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EFFETS DES SOLS ET DU TAUX DE RECOUVREMENT SUR LA MORPHOLOGIE DES ESPECES INTRODUITES DANS LES GALERIES FORESTIERES EN ZONE SOUDANO – GUINEENNE AU BENIN

Authors:

Abstract and Figures

The study aimed to analyze the behavior of 7 species (Khaya senegalensis, Khaya grandifoliola, Holoptelea grandis, Afzelia africana, Terminalia superba, Gmelina arborea and Tectona grandis) introduced in enrichment plantations under 3 cover forest rates (10, 30 and 50 %) and soils (hydromorphic, very hydromorphic and gravel). Three years after introduction of these species, a first step inventory was run in each study site to count surviving individuals among the seven species, with respect to cover scales. Thirteen years after introduction, a second inventory was carried in order to measure total height and diameter, at 1.30 m above ground, on 10 individuals randomly selected by species and by cover scale. Collected data were subjected to an analysis of variance with two fixed factors (cover scale and species) to test the effect of canopy cover. The effect of soil type was assessed using a log-linear analysis, with 3 factors : species, class height and soil types. Results show that, on average, the increase in species diameter and height was found to be greater under light-forest cover (10 to 30 %) regardless of species. With a denser coverage (50 %), K. grandifoliola, H. grandis and A. africana presented a more slender form. The investigated species can be classified into 3 categories, according to their temperament. Terminalia superba, Terminalia grandis and G. arborea are plastic species. Khaya senegalensis, H. grandis and A. africana are full-light species and Khaya grandifoliola may tolerate a dense cover. In addition, hydromorphic soils were found to be favorable to the good development of the species. Terminalia superba and A. africana had the lowest rates of survival. Our findings suggest the need to account for species-station adequacy, as far as favoring a better development of the introduced species is concerned.
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Comportement d’espèces végétales en fonction des types de sol dans les galeries au Bénin
EFFETS DES SOLS ET DU TAUX DE RECOUVREMENT
SUR LA MORPHOLOGIE DES ESPECES INTRODUITES
DANS LES GALERIES FORESTIERES EN ZONE SOUDANO
GUINEENNE AU BENIN
L. DJODJOUWIN, R. GLELE KAKAÏ et B. SINSIN
Laboratoire d’Ecologie Appliquée, Faculté des Sciences Agronomiques, Université d’Abomey-Calavi,
01 BP 526 Cotonou, Bénin. E-mail : djodjou@yahoo.fr
RESUME
La présente étude vise à analyser le comportement de 7 espèces végétales ligneuses : Khaya senegalensis,
Khaya grandifoliola, Holoptelea grandis, Afzelia africana, Terminalia superba, Gmelina arborea et Tectona
grandis introduites en plantations d'enrichissement sous 3 types de couvert végétal et de sol. A cet effet, 3
galeries forestières, de taux de recouvrement 10, 30 et 50 %, ainsi que 3 types de sol ferrugineux tropicaux
hydromorphes, très hydromorphes et gravillonnaires ont été identifiés. Trois ans après l'introduction des
espèces, un premier inventaire de ces formations végétales a été effectué : il s'agit d'un dénombrement
exhaustif des individus survivants des 7 espèces, par type de recouvrement. Treize ans après l'introduction
des plants, un second inventaire a éeffectué et des mesures de hauteur totale et de diamètre à 1,30 m
du sol de 10 individus, aléatoirement choisis, par espèce et par type de recouvrement, ont été effectuées.
Les données collectées ont été soumises à une analyse de variance à deux facteurs fixes (taux de
recouvrement et espèces) pour tester l'effet du couvert forestier. En ce qui concerne l'effet du type de sol,
l'analyse log-linéaire à 3 facteurs (espèces, classes de hauteur et types de sol) a été effectuée. Les sultats
montrent que les accroissements en diamètre et en hauteur des espèces ont été hautement significatifs
sous un couvert végétal peu dense (10 à 30 %). Avec un recouvrement important de 50 %, K.grandifoliola,
H. grandis et A. africana ont présenté une forme longiligne. Les espèces ont été classées en 3 catégories
selon leur tempérament. Terminalia superba, Tectona grandis et Gmelina arborea sont des espèces
plastiques. Khaya senegalensis, Holoptelea grandis et Afzelia africana sont des espèces de pleine lumière
et Khaya grandifoliola tolère un couvert de 50 %. Par ailleurs, les sols ferrugineux tropicaux hydromorphes
ont été les plus favorables au bon développement des espèces. Terminalia superba et Afzelia africana ont
eu les taux de survie les plus faibles. Ces résultats montrent la nécessité d'une adéquation espèce-station
afin de favoriser un meilleur développement des espèces introduites.
Mots clés : Plantations d'enrichissement, taux de recouvrement de la canopée, croissance en diamètre,
Bénin.
ABSTRACT
EFFECT OF SOILS AND CANOPY COVER RATE ON THE MORPHOLOGY OF TREE SPECIES INTRODUCED IN RIPARIAN FORESTS
OF THE SUDANO-GUINEAN ZONE OF BENIN
The study aimed to analyze the behavior of 7 species (Khaya senegalensis, Khaya grandifoliola, Holoptelea
grandis, Afzelia africana, Terminalia superba, Gmelina arborea and Tectona grandis) introduced in
enrichment plantations under 3 cover forest rates (10, 30 and 50 %) and soils (hydromorphic, very
hydromorphic and gravel). Three years after introduction of these species, a first step inventory was run in
each study site to count surviving individuals among the seven species, with respect to cover scales. Thirteen
years after introduction, a second inventory was carried in order to measure total height and diameter, at
1.30 m above ground, on 10 individuals randomly selected by species and by cover scale. Collected data
were subjected to an analysis of variance with two fixed factors (cover scale and species) to test the effect of
canopy cover. The effect of soil type was assessed using a log-linear analysis, with 3 factors : species, class
height and soil types. Results show that, on average, the increase in species diameter and height was found
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to be greater under light-forest cover (10 to 30 %) regardless of species. With a denser coverage (50 %), K.
grandifoliola, H. grandis and A. africana presented a more slender form. The investigated species can be
classified into 3 categories, according to their temperament. Terminalia superba, Terminalia grandis and
G. arborea are plastic species. Khaya senegalensis, H. grandis and A. africana are full-light species and
Khaya grandifoliola may tolerate a dense cover. In addition, hydromorphic soils were found to be favorable
to the good development of the species. Terminalia superba and A. africana had the lowest rates of survival.
Our findings suggest the need to account for species-station adequacy, as far as favoring a better
development of the introduced species is concerned.
Keywords : Enrichment plantations, diameter growth, canopy cover rate, Benin.
INTRODUCTION
Le veloppement morphologique des arbres en
forêt relève des croissances en hauteur et en
diamètre, qui ne sont pas nécessairement
harmonieuses. Chez les jeunes arbres, la
hauteur est généralement supérieure ou égale
à 100 fois le diamètre (Riera et Lescure, 1989).
La morphologie des arbres varie en fonction de
la vigueur des individus. Ainsi, les arbres
juvéniles ont tendance à croître en hauteur afin
d’atteindre la lumière ; installés dans la voûte,
la croissance en diamètre prend le relais,
assurant de la sorte, une meilleure exploitation
de lespace occupé (Oldeman, 1974). La
croissance des arbres se définit comme
l’ensemble des phénomènes biologiques qui se
traduisent par une augmentation irréversible de
leur poids et de leurs dimensions ou des organes
qui les composent (Champagnat et al., 1969).
Elle est surtout affectée par des facteurs
environnementaux que sont : la quantité de
lumière disponible pour la photosynthèse, la
température ambiante, l’humidirelative de l’air,
la teneur en eau du sol, la qualiet la quantité
des éléments nutritifs disponibles (De La
Mensbruge, 1966). Par ailleurs, la densité du
couvert forestier affecte considérablement la
température et la lumière en surface et
conséquemment, la croissance des arbres.
Sous découvert, les coups de soleil peuvent
provoquer la brûlure despèces sciaphiles,
provoquant ainsi, le dessèchement ou le retard
de croissance des individus. Dans les
peuplements stratifiés, la disponibilité en lumre
des individus dominés est faible, ce qui réduit
l’activité photosynthétique, et, conduit progres-
sivement à leur élimination (Nwoboschi, 1982).
Le développement morphologique des espèces
forestières est particulièrement affecté par la
lumière et le sol (Koumba Zaou et al., 1998).
Lobjectif de la présente étude est donc
d’analyser les comportements, selon 3 types
de sol et de couverts forestiers, pour 5 espèces
locales : T. superba, H. grandis, K. grandifoliola,
K. senegalensis, A. africana et deux espèces
exotiques T. grandis et G. arborea introduites
en plantations denrichissement dans les
galeries forestières, en zone Soudano
Guinéenne, au Bénin.
MATERIEL ET METHODES
MILIEU D’ETUDE
La zone Soudano-Guinéenne, lieu des stations
d’étude (Figure 1), est caractérisée par un gime
pluviométrique unimodal. Les quantités
moyennes annuelles de pluie sont de 1 200 mm
de pluies, réparties davril à octobre. Les
températures moyennes annuelles varient entre
26 °C et 27 °C. L’humidité relative est élevée
durant les mois de juillet à septembre, où elle
varie entre 95 et 98 % mais, elle est faible en
saison sèche (10 % en janvier et février) à cause
de l’harmattan qui souffle dans la zone. Les sols
de cette région sont en majorité ferrugineux
tropicaux (Sokpon et Biaou, 2002). Les sols
hydromorphes sont à texture généralement
sablo - limoneuse, avec la présence d’argile dans
les horizons inférieurs. Ils ne présentent aucun
risque de dessèchement en saison sèche. Ils
sont riches en matières organiques dans les
horizons supérieurs jusqu’à une profondeur de
35 cm. On retrouve ts peu d’éments grossiers
dans les horizons supérieurs.
Les sols très hydromorphes sont caractérisés
par des phénomènes d’hydromorphie dès les
premiers cm de la surface du sol. La texture
générale est limono - argileuse, avec des
possibilités dengorgement temporaire
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importantes et un taux dargile de 12,3 %
(Hincourt, 1992) en surface augmentant ainsi
les risques de dessèchement et de craquè-
lement en saison sèche.
Les sols gravillonnaires de surface sont des sols
ferrugineux tropicaux à charge concrétionnaire
importante. Ceux-ci sont parfois sujets à
l’érosion qui décape chaque année la couche
arable, favorisant ainsi l’affleurement d’une
cuirasse latéritique. La texture générale est
surtout sableuse (sable grossier).
La végétation naturelle de la région est
composée de formations forestres denses, de
savanes et de galeries forestières. Les
peuplements enrichis sont des galeries
forestières dégradées (Figure 1) présentant
différentes physionomies végétales avec une
seule strate arborescente.
Figure 1 : Galeries forestières de Kodowari, Kounando et Tchétou dans la région de
Bassila (République du Bénin, Afrique de l'Ouest), site d’étude.
Riparian forests of Kodowari, Kounando et Tchétou in Bassila region (Benin Republic, West
Afrika) of the study site.
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COLLECTE DES DONNEES
Effets du type de couverts forestiers
Trois galeries forestres de superficies voisines
ont été identifiées pour l’introduction des 7
espèces. Une première galerie de 2,9 ha
fortement dégradée et qui a un taux moyen de
recouvrement estimé à 10 %. Les espèces de
la strate arborescente, encore présentes, sont
Khaya senegalensis, Berlinia grandiflora,
Lonchocarpus sericeus et Diospyros
mespiliformis. Une deuxième galerie de 3 ha
moyennement dégradée a un taux moyen de
recouvrement estimé à 30 %. Les espèces de
la strate arborescente, encore présentes, sont
Khaya senegalensis, Khaya grandifoliola,
Antiaris toxicaria et Albizia ferruginea. Une
troisième galerie de 3,1 ha faiblement dégradée
a un taux moyen de recouvrement estimé à
50 %. Les espèces de la strate arborescente
présentes, sont Khaya senegalensis, Khaya
grandifoliola, Antiaris toxicaria, Albizia
ferruginea, Milicia excelsa et Pentadesma
butyracea. Les plants sont introduits dans les
galeries par la méthode de layons (Figure 2).
Le taux moyen de recouvrement a été obtenu
en faisant le rapport entre les aires de
projections verticales des couronnes des arbres
et l’aire de la galerie.
Le tableau 1 indique le nombre de plants
introduits par espèce et par taux de recou-
vrement. Tous les plants introduits ont été
produits en pépinière durant 3 mois.
Les plants survivants ont été identifiés et
comptés de manière exhaustive par espèce et
par galerie forestière. Treize années après leur
introduction, 10 plants, par espèce et par galerie
forestière, ont été sélectionnés par échantillon-
nage aléatoire simple. Chaque plant ainsi
sélectionné est o référencé, mesuré et
marqué à la peinture. Les mesures ont é
effectuées sur un total de 210 plants et
ont concerné la hauteur totale et le diamètre à
1, 30 m du sol.
Figure 2 : Schéma du dispositif d'installation des plants dans les galeries forestières au Bénin.
Scheme of plants installation in riparian forests in Benin.
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Comportement d’espèces végétales en fonction des types de sol dans les galeries au Bénin
Effets du type de sol
Les types de sols rencontrés au niveau des 3
galeries sont identiques : les sols hydromorphes,
les sols très hydrom orphes et les sols
gravillonnaires de surface. Les caractéristiques
de chaque type de sol sont décrites dans les
tableaux 2, 3 et 4 et les figures 3, 4 et 5. Après
la cartographie pédologique des galeries
forestières, les plants installés par type de sol
ont été identifiés. Le tableau 5 indique le nombre
de plants installés par espèce et par type de
sol. Trois années après leur introduction, les
hauteurs totales de tous les plants survivants
par espèce et par type de sol ont été mesurées
à l’aide du mètre pliant de 2 m, de la gle plate
graduée de 50 cm et de la perche graduée d’une
hauteur de 4,5 m. Ce sont 5206 plants qui ont
été mesurés, soit 4972 plants sur les sols
hydromorphes, 79 plants sur sols très
hydromorphes et 215 plants sur sols gravillon-
naires.
Tableau 1 : Nombre de plants introduits par espèce et par taux de recouvrement au Bénin.
Number of introduced plants per specie and per canopy cover rate in Benin.
Légende :Aa = Afzelia africana ; Ga = Gmelina arborea ; Hg = Holoptelea grandis ; Kg = Khaya grandifoliola ; Ks = Khaya senegalensis ;
Tg = Tectona. Grandis ; Ts = Terminalia superba.
Tableau 2 : Caractéristiques pédologiques du sol hydromorphe d'après Hincourt (1992) au Bénin.
Hydromorphic soil specifications (Hincourt, 1992) in Benin.
Légende : A = argile ; L = limon ; S = sable ; C = carbone ; M. O. = Matière organique ; N = azote ; Na = Sodium ; K = Potassium ; Ca =
Calcium ; Mg = Magnésium ; S = Soufre ; P = Phosphore ; Cl = Chlore ; C.E.C = Capacité d'Echange Cationique.
Taux de
recouvrement
de la canopée
(%)
Nombre d’espèces
K.g K.s H.g A.a T. s T.g G.a
10 143 60 98 124 158 129 29
30 275 159 66 126 154 96 41
50 197 1 086 408 660 930 1 160 371
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Tableau 3 : Caractéristiques dologiques du sol très hydromorphe au Bénin (Hincourt, 1992).
Very hydromorphic soil specifications in Benin (Hincourt, 1992).
Légende : A = argile ; L = limon ; S = sable ; C = carbone ; M. O. = Matière organique ; N = azote ; Na = Sodium ; K = Potassium ; Ca =
Calcium ; Mg = Magnésium ; S = Soufre ; P = Phosphore ; Cl = Chlore ; C.E.C. = Capacité d'Echange Cationique
Tableau 4 : Caractéristiques pédologiques du sol gravillonnaire de surface au Bénin (Hincourt, 1992).
Gravel soil specifications in Benin (Hincourt, 1992).
Légende : A = argile ; L = limon ; S = sable ; C = carbone ; M. O. = Matière organique ; N = azote ; Na = Sodium ; K = Potassium ; Ca =
Calcium ; Mg = Magnésium ; S = Soufre ; P = Phosphore ; Cl = Chlore ; C.E.C. = Capacité d'Echange Cationique
ou moins
décomposée
A Horizon minéral. Pas de taches de rouille. Pas de
-
Con
grisâtre
B Accumulation d’oxyde de fer et de
-
sableuse
Ah
Horizon riche en matière o
Concrétions. Couleur grise. Texture limoneuse
E Taches d’oxydo réduction moindres. Pas de
crétions. Couleur Blanc
Manganèse. Présence d’argile.
Texture argilo
Figure 3 : Caractéristiques d'un profil pédologique sur sol hydromorphe au Bénin.
Specifications of hydromorphic soil profile in Benin.
Légende : Ah = matière organique en décomposition ; A = matière organique décomposée ; E =
Horizon éluvial ; B = accumulation des sesquioxydes et argiles ; OO = ches d’hydromorphie.
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Figure 4 : Caractéristiques d'un profil pédologique sur sol très hydromorphe au Bénin.
Specifications of very hydromorphic soil profile in Benin.
Légende : A = Horizon minéral ; E = Horizon lessivé (éluvial) ; B = accumulation d’argile et de
sesquioxydes ; OO = Tâches d’hydromorphie (oxydation - réduction).
Couleur
noirâtre
Ho
Ah
Horizon minéral humique.
E
Horizon lessivé.
Couleur noirâtre
B
rizon d’accumu
lation
Couleur rouille (ferrique)
Présence de quelque
s taches
Figure 5 : Caractéristiques d'un profil dologique sur sol gravillonnaire au Bénin.
Specifications of gravel soil profile in Benin.
Légende : Concrétions de petites dimensions ; Concrétions de dimensions moyennes ;
Blocs de gravillons (cailloux) ; Taches disparates de rouille.
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TRAITEMENT DES DONNEES
Effet du taux de recouvrement sur le
taux de survie des espèces introduites
Une analyse log-linéaire à deux facteurs
(esces et taux de recouvrement) a été réalisée
pour comparer les espèces suivant leur taux de
survie dans chaque type de recouvrement. Par
ailleurs, l’histogramme montrant l’évolution du
taux de survie des espèces en fonction des taux
de recouvrement a été construit et analysé.
Effet du taux de recouvrement sur la
morphologie des espèces introduites
Pour mesurer l’effet du taux de recouvrement
sur la morphologie des espèces introduites, une
analyse de variance à deux facteurs fixes (taux
de recouvrement et esces) a é effectuée sur
le diamètre, la hauteur et le facteur d’élancement
(rapport entre la hauteur et le diamètre à 1,3 m
des arbres). En cas d’interaction significative
entre les deux facteurs pour une variable donnée,
un diagramme d’interaction des facteurs est
établi et analysé.
Effet du type de sol sur le taux de
survie et la croissance en hauteur des
espèces introduites
Pour tester leffet du type de sol (sol
hydromorphe, très hydromorphe et gravillon-
naire) sur le taux de survie, nous avons compa
les nombres moyens d’individus rencontrés sur
chaque type de sol par espèce. Quant à l’effet
du type de sol sur la hauteur totale des sept
espèces introduites, une analyse log-linéaire à
trois facteurs (espèces, classes de hauteur et
types de sol) a été effectuée (Caswell, 1989).
Lorsqu’une différence significative est notée au
niveau de l’interaction de deux facteurs, le
diagramme d’interaction est réalisé. Les classes
des hauteurs considérées étaient : C1 : 0 -
1 m ; C2 : 1 - 2 m ; C3 : 2 - 3 m et C4 : 3 -
4 m.
RESULTATS
EFFET DU TAUX DE RECOUVREMENT SUR
LE TAUX DE SURVIE DES ESPECES
INTRODUITES
Les résultats de l’analyse log-linéaire effectuée
pour comparer les taux de survie des espèces
suivant le type de couvert indique qu’il n’existe
pas de différence significative, tant au niveau des
espèces que du type de couvert (Prob. = 1). De
ce fait, le type de recouvrement na pas
influencé, de manière significative, le taux de
survie des espèces introduites (Figure 6).
Toutefois, cette figure permet aussi de montrer
que le taux de survie a été plus important pour
la plupart des espèces introduites sous le taux
de recouvrement de 30 %. Tandis que sous tous
les types de recouvrement, T. superba et A.
africana ont eu les taux de survie les plus faibles.
EFFET DU TAUX DE RECOUVREMENT SUR
LA MORPHOLOGIE DES ESPECES
INTRODUITES
Les résultats de l’analyse de variance indiquent
que le recouvrement, l’espèce, ainsi que leur
interaction, induisent des différences hautement
significatives sur le diamètre, la hauteur et le
facteur d’élancement (Tableau 6).
Les valeurs moyennes de hauteur, de diamètre
et du facteur d’élancement obtenues ainsi que
leurs diagrammes d’interaction montrent que
sous les 3 types de recouvrement (10, 30 et
50 %), les diamètres atteints par G. arborea
Légende : Aa = Afzelia africana ; Ga = Gmelina arborea ; Hg = Holoptelea grandis ; Kg = Khaya grandifoliola ; Ks = Khaya senegalensis ;
Tg = Tectona grandis ; Ts = Terminalia superba.
Tableau 5 : Nombre de plants introduits par espèce et par type de sol au Bénin.
Number of introduced plants per specie and type of soil in Benin.
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Comportement d’espèces végétales en fonction des types de sol dans les galeries au Bénin
sont plus gros que ceux des autres espèces
(Figure 7). Le diamètre a diminué avec
l’augmentation du taux de recouvrement. Par
contre, A. africana et H. grandis ont été les
espèces ayant les diamètres les plus petits
pour les 3 types de recouvrement (Figure 7).
De même, les hauteurs atteintes par G.
arborea ont été plus importantes que celles
des autres espèces pour les 3 types de
recouvrement.
K. senegalensis a montré la plus faible hauteur
pour les 3 types de recouvrement (Figure 8).
Gmelina arborea, K. senegalensis, T. grandis
et T. superba ont été les plus stables sous les
3 types de recouvrement (Figure 9).
Tableau 6 : Effet du recouvrement sur le diamètre et la hauteur des espèces végétales au Bénin : Valeurs
F et probabilité d'analyse de variance à deux facteurs fixes.
Effect of canopy cover on the diameter and the height of plant species in Benin according to the
analysis of variance with two fixed factors.
Légende : F = statistique de Fisher ; Prob. = valeur de probabilité
Figure 6 : Variation du taux de survie des espèces pour les trois types de recouvrement au Bénin.
Variation of the survival rate of species for the three types of covering in Benin.
Légende : Aa = Afzelia africana ; Ga = Gmelina arborea ; Hg = Holoptelea grandis ; Kg = Khaya grandifoliola ;
Ks = Khaya senegalensis ; Tg = Tectona grandis ; Ts = Terminalia superba.
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Légende : Aa = Afzelia africana ; Ga = Gmelina arborea ; Hg = Holoptelea grandis ; Kg = Khaya grandifoliola ;
Ks = Khaya senegalensis ; Tg = Tectona grandis ; Ts = Terminalia superba.
Légende : Aa = Afzelia africana ; Ga = Gmelina arborea ; Hg = Holoptelea grandis ; Kg = Khaya grandifoliola ;
Ks = Khaya senegalensis ; Tg = Tectona grandis ; Ts = Terminalia superba.
Figure 8 : Hauteur moyenne (m) des espèces végétales par taux de recouvrement au Bénin.
Average height of plant species per canopy covering rate in Benin.
Figure 7 : Diamètre moyen des espèces végétales suivant les taux de recouvrement au Bénin.
Average diameter of plant species according to canopy covering rate in Benin.
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Comportement d’espèces végétales en fonction des types de sol dans les galeries au Bénin
EFFET DU TYPE DE SOL SUR LE TAUX DE
SURVIE ET LA HAUTEUR ATTEINTE DES
ESPECES INTRODUITES
Pour toutes les espèces étudiées, les nombres
d’individus rencontrés sur sols gravillonnaires et
sur sols très hydromorphes sont 2 à 30 fois plus
faibles que les nombres d’individus rencontrés
sur les sols hydromorphes (Tableau 7). Ce qui
suggère un taux de survie plus élevé quelle que
soit l’espèce, au niveau des sols hydromorphes.
Par ailleurs, les sultats de l’analyse log-linéaire
effectuée pour tester l’effet des types de sol sur
la hauteur atteinte par les espèces indiquent des
différences hautement siginifcatives au niveau
de l’effet combiné type de sol-classe de hauteur
(Tableau 8). Ainsi, il a été remarqué que les sols
hydromorphes présentent globalement deux à
dix fois plus d’individus dans les plus grandes
classes de hauteurs (Figure 10) en comparaison
avec les autres types de sol. Les sols
hydromorphes sont donc plus favorables au
veloppement des espèces que les sols
gravillonnaires et très hydromorphes.
Figure 9 : Facteur d'élancement des espèces suivant le taux de recouvrement au Bénin.
Twinge factor of plant species according to canopy covering rate in Benin.
Légende : Aa = Afzelia africana ; Ga = Gmelina arborea ; Hg = Holoptelea grandis ; Kg = Khaya grandifoliola ;
Ks = Khaya senegalensis ; Tg = Tectona grandis ; Ts = Terminalia superba.
Tableau 7 : Nombre moyen d'individus rencontrés par espèce sur chaque type de sol.
Average number of individuals per species on each type of soil.
H : sol hydromorphe ; TH : sol très hydromorphe ; G : sol gravillonnaire
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Tableau 8 : Effet du type de sol sur la hauteur atteinte par les espèces végétales au Bénin : résultats
d'analyse log-linéaire à trois facteurs.
Effect of the type of soil on the height of plants species in Benin : results of log-linear analysis
with three factors.
Figure 10 : Diagramme d'interaction entre les classes de hauteur et les types de sol au Bénin.
Diagram of interaction between height classes and types of soil in Benin.
Légende : C1 = 0 - 1 m ; C2 = 1 - 2 m ; C3 = 2 - 3 m ; C4 = 3 - 4 m ; G = sol gravillonnaire H = sol
hydromorphe ; TH = sol très hydromorphe
DISCUSSION
EFFET DU RECOUVREMENT SUR LE TAUX
DE SURVIE DES ESPECES
Les sultats de la présente étude ont révélé
que le seuil de recouvrement n’a pas un effet
significatif sur le taux de survie des espèces
investiguées. Deux espèces A. africana et T.
superba ont eu les taux de survie les plus faibles
quel que soit le type de recouvrement. Plusieurs
auteurs ont abouti aume résultat. Koumba
Zaou et al. (1998) ont montré qu’après 6 ans
d’âge, le taux de survie d’Afzelia africana est à
0,54 sous découvert, et à 0,44 sous couvert
forestier. Par contre, les taux de survie de K.
grandifoliola et K. senegalensis ont été élevés
après 6 ans, 0,92 à découvert et 0,99 sous
couvert forestier (Koumba Zaou et al., 1998).
Ceci correspond aux résultats obtenus pour K.
grandifoliola et K. senegalensis dans la présente
étude. Aussi, Nepveu (1976) travaillant sur T.
ivorensis, avait-il remarqué que cette espèce au
cours de son développement dépérissait et
plusieurs individus sur pied mouraient, ce qui
réduit considérablement son taux de survie. Les
mêmes observations ont été faites dans les
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Comportement d’espèces végétales en fonction des types de sol dans les galeries au Bénin
plantations études. Les taux de survie observés
sous couvert léger s’expliquent par le fait que
les périodes de sécheresse qui accompagnent
parfois la mise en terre des plants peuvent
provoquer la déshydratation de certains individus
et, par la suite, leur mort. Par contre, sous
couvert relativement plus dense, les individus
manquent d’éclairement suffisant et peuvent en
mourir (Nwoboshi, 1982).
EFFET DU RECOUVREMENT SUR LA
MORPHOLOGIE DES ESPECES
INTRODUITES
Les résultats obtenus indiquent que le taux de
recouvrement influe sur le développement des
espèces introduites ; ce qui nous permet de
classer les espèces étudiées en trois
catégories. La première catégorie est celle des
espèces plastiques, qui se développent
relativement bien sous tous les types de
recouvrement : il s’agit de T. superba, T. grandis
et G. arborea (Dupuy et Koua, 1993). La
deuxième catégorie est celle des espèces de
lumière qui se développent mal sous un couvert
forestier fermé (50 %) : il s’agit de A. africana,
K. senegalensis et H. grandis (Anonyme, 1988).
La troisième catégorie comprend K. grandifoliola
qui tolère un fort taux de recouvrement de 50 %,
en ce sens qu’elle accélère sa croissance en
hauteur, mais la croissance en diamètre ralentit
(Kelly et Cuny, 2000 ; Sinsin et al., 2004). Ces
résultats corroborent ceux obtenus par Sokpon
et Biaou (2002) qui ont classé K. senegalensis
et A. africana parmi les espèces struc-
turantes, exigeantes en lumière, avec un taux
de mortali élevé dans le jeune âge sous
ombrage. Les mêmes conclusions ont résulté
des travaux de Gaudio et al. (2008) s’agissant
des deux espèces de forêts tempérées Rubus
idaeus et Cytisus scoparius. A l’opposé des
esces déstructurantes, Sokpon et Biaou
(2002) ont identifié les espèces structurantes,
torant l’ombrage, qui sont considérées comme
stables au sein du peuplement, parmi lesquelles,
on peut citer D. oliveri, A. leiocarpa, C. gigantea,
D. mespiliformis, P. erinaceus et P. africana.
Dans le cas de la présente étude, les espèces
comme T. superba, T. grandis, G. arborea et
K. grandifoliola sont parmi les espèces
structurantes des formations enrichies.
Les deux esces exotiques, à savoir : G.
arborea et T. grandis, connues comme des
espèces de pleine lumière ont été relativement
performantes sous un fort taux de recouvrement.
Ceci permet de conclure que ces deux espèces
peuvent bien être introduites en plantations
d’enrichissement (Dupuy, 1992). Les espèces
ayant les diamètres les plus petits quel que soit
le type de recouvrement, sont H.grandis et A.
africana, et celles qui ont les hauteurs les plus
faibles sont A. africana et K. senegalensis. En
ce qui concerne la forme des arbres, les valeurs
des facteurs d’élancement montrent que sous
un faible taux de recouvrement H. grandis et A.
africana sont filiformes, leur facteur d’élancement
étant supérieur à 80 (Oswald, 1984 ; Rondeux,
1999). Sous un taux moyen de recouvrement,
l’unique espèce filiforme est H.grandis alors que
sous un fort taux de recouvrement, ce sont K.
grandifoliola, A. africana et H. grandis, qui sont
filiformes. En général, les valeurs de facteur
d’élancement les plus faibles sont rencontrées
sous un faible taux de recouvrement (inférieur
ou égale à 30 %). Les espèces ont donc un
développement plus harmonieux lorsquelles ont
plus accès à la lumière. En effet, pour la plupart
des espèces, la disponibilité en lumière
augmente l’activité photosynthétique de l’arbre,
ce qui fait de la lumre un facteur crucial,
déterminant les processus physiologique et
écologique chez les plantes comme chez les
animaux (Mwoboshi, 1982 ; Deslow et al., 1990 ;
Endler, 1993 ; Engelbrecht et Herz, 2001 ; Baker
et al., 2003). Hardtle et al. (2003) ont fait les
mêmes observations en étudiant les effets de la
lumière et du sol sur l’abondance des espèces
en forêts décidues dans le nord de l’Allemagne
(Schleswig-Holstein).
EFFET DU TYPE DE SOL SUR LE TAUX DE
SURVIE ET LA CROISSANCE EN HAUTEUR
DES ESPECES INTRODUITES
Les sols hydromorphes présentent la plus forte
densité quelque soit l’espèce. Cela suggère que
sur ce type de sol, l’on obtient un meilleur taux
de survie au regard de la comparaison des
densités. Par ailleurs, ils sont plus favorables à
la croissance des espèces que les sols très
hydromorphe et gravillonnaire. En effet, les sols
gravillonnaires présentent très souvent un
horizon d’arrêt qui bloque tout développement
du pivot des espèces qui n’accède plus aux
éléments nutritifs des horizons inférieurs
(Anonyme, 1988). Par ailleurs, en saison des
pluies, l’engorgement en eau des sols ts
hydromorphes occasionne une asphyxie
temporaire des racines, réduisant ainsi la
croissance des espèces sur sols très
hydromorphes (Détienne et al., 1988). De
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L. DJODJOUWIN et al.
même, une étude portant sur des arbres de
forêt primaire a montré que leur croissance en
diamètre était plus forte sur sols hydromorphes
de bas-fonds (Puig et al., 1989). Baker et al.
(2003) ont démontré la corrélation entre la
croissance de deux espèces C. milbraedii et
Strombosa glaucescens et certaines variables
environnementales comme la topographie et le
sol dans les forêts ghanéennes, ce qui corrobore
nos sultats. Les sols gravillonnaires sont situés
sur les sommets de versant tandis que les sols
hydromorphes et très hydromorphes sont dans
la vallée. Leur fertilité ainsi que la disponibilité
en eau de ces sols varient donc avec la position
topographique, qui influe sur la croissance des
espèces (Clark et al., 1999 ; Augusto et al.,
2000). D’un autre côté, Veenendal et al. (1996)
et Swaine et al. (1997) ont montré, pour six
espèces dont C. milbraedii que le facteur le plus
important pour la croissance des plants était
beaucoup plus la disponibilité en eau que la
fertilité du sol, surtout lorsque les plants sont
dans le jeune âge. Pour ces auteurs, la fertilité
du sol n’a donc pas d’influence significative sur
la croissance des plants. Dans le cas de la
présente étude, les sols très hydromorphes sont
très engorgés deau, alors que les sols
gravillonnaires retiennent très peu deau
disponible pour les plantes. Ces résultats
permettent de lever une équivoque au niveau de
T. surperba qui, bien que présentant un faible
taux de survie quel que soit le seuil de
recouvrement, connaît en même temps un bon
développement morphologique, même sous un
recouvrement important. Les taux de survie et
le développement morphologique sont donc
autant liés aux conditions édaphiques qu’au seuil
de recouvrement. Ainsi, selon les cas, la fertilité
des sols en éléments nutritifs et leur disponibilité
en eau utile, influent sur la croissance des
espèces végétales.
CONCLUSION
La présente étude a permis d’approfondir les
connaissances sylvicoles sur les espèces
étudiées. Les espèces comme T. superba, T.
grandis et G. arborea sont des espèces
plastiques qui sont relativement performantes
sur le plan morphologique, même sous couvert
forestier important. A l’opposé, A. africana, K.
senegalensis et H. grandis sont des espèces
de pleine lumière, qui croissent faiblement sous
couvert forestier. Par ailleurs, K. grandifoliola
tolère un couvert important en ce sens qu’il
poursuit sa croissance en hauteur, mais sa
croissance en diamètre ralentit. Toutes les
espèces expriment mieux leurs performances
sous un couvert plus ou moins léger (inférieur
ou égal à 30 %). De même, les sols
hydromorphes en zone subhumide sont les plus
favorables à la survie et au bon développement
des espèces études. Pour les enrichissements
des formations dégradées, il est important de
tenir grand compte du degdu couvert forestier
dans le choix des espèces à introduire. Aussi,
la valorisation des sols très hydromorphes doit-
elle nécessiter le choix d’espèces hygrophiles
ou alors une préparation du sol (buttes
surélevées par exemple) de manière à épargner
aux espèces introduites une asphyxie de leur
système racinaire. Sur les sols gravillonnaires,
le choix des espèces à système racinaire
traçant sera privilégié. Pour les espèces
sensibles au couvert forestier telles que A.
africana et T. superba, il faudra augmenter la
densité des individus lors des plantations
d’enrichissement (A. africana) afin de garantir
un certain taux de survie des plants ou planifier
une courte révolution (T. superba), afin d’éviter
le dessèchement des sujets plus âgés.
REFERENCES
Augusto L., Ranger J., Ponette Q. and M. Rapp.
2000. Relationships between forest tree
species, stand production and stand
nutrient amount. Annals of Forest Science,
57: 313 - 324.
Baker R. T., Burslem P. R. F. D. and D. M. Swaine.
2003. Associations between tree growth,
soil fertility and water availibility at local and
regional scales in Ghanian tropical rain
forest. Journal of Tropical Ecolgy, 19 :
109 - 125.
Caswell H. 1989. Matrix Population Models :
construction analysis and interpretation. 2
nd
Ed. Sinauer Associates. 328 p.
Anonyme. 1988. Khaya senegalensis (Dsr.)
A. Juss. Bois et Forêts des Tropiques,
218 : 43 - 56.
Champagnat P., Ozenda P. et L. Baillaud. 1969.
Biologie végétale II. Croissance - Morpho-
logie - Reproduction. Edition Masson et Cie.
510 p.
Clark D. B., Palmer M. W. and D. A. Clark. 1999.
Edaphic factors and the landscape-scale
Agronomie Africaine 24 (2) : 101 - 115 (2012)
115
Comportement d’espèces végétales en fonction des types de sol dans les galeries au Bénin
distributions of tropical rain forest trees.
Ecology, 80 : 2662 - 2675.
tienne P., Ayphassorho H., Bertin F. et C. Barbier.
1988. Rythmes de croissance de quelques
essences de Guyanne française. Bois et
Forêts des Tropiques, 217 : 63 - 76.
De La Mensbruge G. 1966. La germination et les
plantules des essences arborées de la
forêt dense humide de la te d’Ivoire. CTFT
Nogent sur - Marne (France). 387 p.
Denslow J. S., Schultz J. T., Vitousek P. and B. R.
Strain. 1990. Growth responses of tropical
shrubs to treefall gap environments.
Ecology, 71 : 165 - 179.
Dupuy B. 1992 Les plantations à vocation de bois
d’œuvre en forêt dense humide africaine.
Bois et Forêts des Tropiques, 231 : 5 - 15.
Dupuy B. et M. Koua. 1993. Les plantations d’Acajou
d’Afrique : leur sylviculture en forêt dense
ivoirienne. Bois et Forêts des Tropiques,
236 : 26 - 43.
Endler J. A. 1993. The color of light in forests and
its implications. Ecological Monographs,
63 : 1 - 27.
Engelbrecht B. M. J. and H. M. Herz. 2001. Evaluation
of different methods to estimate understorey
light conditions in tropical forests. Journal
of Tropical Ecolgy, 17 : 207 - 224.
Gaudio N., Balandier P. and A. Marquier. 2008.
Light-dependent development of two
competitive species (Rubus idaeus, Cytisus
scoparius) colonizing gaps in temperate
forest. Annals of Forest Science, 65 :
104 - 108.
Hardtle W., von Oheimb G. and C. Westphal. 2003.
The effects of light and soil conditions on
the species richness of the ground
vegetation of deciduous forests in northern
Germany (Schleswig-Holstein). Forest
Ecology and Management, 182 : 327 - 338.
Hincourt D. 1992. Carte pédologique de Bassila et
sa notice explicative. PRRF/DGFRN,
République du Bénin, 51 p.
Kelly B.A. et P. Cuny. 2000. Plantations d’espèces
forestières locales sur sols hydromorphes.
Bilan d’une expérimentation sylvicole au
sud du Mali. Revue Forestière Française,
5 : 453 - 466.
Koumba Zaou P., Nze Nguema S., Deleporte P. et
D. Mapaga. 1998. Croissance de 13
essences de bois d’œuvre plantées en forêt
gabonaise. Bois et Forêts des Tropiques,
256 : 21 - 31.
Nepveu G. 1976. Croissance et qualité du bois de
Framiré. Bois et Forêts des Tropiques, 256 :
21 - 31.
Nwoboshi L. C. 1982. Tropical sylviculture.
Principes and techniques. Ibadan
University press, Nigeria, 333 p.
Oldeman R. A. A. 1974. L’architecture de la forêt
guyannaise, moire ORSTOM n° 73,
ORSTOM, Paris, 204 p.
Oswald H. 1984. Production et sylviculture du
Douglas en plantation. Revue Forestière
Française, 4 : 268 - 278.
Puig H., Riera B. et J. P. Lescure. 1989. Phytomasse
et productivité. Bois et Forêts des Tropiques,
220 : 25 - 32.
Riera B. et J. P. Lescure. 1989. La dynamique de
la forêt naturelle. Bois et Forêts des
Tropiques, 219 : 69 - 78.
Rondeux J. 1999. La mesure des peuplements
forestiers. Presses Agronomiques de
Gembloux, Belgique. 522 p.
Sinsin B., Eyog Matig O., Assogbadjo A. E., Gaoué
O. G. and T. Sinadouwirou. 2004.
Dendrometric characteristics as indicators
of pressure of Afzelia africana Sm. trees
dynamics in different climatic zones of
Benin. Biodiversity and Conservation, 13 :
1555 - 1570.
Sokpon N. and S. H. Biaou. 2002. The use of
diameter distributions in sustained-use
management of remnant forests in Benin :
Case of Bassila Forest Reserve in North
Benin. Forest Ecology and Management,
161 : 13 - 25.
Swaine M. D., Agyeman V. K., Kyereh B., Orgle T.
K., Thompson J. and E. M. Veenendaal.
1997. Ecology of forest trees in Ghana.
ODA, London. 76 p.
Veenendaal E. M., Swaine M. D., Lecha R. T., Walsh
M. F., Abebrese I. K. and K. Owusu-Afriyié.
1996. Responses of West African forest
tree seedlings to irradiance and soil fertility.
Functional Ecology, 10 : 501 - 511.
... To evaluate the variability in seedling growth traits, seeds from each of the 53 families were sown in black perforated polythene bags (20 cm diameter 9 30 cm height) filled with a mixture of sand, arable soil and manure (2:2:1 v/v/v), in the nursery on July 1-2, 2009. Since K. senegalensis is a light-demanding species (Djodjouwin et al. 2012), 60 seedlings were grown from the seed lot of each family in full sunlight, and watered every 2 days as per the standard nursery practice at the forestry department in Burkina Faso. After 20 weeks of growth (18-20 November 2009), 20 seedlings per family were moved and re-arranged in a completely randomized design with a single tree plot as experimental unit for growth performance evaluation. ...
Article
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Within- and between-provenance variations in seed and seedling traits of Khaya senegalensis A. Juss were studied at INERA in Burkina Faso. Nursery grown seedlings from four provenances in Burkina Faso were used for the study. The studies revealed significant variability in all traits evaluated. Seed length and weight significantly varied among provenances and families within provenances, where Bopiel and Koyenga had the highest mean values. Height and root collar diameter of 1 year old seedlings significantly varied among families within provenances. Except leaf biomass ratio and carbon isotope ratio which varied significantly among provenances but not among families within provenances, all other seedling biomass traits—total plant biomass, stem biomass ratio, leaf biomass ratio, root biomass ratio, root shoot ratio, specific leaf area, and leaf area ratio were significantly affected by provenances and families within provenances. The magnitude of variation due to family effect ranged from 65 to 93 % for seed size traits, and from 4.5 to 17.8 % for seedling characters. Estimates of family heritability were moderate to high (0.67–0.95) for seed traits, but low to moderate (0.19–0.59) for seedling characters, indicating that much of the total variation in seed traits is due to the genetic effect. The two most prominent provenances, Koyenga and Bopiel, with higher seed size and greater seedling growth could be considered for an eventual K. senegalensis improvement program in Burkina Faso.
Article
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1. The West African tree species Albizia zygia, Blighia sapida, Celtis mildbraedii, Chrysophyllum pruniforme, Cynometra ananta, Guarea cedrata, Heritiera utilis, Lophira alata, Mansonia altissima, Milicia excelsa, Pericopsis elata, Pterygoya macro- Strombosia glaucescens, Terminalia ivorensis and Triplochiton scleroxylon, which represent different ecological guilds (pioneers, non-pioneer light-demanders and non-pioneer shade-bearers) and distributions on a rainfall and soil fertility gradient were tested for their response to differences in irradiance and soil fertility. 2. Seedlings were grown for 4 months at a common site on contrasting forest soils from a wet evergreen forest and a moist semi-deciduous forest and at five irradiances, which mimicked variation in irradiance from single tree falls to cleared land. 3. Pioneer species responded differently to irradiance by showing higher maximum relative growth rates (>30 mg g(-1) day(-1)) and unit leaf rates (>3.0 g m(-2) day(-1)) than non-pioneer shade-bearers (<22 mg g(-1) day(-1) and <2.1 g m(-2) day(-1), respectively). Particularly at the irradiance level below 8% of ambient, pioneers also showed higher leaf area ratios (>220 cm g(-1)) and specific leaf areas (>400 cm g(-1)) compared to shade-bearers. Non-pioneer light-demanders showed intermediate responses to differences in irradiance. 4. The soil from the wet evergreen forest was more acid (pH less than or equal to 4.87) than the soil from moist semi-deciduous forest (pH greater than or equal to 6.12). It also had lower concentrations of total N and available P, K, Ca and Mn, particularly in the topsoil. Seedlings grown in wet evergreen forest soil showed reduced leaf foliar concentrations of P, Ca and Mg and to a lesser extent N, compared with those grown in moist semi-deciduous forest soil, but the response varied between species. Foliar nutrient concentrations, particularly of P and Mg, were lowest in species naturally restricted to wet evergreen forest. 5. The non-pioneer light-demander Mansonia altissima and the pioneer T. scleroxylon showed an increase of 300% and 100%, respectively, in maximum RGR when grown in the more fertile soil type. In contrast, RGR of the pioneer L. alata was increased by 80% in the less fertile soil. Species-specific differences in growth response, biomass allocation and foliar nutrient concentration may explain why some species are restricted to more fertile soils. Suggestions for further research are made.
Article
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Afzelia africana is a forest species used by local inhabitants for various purposes, especially as forage to feed cattle, as medicinal plant and its wood is used to make furniture or for cooking. Its utilisation in its current form constitutes a threat to this species. However, the lack of data on this species is a hindrance towards drawing up an efficient program for its sustainable management. In order to fill in some gaps in the knowledge of A. africana tree populations, dendrometric characteristics of this species were studied within different climatic zones where it occurs in Benin. Data collected on each of them included height and diameter, and with regard to the levels of pressure, five categories were defined namely: null, weak, moderate, severe and very severe. As far as diameter is concerned every size was taken into consideration in all the climatic zones. However, average diameter and height of the A. africana individuals varied significantly according to climatic zones. Anthropogenic pressure increased while moving from the humid zone towards the drier zone. Moreover, there was a noticeable significant change in the level and quality of pressure between trees found in the different climatic zones in the sense that the lower the height of the trees, the more severe the level of pressure exerted. Such a relationship was not significant when one considers tree diameter in accordance with the climatic zones in the country.
Article
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One of the fundamental basis in the development of sustained-use management systems is the determination of the minimal logging diameters (MLD) and the felling cycle compatible with sustainable logging operations. The method used in the present study to determine the MLD and felling cycle is based on the growth rate and the diameter class distributions of the most important merchantable species in Bassila forest reserve, North Benin. The calculations of the MLD and cutting cycle are done using both the class distribution of the stem diameter and basal area of nine valuable timber species selected within the most important commercial species of this forest reserve, in order to assess the difference between these two approaches.Values of MLD and cutting cycle duration obtained using the stem class distribution or the basal area class distribution are in general the same. The MLD calculated for nine timber species varies from 35 to 65cm. The cutting cycle period obtained is 18 years for the bell-shaped type species and 24 years for the inverse J-shaped type species. For the bell-shaped type species, the mean percentage of recruitment obtained with 18 years felling cycle is about 60% considering the number of the loggable stems and 34% of the loggable basal area. As far as the inverse J-shaped type species are concerned, 24 years felling cycle will allow 55% of mean recruitment considering the number of the loggable stems and 19% of the loggable basal area. For the whole forest stand, 22 years cutting cycle is obtained allowing 57% recruitment of the loggable stems and 23% recruitment of the loggable basal area.
Book
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Book dealing with : diameter measurement (instruments, types of errors), height measurements (instruments, types of errors), age, bark, crown, stump merasurements, form and volume of trees - determination, mass and biomass, volume tables (construction), forest stands (characterization), stand measurements (areas,volumes), growth of stands and trees, forest productivity (estimation methods), yield tables, growth models (construction and application), forest inventories (sampling methods : random sampling, stratified, systematic, point sampling, sampling with partial replacement, multiphase sampling,..
Article
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The suitability of several methods for estimating light conditions in the understorey of tropical forests, and of different sampling schedules was evaluated. Light conditions at 16 understorey sites in a Panamanian lowland forest were continuously measured for 9 mo with quantum sensors and photodiodes. Light conditions at the sites were also assessed indirectly with hemispherical fisheye photographs, plant canopy analysis, 38-mm photographs, 24-mm photographs and a spherical densiometer. Estimates from all indirect methods, except the spherical densiometer, were highly correlated with the direct measurements. Short-term direct light measurements for a day or a week also correlated with long-term light conditions. The indirect measures differed by up to c. 70% from the direct measures relative to single site measurements. Hence, the indirect methods are inadequate where single site light conditions have to be assessed accurately. However, because light conditions encountered in the understorey varied up to 13-fold, the indirect methods were found to be well suited to rank understorey light conditions among a large number of sites. The results from frequent and infrequent sampling schedules differed only slightly, suggesting that taking indirect measures at the beginning and the end of a study offers a reasonable compromise between accuracy and sampling effort.
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Relating patterns of species abundance to the processes that determine them at local and regional spatial scales is one of the central aims of ecological research. To examine the relationship between distribution and growth in tropical rain forest, seasonal and annual changes in tree diameter of two tree species with contrasting distribution patterns, Celtis mildbraedii and Strombosia glaucescens, were monitored across topographic gradients in moist semi-deciduous and moist evergreen forest in Ghana over 2 years, 1997-9. Concurrent measurements were made of soil water availability, and during 1997/8, of rainfall, nutrient availability and photosynthetically active radiation (PAR). The two sites received similar, low, total rainfall during 1997/8, but soil water availability in the dry season at the evergreen site exceeded that at the semi-deciduous forest site. Soil water availability was higher during 1998/9 at both sites. During 1997/8, PAR was similar at the two sites. The evergreen site had soils of lower pH, available P, Mg, Ca and K concentrations than the semi-deciduous forest site. Water availability and the sand content of the soil increased and concentrations of total N and C decreased, from summit to valley positions at both sites. Celtis mildbraedii had significantly faster growth rates than S. glaucescens, and growth of both species was greater at the semi-deciduous than the evergreen forest site during the wet year (1998/9) but not during the dry year (1997/8). Celtis mildbraedii in semi-deciduous forest grew less in valley than summit and slope positions. We conclude that in the absence of a severe dry season, growth is higher in semi-deciduous than evergreen forest, and is related to the higher soil fertility in more seasonal forest. The patterns are consistent with the hypothesis that concentrations of available P and/or cations in the soil limit growth in evergreen forest, while concentrations of N in valley soils limit growth of C. mildbraedii in semi-deciduous forest. There was no evidence that variation in PAR influenced growth rates in these forests. A reduction in growth rate on less fertile soils may be a factor determining the distribution limit of dry forest species, such as C. mildbraedii, in evergreen forest.
Article
Un essai, installe en 1989 au sud du Mali, comprend l'etude de l'effet de deux preparations manuelles du sol sur le comportement de six especes. Anogeissus leiocarpus, Prosopis africana et Khaya senegalensis se comportent bien sur des sols hydromorphes ; Parkia biglobosa, malgre une bonne croissance en hauteur, et Tamarindus indica, en depit de bons taux de survie, ont des problemes d'adaptation a ces types de sols ; Faidherbia albida n'est adapte ni aux sols argileux, ni aux terres limoneuses-argileuses de cette station. Ces especes peuvent etre plantees sur des petits potets (trous cubiques de 30 cm d'arete). Khaya senegalensis merite d'etre plante avec de larges espacements alors qu'il est recommande, pour Tamarindus indica, de recourir a des plantations a densite initiale elevee dans un objectif de bois de service.
Article
To investigate the effects of differences in light and nutrient availability on growth, we planted seven species of shrubs in two genera, Miconia (Melastomataceae) and Piper (Piperaceae), into the centers, edges, and adjacent forest understory of four natural treefall gaps (275-3355 m^2) in the tropical premontane rain forest of Costa Rica. We used rooted cutting of species typical of forest understory environments on the one hand and large clearings or disturbed areas on the other. We also compared growth rates of three Miconia species grown in shade houses under 2, 20, and 40% full sunlight. Both light and nutrient availability in newly formed gaps of these sizes were strongly buffered by the canopy and root systems of the surrounding forest. Total incident radiation was higher in gap centers (9-23% full sunlight) than in gap-forest edges (3-11%) or under intact forest canopy (.04-2%), but varied among similar microhabitats from different sites. Relative stem growth rates (RGR"s) of all field-grown plants were significantly greater in gap centers than at edges or beneath forest understories. Fertilization did not significantly affect growth rate in any light environment. Light appears to be the most critical resource limiting growth at these gap sizes. In general, shade-tolerant species were less plastic than light-demanding species, but at these gap sizes grew as fast or faster in the gap centers. In shade-houses, the shade-tolerant species grew faster at 20% full sunlight and light-demanding species grew faster at 40% full sunlight. We found no evident of a trade-off between growth and foliar phenolic concentration in these species.
Article
This paper reports a study carried out in 91 deciduous forests to investigate the influence of light and soil conditions on the species richness of the ground vegetation (vascular plants, bryophytes, lichens). To examine the relationships between the species richness and environmental factors all data were evaluated using univariate and multivariate (principle component analysis) methods. At all the stands investigated, the conditions of soil and light have a vegetation type specific effect on the species richness of the ground vegetation. In moist forests (alder-ash forests of the alliance Alno-Ulmion), species richness has a close positive correlation with soil moisture, whilst light conditions and nutrient supply have in the main no effect on species richness. On the other hand, in meso- to eutrophic beech forests (beech forests of the alliance Fagion sylvaticae), species richness is closely correlated with soil activity and with the base and nitrogen supply. Improving the light conditions for the ground vegetation does not increase the number of typical woodland species as most of these are shade tolerant and have very limited light requirements. Species richness in acidophytic beech and mixed beech–oak forests (beech and mixed beech–oak forests on acid soils of the order Quercetalia roboris) is affected mainly by the canopy closure and the interior light conditions. Soil moisture, nutrient supply and light availability must therefore be evaluated differently for their effect on the number of species of the ground vegetation and with regard to individual forest communities as they are distinguishable according to their site conditions. If the relation between species richness and environmental factors like soil conditions is analysed not with reference to individual forest communities but rather with reference to the totality of central European forests, relationships may be found which are not helpful for an explanation of the species richness of a certain forest community and thus they are only of restricted usefulness for appropriate recommendations for forest management. The consequences of the results for the effects of silvicultural treatment on deciduous forest ecosystems of the central European lowlands are discussed.