DISTRIBUTION ALTITUDINALE DES RUBIACEAE DANS LES FORÊTS DE MONTAGNES À L'EST DE LA R.D. CONGO. LE CAS DU PARC NATIONAL DE KAHUZI-BIEGA ET LA FORÊT COMMUNAUTAIRE DE RWAGA-NIRINDJA

Abstract

Objectif: Cette étude a pour but d'évaluer la richesse des Rubiaceae et leurs distributions dans les forêts de l'Est de montagnes de la R.D. Congo. Méthodologie et résultats: L'étude s'est effectuée dans les forêts de montagnes de l'Est de la R.D. Congo plus précisément au Parc National de Kahuzi-Biega et dans la forêt communautaire de Rwaga-Nirindja. La méthode de transect utilisée lors de la récolte des données dans la présente étude a permis d'inventorier 492 échantillons dans 4 sites (Kahuzi, Biega, Tshikonjola et Kanagana). 24 espèces réparties dans 16 genres ont fait l'objet de la présente étude tout en essayant d'établir un rapport entre leur distribution suivant le gradient altitudinal et l'habitat. Ces espèces sont en grande partie des sous-arbustes (71,01%). Le mont Kahuzi est le plus riche et plus diversifié. L'analyse de la distribution montre que le nombre d'espèces de Rubiaceae décroit au fur et à mesure que l'altitude augmente et elles sont plus abondantes dans les forêts primaires. Conclusion: Il a été montré par le test T et X 2 (t = 7,49 et un p = 0,001** respectivement < 0,05 ; X 2 de 9,22, p = 0,002** aussi < 0,05) que l'altitude avait une influence sur la distribution des Rubiaceae dans les 4 sites prospectés. MOTS CLÉS : Répartition linéaire, Rubiaceae, forêts de haute altitude. ABSTRACT Aim: This study had as purpose to estimate the Rubiaceae's and their distributions in the mountain forest of eastern D.R. Congo. Methods and Results: The survey was take place in mountains forests of the East of the D.R. Congo, specifically in Kahuzi-Biega National Park and the communal forest of Rwaga-Nirindja. The method of transect was used and 492 samples were checked off (Kahuzi, Biega, Tshikonjola and Kanagana). 24 species share out in 16 genera are the main purpose of this study while the relationship between their distributions was established, following the altitudinal gradient and habitat. Those species are in general under-shrubs (71, 01%). The Kahuzi mountain is more rich and more diversified. The distribution analysis shows that number of Rubiaceae's species decreases as long as the altitude increases and it is plentiful in primary forest. Conclusion: The test T and X 2 (t = 7,49, p = 0,001** respectively < 0,05; X2 : 9,22, p = 0,002**; < 0,05) had shown that the altitude has an effect on Rubiaceae distribution in 4 sites prospected.

Full text

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1
Continental J. Applied Sciences 9 (2): 1 - 9, 2014 ISSN: 1597 – 9928
© Wilolud Journals, 2014 http://www.wiloludjournal.com
Printed in Nigeria doi:10.5707/cjapplsci.2014.9.2.1.9
DISTRIBUTION ALTITUDINALE DES RUBIACEAE DANS LES FORÊTS DE
MONTAGNES À L'EST DE LA R.D. CONGO. LE CAS DU PARC NATIONAL DE
KAHUZI-BIEGA ET LA FORÊT COMMUNAUTAIRE DE RWAGA-NIRINDJA.
MWANGA MWANGA Ithe Jean-Claude
1*
, WABIKA Dumbo Pazo
1
, IMANI Mugisho Gérard
2
et BALEZI
Zihalirwa Alphonse
2
1
Centre de Recherche en Sciences Naturelles (CRSN/Lwiro) DS Bukavu, Laboratoire de Systématique et
Taxonomie végétale, Département de Biologie, R.D. Congo.
2
Université Officielle de Bukavu, Faculté des
Sciences et Sciences Appliquées, Département d’Ecologie et Gestion des Ressources végétales, service de
Biogéographie et Systématique des Plantes, BP : 570 Bukavu, R.D. Congo.
RÉSUMÉ
Objectif: Cette étude a pour but d’évaluer la richesse des Rubiaceae et leurs distributions dans les
forêts de l’Est de montagnes de la R.D. Congo.
Méthodologie et résultats: L’étude s’est effectuée dans les forêts de montagnes de l’Est de la R.D.
Congo plus précisément au Parc National de Kahuzi-Biega et dans la forêt communautaire de
Rwaga-Nirindja. La méthode de transect utilisée lors de la récolte des données dans la présente étude
a permis d’inventorier 492 échantillons dans 4 sites (Kahuzi, Biega, Tshikonjola et Kanagana). 24
espèces réparties dans 16 genres ont fait l’objet de la présente étude tout en essayant d’établir un
rapport entre leur distribution suivant le gradient altitudinal et l’habitat. Ces espèces sont en grande
partie des sous-arbustes (71,01%). Le mont Kahuzi est le plus riche et plus diversifié. L’analyse de la
distribution montre que le nombre d’espèces de Rubiaceae décroit au fur et à mesure que l’altitude
augmente et elles sont plus abondantes dans les forêts primaires.
Conclusion: Il a été montré par le test T et X2 (t = 7,49 et un p = 0,001** respectivement < 0,05 ; X2
de 9,22, p = 0,002** aussi < 0,05) que l’altitude avait une influence sur la distribution des Rubiaceae
dans les 4 sites prospectés.
MOTS CLÉS : Répartition linéaire, Rubiaceae, forêts de haute altitude.
ABSTRACT
Aim: This study had as purpose to estimate the Rubiaceae’s and their distributions in the mountain
forest of eastern D.R. Congo.
Methods and Results: The survey was take place in mountains forests of the East of the D.R.
Congo, specifically in Kahuzi-Biega National Park and the communal forest of Rwaga-Nirindja.
The method of transect was used and 492 samples were checked off (Kahuzi, Biega, Tshikonjola and
Kanagana). 24 species share out in 16 genera are the main purpose of this study while the
relationship between their distributions was established, following the altitudinal gradient and
habitat. Those species are in general under-shrubs (71, 01%). The Kahuzi mountain is more rich and
more diversified. The distribution analysis shows that number of Rubiaceae’s species decreases as
long as the altitude increases and it is plentiful in primary forest.
Conclusion: The test T and X2 (t = 7,49, p = 0,001** respectively < 0,05; X2 : 9,22, p = 0,002**; <
0,05) had shown that the altitude has an effect on Rubiaceae distribution in 4 sites prospected.
KEYWORDS: Linear distribution, Rubiaceae, Mountains forest.
Received for Publication: 13/04/14 Accepted for Publication: 10/07/14
Corresponding Author: mwangaithe@yahoo.fr

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INTRODUCTION
Les Rubiaceae font partie des plus grandes familles de plantes à fleurs, quatrième après les Asteraceae,
Fabaceae et Orchidaceae avec un total d’environ 611 genres et 13.143 espèces (Davis et al., 2009). Dans les
régions tempérées, les Rubiaceae ne sont représentées que par un petit nombre de genres herbacés, par exemple,
Galium et Asperula. Ce sont des arbres, des buissons, des lianes ou des plantes herbacées des régions froides,
tempérées, sub-tropicales ou tropicales (Lachenaud et Jongkind, 2010), elles sont largement répandues dans la
zone tropicale (Mwanga Mwanga et al., 2013a; Chen et al., 2000). Un certain nombre de familles
traditionnellement reconnues, y compris (Dialypetalanthaceae, Henriqueziaceae, Naucleaceae et
Theligonaceae) sont désormais incluses dans la suite des Rubiaceae ; résultats de recherche sur la
phylogénétique moléculaire par le Group Phylogeny Angiosperms (APG III, 2009).
Les végétations, surtout celles de montagnes forment de différents groupements se caractérisant par le gradient
altitudinal (Mangambu et al., 2013a). Leurs physionomies varient suivant les facteurs climatiques et altitudinaux
(Balezi et al., 2008). Les Rubiaceae sont en grande partie des espèces de sous-bois parfois avec des tiges
enchevêtrées et formant ainsi des fourrées (Mwanga Mwanga et al., 2013b).
Bien que l’étude taxonomique sur les Rubiaceae soit déjà abordée dans différents pays, leur écologie, leur
richesse et leur distribution restent jusqu’à présent mal connues, surtout dans le site où l’étude a été faite. Ainsi,
il s’est avéré important de mener cette recherche vers la collectivité chefferie de Burhinyi dans la forêt
communautaire de Rwaga-Nirindja et dans le Parc National de Kahuzi-Biega, en vue d’apporter des
informations sur la diversité et l’écologie des Rubiaceae de la partie de haute altitude des monts du Parc
National de Kahuzi-Biega (PNKB) et de Rwaga-Nirindja.
Le but est d’évaluer la richesse des Rubiaceae et décrire leurs distributions dans la collectivité chefferie de
Burhinyi et dans le Parc National de Kahuzi-Biega précisément aux monts Tshikonjola, Kanagana, Kahuzi et
Biega tout en s’appuyant sur certaines variables comme l’altitude et l’habitat (forêt primaire, secondaire ou
clairière).
MATÉRIELS ET MÉTHODE
Site d’étude
Collectivité chefferie de Burhinyi
La présente étude a été menée à l’Est de la République Démocratique du Congo dans la collectivité chefferie de
Burhinyi et dans le Parc National de Kahuzi-Biega (Figure 1).
La collectivité chefferie de Burhinyi est située au Sud-Ouest du Lac Kivu entre 2
o
45’ et 3
o
de latitude Sud et
entre 28
o
33’ et 28
o
47’ de longitude Est dans le territoire de Mwenga, province du Sud-Kivu (www.burhinyi.I-
h-I.org/?Burhinyi). Administrativement, elle fait partie de six collectivités qui composent le territoire de
Mwenga : Basile, Itombwe, Burhinyi, Luhwindja, Lwindi et Wamuzimu (Ntamwira et Nyakabwa, 2008). Elle a
une superficie de 328 Km
2
avec une densité d’environ 162 habitants par km
2
. Elle comprend 54 localités
formant 18 groupements. Morphologiquement, on distingue deux grandes entités : le Haut-Burhinyi caractérisé
par des températures oscillant entre 16° et 17°C (un vivier climatique de survie humaine) et le Bas-Burhinyi
avec des températures variant entre 19° et 20°C (Mwanga Mwanga et al., 2013c), zone très favorable à la
culture de manioc suite aux précipitations modérées et une température propice à sa croissance (Ntamwira et
Nyakabwa, 2008).
Selon Ntamwira et Nyakabwa (2008) la végétation de Burhinyi est dans son ensemble forestier sauf dans le
Nord où on retrouve une savane. Elle est un prolongement du massif forestier d’Itombwe. L’étagement de cette
végétation se présente comme suit:
- une forêt équatoriale se développe jusqu’à 900 m d’altitude,
- au-delà de 900 m d’altitude se développe une forêt mésophile défrichée par l’homme en faveur des activités
agro-pastorales et qui ne reste qu’à l’état de vestige entre 1800 et 2400 m d’altitude,
- sur les flancs du mont Muhi, au Sud- Est, apparaît une forêt dense de bambous entre 2000 et 2900 m d’altitude,
- au-dessus de cette forêt de bambous se hisse une végétation d’arbustes et de graminées.

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Parc National de Kahuzi-Biega
Le Parc National de Kahuzi-Biega (PNKB) quant à lui s’étend du bassin du fleuve Congo près d’Itebero-Utu
jusqu’à sa frontière occidentale au nord-ouest de Bukavu. Dans les parties basses du Parc, le climat peut être
considéré comme uniformément chaud, aussi bien dans le courant d’une journée qu’annuellement (Fischer,
1993). Les précipitations sont très élevées, mais pas distribuées uniformément tout au long de l’année (Fischer,
1993). On assiste plutôt à deux saisons des pluies séparées par des saisons sèches : l’une de mai en juin, l’autre
d’octobre en décembre (Steinhauer-Burkart et Schaeffer, 1991). La température moyenne annuelle est de
20,5°C.
Au PNKB, les formations forestières sont délimitées suivant l’altitude de la manière suivante :
- Forêt ombrophile (750-1400 m) ;
- Forêt de transition (1400-1700 m) ;
- Forêt ombrophile de montagne (1700-2400 m) ;
- Forêt de bambous (2400-2600 m) ;
- Marais et tourbières ;
- Bruyères subalpines et Paramo (au-delà de 2600 m).
Figure 1. Localisation des sites d’étude sur la carte de la végétation et réserves de la RDC
Méthode d’étude
La méthode de transect a été utilisée lors de la récolte des données de la présente étude. Elle est une méthode
utilisée dans l’étude d’inventaire floristique selon Lee et Ann (2001). Elle consiste à tracer une ligne droite
orientée par une boussole, tracée par une machette (cela sans avoir endommagé la végétation) et mesurée par un
topofil (appareil indiquant la distance ou la longueur du transect). Cette dernière permet de traverser plusieurs
topographies et différentes altitudes dans la forêt. De part et d’autre du transect, les espèces de la famille des
Rubiaceae étaient inventoriées en notant chaque fois le type d’habitat et l’altitude à laquelle l’espèce est située.
Ceci nous a permis de connaitre la distribution des espèces suivant les tranches altitudinales ainsi que l’habitat.
Pour éviter une mauvaise estimation de la richesse des Rubiaceae dans nos sites de recherche, le choix des
endroits où placer les transects était aléatoire et spontané.
Analyse des données
En partant des variables ‘altitude’ et ‘habitat’, le test T par le calcul t et le test X
2
avec l’intervalle de confiance
de la moyenne à 95 % ont été appliqué sur 11 tranches d’altitude en utilisant le logiciel PAST afin de vérifier si

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l’altitude ainsi que l’habitat ont un impact sur la distribution des Rubiaceae, mais aussi d’avoir un aperçu sur la
diversité de nos sites d’étude. La localisation de nos sites d’étude a été faite par le logiciel DivaGIS (Figure 1).
RÉSULTATS
Connaissance taxonomique
Au total, 492 individus appartenant à 24 espèces et réparties en 16 genres de Rubiaceae ont été inventoriés sur
quatre monts (Tableau 1). Ces espèces sont en grande partie des sous-arbustes (71,01%). Elles ont une grande
représentation dans le sous-bois et s’associent bien avec d’autres espèces de cette strate. Celles qui sont
lianescentes : Rutidea syringoides (Webb.) Bremek., Pseudosabicea arborea (K.Schum.) N.Hallé, grimpent
parfois sur les gros arbres et ne vont aussi loin de 3 m. Les Rytigynia et Tricalysia sont ceux qui ont eu plus
d’espèces (3), la majorité des genres a une seule espèce.
Tableau 1. Liste des espèces inventoriées sur les 4 monts prospectés
Espèces Tshikonjola Kanagana Kahuzi Biega
Anthospermum usambarense K.Schum. - - x x
Chassalia subochreata (De Wild.) Robyns x x x x
Galiniera saxifraga (Hochst.) Bridson x x x x
Hedythyrsus thamnoideus (K.Schum.) Bremek. x - x x
Keetia angustifolia Bridson x x - -
Lasianthus kilimandscharicus K.Schum. x x - -
Otiophora pauciflora Baker x x x x
Oxyanthus speciosus DC. subsp. stenocarpus (K.Schum.)
Bridson - x x x
Oxyanthus troupinii Bridson - x x -
Pauridiantha kahuziensis Ntore - - x -
Pauridiantha paucinervis (Hiern) Bremek. - - x -
Pavetta pierlotii Bridson - - x -
Pavetta rwandensis Bridson x x x x
Pseudosabicea arborea (K.Schum.) N.Hallé x x - -
Psychotria mahonii C.H. Wright x x x x
Psychotria peduncularis (Salisb.) Steyerm. - - x -
Rutidea syringoides (Webb.) Bremek. - - x -
Rytigynia bagshawei (S.Moore) Robyns var. lebrunii
(Robyns) Verdc. - - x -
Rytigynia beniensis (De Wild.) Robyns - - - x
Rytigynia bridsoniae Verdc. subsp. kahurica Vercdc. - - x -
Tricalysia vanroechoudtii (Lubrun ex Van Roech.) Robbr. - - - x
Tricalysia anomala E.A.Bruce var. montana Robbr. x x x x
Tricalysia kivuensis Robbr. - - x x
Virectaria major K.Schum. x x x x
Distribution des espèces suivant les types d’habitats
Suivant les espèces végétales qui caractérisent nos quatre sites d’étude, trois types d’habitats ont été différenciés
: la forêt primaire, la forêt secondaire et des clairières dues à l’invasion de Sericostachys scandens Gilg. & Lopr.

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dans certains endroits. C’est dans la forêt primaire qu’il y a eu plus d’espèces de Rubiaceae (Figure 2). Les
Rubiaceae sont présentes dans les deux autres types d’habitats, mais avec une faible représentation.
Figure 2. Distribution des Rubiaceae dans les divers habitats prospectés
Diversité suivant les sites
L’étude réalisée sur les quatre monts, soit un transect par mont, a permis d’inventorier 24 espèces, qui sont
gardées à l’herbarium du Centre de Recherche en Sciences Naturelles de Lwiro (LWI). Du point de vue
diversité spécifique, le mont Kahuzi est celui qui a eu plus d’espèces (19) et une bonne diversité (Shannon_H :
2,55). Sept espèces (Pauridiantha kahuziensis, Pauridiantha paucinervis, Pavetta pierlotii, Psychotria
peduncularis, Rutidea syringoides, Rytigynia bagshawei var. lebrunii, et Rytigynia bridsoniae subsp. kahurica)
s’observent uniquement sur le mont Kahuzi. Signalons en passant que la première (Pauridiantha kahuziensis)
est endémique du mont Kahuzi. Cette richesse en Rubiaceae sur le mont Kahuzi a été confirmée par l’Analyse
en Composantes Principales (APC) réalisée sur les 4 sites investigués. La combinaison des axes ‘x’ PC3 et ‘y’
PC2, a montré que ce sont les monts Kahuzi et Biega qui ont eu plus d’information en ce qui est de la présence
des Rubiaceae sur les quatre monts prospectés (information générales : 62,07 %).

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Figure 3. Analyse en Composantes Principales (APC)
Distribution des Rubiaceae suivant les tranches d’altitude
L’application du test T (avec l’intervalle de confiance de la moyenne à 95 % et qui a été appliqué sur 11
tranches d’altitude) nous a permis de faire la comparaison de moyenne d’espèces par tranche altitudinale
(moyenne d’espèces par tranche 3,56, t = 7,49 et un p = 0,001** respectivement < 0,05). Ces résultats ont été
aussi confirmés par le test de la distribution normale qui a donné un X
2
de 9,22, p = 0,002** (< 0,05). Donc
l’altitude a un impact sur la distribution des Rubiaceae dans les forêts de montagne prospectées (Figure 4). Il a
été trouvé que la présence des Rubiaceae dans la forêt de montagne diminue au fur et à mesure qu’on monte en
altitude. La loi de rapport statue sur une diminution de la richesse spécifique avec une augmentation de l’altitude
(Stevens, 1992). Ces espèces sont plus présentes à moins de 2500 m d’altitude et sont plus abondantes dans le
sous-bois avec parfois une mono-dominance. Tel est le cas de l’espèce Chassalia subochreata (De Wild.)
Robyns avec des individus qui occupent une surface importante dans le sous-bois, surtout dans une végétation
intacte.
Tshikonjola
Kanagana
Kahuzi
Biega
Anthousamba
Chasssuboc
Galinisaxif
Hedythamn
Keetiasp.
Lasiantkilima
Otiophpauci
Pauridkahu
PauripauciPavetpierlo
Pseudosarb
Psychomaho
Psychpendicu
Rutidsyring
RytigbridsonRytigybagsh Rytigybenie
Tricalysvanr
Virectmajor
Oxyantspe
Oxyantroup
Pavetkivuen
-18 -12 -6 6 12 18 24 30 36
Component 3
-40
-32
-24
-16
-8
8
16
24
Component 2

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Figure 4. Distribution des Rubiaceae suivant les tranches d’altitudes
Il y a 7 espèces qui sont communes à toutes les tranches et à tous les sites prospectés. Il s’agit de : Pavetta
rwandensis Bridson, Psychotria mahonii C.H. Wright, Virectaria major K.Schum., Tricalysia anomala E.A.
Bruce var. montana Robbr., Chassalia subochreata (De Wild.) Robyns, Galiniera saxifraga (Hochst.) Bridson
et Otiophora pauciflora Baker.
DISCUSSION ET CONCLUSION
La famille des Rubiaceae est parmi celles qui ont une grande diversité surtout dans le monde tropical (Chen et
al., 2000; Davis et al., 2009). Balezi et al. (2008), avaient déjà récoltés 18 espèces de Rubiaceae et c’était la
famille qui avait un grand score dans leur étude sur l’écologie de Sericostachys scandens au PNKB. Selon Davis
et al. (2009) les Rubiaceae sont très répandues et se trouvent dans toutes les grandes régions du monde, sauf
dans l'Antarctique. Elles sont surtout un groupe des plantes sous les tropiques avec la plus grande diversité dans
les zones de basse et moyenne altitudes des forêts humides (4
ème
famille d’Angiospermes). Ils ont trouvé que
dans cette famille, le genre Psychotria a un plus grand nombre d’espèces (1834) et est le troisième genre
d’Angiospermes avec un nombre important d’espèces connues dans le monde. Dans les forêts prospectées,
seules 2 espèces de ce genre ont été inventoriées, il s’agit de Psychotria mahonii et Psychotria peduncularis ;
une étude plus élargie à tout le PNKB et dans les autres écosystèmes de la région donnerait plus d’information
sur ce genre. En rapport avec l’écologie de cette famille, Ntore (2008) et Davis et al. (2009) ont montré que les
Rubiaceae ont une distribution limitée à certaines régions et sont soumises à une extinction. C’est le cas de
l’espèce Pauridiantha kahuziensis Ntore, considérée vulnérable suite à son statut de conservation selon les
critères UICN : VU D1 (UICN, 2001). L’espèce se caractérise par une faible plasticité écologique et ne compte
que quelques individus qui forment une petite colonie en un point. Bien que notre étude n’ait pas pris une
grande étendue, il a été observé que les Rubiaceae ne sont pas favorables à des températures basses car à plus de
2500 m d’altitude, elles sont rares et parfois même absentes. Au fur et à mesure qu’on monte en altitude le
nombre des Rubiaceae diminue. Ce qui expliquerait leur rareté dans les régions tempérées et leur absence dans
la zone arctique. Elle est une famille très riche et beaucoup plus diversifiée en espèce dans les régions chaudes
(Davis et Figueiredo, 2007 ; Figueiredo, 2008 ; Mangambu et al., 2013 b). Fischer (1993) avait fait cette
observation au PNKB et il avait conclu que plusieurs espèces végétales avaient une limite de tolérance qu’elles
ne peuvent jamais dépassée. Ce qui expliquerait même de zones de végétations qui se forment suivant le
gradient altitudinal. Mais en tenant compte de la vulnérabilité de la famille (telle que signalé par Davis et al.,
2009), ces plantes sont soumises à une surexploitation surtout dans la forêt communautaire de Rwaga-Nirindja
où elles sont utilisées comme tuteurs dans l’agriculture et leurs tiges sont utilisées comme bois de chauffe.

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L’écologie des Rubiaceae reste encore mal connue, selon Chen et al. (2000) les Rubiaceae sont en majorité des
plantes terrestres, mais parfois aussi épiphytes. Au PNKB comme dans la forêt communautaire de Rwaga-
Nirindja, aucune espèce épiphyte de cette famille n’a été inventoriée alors que plusieurs autres espèces
d’Angiospermes se sont montrées parfois épiphytes et terrestres ; c’est le cas par exemple des Balsaminaceae.
Une étude étendue sur tout le PNKB et les autres écosystèmes de la région est souhaitable, surtout que la grande
partie des forêts de montagne de l’Est de la RDC appartient à la région du Rift-Albertin ; une région reconnue
pour sa grande diversité biologique et son taux d’endémisme élevé.
REMERCIEMENTS
Les auteurs remercient vivement le Field Museum de Chicago pour avoir financé les travaux de terrain dans la
forêt communautaire de Rwaga-Nirindja dans la collectivité chefferie de Burhinyi. Ils remercient également
toutes les autorités du Parc National de Kahuzi-Biega pour leur avoir facilité l’entrée au parc.
RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES
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