Doctoral thesis (Dissertations and theses)
Dynamique d’une espèce ligneuse héliophile longévive dans un monde changeant : le cas de Pericopsis elata (Harms) Meeuwen (Fabaceae) au sud est du Cameroun
Bourland, Nils
2013
 

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Keywords :
assamela; afrormosia; forêt dense humide semi-sempervirente; aménagement forestier; autécologie; conservation; exploitation forestière; bassin du Congo; semi-deciduous moist forest; forest management; autecology; logging
Abstract :
[fr] Les forêts d’Afrique Centrale se caractérisent par une richesse spécifique importante. Alors que peu de lumière atteint généralement leur litière, parmi les espèces qu’elles hébergent figurent des grands arbres héliophiles longévifs exploités pour leur bois. Ces espèces pourraient s’être établies à la faveur de fortes perturbations passées. En effet, d’importants changements climatiques sont intervenus ces derniers millénaires, en certains endroits couplés à de fortes occupations humaines. Parmi ces espèces héliophiles figure l’assamela / afrormosia (Pericopsis elata (Harms) Meeuwen ; Fabaceae), grand arbre de haute valeur commercial des forêts denses humides semi sempervirentes africaines. Cette espèce exploitée souffre aujourd’hui d’importants problèmes de régénération sur son aire de distribution naturelle disjointe du Ghana à la République Démocratique du Congo. De ce fait, elle est inscrite en annexe II de la CITES et est considérée « en danger » par l’IUCN. Aucune solution crédible n’est apportée dans la littérature scientifique pour pallier sa carence en régénération. En outre, peu ou pas d’information est disponible décrivant ca. sa dynamique de population, sa génétique, sa sylviculture ou encore l’origine probable de ses peuplements. C’est dans ce contexte que le présent travail de thèse a été entrepris. Dans cette étude, nous avons adopté une démarche pluridisciplinaire pour comprendre la dynamique de ces peuplements riches en espèces héliophiles longévives exploitées dans le bassin du Congo et proposer des pistes pour leurs gestion et conservation dans un monde changeant. Pour ce faire, nous avons adopté comme modèle d’étude le cas de P. elata au sud-est du Cameroun. Les principaux acquis de l’étude montrent qu’à une échelle locale, la nature physico-chimique du sol n’a pas d’influence perceptible sur la présence ou l’absence de cette espèce grégaire. En revanche, à cette même échelle, d’importantes quantités de charbons de bois ont été retrouvées dans le sol, principalement dans les peuplements riches en l’espèce. L’analyse anthracologique d’un échantillon de ces charbons a par ailleurs montré que la végétation au moment des passages du feu différait peu par rapport à celle d’aujourd’hui. De nombreux fragments de poteries ont en outre été retrouvés dans les couches superficielles du sol exclusivement dans des agrégats formés par l’espèce. Enfin, des datations au 14C remontent à ca. 200 ans BP, soit approximativement l’âge moyen du peuplement concerné. Ce faisceau d’indices conclue à une forme ancienne d’agriculture itinérante sur brûlis comme étant l’origine la plus probable des peuplements d’assamela actuellement présents au sud-est du Cameroun. Outre sa structure actuelle de population au sein de la zone d’étude, plusieurs paramètres contrôlant sa dynamique de population ont été estimés. Sa croissance diamétrique moyenne est de 0,31 cm.an 1, valeur relativement faible comparativement aux autres espèces héliophiles longévifs, tandis que la mortalité naturelle annualisée de l’espèce est de l’ordre de 1%. L'exploitation sélective ne semble que peu influencer le comportement de l'espèce, d’autre part elle n'a prélevé que ca. 12 % du nombre total de ses semenciers. Chaque semencier ne fructifie en moyenne qu’une fois tous les 5 ans. Les diamètres minima de fertilité et fructification effective ont respectivement été de 32 et 37 cm. Le taux de reconstitution, très variable d’un pays à l’autre, est supérieur à 100 % au Cameroun où le statut de conservation attribué à l’espèce semble excessif. Comme pour d’autres grands arbres héliophiles exploités, assurer une régénération suffisante par plantation devrait permettre de pérenniser les populations d’assamela sur le long terme.
[en] The Central African forests are characterized by high species richness. While little light generally reaches their litter layer, among the species encountered are major long-lived light-demanding logged trees. These species may have established in the past because of large disturbances. Indeed, major climate changes have occurred in the past few millennia, in some areas coupled with strong human occupations. Among these light-demanding species we find the assamela / afrormosia (Pericopsis elata (Harms) Meeuwen, Fabaceae), a large high trading value tree of African semi-deciduous moist forests. Nowadays this logged species suffers from significant regeneration problems on its natural range from Ghana to the Democratic Republic of Congo. Therefore, it is included in CITES Appendix II and is recorded as “Endangered A1cd” on the IUCN Red List. No convincing solution can be found in the available scientific literature to overcome the deficiency of its regeneration. In addition, little or no information is available describing ca. its population dynamics, genetics, silviculture or the probable origin of its stands. It is in this context that the present PhD was undertaken. In this study, we have adopted a multidisciplinary approach to understanding the dynamics of this population rich in long-lived light-demanding species logged in the Congo basin. Moreover, we have suggested ways for their management and conservation in a changing world. To do so, we have adopted as a study-model the case of P. elata in southeastern Cameroon. The main results of the study show that, on a local scale, physico-chemical soil parameters have no influence on the presence or absence of this clustered species. However, on the same scale, large quantities of charcoal were found in the soil, mainly inside those clusters. The anthracological analysis has also shown that the vegetation at the time of the burn was similar to that of today. Numerous fragments of pottery were also found in the top soil layers only inside clusters formed by the species. Finally, some 14C datings go back to ca. 200 years BP, which is approximately the average age of concerned clusters. This body of evidence leads us to conclude on an ancient form of shifting cultivation as the most likely origin of the assamela populations currently present in southeastern Cameroon. In addition to its current population structure within the study area, several parameters controlling its population dynamics were estimated. While the annualized natural mortality of the species reaches about 1%, its average diameter growth rate is 0.31 cm.year-1, which is a relatively low value compared to other long-lived light-demanding species. Selective logging seems to have only a light influence on the behavior of the species. On the other hand, the impact of logging on its seed tree populations is only ca. 12%. Each seed tree bears fruit on average only once every five years. The minimum diameter of reproduction and the effective flowering diameter were respectively 32 and 37 cm. The recovery rate, varying greatly from one country to another, is more than 100% in Cameroon, where the conservation status assigned to the species seems excessive. A sufficient regeneration by planting should allow the perpetuation of the assamela populations in the long run, as with other major logged light-demanding trees.
Disciplines :
Phytobiology (plant sciences, forestry, mycology...)
Author, co-author :
Bourland, Nils ;  Université de Liège - ULiège > Doct. sc. agro. & ingé. biol.
Language :
French
Title :
Dynamique d’une espèce ligneuse héliophile longévive dans un monde changeant : le cas de Pericopsis elata (Harms) Meeuwen (Fabaceae) au sud est du Cameroun
Alternative titles :
[en] Dynamic of a long-lived light demanding timber species in a changing world: the case of Pericopsis elata (Harms) Meeuwen (Fabaceae) in southeastern Cameroon
Defense date :
06 December 2013
Number of pages :
116 + 11
Institution :
ULiège - Université de Liège
Degree :
Docteur en Sciences agronomiques et Ingénierie biologique
Promotor :
Doucet, Jean-Louis ;  Université de Liège - ULiège > Département GxABT > Gestion des ressources forestières et des milieux naturels
President :
Mahy, Grégory ;  Université de Liège - ULiège > Département GxABT > Biodiversité et Paysage
Secretary :
Lejeune, Philippe ;  Université de Liège - ULiège > Département GxABT > Gestion des ressources forestières et des milieux naturels
Jury member :
Brostaux, Yves  ;  Université de Liège - ULiège > Département GxABT > Modélisation et développement
Beeckman, Hans
Hardy, Olivier
Name of the research project :
Projet TROPDIV (PPR 10.000)
Funders :
Faculté universitaire des Sciences agronomiques de Gembloux, Société d'exploitation forestière Pallisco, Nature Plus asbl
Available on ORBi :
since 03 December 2013

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