologique Chapitre III : Etude de la diversité biologique III-1.Introduction : La végétation de la région de Tlemcen, présente un bon exemple d’étude de la diversité végétale ; et surtout une intéressante synthèse sur la dynamique naturelle des écosystèmes depuis le littoral jusqu'à la steppe. Cette étude a été entamée par plusieurs auteurs. Citons principalement : Zeraïa(1981), Dahmani (1997), Quezel (2000). La biodiversité c’est un terme formé à partir de diversité biologique qui comprend trois niveaux de variabilité biologique : complexité de l’écosystème, richesse des espèces et variation génétique (Robert-Pichette et Gillespie ., 2000). L’analyse de la richesse floristique des différents groupements, ainsi que leurs caractères biologiques et chronologiques permettrait de mettre en évidence leur originalité floristique, leur état de conservation et, par conséquent, leur valeur patrimoniale (Dahmani, 1997). La végétation de la région de l’ouest d’Algérie (Oranie) présente un bon exemple d’étude de la phyto-diversité. Elle est constituée par des écosystèmes naturels très diversifiée et très liée aux différents facteurs pédoclimatiques et anthropiques : une zone littorale, une zone continentale riche en plaines et une zone steppique. Pour mieux cerner les caractéristiques des formations végétales, dans ce chapitre on va montrer que l’étude réalisée est basée essentiellement sur l’analyse des inventaires exhaustives des espèces rencontrées dans les formations à Withania frutescens dans les 2 stations d’études, qui est caractérisée par un dénombrement des espèces avec une identification de leurs types morphologiques, biogéographique, et de leurs caractères floristiques. Aussi on va montrer que la région d’étude possède une flore très diversifié et très liée aux différents facteurs de perturbation. III -2.Composition systématique : D’après les inventaires floristiques qui ont été effectués, la flore forestière des zones d’étude est constituée d’environ 96 espèces qui appartiennent au sous embranchement des Gymnospermes et Angiospermes avec des différentes familles dans deux stations. 66 Chapitre III : Etude de la diversité biologique Tableau 13 : inventaire exhaustif des espèces rencontrées dans les formations à Withania frutescens dans la station de Sidi lahcen. Taxons Familles Types Types Types biologiques morphologiques biogéographiques Olea europaea Oleacées PH L.V Méd. Asparagus stipularis Liliacées GE H.V Macar-Méd. Chamaerops humilis Palmacées CH H.V Méd. Daphne gnidium Thymeleacées PH L.V Euras. Ulex parviflorus Fabacées CH H.V O-Méd. Withania frutescens Solanacées PH L.V Ibero-Mar. Ziziphus lotus Rhamnacées CH H.V Méd. Aegilops ovata Poacées CH H.A E-Méd. Agropyron repens Poacées TH H.A Atl-Méd. Ajuga iva Lamiacées TH H.A Méd. Anagallis arvensis Primulacées TH H.A Méd. subsp latifolia Anagallis arvensis Primulacées TH H.A Méd. subsp phornicea Arenaria emarginata Caryophylacées TH H.A EUR- Mérid,Subtrop. Arisarum vulgare Aracées TH H.V EUR-Mérid,Canar. Pistacia atlantica Anacardiaces PH L.V Méd. Leucanthemum Astéracées TH H.A Ibéro-Maur. paludosum Smyrnium olusatrum Apiacées HE H.A Atl-Méd. Aristolochia longa Aristolochiacées GE H.A EUR-Méd. Asteriscus maritimus Astéracées CH H.V Canar- Eur.Mérid.A.N. Atractylis carduus Astéracées HE H.V Sah. Atractylis concellata Astéracées HE H.V Ibéro-Maur. Asparagus albus Asparagacées GE H.V W.Méd. Malva critica Malvacées TH H.A Méd. Avena sterilis Poacées TH H.A Méd-Irano-Tour. 67 Chapitre III : Etude de la diversité biologique Ballota hirsuta Lamiacées GE H.A Ibéro-Maur. Bellis annua Astéracées TH H.A Méd. Brachypodium Poacées TH H.A Paléo-Subtrop. distachyum Briza minor Poacées TH H.A Thermo-Subcosmo. Bromus madritensis Poacées TH H.A Méd. Bromus rubens Poacées TH H.A Paléo-Subtrop. Calendula arvensis Astéracées TH H.A Sub-Méd. Carduus pycnocephalus Astéracées TH H.A Eur-Méd. Centaurea pungens Astéracées TH H.A Sah. Anagyris foetida Fabacées PH L.V Méd. Tamus communis Dioscoréacées GE H.A Atl-Méd. Bryonia dioica Cucurbitacées GE H.V Euras. Chrysanthemum Astéracées TH H.V Méd-Mar. coronarium Chrysanthemum Astéracées TH H.V Méd. grandiflorum Chrysanthemum Astéracées TH H.V Méd. segetum Convolvulus althaeoides Convolvulacées TH H.A Eur-Méd. Convolvulus tricolor Convolvulacées TH H.A Eur-Méd. Cynodon dactylon Poacées GE H.V Thermocosmo. Cynoglosum cherifolium Boraginacées TH H.A Ibéro-Mar. Cyperus capitatus Cyperacées GE L.V Méd. Dactylis glomerata Poacées HE H.V Paléo-temp. Daucus carota subsp Apiacées GE H.A Méd. gummifera Echinophora spinosa Apiacées CH H.V Eur-Méd. Echinops spinosus Astéracées HE H.V S.Méd-Sah. Echium vulgare Boraginacées HE H.V Méd. Erodium moschatum Geraniacées TH H.A Eur-Méd. Eryngium maritimum Apiacées TH H.A Eur-Méd. Euphorbia peplus Euphorbiacées TH H.A Atl-Méd. 68 Chapitre III : Etude de la diversité biologique Fagonia cretica Zygophyllacées TH H.A Méd. Fedia cornucopiae Valerianacées TH H.A Ibéro-Méd. Thapsia garganica Apiacées CH H.V Méd. Pallenis spinosa Astéracées HE H.V Eur-Méd. Sinapis alba Brassicacées TH H.A Paléo-Temp. Fumana thymifolia Cistacées TH H.A Eur-Méd. Herniaria hirsuta Caryophyllacées HE H.A Eur-Méd. Hordeum murinum Poacées TH H.A Circumbor. Lagurus ovatus Poacées TH H.A Macar-Méd. Lobularia maritima Brassicacées TH H.A Méd. Marrubium vulgare Lamiacées HE H.A Méd. Medicago minima Fabacées TH H.A Eur-Méd. Mercurialis annua Euphorbiacées GE H.A Eur-Asie. Orobanche purpurea Orobanchacées TH H.A Eur-Méd. Oxalis pes-caprae Oxalidacées GE H.V Méd. Papaver rhoeas Papaveracées TH H.A Paléo-Temp. Paronychia argentea Caryophyllacées TH H.A Ibéro-Mar. Phagnalon saxatile Astéracées TH H.A Méd. Plantago albicans Plantaginacées TH H.A Méd. Plantago coronopus Plantaginacées TH H.A Euras. Plantago psyllium Plantaginacées TH H.A Sud-Méd. Plantago lagopus Plantaginacées TH H.A Méd. Reichardia tingitana Astéracées CH H.V Ibéro-Mar. Renonculus repens Renonculacées TH H.A Paléo-Temp. Reseda alba Resedacées TH H.A Euras. Rubia peregrina Rubiacées HE H.A Atl-Méd. Rumex Polygonacées TH H.A Méd. bucephalophorus 69 Chapitre III : Etude de la diversité biologique Scorpioides matthioli Fabacées TH H.A Méd. Senecio Astéracées TH H.A O.Méd. leucanthemifolius Senecio vulgare Astéracées TH H.A Méd. Sideritis montana Lamiacées CH H.A Méd. Silense aristida Caryophyllacées TH H.A End. Sinapis arvensis Brassicacées TH H.A Paléo-Temp. Smilax aspera Liliacées TH H.V Macar-Méd. Taraxacum officinalis Astéracées TH L.V Eur-Méd. Trifolium compestre Fabacées TH H.A Méd. Urginea maritima Liliacées GE H.V Can-Méd. Cytisus villosus Cistacées CH L.V Méd. Tableau 14 : inventaire exhaustif des espèces rencontrées dans les formations à Withania frutescens dans la station d’Ain Sada. Taxons Familles Types Types Types biologiques morphologiques biogéographiques Olea europaea Oleacées PH L.V Méd. Asparagus stipularis Liliacées GE H.V Macar-Méd. Chamaerops humilis Palmacées CH H.V Méd. Daphne gnidium Thymeleacées CH L.V Euras. Ulex parviflorus Fabacées CH H.V O-Méd. Withania frutescens Solanacées CH L.V Ibero-Mar. Ziziphus lotus Rhamnacées CH H.V Méd. Aegilops ovata Poacées TH H.A E-Méd. Agropyron repens Poacées TH H.A Atl-Méd. Ajuga iva Lamiacées TH H.A Méd. Anagallis arvensis Primulacées TH H.A Méd. subsp latifolia Anagallis arvensis Primulacées TH H.A Méd. subsp phoenicea Arenaria emarginata Caryophylacées TH H.A EUR- Mérid,Subtrop. 70 Chapitre III : Etude de la diversité biologique Arisarum vulgare Aracées TH H.V EUR-Mérid,Canar. Pistacia atlantica Anacardiaces PH L.V Méd. Ononis pubescens Fabacées TH H.A Méd. Ferula communis Apiacées CH H.V Méd. Aristolochia longa Aristolochiacées GE H.A EUR-Méd. Asteriscus maritimus Astéracées CH H.V Canar- Eur.Mérid.A.N. Atractylis carduus Astéracées HE H.V Sah. Atractylis concellata Astéracées HE H.V Ibéro-Maur. Nerium oleander Apocynacées CH L.V Méd. Inula viscosa Astéracées HE H.V Circumméd. Avena sterilis Poacées TH H.A Méd-Irano-Tour. Ballota hirsuta Lamiacées GE H.A Ibéro-Maur. Bellis annua Astéracées TH H.A Méd. Brachypodium Poacées TH H.A Paléo-Subtrop. distachyum Briza minor Poacées TH H.A Thermo-Subcosmo. Bromus madritensis Poacées TH H.A Méd. Bromus rubens Poacées TH H.A Paléo-Subtrop. Calendula arvensis Astéracées TH H.A Sub-Méd. Carduus pycnocephalus Astéracées TH H.A Eur-Méd. Centaurea pungens Astéracées TH H.A Sah. Anagyris foetida Fabacées PH L.V Méd. Muscari comosum Asparagacées GE H.V Méd. Centaurea pullata Astéracées TH H.A Méd. Chrysanthemum Astéracées TH H.V Méd-Mar. coronarium Chrysanthemum Astéracées TH H.V Méd. grandiflorum Chrysanthemum Astéracées TH H.V Méd. segetum Convolvulus althaeoides Convolvulacées TH H.A Eur-Méd. Convolvulus tricolor Convolvulacées TH H.A Eur-Méd. 71 Chapitre III : Etude de la diversité biologique Cynodon dactylon Poacées GE H.V Thermocosmo. Cynoglosum cherifolium Boraginacées TH H.A Ibéro-Mar. Cyperus capitatus Cyperacées GE L.V Méd. Dactylis glomerata Poacées HE H.V Paléo-temp. Daucus carota Apiacées TH H.A Méd. Echinophora spinosa Apiacées CH H.V Eur-Méd. Echinops spinosus Astéracées HE H.V S.Méd-Sah. Echium vulgare Boraginacées HE H.V Méd. Erodium moschatum Geraniacées TH H.A Eur-Méd. Eryngium maritimum Apiacées TH H.A Eur-Méd. Euphorbia peplus Euphorbiacées TH H.A Méd-Atl. Fagonia cretica Zygophyllacées TH H.A Méd. Fedia cornucopiae Valerianacées TH H.A Ibéro-Méd. Fumana thymifolia Cistacées TH H.A Eur-Méd. Herniaria hirsuta Caryophyllacées HE H.A Eur-Méd. Hordeum murinum Poacées TH H.A Circumbor. Lagurus ovatus Poacées TH H.A Macar-Méd. Lobularia maritima Brassicacées TH H.A Méd. Marrubium vulgare Lamiacées HE H.A Méd. Medicago minima Fabacées TH H.A Eur-Méd. Mercurialis annua Euphorbiacées GE H.A Eur-Asie. Orobanche purpurea Orobanchacées TH H.A Eur-Méd. Oxalis pes-caprae Oxalidacées GE H.V Méd. Papaver rhoeas Papaveracées TH H.A Paléo-Temp. Paronychia argentea Caryophyllacées TH H.A Ibéro-Mar. Phagnalon saxatile Astéracées TH H.A Méd. Plantago albicans Plantaginacées TH H.A Méd. Plantago coronopus Plantaginacées TH H.A Euras. 72 Chapitre III : Etude de la diversité biologique Plantago psyllium Plantaginacées TH H.A Sud-Méd. Plantago lagopus Plantaginacées TH H.A Méd. Reichardia tingitana Astéracées CH H.V Ibéro-Mar. Renonculus repens Renonculacées TH H.A Paléo-Temp. Reseda alba Resedacées TH H.A Euras. Rubia peregrina Rubiacées HE H.A Atl-Méd. Rumex Polygonacées TH H.A Méd. bucephalophorus Scorpioides matthioli Fabacées TH H.A Méd. Senecio Astéracées TH H.A O.Méd. leucanthemifolius Senecio vulgare Astéracées TH H.A Méd. Sideritis montana Lamiacées CH H.A Méd. Silense aristida Caryophyllacées TH H.A End. Sinapis arvensis Brassicacées TH H.A Paléo-Temp. Smilax aspera Liliacées TH H.V Macar-Méd. Taraxacum officinalis Astéracées TH L.V Eur-Méd. Trifolium compestre Fabacées TH H.A Méd. Urginea maritima Liliacées GE H.V Can-Méd. La légende : Types biologiques : Types morphologiques : Ph : Phanérophytes. H.A : Herbacées annuelles. Ch : Chamaephytes . H.V : Herbacées vivaces. He : Hémicryptophytes . L.V : Ligneux vivaces. Ge : Géophytes. Th : Thérophyte. 73 Chapitre III : Etude de la diversité biologique Tableau 15 : Répartition des familles dans Ain Sada et Sidi lahcen. Familles Esp Sidi Lahcen Esp Ain Sada Anacardiacées 1 1 Liliacées 4 3 Fabacées 4 5 Palmacées 1 1 Solanacées 1 1 Rhamnacées 1 1 Oleacées 1 1 Poacées 11 11 Lamiacées 4 4 Primulacées 2 2 Caryophylacées 4 4 Aracées 1 1 Aristolochiacées 1 1 Astéracées 18 18 Convolvulacées 2 2 Boraginacées 2 2 Cyperacées 1 1 Apiacées 5 4 Geraniacées 1 1 Euphorbiacées 2 2 Zygophylacées 1 1 Valerianacées 1 1 Cistacées 1 1 Brassicacées 3 2 Orobanchacées 1 1 Oxalidacées 1 1 Papavéracées 1 1 Plantaginacées 4 4 Renonculacées 1 1 74 Chapitre III : Etude de la diversité biologique Resedacées 1 1 Rubiacées 1 1 Polygonacées 1 1 Cucurbitacées 1 0 Malvacées 1 0 Asparagacées 1 1 Apocynacées 0 1 Thymeleacées 1 1 Le tableau n°15 nous montre que les familles les mieux représentées sont un peux similaire dans les 2 stations ( Sidi Lahcen et Ain Sada),sont par ordre décroissant : les Astéracées (18), les Poacées (11), les Apiacées (5) et les Fabacées (4) pour Sidi Lahcen et le contraire pour Ain Sada, les Liliacées, Lamiacée, Plantaginacées, Caryophyllacées sont représentées par le même nombre d’espèce (4), les Brassicacées avec 3 espèces, certaines familles ont un faible pourcentage de présence des espèces par rapport aux autres familles mais écologiquement leur rôle est très important dans la zone d’étude il s’agit des : Asparagacées, Rubiacées, Solanacées, Papavéracées….. 75 Chapitre III : Etude de la diversité biologique Anacardiacées Liliacées Sidi Lahcen Fabacées Palmacées Solanacées 1% 1% Rhamnacées Oleacées 1% 1% 1% Poacées 1% Lamiacées 1% Primulacées 1% 1% 5% Caryophylacées 5% 5% 1% 1% Aracées 1% 1% Aristolochiacées Astéracées Convolvulacées 1% 1% 4% Boraginacées Cyperacées 1% Apiacées Geraniacées 2% 13% Euphorbiacées 1% Zygophylacées Valerianacées Cistacées 6% Brassicaacées Orobanchacées 5% Oxalidacées Papavéracées 1% Plantaginacées Renonculacées 2% Resedacées 5% 2% Rubiacées 2% Polygonacées Apocynacées 21% Asparagacées 1% 1% Thyméleacées Figure 19 : Répartition par familles dans la station de Sidi Lahcen. Le cortège floristique comporte 36 familles pour la station de Sidi Lahcen avec un pourcentage important pour la famille des Astéracées avec 21% suivi par les Poacées 13% , les Liliacées, Fabacées, caryophyllacées, Plantaginacées avec le même pourcentage 5%. 76 Chapitre III : Etude de la diversité biologique Anacardiacées Ain Sada Liliacées Fabacées Palmacées 1% Solanacées 1% 1% Rhamnacées 1% 1% 1% Oleacées 1% Poacées 1% 4% Lamiacées 1% Primulacées 6% 1% 1% 1% Caryophylacées 5% Aracées 1% 1% 1% Aristolochiacées Astéracées 2% Convolvulacées 1% Boraginacées Cyperacées 1% 1% Apiacées 13% Geraniacées 2% Euphorbiacées Zygophylacées 1% Valerianacées Cistacées 5% Brassicaacées 5% Orobanchacées 1% Oxalidacées Papavéracées 2% Plantaginacées 2% Renonculacées 2% 5% Resedacées Rubiacées Polygonacées 21% 1% Apocynacées 1% Asparagacées Thyméleacées Figure 20 : Répartition par familles dans la station d’Ain Sada. Nous avons 22 familles pour la station d’Ain Sada, les familles les plus représentées sont par ordre suivant : Astéracées 21%, Poacées 13%, Caryophyllacées, Lamiacées, Plantaginacées par 5%. Tableau 16 : Composition systématique de Sidi Lahcen. Angiospermes Monocots Eudicots Nombre % Nombre % Sidi Lahcen 20 22% 70 78% 77 Chapitre III : Etude de la diversité biologique Sidi Lahcen 22% Angiospermes(monocots) Angiospermes(eudicots) 78% Figure 21 : Composition systématique des fonctions à Withania frutescens de Sidi Lahcen. Tableau 17 : Composition systématique d’ Ain Sada. Angiospermes Monocots Eudicots Nombre % Nombre % Ain Sada 18 21 68 79 Ain Sada 21% Angiospermes(monocots) Angiospermes(eudicots) 79% Figure 22 : Composition systématique des fonctions à Withania frutescens d’Ain Sada 78 Chapitre III : Etude de la diversité biologique L’analyse des deux tableaux montre 78% pour les Eudicots et 22% pour les Monocots dans la station de Sidi Lahcen ,et 79% pour les eudicots et 21% pour les Monocots dans Ain Sada . III -3.Caractérisation biologique : Le type biologique d’une plante est résultant, sur la partie végétative de son corps, de tous les processus biologique y compris ceux qui sont modifiés par le milieu pendant la vie de la plante et ne sont pas héréditaires Polumin (1967). Selon Raunkiaer (1904), les types biologiques sont considérés comme une expérience de la stratégie d’adaptation de la flore et de la végétation aux conditions des milieux. Parmi les principaux types biologiques définis par Raunkiaer (1904). On peut évoquer les catégories suivantes : Phanérophytes (phanéros=visible) Arbres ou des arbustes dont les bourgeons se trouvent en hiver très au-dessus de la couche de neige, c'est-a-dire à plus de 25 à 40 cm au-dessus du sol et qui assurent la protection de leurs bourgeons contre le froid en les entourant dans des enveloppes. On tenant compte de la hauteur,on peut distinguer trois formes différentes : Les nanophanérophytes : de 50 cm à 2 m. Les microphanérophytes : de 2 m à 8 m. Les mésophanérophytes : de 8 à 30 m. Chamaephytes (chamai=à terre) Herbes vivaces et sous-arbrisseaux dont les bourgeons hivernants sont à moins de 25cm au dessus du sol. Hémicryptophytes (cryptos=caché) Plantes vivaces à rosettes de feuilles étalées sur le sol et les bourgeons de renouvellement sont au ras du sol ou dans la couche superficielle du sol ; ce qui leur permet d’être protégées par la litière et en hivers par la neige. L’appareil aérien est herbacé et disparaît à la mauvaise saison. 79 Chapitre III : Etude de la diversité biologique Géophytes Ce sont des plantes vivaces, dont les organes souterrains sont des bulbes, tubercules ou rhizomes. Ces organes sont bien entrés dans le sol et ne sont pas exposées aux saisons défavorables. Thérophytes (théros=été) Plantes annuelles dont le cycle biologique est rapide et se termine au début de l’été et qui passent les mauvaises saisons sous forme de graines. Figure 23 : Les types biologiques de Raunkiaer, 1934. III-4. L’indice de perturbation : LOISEL (1993). On calcul l’indice de perturbation a fin de quantifier la thérophytisation d’un milieu. Nombre de Chamaephytes + nombre de thérophytes IP = Nombre total des espèces IP Sidi Lahcen =70 % IP Ain Sada= 75,6 % 80 Chapitre III : Etude de la diversité biologique Tableau 18 : Pourcentages des types biologiques de la station de Sidi Lahcen. Type biologiques Phanérophytes Chamaephytes Géophytes Hémicryptophytes Thérophytes Total nb 5 11 12 10 52 90 Sidi Lahcen % 6 12 13 11 58 100 Sidi Lahcen est caractérisé par le type : TH > GE > CH > HE > PH. Sidi Lahcen 6% 12% Phanérophytes 13% chamaephytes 58% Geophytes 11% Hémicryptophytes Thérophytes Figure 24 : Types biologiques du cortège floristique de la station de Sidi Lahcen Les thérophytes sont les plus représentées dans la station de Sidi Lahcen. Tableau 19: Pourcentages des types biologiques de la station d’Ain Sada. Type biologiques Phanérophytes Chamaephytes Géophytes Hémicryptophytes Thérophytes Total Ain 3 12 9 9 53 86 Sada Nb 4 14 10 10 62 100 % Ain Sada est caractérisé par le type : TH > CH > GE > HE > PH. 81 Chapitre III : Etude de la diversité biologique Ain Sada 4% 14% Phanérophytes 10% chamaephytes 62% 10% Geophytes Hémicryptophytes Thérophytes Figure 25: Types biologiques du cortège floristique de la station d’Ain Sada Même pour cette station, les thérophytes sont les plus représentés. Nous observons que les thérophytes présentent le taux le plus élevé pour les deux stations, ce qui témoigne une action anthropique très forte. Le pâturage enrichit le sol en nitrates et permet le développement des rudérales notamment les annuelles. En plus de l’anthropisation, la thérophytisation trouverait son origine dans le phénomène d’aridification. Pour la station de Sidi Lahcen Les chamaephytes et les géophytes gardent une place particulièrement importante. Alors que les hémicryptophytes occupent la Quatrième position. Le taux des phanérophytes Reste faible, ce qui explique son état dégradée. Dans la station de Ain Sada nous constatons que l’ambiance sylvatique persiste avec néanmoins une thérophytisation avancée. Les phanérophytes reste toujours plus rares par rapport aux autres types biologiques dans les deux stations étudiées. III -5.Caractéristique morphologique : Le type biologique conduit à la forme naturelle de la plante. L’aspect précis de la forme obtenue est dépendant des variations de l’environnement. La forme de la plante est l’un des critères de base de classification des espèces en types biologiques, la phytomasse est composée des espèces pérennes, ligneuses ou herbacées et des 82 Chapitre III : Etude de la diversité biologique espèces annuelles. L’état de la physionomie d’une formation végétale peut se définir par la dominance et l’absence des espèces à différents types morphologiques. Tableau 20 : Pourcentages des types morphologiques de la station de Sidi Lahcen. Herbacées Herbacées Ligneuses Total Type morphologiques annuelles vivaces vivaces nombre 57 25 8 90 Sidi % 63 28 9 100 Lahcen Sidi Lahcen 9% 28% Herbacées annuelles 63% Herbacées vivaces Ligneuses vivaces Figure 26 : Pourcentages des types morphologiques de la station de Sidi Lahcen Tableau 21 : Pourcentages des types morphologiques de la station d’Ain Sada. Type Herbacées Herbacées Ligneuses Total morphologiques annuelles vivaces vivaces nombre 54 24 8 86 Ain Sada % 63 28 9 100 83 Chapitre III : Etude de la diversité biologique Ain Sada 9% 28% Herbacées annuelles 63% Herbacées vivaces lingeuses vivaces Figure 27 : Pourcentages des types morphologiques de la station d’Ain Sada Du point de vue morphologique, les formations des stations d’études sont marquées par l’hétérogénéité entre les ligneux et les herbacées et entre les vivaces et les annuelles. Pour les deux stations, les herbacées annuelles sont dominantes avec un pourcentage de 63%, les herbacées vivaces occupe la deuxième position avec 28%, et enfin les ligneuses vivace avec pourcentage de 9%. La sécheresse, l’incendie, le pâturage, le défrichement et le tourisme tous ces derniers engendrent une évolution régressive du tapis végétal de la zone d’étude. Cette régression se traduit par l’invasion des herbacées annuelles à cycle de vie court ; elles expriment une stratégie d’adaptation vis-à-vis des conditions défavorables et une forme de résistance aux rigueurs climatiques. Par contre les ligneux vivaces sont plus exigeantes aux besoins hydriques et trophiques. III-6.Caractéristiques biogéographiques : La biogéographie se définit comme étant l’étude et la compréhension de la répartition des organismes vivants à la lumière des facteurs et des processus présent et passé, Hengeveld(1990). L’étude biogéographique constitue également un véritable modèle pour interpréter les phénomènes de régression. Olivier et al. (1995). 84 Chapitre III : Etude de la diversité biologique L’analyse biogéographique des flores actuelles est successible de fournir de précieux renseignements sur les modalités de leur mise en place dans la région d’étude. Sur le plan biogéographique, la végétation des zones d’étude est constituée par un ensemble hétérogène d’éléments de diverses origines méditerranéennes. La répartition des taxons inventoriés est déterminée à partir de la flore de l’Algérie. Quezel et Santa (1962-1963). Tableau 22 : pourcentages des types biogéographiques de la station de Sidi Lahcen. Types biogéographiques Signification Nombre Pourcentage (%) Méd Méditerranéen 30 33 Canar-méd Canaries 1 1 méditerranéen Paléo temp Paléo tempéré 5 6 Atl -Méd Atlantique- 5 6 Méditerranéen Eur-méd Européen- 12 13 Méditerranéen Paléo-sud-trop Paléo sud tropicale 2 2 Ibero-Maur Ibero-Mauritanicum 7 8 Sah Saharien 2 2 Autres Autres 26 29 85 Chapitre III : Etude de la diversité biologique Sidi Lahcen Méd 29% 33% Canar-Méd Paléo temp Atl-Méd Eur-Méd 8% 6% Paléo-sud-trop 2% 6% Ibero-maur 13% 1% Sah 2% Autres Figure 28 : pourcentages des types biogéographiques de Sidi Lahcen Tableau 23 : pourcentage sdes types biogéographiques de la station d’Ain Sada Types biogéographiques Signification Nombre Pourcentage (%) Méd Méditerranéen 32 37 Canar-méd Canaries 1 1 méditerranéen Paléo temp Paléo tempéré 4 5 Atl -Méd Atlantique- 3 4 Méditerranéen Eur-méd Européen- 13 15 Méditerranéen Paléo-sud-trop Paléo sud tropicale 2 2 Ibero-Maur Ibero-Mauritanicum 4 5 Sah Saharien 1 1 Autres Autres 26 30 86 Chapitre III : Etude de la diversité biologique Ain Sada Méd 30% 37% Canar-méd Paléo temp Atl-Méd 1% Eur-Méd 5% Paléo-sud-trop 15% 4% 5% Ibero-Maur 2% 1% Sah Autres Figure 29 : pourcentages des types biogéographiques d’Ain Sada L’analyse biogéographique montre la prédominance des espèces de type biogéographique méditerranéen pour la station de Sidi Lahcen avec 33% et Ain Sada avec 37 % suivies par le type européen méditerranéen dans la station de Sidi Lahcen 13 % et Ain Sada vec 15%. L’élément Ibéro mauritanicum occupe la troisième position avec 8% dans Sidi Lahcen et 5 % dans Ain Sada et Paléo tempéré occupe la quatrième position dans les deux stations entre 5 et 6 %. Les autres éléments restent relativement des sommes des éléments les plus faibles sont,Circum-méd Méd-occidoen , Méd-Irano-Tour , Thermo-Subcosmo …… , avec 29% à Sidi Lahcen et 30 % dans Ain Sada . 87 Chapitre III : Etude de la diversité biologique III -7.Conclusion : L’inventaire exhaustif effectué au niveau des stations d’étude (Sidi Lahcen –Ain Sada), nous a permis d’étudier les caractérisations suivantes : biologique, morphologiques, phytogéographiques, suivies par la répartition des familles. Cette étude nous a permis de faire ressortir les résultats suivants : dominance des espèces herbacées annuelles dans les deux stations d’étude du point de vu morphologique. dominance des espèces méditerranéennes dans les deux stations. importance des thérophytesse qui confirme le phénomène de la thérophytisation. végétation de type : TH >GE>CH>HE>PH pour Sidi Lahcen et TH>CH> GE> H>PH pour Ain Sada . familles les plus dominants sur le terrain sont : Astéracées, Poacées, Apiacées Fabacées, Lamiacées, Plantaginacées, Liliacées. 88 Chapitre IV : Etude morphométrique Chapitre IV: Etude morphométrique IV- 1. Introduction : Le mot biométrie ou encore morphométrie signifie "mesure + vivant" ou "mesure du vivant" et désigne dans un sens très large l'étude quantitative des êtres vivants à l'aide de méthodes statistiques. Il est défini par Jolicoeur (1991) comme étant des mathématiques appliquées à la biologie. Dans cette étude en s'est intéressé par une Solanacée (Withania frutescens) qui caractérise les matorrals proche de Djebel Fellaoucene (Mont de Traras ) le cas de deux stations choisie Sidi Lahcen et Ain Sada. Pour mieux connaître la spécificité de cette Solanacée, ainsi que son aptitude à résister et à s'adapter à de telles zones, on utilise souvent la phytomasse (partie aérienne) de toutes les formations anthropozoïques et plus particulièrement la phytomasse des espèces qui caractérisent ce groupement ou l'espèce dominante ; dans notre cas c'est W. frutescens . Burgan et Kothfrmel (1984) utilisent la phytomasse de la strate arbustive pour prédire le comportement du feu, ou pour évaluer la combustibilité d'une formation végétale. L'étude morphométrique des organes de notre espèce (tiges) et de tous les paramètres mesurés nous mène à déduire les différents types de relations qui peuvent exister entre eux. On a essayé d'appliquer cette technique des mesures sur cette espèce par quatre échantillonnages /mois que ce soit un totale de neuf(9) prélèvements, depuis le 4 Mars 2016 jusqu'à le 29 Avril 2016, pour obtenir des résultats brut traité statistiquement par des ANOVA afin de ressortir l'impact de plusieurs facteurs environnementales sur sa croissance en largeur et en longueur. IV- 2. Méthodologie : Cette étude consiste à utiliser les paramètres morphologiques pour comprendre l’influence des facteurs écologiques notamment la pression anthropique sur le développement des touffes de Withania frutescens . Nous avons choisi 2 stations proche un peu l’une de l’autre .A partir des données sur le terrain, une comparaison des mesures morphométriques obtenues a été faite sur les paramètres dendrométriques suivants : La longueur ; 89 Chapitre IV: Etude morphométrique Largeur ; L’orientation (Nord , Sud, Ouest, Est ) . Les prélèvements des touffes sont pris au hasard et sont au nombre de trente pour chaque station. Pour nos mesures nous avons utilisé un décamètre lorsque la touffe sera grande .Sachant que l’impact humain et environnemental influe sur la morphométrie dans notre situation seul le double mètre à été utilisé. Dans cette étude, notre objectif est de ressortir les relations qui existent entre les paramètres mesurés entre eux d’une part et le biotope d’autre part. IV- 3. Résultats Première station : Sidi Lahcen IV- 3.1. Analyse de la variance à un facteur contrôlé Effet de la date sur la croissance en longueur (cm) du coté Est : Tableau 24: Effet de la date sur la croissance en longueur (cm) du coté Est. Facteur date SC CM F P Station Sidi Lahcen 8,408 1,051 2,06 0,04 L'impact de l'orientation du coté Est est significatif sur la croissance en longueur de la plante car : Fobs= 2,06 pour P = 0,04. 90 Chapitre IV: Etude morphométrique Boîte à moustaches de Longueur 4 3 r u e u g n 2 o L 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Date Figure 30: Effet de la date sur la croissance en longueur (cm) du coté Est dans la station de Sidi Lahcen. 91 Chapitre IV: Etude morphométrique Commentaire : La croissance des touffes du coté Est reste un peu variable puisque la croissance de la plante est lente, avec une même moyenne de la longueur ,depuis la première date jusqu'à la quatrième, d’environ 1 m et 51 cm, et à la cinquième jusqu’à la septième date on remarque une croissance élevé, elle atteint environ 1m et 87cm, et enfin une stabilisation directe jusqu’à la dernière date avec une moyenne de 1m et 90cm ,probablement l’arrêt de croissance de Withania en cette période dans cette station. Effet de la date sur la croissance en longueur (cm) du coté Ouest: Tableau 25: Effet de la date sur la croissance en longueur (cm) du coté Ouest. Facteur date SC CM F P Station Sidi Lahcen 6,887 0,861 3,60 0,001 L'impact de l'orientation du coté Ouest est hautement significatif sur la croissance en longueur de la plante car : Fobs= 3,60 pour P = 0,001. 92 Chapitre IV: Etude morphométrique Boîte à moustaches de Longueur 3,0 2,5 2,0 r u e u g 1,5 n o L 1,0 0,5 0,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Date Figure 31: Effet de la date sur la croissance en longueur (cm) du coté Ouest dans la station de Sidi Lahcen. 93 Chapitre IV: Etude morphométrique Commentaire : Les analyses des résultats dévoilent que la croissance des touffes du coté ouest reste un peu lente, avec une même moyenne de la longueur ,depuis la première date jusqu'à la quatrième, d’environ 1 m et 37 cm, et dans la cinquième jusqu’à la septième date on remarque quelques variations de longueur ,augmente vers 1m et 70cm , et encore fois une stabilisation jusqu'à la dernière date d’environ 1m et 74 . Effet de la date sur la croissance en longueur (cm) du coté Nord : Tableau 26: Effet de la date sur la croissance en longueur (cm) du coté Nord. Facteur date SC CM F P Station Sidi Lahcen 6,847 0,856 1,97 0,051 L'impact de l'orientation du coté Nord est significatif sur la croissance en longueur de la plante car : Fobs= 1,97 pour P = 0,051. 94 Chapitre IV: Etude morphométrique Boîte à moustaches de Longueur 3,5 3,0 2,5 r u e u 2,0 g n o L 1,5 1,0 0,5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Date Figure 32: Effet de la date sur la croissance en longueur (cm) du coté Nord dans la station de Sidi Lahcen. 95 Chapitre IV: Etude morphométrique Commentaire : Dans cette orientation, la croissance des touffes reste lente, qui prend en première une moyenne de la longueur environ 1m et 41cm, en suite une stabilisation jusqu’à la quatrième d’environ 1m et 48 cm, après on remarque un augmentation rapide jusqu'à la septième date , d’environ 1 m et 76 cm, et enfin une stabilisation jusqu'à la dernière date d’environ 1m et 80cm . Effet de la date sur la croissance en longueur (cm) du coté Sud: Tableau 27 : Effet de la date sur la croissance en longueur (cm) du coté Sud. Facteur date SC CM F P Station Sidi Lahcen 6,896 0,862 3,36 0,001 L'impact de l'orientation du coté Sud est hautement significatif sur la croissance en longueur de la plante car : Fobs= 3,36 pour P = 0,001. 96 Chapitre IV: Etude morphométrique Boîte à moustaches de Longueur 3,5 3,0 2,5 r u e u 2,0 g n o L 1,5 1,0 0,5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Date Figure 33: Effet de la date sur la croissance en longueur (cm) du coté Sud dans la station de Sidi Lahcen . 97 Chapitre IV: Etude morphométrique Commentaire : La croissance de W.frutescens en longueur du coté Sud reste stable durant les 3 premières dates avec une moyenne de 1m et 34cm ,a partir de la quatrième date vers la septième ,la plante déclenche sa croissance vers une moyenne de 1m et 70 cm ,et enfin une stabilisation d’environ 1m et 73cm , probablement c’est l’arrêt de croissance de Withania. Effet de la date sur la croissance en largeur (cm) : Tableau 28: Effet de la date sur la croissance en largeur (cm) . Facteur date SC CM F P Station Sidi Lahcen 5,02 0,63 0,11 0,999 Cette analyse montre la différence qui est non significative qui confirme l'incidence de ce facteur sur la croissance en largeur avec : Fobs= 0,11 pour P = 0,999. 98 Chapitre IV: Etude morphométrique Boîte à moustaches de Largeur 11 10 9 8 r 7 u e g r 6 a L 5 4 3 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Date Figure 34: Effet de la date sur la croissance en largeur (cm) dans la station de Sidi Lahcen . 99 Chapitre IV: Etude morphométrique Commentaire : Les résultats montre que la croissance de cette plante en largeur reste stable durant les deux premières dates, qui prend une moyenne d’environ 5m et 68cm, en suite une augmentation vers une moyenne de 5 m et 98 cm jusqu’à la sixième date, et enfin une stabilisation totale jusqu’à la fin avec moyenne de 6m . Deuxième station : Ain Sada IV- 3.2. Analyse de la variance à un facteur contrôlé . Effet de la date sur la croissance en longueur (cm) du coté Est : Tableau 29: Effet de la date sur la croissance en longueur (cm) du coté Est. Facteur date SC CM F P Station Ain Sada 4,109 0,514 0,73 0,669 L'impact de l'orientation du coté Est est peu significatif et qui confirme l’incidence négative dans cette station de ce facteur sur la croissance en longueur de la plante car : Fobs= 0,73 pour P = 0,669. 100 Chapitre IV: Etude morphométrique Boîte à moustaches de Longueur 4 3 r u e u g n 2 o L 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Date Figure 35: Effet de la date sur la croissance en longueur (cm) du coté Est dans la station d’Ain Sada. 101 Chapitre IV: Etude morphométrique Commentaire : La croissance des touffes reste un peu variable puisque le développement de la plante est lent, avec une même moyenne de la longueur ,depuis la première date jusqu'à la quatrième, d’environ 1 m et 76 cm, et depuis la cinquième vers la septième date on remarque une variation de longueur qui atteint d’environ 1m et 92 cm , en suite l’arrêt de croissance de Withania jusqu'à la dernière date avec moyenne de 1m et 95cm dans cette station. Effet de la date sur la croissance en longueur (cm) du coté Ouest : Tableau 30: Effet de la date sur la croissance en longueur (cm) du coté Ouest. Facteur date SC CM F P Station Ain Sada 5,125 0,641 1,82 0,074 L'impact de l'orientation du coté Ouest est significatif sur la croissance en longueur de la plante car : Fobs= 1,82 pour P = 0,074. 102 Chapitre IV: Etude morphométrique Boîte à moustaches de Longueur 4 3 r u e u 2 g n o L 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Date Figure 36: Effet de la date sur la croissance en longueur (cm) du coté Ouest dans la station d’Ain Sada. 103 Chapitre IV: Etude morphométrique Commentaire : La croissance des touffes de W.frutescens prend presque la même moyenne de la longueur ,depuis la première date jusqu'à la quatrième avec une moyenne de 1 m et 36 cm, et depuis la cinquième vers la septième date on remarque une croissance progressive de longueur qui atteint d’environ 1m et 46cm , enfin la stabilisation de croissance de Withania jusqu'à la dernière date avec moyenne de 1m et 68cm dans cette station. Effet de la date sur la croissance en longueur (cm) du coté Nord : Tableau 31: Effet de la date sur la croissance en longueur (cm) du coté Nord. Facteur date SC CM F P Station Ain Sada 4,764 0,596 1,44 0,178 L'impact d'orientation du coté Ouest est significatif sur la croissance en longueur de la plante car : Fobs= 1,44 pour P = 0,178. 104 Chapitre IV: Etude morphométrique Boîte à moustaches de Longueur 3,5 3,0 2,5 r u e u 2,0 g n o L 1,5 1,0 0,5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Date Figure 37: Effet de la date sur la croissance en longueur (cm) du coté Nord dans la station d’Ain Sada. 105 Chapitre IV: Etude morphométrique Commentaire : Dans cette orientation, les touffes de cette solanacées reste en croissance, dont les moyennes de la longueur sont stable durant les 3 premières dates, d’environ 1 m et 48 cm, et depuis la quatrième vers la septième date on remarque une forte croissance qui atteint jusqu’à 1m et 76cm , en fin l’arrêt de croissance de Withania jusqu'à la dernière date avec moyenne de 1m et 78cm dans cette station. Effet de la date sur la croissance en longueur (cm) du coté Sud : Tableau 32: Effet de la date sur la croissance en longueur (cm) du coté Sud. Facteur date SC CM F P Station Ain Sada 3,409 0,426 1,82 0,073 L'impact de l'orientation du coté Sud est significatif sur la croissance en longueur de la plante car : Fobs= 1,82 pour P = 0,073. 106 Chapitre IV: Etude morphométrique Boîte à moustaches de Longueur 3,5 3,0 2,5 r u 2,0 e u g n o 1,5 L 1,0 0,5 0,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Date Figure 38: Effet de la date sur la croissance en longueur (cm) du coté Sud dans la station d’Ain Sada. 107 Chapitre IV: Etude morphométrique Commentaire : Sur l’orientation sud , on observe que les touffes de Withania reste toujours en croissance stable durant les 4 dates premiers ,avec moyenne de 1m et 32cm, et depuis la cinquième vers la septième date on remarque une croissance élevé qui atteint jusqu’à 1m et 54cm , en fin l’arrêt de croissance de Withania jusqu'à la dernière date avec moyenne de 1m et 57cm dans cette station . Effet de la date sur la croissance en largeur (cm) : Tableau 33: Effet de la date sur la croissance en largeur (cm). Facteur date SC CM F P Station Ain Sada 0,94 0,12 0,02 1,0 Cette analyse montre la différence qui est non significative qui confirme l'incidence de ce facteur sur la croissance de la largeur car : Fobs= 0,02 pour P = 1,0. 108 Chapitre IV: Etude morphométrique Boîte à moustaches de Largeur 12 10 8 r u e g 6 r a L 4 2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Date Figure 39: Effet de la date sur la croissance en largeur (cm) dans la station d’Ain Sada. 109 Chapitre IV: Etude morphométrique Commentaire : D’après les résultats, on observe que la croissance des touffes de cette solanacées en largeur est très rapide, qui commence avec une moyenne de 4 m et 77 cm, et atteint jusqu’à 4 m et 91 cm à la sixième date, et enfin elle subit une stabilité totale 4m et 94 cm, dont l’arrêt de croissance de Withania dans cette station. IV- 3.3. Analyse de la variance à deux facteurs contrôlés : Effet de la date et station sur la croissance en largeur (cm) : Tableau 34: Effet de la date et station sur la croissance en largeur (cm). Facteur SC CM F P Date 5,0 0,625 0,09 0,999 Station 136,90 136,897 20,62 0,000 Cette analyse montre que l'impact de la station est hautement significatif sur la croissance en largeur de Withania car : Fobs= 20,62 pour P = 0,000 ,par contre l’impact de facteur date est non significatif avec Fobs= 0,09 pour P = 0,999. 110 Chapitre IV: Etude morphométrique Boîte à moustaches de Largeur 12 10 8 r u e g 6 r a L 4 2 0 Station 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 Date 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Figure 40: Effet de la date et station sur la croissance en largeur (cm). 111 Chapitre IV: Etude morphométrique Commentaire : D’après les résultats on peut dire que la croissance au niveau de largeur est très favorable en première station que la deuxième, et en déduit que la première station dominée par des W .frutescens sujets âgés et de grande taille, contrairement au deuxième station dominée par des chamaephytes. IV- 4. Interprétation La morphométrie, représente la relation existante entre la forme et la taille, ou en d'autres termes les changements morphologiques strictement induits par des variations de la croissance. La croissance végétale, d'une plante est l'ensemble des changements quantitatifs irréversibles de la plante qui se produisent au cours du temps. Elle comprend : allongement des articules et des racines ; multiplication des cellules ; la multiplication et la croissance des feuilles. La croissance du végétal est liée à sa durée de vie, son cycle de floraison et les conditions climatiques. Elle est aussi variable selon les différentes espèces, les soins prodigués, sachant que d'autres facteurs rentrent également en ligne de compte. Les facteurs extérieurs de croissance de la plante sont : Energie solaire ; Quantité d'eau ; Richesse du sol en éléments minéraux ; Température (zone climatique) ; Teneur en gaz carbonique ; Une bonne aération. Il y a aussi un facteur intérieur : celui des hormones de croissance du végétal. De ce fait, certaines plantes ont une croissance lente, normale ou rapide. 112 Chapitre IV: Etude morphométrique Par exemple, pour les arbustes ou les arbres : la croissance lente, c'est moins de 20 à 30 cm par an; la croissance normale, c'est plus de 30 à 60 cm par an; la croissance rapide, c'est plus de 60 cm par an. La plante que nous sommes en train d'étudier à une forme d'un buisson. Sa forme n'est pas régulière ; arrondi, en boule ou ovale. Généralement, le port buissonnant se distingue par la production de rameaux principaux à partir de la base, avec des rameaux latéraux sur les faces supérieures plus vigoureux que ceux des faces inférieures. Cela donne un effet compact à la plante. La plante étudié Withania frutescens croît dans toutes les directions de manière régulière. Elle forme une boule ou un ovale caché derrière un feuillage dense. Les observations sur terrain montrent que les peuplements de Withania frutescens dans les deux stations sont bien installés. Les ANOVAS réalisées prouvent l'existence d'une corrélation hautement significative de l'impact de l'orientation sur le développement en longueur des rameaux des arbustes dans les deux stations et durant la plupart d’échantillonnages effectué, mais au niveau de largeur la corrélation est non significative qui confirme l'incidence de ce facteur sur la croissance de la largeur de Withania . Il existe une grande différence de la croissance en largeur dans la station de Sidi lahcen ,par la présence des W.frutescens sujets âgés et de grande taille, par rapport d’Ain Sada dominée par des chamaephytes , probablement c'est dû au caractéristiques du biotope. On remarque que la plante préfère l'orientation Est dans les deux stations, suivi par l'orientation Nord, alors que le Sud et l'Ouest restent en dernière position. On remarque une stabilité de la croissance en longueur des rameaux de Withania sur les quatre expositions vers la dernière date d'échantillonnage. 113 Chapitre IV: Etude morphométrique Il semble que les rameaux des 4 orientations Nord, Ouest et Sud, Est se stabilisent sur le même niveau de la hauteur. Les résultats morphométriques observés sont probablement due au fait que l'espèce n'a pas subi une action anthropozoïque et qu'elle arrive à évoluer normalement car c’est une plante non palatable par les animaux. IV- 5. Conclusion : L’approche morphométrique qui a été réalisée sur Withania frutescens , nous a permis de fournir des résultats très intéressants pour bien comprendre la dynamique de cette espèce dans la station de Sidi Lahcen et Ain Sada : calcule des moyennes de la croissance en longueur de Withania dans les deux stations dévoile des variations qui sont significatives. calcule des moyennes de la croissance en largeur dans les deux stations dévoile que la station de Sidi Lahcen dominée par des W.frutescens sujets âgés et de grande taille, par rapport d’Ain Sada dominée par des chamaephytes. croissance en longueur des tiges des touffes du Withania frutescens est favorable surtout dans la station de Ain Sada avec une orientation Est et moyenne qui atteindre 1m et 95 cm . date d'échantillonnage influent hautement significative sur la croissance des tiges. effet d'orientation influence hautement significative sur la hauteur des plantes. effet de station très marqué expliquant que la croissance en longueur et largeur des touffes est différent dans les deux stations. facteur touffe est très essentiel car il montre la vigueur de chaque touffe. 114 Chapitre VI : Etude histologique Chapitre VI : Etude histologique VI- 1.Introduction : Le terme Histologie dérive du grec « Histo » signifiant « tissus » et « logs » signifiant « science ». L’histologie est l’étude des groupements des cellules en tissus (Crete, 1965). L’histologie végétale est la partie de la biologie végétale qui étudie la structure microscopique des tissus végétaux .Cette science fournit une structure de base pour l’étude de la physiologie (Lesson et Lesson, 1980). (Speranza et Calzoni, 2005) soulignent que littéralement, le mot « anatomie » désigne l’acte de « couper » pour connaitre les caractéristiques des structures internes examen qui a lieu généralement au niveau microscopique. Lorsque l’histologie décrit la qualité des tissus, l’anatomie étudie leur place dans l’organisme ce qui permet de comprendre leur relation de développement et d’association à des niveaux hiérarchiques de plus en plus élevés jusqu’à celui de l’organe. La végétale cormophyte est organisé racine, tige et feuille. L’étude histologique permet de comprendre le comportement morphologique et physiologique des espèces végétales vivantes dans un biotope naturel. L’étude histologique faite au niveau des feuilles, tiges, racines du Withania frutescens nous permet de bien analyser et avec précision ses structures, et par conséquent de déduire l’explication de certaines modifications histologiques, pour cela nous essayerons de tirer les caractères générales concernant la disposition des tissus dans les organes du végétal. Le travail réalisé a pour objectif de connaître la structure histologique et histométrique de ce taxon. VI- 2. Les différents tissus : Ils se définissent comme : . Les tissus méristèmatiques. . Les tissus superficiels. . Les tissus vasculaires. . Les tissus assimilateurs et de réserve. . Les tissus de soutien Les formations des organes et des tissus résultent de l'activité des méristèmes et a lieu tout au long de la vie de la plante. 115 Chapitre VI : Etude histologique VI- 2.1. Les méristèmes : Ils sont formés de petites cellules indifférenciées isodiamétriques qui se déversent intensément pour assurer le développement de la plante. Lesméristèmes primaires apparaissent en premier au cours de I' embryogénèse. Localisés aux extrémités des tiges et des racines, ils assurent la croissance en longueur de la plante et donnent naissance aux tissus primaires et aux méristèmes secondaires. Ces méristèmes secondaires assurent le développement en largeur en augmentant le diamètre des divers axes (tiges, racines). Ils sont à l'origine des tissus dits secondaires. Les méristèmes secondaires existent chez tous les spermaphytes à l'exception des moncots. VI- 2.2. Les tissus superficiels : L'épiderme est le tissu superficiel des feuilles et des tiges jeunes. Il ne comporte, en général, qu'une seule assise cellulaire. La paroi externe des cellules est épaissie d'une couche imperméable, ou cuticule, qui réduit les pertes d'eau par évaporation. L'épiderme est interrompu de place en place par des ouvertures (stomates) bordées par deux cellules vapeur d'eau avec l'extérieur. Dans les plantes à croissance secondaire (gymnospermes et angiospermes dicotylédones), l'épiderme est remplacé par un périderme. Celui- ci provient du fonctionnement d'un méristème secondaire, la zone génératrice subéro-phellodermique, qui produit vers l'extérieur des cellules qui meurent et forment le liège (écorce de tronc d'arbre), vers l'intérieur un tissu Vivant, le phelloderme. VI- 2.3. Les tissus vasculaires : Le xylème Il assure la circulation de la sève brute (sève ascendante), composée d'eau et de sels minéraux puisés par les racines. Il est constitué de cellules mortes dont les parois longitudinales sont épaissies par des dépôts de lignine interrompus de place en place. Chez les fougères, les épaississements sont disposés comme des barreaux d'échelle (trachéides scalariformes) ; chez les gymnospermes, seules de petites formations circulaires, les aréoles, ne sont pas épaissies (trachéides aréolées) ; chez les plantes à fleurs, les épaississements forment des anneaux, une spire continue ou un réseau (trachéides annelées, spiralées, réticulées). Les vaisseaux parfaits, dépourvus de paroi transversale et propres aux plantes à fleurs (angiospermes), sont annelés, spiralés, réticulés, ponctués suivant leur stade de différenciation. 116 Chapitre VI : Etude histologique Le phloème Il assure la circulation de la sève élaborée (sève descendante) qui est enrichie des substances issues de la photosynthèse. II est composé de tubes criblés constitués de cellules allongées, vivantes mais ayant perdu leur noyau, dont les cloisons transversale sont perforées et au travers desquelles circule la sève. Ces tubes sont flanqués de cellules compagnes plus petites, vivantes et nucléées, et supposées participer au contrôle des échanges entre tubes criblés et organes végétaux. Les éléments de conduction de la sève sont groupés en faisceaux. Dans les racines, faisceaux du xylème et faisceaux du phloème alternent. Dans les tiges, ils sont superposés (ceux du phloème étant les plus externes) en faisceaux indépendants. Chez les dicotylédones et les gymnospermes, la croissance en diamètre des axes est assurée par un méristème secondaire, le cambium ou zone génératrice libéro-ligneuse, qui se met en place, en une assise continue entre les faisceaux de xylème et de phloème primaires. Ce cambium produit un xylèmes secondaire, ou bois, vers l'intérieur et un phloème secondaire, ou libre, vers l'extérieur ; l'ensemble de ces productions secondaires formant ainsi un manchon cylindrique. Les plantes à fleurs monocotylédones (graminées, par exemple), pas de cambium ; de plus, dans une coupe transversale, les faisceaux conducteurs se présentent dispersés dans l’ensemble de la section, alors que chez les dicotylédones ils sont disposés selon un seul cercle. VI- 2.4. Les tissus assimilateurs et de réserve : Ce sont les parenchymes nés du fonctionnement des méristèmes. Ils sont formés de cellules vivantes mais qui ne se divisent pas. On distingue les parenchymes assimilateurs, périphériques et chlorophylliens, qui font la photosynthèse, et les parenchymes de réserve, plus internes, qui accumulent des composés organiques (sucre, lipides, protéines). La structure des parenchymes est plus ou moins compacte. Aussi, le parenchyme lacuneux, qui est très poreux à un rôle dédié aux échanges gazeux avec le milieu. A côté des faisceaux de xylème, qui jouent un important rôle de soutien, se trouvent des éléments particuliers formés par des cellules vivantes à parois très épaissies. Ils constituent le 117 Chapitre VI : Etude histologique collenchyme, aux parois cellulaires cellulosiques, dans les axes jeunes, et le sclérenchyme, aux parois épaissies des lignines et dont les cellules sont mortes, plus abondant dans les végétaux dont la croissance est terminée. Ce type de tissus renforce la résidence mécanique des différents organes de la plante. Le regroupement de ces tissus en vue d'assurer les différentes fonctions donneront naissance aux organes : racines, tiges, feuilles et fleurs. VI- 3. Les coupes histologiques : VI- 3.1. Méthodologie : Notre étude repose sur des coupes faites aux niveaux des racines, des feuilles et des tiges prélevés des deux sites précédemment choisis en appliquant la technique des coupes à main levée. Fendez le bâton de moelle de sureau Creusez dans chaque demi-cylindre une cavité en deux dans le sens de la longueur. épousant parfaitement latige,feuille ou racine à couper. Exécutez une dizaine de Positionnez la tige, racine ou feuille dans cette cavité. Coupes transversales très fines. Figure 41: La technique de coupe à main levée (JC Masson, 2011). 118 Chapitre VI : Etude histologique Les prélèvements, quels qu'ils soient doivent être effectués avec le plus grand soin, car leur qualité conditionne directement les possibilités d'étude. Pour les tissus végétaux, le prélèvement utilise des méthodes particulières (écrasement, empreinte par vernis etc...) . VI- 3.2. Mode opérationnel : VI- 3.2.1. Matériel utilisé : Le matériel végétal (withania frutescens) a été récolté sur une dizaine d’individus par station d’étude. Cette étude histologique a nécessité le matériel et les produits en solution suivants : Sur terrain : -Ciseaux ; -Pioche. Au laboratoire : - Boites de pétries et des verres de montre vides (minimum 6). - Des lames de rasoir neuves ; -Une bande de papier filtre ; -Des lames (porte objets) ; -Des lamelles (couvre objets) ; -Une pince fine et un chiffon ; -Un tamis pour filtrer les coupes fines ; -Un microscope optique à grossissement multiple ; -Un micromètre pour effectuer les mesures histométriques ; -Appareil photo. Solution : - Pour le rinçage (eau distillée) ; - Réactifs et colorants (vert d’iode, rouge carmin aluné) ; - Fixateur (Acide acétique à 1%) ; 119 Chapitre VI : Etude histologique - Eau de javel. VI- 3.2.2.Technique d’étude : -Sur terrain :( la fin d’Avril) Nous avons récolté espèce à la fin du mois d’Avril dans le but de faire des coupes histologique. On l’accueilli à l’aide d’une pioche et ciseaux, on l’a mis en suite dans du papier humide pour essayer de mieux conserver les tissus de la plantes. Préparation des coupes anatomiques : . On prend les parties à étudier (tige, feuille, racine) de Withania frutescens ; . On choisit les meilleures racines ainsi que les meilleures tiges puis on les plonge dans l'eau distillée quelques instants afin d'avoir de bonnes coupes. Après la réalisation de cette étape, nous avons traité de la sorte : . Prendre l'organe végétal à main levée et réaliser des coupes transversales grâce à une lame de rasoir ; . Déposer les coupes sur un tamis en tulle dans un verre de montre rempli d'eau distillée. les coupes les plus fines sont sélectionnées à l'aide d'une pince afin de pouvoir les colorer par la suite. La double coloration des coupes : La technique utilisée est celle de la double coloration ou Carmino- vert d’Iode. Le but recherché par cette technique, est de mettre en évidence les deux types de tissus existants dans la structure histologique soit de la feuille soit de la tige soit de la racine de Withania frutescens . L’étude comparative de différentes coupes permet, sans aucun doute, d’élucider les stratégies adaptatives de cette espèce. - Vert d’Iode permet de colorer les tissus lignifié (Xylème); - Le carmin aluné permet de colorer les tissus cellulosiques (phloème). 120 Chapitre VI : Etude histologique La technique : On trempe les coupes dans un verre de montre contenant de l'eau de javel pendant 10 à 20 mn afin de détruire le contenu cellulaire et blanchir les membranes; On rince les coupes trois fois dans l'eau distillée afin d'éliminer l'eau de javel; L'immersion de ces coupes traitées dans l'acide acétique à 1% pendant 5minutes, élimine les traces de l'eau de javel et permet la fixation des autres colorants; On trompe ces coupes dans le rouge carmin aluné pendant 15 à 20 min ; On rince soigneusement les coupes ; Ensuite, on trempe ces coupes dans le vert d'iode pendant 30 seconde pour les tissus lignifiés ; Après on rince soigneusement les coupes avec de l'eau distillée et on choisit les meilleures coupes. Figure 42: La technique de Double coloration (Kebbas,2016). 121 Chapitre VI : Etude histologique - Montage des coupes : On a choisit les coupes les plus fines, on a pris chacune délicatement à l’aide d’une pince, les maitres sur une lames, et on a déposé dessus une goutte d’eau ensuit a couvert avec une lamelle et on a passé à l’observation microscopique. L'observation au microscope optique nous a permis de sélectionner les meilleures coupes soit pour faire des mesures à l'aide d'un micromètre au grossissement (10x40) ou bien prendre des photos. VI- 4.Résultats et discussion : Les meilleures coupes anatomiques ont été choisies pour déterminer les différents tissus. A travers les résultats obtenus, on a pu constater une différence dans l’épaisseur des tissus des coupes histologiques. Ces résultats représentent quelque unes des données les plus essentielles qu'à révéler notre étude, ils sont le fondement même de ce mémoire. Ainsi vont se suivre les tableaux des mesures micrométriques en plus des photos et des différents schémas de corrélation. VI- 4.1.Etude anatomique de la feuille de Withania frutescens : VI- 4.1.1. Observation : L’observation des coupes transversales au microscope optique a permis la mise en évidence des tissus suivants, en allant de l’extérieur vers l’intérieur on a : 1. Un épiderme qui recouvre et protège les différents tissus qui Viennent en dessous ; 2. Un parenchyme cortical ; 3. Les faisceaux libéro-ligneux (Phloème, Xylème) centrales et périphériques ; 4. Un parenchyme palissadique chlorophyllien. N.B :L'absence de collenchyme est a noté. 122 Chapitre VI : Etude histologique Epiderme supérieure Parenchyme corticale Xylème Phloème Epiderme inférieure GR :10 Parenchyme cortical GR :40 Parenchyme palissadique chlorophyllienne GR :40 Poil tecteur GR :40 Figure 43: Coupes histologiques de la feuille de Withania frutescens 123 Chapitre VI : Etude histologique Phloème Xylème Epiderme inférieure Gr :40 Epiderme supérieure Parenchyme lacuneux Phloème Xylème Gr :40 Figure 44: Coupes histologiques des faisceaux libéro –ligneux de la feuille de Withania frutescens. 124 Chapitre VI : Etude histologique VI- 4.1.2. Résultats : Tableau 35: mesures histométriques des coupes transversales de la feuille. Tissus Parenchyme Parenchyme Epiderme corticale Phloème Xylème palissadique μm μm μm μm μm Individus 1 0,8 1,3 0,7 1,7 1,1 2 1 1,4 1 1,2 1,5 3 0,6 1,3 0,5 1,5 1,3 4 0,7 1,4 0,7 0,6 1,8 5 0,9 1 1 0,7 1,8 6 0,8 1,1 0,9 0,8 1,5 7 1 1 0,8 0,8 1,3 8 2 2 1,4 0,6 1,7 9 0,9 1,8 1,2 0,9 1,6 10 1 2,1 1,3 0,7 1,5 11 0,9 1,4 0,7 1,65 1,1 12 0,8 1,1 1 0,9 1,45 13 2 2 1,5 0,7 1,65 14 0,6 1,2 0,4 1,5 1,4 15 1 1,1 0,8 0,85 1,6 16 0,9 1,5 0,8 1,7 1,15 17 0,8 1,4 0,7 1,6 1,2 18 0,9 1,4 1,1 1,2 1,4 19 1 1,3 0,5 1,5 1,35 20 0,7 1,3 0,7 0,55 1,8 La figure ci –dessous représente l’épaisseur (différente en épaisseur) de chaque tissus à savoir le phloème, le xylème, l’épiderme, le parenchyme palissadique et lacuneux. Il ressort de la figure n°23 que : Le parenchyme lacuneux et palissadique sont les plus épaisses ; 125 Chapitre VI : Etude histologique Le xylème en troisième position est moins épais que les premiers tissus ; Enfin, une alternance entre le phloème et l’épiderme. Il existe une corrélation hautement significative entre les tissus, surtout au niveau des cellules épidermiques forment un ensemble compact qui procure aux organes de la plante une protection mécanique efficace contre l’évapotranspiration. 1 20 2.5 2 19 3 2 18 1.5 4 1 17 5 0.5 Epiderme par cortical 16 0 6 phlom xyl p paliss 15 7 14 8 13 9 12 10 11 Figure 45: représentation des différents types de tissus de la feuille de Withania frutescens. 126 Chapitre VI : Etude histologique VI- 4.2.Etude anatomique de la tige de Withania frutescens : VI- 4.2.1. Observation : L’observation des coupes transversales de tige au microscope optique a permis la mise en évidence des tissus suivants, en allant de l’extérieur vers l’intérieur on a : 1. Un épiderme ; 2. Un parenchyme cortical ; 3. Les faisceaux libéro-ligneux : Xylème primaire, Xylème secondaire et Phloème ; 4. Parenchyme médullaire. N.B :L'absence de sclérenchyme est a noté. 127 Chapitre VI : Etude histologique Epiderme Parenchyme cortical Parenchyme médullaire Xylème Phloème Gr :10 Epiderme Xylème Phloème Gr :10 Epiderme Xylème Phloème Gr :40 Xylème Phloème Gr :100 Gr :10 Figure 46: Coupe histologique au niveau de la tige de Withania frutescens 128 Chapitre VI : Etude histologique VI- 4.2.2. Résultats : Tableau 36: mesures histométriques des coupes transversales de la tige. Tissus Epiderme Collenchyme Parenchyme Phloème Xylème μm μm cortical μm μm Individus μm 1 1,3 1,2 7,5 1,7 5,4 2 1,7 2,2 4,5 1,2 4,3 3 1,3 1,4 7,8 1,5 5,5 4 1,1 2,1 6,5 0,6 5,2 5 1,2 2,5 5,8 0,7 6,8 6 1,2 1,4 8,5 0,8 5,6 7 1,1 1,8 8 0,8 5,8 8 1,1 1,6 7,4 0,6 6,8 9 1,1 1,6 8,3 0,9 6,8 10 1 1,3 7,9 0,7 6,1 11 1,3 1,2 7,4 1,6 5,3 12 1,2 1,1 7,4 1,6 5,2 13 1,1 1,65 8,2 0,9 6,7 14 1,6 2,3 4,6 1,2 4,3 15 1,2 1,5 8,6 0,8 5,5 16 1,3 1,2 7,5 1,6 5,3 17 1 1,3 8 0,9 6 18 1,3 1,45 7,9 1,6 5,6 19 1,1 1,6 8,5 0,7 5,6 20 1,7 2,25 4,6 1,1 4,1 129 Chapitre VI : Etude histologique La figure ci –dessous représente l’épaisseur (différente en épaisseur) de chaque tissus à savoir le phloème, le xylème, l’épiderme, le collenchyme et parenchyme corticale. Il ressort de la figure n°23 que : Le parenchyme corticale et xylème sont les plus épais ; La présence d’un épaisseur très important de xylème qui assure la conduction de la sève brute (eau et les sels minéraux) de bas en haut ; La présence d’une alternance entre le phloème, épiderme et collenchyme sont écrasé vu leur faible épaisseur ; Formation d’un ensemble compacte entre l’épiderme et collenchyme, ce dernier présent comme un tissu de soutien de la plante. 1 20 9 2 8 19 3 7 6 18 4 5 4 17 3 5 2 Epiderme 1 Collenchyme 16 0 6 Parenchyme corticale Phloème Xylème 15 7 14 8 13 9 12 10 11 Figure 47: représentation des différents types de tissus de la tige de Withania frutescens. 130 Chapitre VI : Etude histologique VI- 4.3.Etude anatomique de la racine de Withania frutescens : VI- 4.3.1. Observation : Sous le microscope optique, non avons remarqué une symétrie axiale. On peut distinguer deux parties, l’écorce et le cylindre central. Ecorce : 1. Un épiderme ; 2. Un parenchyme cortical. Cylindre centrale : 3. Les faisceaux libéro-ligneux : Xylème et Phloème ; 4. Parenchyme médullaire. 131 Chapitre VI : Etude histologique Parenchyme médullaire Phloème Gr :10 Xylème Epiderme Parenchyme corticale Xylème Phloème Gr:10 Xylème Gr :100 Phloème Poil absorbant Gr : 100 Figure 48: Coupes histologiques de la racine de Withania frutescens. 132 Chapitre VI : Etude histologique VI-4.3.2.Résultats : Tableau 37: mesures histométriques des coupes transversales de la racine. Tissus Parenchyme Parenchyme Epiderme cortical Phloème Xylème médullaire μm μm μm μm μm Individus 1 0,3 1,1 1,7 2,4 1,5 2 0,4 1,5 1,2 2,3 1,1 3 0,5 1,3 1,5 3,2 1,5 4 0,8 1,8 0,6 4,5 0,7 5 0,9 1,8 0,7 3,1 0,7 6 1 1,5 0,8 4 0,8 7 1,5 1,3 0,8 3,6 0,7 8 0,7 1,7 0,6 4,5 0,55 9 0,8 1,6 0,9 3,2 0,85 10 0,7 1,5 0,7 4.1 0,6 11 0,4 1,4 1,7 3,3 1,2 12 0,8 1,9 1,2 2,5 1,6 13 1,5 1,4 1,5 2,5 0,75 14 0,3 1 1,4 4,1 1,45 15 0,9 1,7 0,6 3,7 0,6 16 1 1,6 0,7 4,3 0,8 17 0,9 1,8 1 3,6 0,9 18 0,5 1,4 0,6 3,4 1,7 19 0,3 1,1 1,3 4 0,6 20 0,9 1,8 1,5 3,4 0,7 133 Chapitre VI : Etude histologique La figure ci –dessous représente l’épaisseur (différente en épaisseur) de chaque tissus à savoir le phloème, le xylème, l’épiderme, le parenchyme médullaire et corticale. Il ressort de la figure n°23 que : Le xylème qui domine par un épaisseur très important, suivie par le parenchyme corticale le phloème et parenchyme médullaire et enfin l’épiderme. 1 20 5 2 4.5 19 3 4 3.5 18 3 4 2.5 2 17 5 1.5 Epiderme 1 Parenchyme corticale 0.5 16 0 6 Phloème P.médullaire Xylème 15 7 14 8 13 9 12 10 11 Figure 49: représentation des différents types de la racine de Withania frutescens. 134 Chapitre VI : Etude histologique VI- 5. Conclusion : Les coupes faites sur des feuille, tiges et des racines jeunes révèlent des ensembles variés de cellules .Il est évident que la taille et la forme des cellules d’une part, l’épaisseur et la nature de leurs parois squelettique d’autre part, permettent de reconnaitre divers tissus. Cette notion morphologique de tissu est complétée par une notion physiologique, les cellules d’un tissu étant spécialisées dans l’accomplissement d’une ou des mêmes fonctions. Dans les organes des plantes, comme dans ceux des animaux, les cellules sont réparties en populations spécialisées ou tissus .Il s’agit donc d’un ensemble fonctionnel qui réalise une division du travail physiologique. Les résultats rapportés dans cette étude font apparaitre : différence dans l’épaisseur des tissus d’un organe à un autre ; dimensions des tissus renseignent sur l’état physiologique de la plante et sur les conditions dans lesquelles évolue le végétal (stress salin et hydrique etc..) ; parenchyme palissadique chlorophyllien plus développé au niveau des feuilles, ceci peut se justifier par le quasi substitution de la feuille dans son rôle assimilateur ; présence de tissus de soutien de type collenchyme au niveau de la racine et de la tige qui contribuent à la rigidité et à la solidité de la plante ; xylème et le phloème occupent un espace important au sein de la feuille et aussi dans la racine mais moins important, c’est une adaptation de l’espèce qui lui permet garder un taux d’hydratation suffisant pour permettre à la plante de réaliser ses opérations d’osmose nécessaire à sa survie. 135 Conclusion générale Conclusion générale Conclusion : Au terme de ce travail, nous nous devons de résumer les principales conclusions auxquelles nous avons abouti. Dans le premier chapitre, l’étude bibliographique nous a permis de cette espèce a retirer les caractères généraux de la famille des solanacées ,le genre Withania ,et l’espèce lui-même (Withania frutescens) , aussi la position systématique, ainsi que sa répartition géographique dans le Monde ,Algérie, Tlemcen ,son cycle de développement , les exigence pédoclimatique et l’intérêt écologique et médicinal . Le deuxième chapitre comprend une description du milieu physique de la zone d’étude, englobant la situation géographique des stations d’études, la géologie, la géomorphologie, l’hydrographie, étude pédologique et climatique. L’étude pédologique nous a permis de connaître que la texture de sol est limoneuses dans les deux stations (par observation et comparaison), le calcaire est présent en quantité moyenne, le pH des sols est alcalins (entre 7,02 et 7,28), La matière organique est faible, et la conductivité électrique indique une très faible salinité. L’étude climatique nous a permis de faire une comparaison entre l’ancienne et la nouvelle période en fonction des différents indices bioclimatiques de cela on constate qu’actuellement, d’après les diagrammes ombrothermiques de BAGNOULS et GAUSSEN, durée de la sécheresse s’étale de 6 à 7 mois pour les deus stations. D’après le climagramme pluviothermique d’EMBERGER, nos stations sont classées dans l’étage bioclimatique semi-aride à hiver tempéré. L’étude floristique en troisième chapitre a permis de recenser 96 espèces réparties en 37 familles, les plus importantes sont les Astéracées, les Poacées. En considérant les types morphologiques, la végétation de la région étudiée est dominée par les plantes herbacées . L'étude des types biologiques montre que les Thérophytes sont les groupements les plus abondants dans les deux stations. La répartition biogéographique marque la dominance de l’élément méditerranéen avec 33% à Sidi Lahcen et 37% dans Ain Sada . 136 Conclusion générale Une approche morphométrique en quatrième chapitre ,qui a été réalisée sur Withania frutescens , et qui a fourni des résultats suivants : calcule des moyennes de la croissance en longueur de Withania dans les deux stations dévoile des variations qui sont hautement significatives. calcule des moyennes de la croissance en largeur dans les deux stations dévoile que la station de Sidi Lahcen dominée par la présence des W.frutescens sujets âgés et de grande taille, par rapport d’Ain Sada dominée par des chamaephytes. date d'échantillonnage influence hautement significative sur la croissance des tiges. Effet d'orientation influence hautement significative sur la hauteur des plantes. Effet de station très marqué expliquant que la croissance en longueur et largeur des touffes est différent dans les deux stations. Enfin, un étude histologie de l’espèce traité dans le dernier chapitre, nous a permis de mettre en évidence ,à l’aide de nombreuses coupes des trois organes (racine ,tige, feuille), certaines adaptations histologiques de Withania frutescens : différence dans l’épaisseur des tissus d’un organe à un autre. parenchyme palissadique chlorophyllien plus développé au niveau des feuilles, ceci peut se justifier par le quasi substitution de la feuille dans son rôle assimilateur. xylème et le phloème occupent un espace important au sein de la feuille et aussi dans la racine mais moins important, c’est une adaptation de l’espèce qui lui permet garder un taux d’hydratation suffisant pour permettre à la plante de réaliser ses opérations d’osmose nécessaire à sa survie. 137 Conclusion générale Perspective Les résultats de nos travaux nous encouragent à poursuivre nos recherches sur le polymorphisme de cette espèce pour retirer les sous espèces qui existe car aucune d’elles n’a été signalée dans littoral. Ecotourisme : Durant notre étude de l’espèce sur le terrain dans la zone d’Ain Fettah ,nous avons remarqué la présence d’un cortège floristique trop dense et particulier. Des montagnes avec des structures géologiques différentes ,et un oued entre les montagnes qui s’appelle SALALA avec une petite cascade ,et surtout une grotte très ancienne qui rassemble un peux avec la grotte de Beni -Add à Ain fezza , qui a été découvert cette année par certain citoyens de la commune, cela malgré les difficultés comme l’absence d’électricité à l’intérieur de la grotte ,absence d’un guide ou matériel parce que à l’intérieur il y’a plusieurs directions . Au futur proche nous souhaitons de visiter cette zone, et je vous encouragez pour faire des recherches scientifiques, pour connaitre de plus en plus sur le paysage et la richesse naturelle de notre endroit dans la wilaya de Tlemcen. 138 Références bibliographiques Références bibliographiques Achour H.,Aidoud A,.Aidoud F. ,Bouzenoune A .,Dahmani M.,Djebaili S.,Djellouli Y.,1983 - carte de l’occupation des terres de l’Algérie- carte pastorale de l’Algérie.Biocénoses,Bull.Ecol.Terr.U.R.B.T.,Alger,132p . Adhali O., 1976 – Etude agro climatologique des pays arabes. I. Généralités. O.A.D.A. Khartoum : 820p. (En arabe). Aidoud A., 1983 – Contribution à l’étude des écosystèmes steppiques du sud oranais. Thèse 3èmecycle U.S.T.H.B. Alger. 232p. Aidoud A., 1997- Fonctionnement des écosystèmes méditerranéens. Recueil des Conférences. Lab. Ecol. Vég. Univ. Rennes 1. France. 50 p. 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Résumé Le présent travail porte sur l’étude de l’impact de l’exposition sur la croissance de Withania frutescens (solanacées) dans le nord ouest-algérien. Cette étude permettra de mieux connaitre la spécificité de Withania frutescens ,ainsi que son aptitude à résister et de s’adapter dans les deux stations d’étude (Sidi Lahcen et Ain Sada) commune d’ Ain fettah ,wilaya de Tlemcen. Après une brève présentation de la famille des solanacées, le genre Withania , l’espèce Withania frutescens ,en plus l’étude floristique qui a permis de faire ressortir les principales familles ainsi que le type biologique, morphologique et biogéographique le plus dominant. Le calcul de l’indice de perturbation est proportionnel à la dominance des thérophytiques dans nos stations. On a examiné de manière succincte le milieu physique de notre zone d’étude et son ambiance climatique qui se trouve dans un étage semi-aride à hiver tempéré. L’étude Histo-morphométrique vient de renforcer l’aspect expérimental de ce travail avec deux grand axes : les mesures morphologiques par des ANOVA avec un seul facteur et deux facteurs pour évaluer l’impact de la station et l’exposition sur la croissance en longueur des tiges et en largeur des touffes de Withania frutescens . La deuxième est consacrée aux coupes histologiques pour connaître les tissus, de la feuille, tige, et racine, différents tissus tels que le xylème, phloème. Mot-clé : Solanacées, Withania frutescens , histologie , morphométrie , Ain Fettah . Abstract This work focuses on the study of the impact of exposure on Withania frutescens growth (Solanaceae) in the northwest of Algeria. This study will help to better know the specificity of Withania frutescens, and its ability to resist and adapt in the two study sites (SidiLahcen and Aïn Sada) in Ain Fettah Tlemcen. After a brief presentation of the Solanaceae family, the kind Withania, species Withania frutescens, and after a floristic study that helped identify the main families and the biological type, the most dominant morphological and biogeographic. The calculation of the disturbance index is proportional to the dominance of therophytic species in our sites. We succinctly reviewed the physical environment of our study area and its climatic environment that is in a semiarid temperate winter stage. The histo-morphometric study reinforces the experimental aspect of this work with two important axes: the ANOVA morphological measures with one factor and two factors to assess the impact of the station and the exposure on growth in length rods and width of tufts of Withania frutescens. The second is devoted to histological sections to see the tissues, of the leaf, stem, and root , different tissues such as xylem, phloem, etc. Keywords: Solanaceae, Withania frutescens, histology, morphometry, Aïn Fettah.