UNIVERSITE D’ANTANANARIVO FACULTE DES SCIENCES Département de Biologie et Ecologie Végétales Mémoire pour l’obtention du Diplôme d’Etudes Approfondies (DEA) Option : Ecologie Végétale TYPOLOGIE DES FORMATIONS VEGETALES ET ETUDES ECOLOGIQUES DE QUELQUES ESPECES MENACEES (Dalbergia chlorocarpa R. Vig., Dalbergia glaberrima Bosser et Rabev., Commiphora pervilleana Baill.,) DE LA FORET CLASSEE DE TSIOMBIKIBO, Région Mahavavy -Kinkony Présenté par : RANDRIAMANANTENA Parfaite (Maître Es -Sciences) Soutenu publiquement le : 15 Décembre 2003 Devant la commission d’examen composé de : Président : Professeur Charlotte RAJERIARISON Rapporteur : Docteur Agnès RADIMBISON Examinateurs : Docteur Edmond ROGER Docteur Harison RABARISON REMERCIEMENTS Avant de commencer ce mémoire, nous tenons à exprimer notre reconnaissance à tous ceux qui, de près ou de loin, nous ont apporté leur soutien au cours de sa réalisation et ont témoigné de l’intérêt pour nos recherches. En premier lieu, notre haute considération s’adresse à CONSERVATION INTERNATIONAL MADAGASCAR, qui nous a accueilli et nous a apporté son soutien technique et financier. Madame Charlotte RAJERIARISON , Professeur titulaire, Responsable du Troisième Cycle au Département de Biologie et Ecologie Végétales, qui a suivi minutieusement notre formation universitaire et nous fait l’honneur de présider le jury de ce mémoire. Qu’elle reçoive ici l’expression de notre haute considération. Madame Agnès RADIMBISON , Maître de conférences, qui a encadré nos descentes sur terrain et qui a supervisé l’ensemble des travaux dans le cadre de ce mémoire. Qu’elle veuille bien agréer l’expression de notre profonde gratitude. Monsieur Edmond ROGER , Maître de conférences, qui nous a fait bénéficier de ses remarques constructives et nous fait un grand honneur en acceptant d’être parmi les examinateurs. Qu’il veuille bien accepter nos plus vifs remerciements. Monsieur Harison RABARISON , Maître de conférences, Enseignant-vacataire à la Faculté des Sciences, Research manager à Conservation International, malgré ses lourdes responsabilités a accepté d’être parmi les membres du jury. Qu’il trouve notre profonde reconnaissance. Tout le personnel de CI-MAD surtout l’équipe du CBC qui a consacré beaucoup de temps et nous a fait bénéficier de ses conseils, remarques et suggestions à la réalisation de la rédaction de ce mémoire. Par ces pages, nous lui exprimons notre dévouement. Monsieur Marc RABENANDRASANA , coordinateur au Birdlife International Madagascar Program (BIMP) , malgré son calendrier très chargé, a bien voulu accepter de nous aider pour la réalisation des travaux sur terrain. Nous lui en somme très reconnaissant. Il nous est agréable d’exprimer nos remerciements à Monsieur RAMANANJARA, Délégué Administratif de la Commune Rurale Matsakabanja Namakia , qui nous a chaleureusement accueilli et nous a soutenu au cours de nos descentes sur terrain. Nous ne saurions oublier notre coéquipier Lova A. RAKOTOARIMANANA, qui dans un esprit de fraternité a vécu le meilleur et le pire avec nous. Roger L. ANDRIANARISOA, artiste maître qui nous a fait bénéficier de son talent. David A. RABEHEVITRA, qui a accepté d’élaborer les cartes de distribution des espèces étudiées Notre promotion qui a partagé une ambiance amicale et solidaire durant toutes nos années universitaires donnant un grand courage lors de la réalisation de ce mémoire. Toute ma famille qui par tant de sacrifices m’a toujours soutenu moralement, matériellement et financièrement durant mes études. Qu’ils veuillent bien tous, accepter nos remerciements sincères. LISTE DES FIGURES Figures Pages 1- Variations mensuelles des températures……………………………………………….7 2- Variation mensuelle de la pluviométrie………………………………………………..7 3- Courbe ombrothermique……………………………………………………………….8 4- Variation de la vitesse moyenne mensuelle des vents………………………………….8 5- Dispositif d’un transect………………………………………………………………..15 6- Dispositif d’un placeau………………………………………………………………..15 7- Profil structural de la végétation……………………………………………………...19 8- Profil schématique de la végétation…………………………………………………...19 9- Histogramme de recouvrement des strates…………………………………………....19 10- Triangle textural de Duchaufour……………………………………………………....23 11- Elaboration et analyse de la carte de distribution……………………………………...28 12- Plot d’abondance……………………………………………………………………....30 13- Méthode de quadrant centré en un point……………………………………………....31 14- Profil structural de la forêt du site 1 (Ankorefo)……………………………………....45 15- Courbe aire espèce (site ) ……………………………………………………………...44 16- Spectre biologique de Raunkiaer………………………………………………………47 17- Affinité biogéographique………………………………………………………………47 18- Profil structural de la forêt du site 2 (Doany Soanonga)………………………………49 19- Courbe aire espèce (site 2)…………………………………………………………….48 20- Spectre biologique de Raunkiaer………………………………………………………51 21- Affinité biogéographique………………………………………………………………51 22- Profil structural de la forêt du site 3 (Matsaborimarivo)………………………………53 23- Courbe aire espèce (site 3)…………………………………………………………….52 24- Spectre biologique de Raunkiaer………………………………………………………55 25- Affinité biogéographique………………………………………………………………55 26- Profil structural de la forêt du site 4 (Ankoatra)……………………………………….56 27- Courbe aire espèce (site 4)…………………………………………………………….57 28- Spectre biologique de Raunkiaer………………………………………………………59 29- Affinité biogéographique………………………………………………………………59 30- Profil structural de la forêt du site 5 (Ampirangaha)………….……………………….61 31- Spectre biologique de Raunkiaer………………………………………………………62 32- Affinité biogéographique………………………………………………………………62 33- Courbes de fréquence de Raunkiaer……..…………………………………………….63 34- Dendrite de similitude………………………………………………………………….64 35- Distribution des troncs associés à Commiphora pervilleana …………………………..77 36- Distribution des troncs associés à Dalbergia chlorocarpa ……………………………79 37- Distribution des troncs associés à Dalbergia glaberrima ……………………………..80 38- Profil de fréquences relatives des espèces étudiées ……………………………………85 39- Information mutuelle et entropie facteur des espèces étudiées………………………...87 40- Distribution des individus par classe de diamètre des espèces étudiées……………….92 LISTE DES CARTES Cartes 1- Situation géographique de la zone d’étude …………………………………………….4 2- Carte géologique de la région ………………………………………………………….5 3- Carte pédologique de la région …………….…………………………………………..6 4- Localisation des sites d’études ………………………………………………………..13 5- Carte de distribution des espèces cibles ……………………………………………....74 LISTE DES TABLEAUX Tableaux 1- Localisation des sites d’étude………………………………………………………24 2- Critères d’évaluation des risques d’extinction selon UICN………………………..40 3- Synthèse de la composition floristique……………………………………………..42 4- Matrice de similitude……………………………………………………………….64 5- Résultats de l’analyse de la carte de distribution…………………………………...73 6- Abondance numérique……………………………………………………………...75 7- Synthèse des caractéristiques de l’habitat des espèces cibles ……………………...81 8- Familles des espèces les plus associées aux espèces cibles………………………...82 9- Classe de descripteurs utilisés dans l’étude des profils écologiques……………….83 10- Préferences écologiques de chaque espèce et efficacité des descripteurs utilisés….86 11- Tableau recapitulatif de l’état phénologique des espèces cibles …………………..88 12- Les visiteurs des espèces étudiées………………………………………………….89 13- Disperseurs des graines des espèces étudiées………………………………………91 14- Taux de régénération de chaque espèce cible………………………………………93 15- Catégorisation des menaces suivant leur envergure ……………………………….95 16- Critères de menace et statut de chaque espèce cible……………………………….99 LISTE DES ANNEXES Annexes 1- Carte de bioclimat de Madagascar 2- Carte phytogéographique de Madagascar 3- Carte de végétation de Madagascar 4- Carte thématique de la zone d’étude 5- Fiche d’enquête 6- Tableau de relevé de la structure verticale 7- Carte des Aires Protégées de Madagascar 8- Liste floristique globale des sites d’étude 9- Profils pédologiques des sites d’étude 10- Résultats des analyses granulométriques 11- Liste floristique du site 1 (Ankorefo) 12- Liste floristique du site 2 (Doany Soanonga) 13- Liste floristique du site 3 (Matsaborimarivo) 14- Liste floristique du site 4 (Ankoatra) 15- Liste floristique du site 5 (Ampirangaha) 16- Valeurs de l’entropie facteur H(L) 17- Valeurs de l’information mutuelle I(L,E) Liste des abréviations et acronymes ANGAP : Association Nationale pour la Gestion des Aires Protégées AP : Aires Protégées CI- MAD : Conservation International Madagascar DHP : Diamètre à hauteur de Poitrine GPS : Global Positioning System QSP : Quadrant Centré en un Point SIG : Système d’ Information Geographique TAN : Herbarium de Parc Botanique et Zoologique de Tsimbazaza TEF : Herbarium de FOFIFA Ambatobe UICN : Union International pour la Conservation de la Nature Axillaire : situé à l’aisselle d’un organe Caducifoliée : qui perd ses feuille à moment ou saison de l’année Canopée : enssemble des cimes des arbres de la forêt = voûte forêstière Coriace : épais et rappelant le cuir Dioïque : (arbre) dont les fleurs mâles et femelles sont situées sur des individus différents Endémique : à distribution localisée dans une seule région Glabre : sans indument Indument : recouvrement tel que poils, écailles…. Pubescence : caractères d’un organe de poils SOMMAIRE INTRODUCTION CHAPITRE I : MILIEU D’ETUDE I MILIEU PHYSIQUE ……………………………………………………………………….3 I.1- Situation géographique …………………………………………………………..3 I.2- Relief ………………………………………………………………………………3 I.3- Géologie …………………………………………………………………………...3