CHAPITRE III : PRESENTATION DES RESULTATS

III.1. Diversité du sous-bois 

Au total, 84 espèces ont été inventoriées dans le sous-bois des plantations étudiées dont 32 espèces ligneuses (Tableau A3 en Annexe) : Albizia gummifera, Alcornea cordifolia, Allophylus africanus, Bridelia micrantha, Calliandra sp, Clusia sp., Cassia floribunda, Cinchona legderiana, Crotalaria indica, Erythrina abyssinica, Ficus elastica, Ficus vallisclhoudae, Harungana madagascariensis, Jansmimum fluminense, Lantana camara, Macaranga      neomilbraediana,        Maytenus         arguta,             Maytenus         acuminata,Phytolacca dodecandra, Psychotrya mahonii, Psidium guayava, Rubia cordifolia, Rhychelytrum repens, Sesbania sesban, Sida acuta, Solanum angustispinosum, Tithonia diversifolia, Tephrosia vogelii, Tragia brevipens, Triumfetta sp., Vernonia amygdalina et Vernonia mericulifera. La diversité en espèces selon les plantations forestières est présentée à la figure 2.  

Figure 2: Diversité de plantations étudiées. Euca (5-10) : Eucalyptus spp de 5 à 10 ans, Euca (10-20) : Eucalyptus spp de 10 à 20 ans, Euca (5) : Eucalyptus spp de moins de 5ans, Euca (>20) : Eucalyptus spp de plus de plus de 20ans, Casua (5-10) : Casuarina equisetifolia de 5 à 10ans, Maeso (5ans) : Masopsis eminii de moins de 5ans, Maeso (10-20) :  Maesospis eminii de 10 à 20 ans, Maeso>20 : Maesopsis eminii supérieur à 20.

L’analyse de la variance montre qu’il y a une différence entre les plantations en termes d’espèces du sous-bois (F=3, 1 ; p = 0,02).  Les Eucalyptus sp.   > 20 ans ont plus d’espèces (113) suivies de Casuarina equisetifolia  de 5-10 ans  (103) et des Eucalyptus sp de10-

20ans (82). Les plantations de Maesopsis eminii  de moins de 5 ans ont moins d’espèces (51) à l’unité d’échantillonnage suivies de Maesopsis eminii > 20ans (62). 

L’indice  de similitude de Jaccard (figure 3)  fait ressortir les relations de ressemblance entre les différentes plantations forestières en rapport avec leurs espèces de sous-bois.  

Figure 3: Dendrogramme de similarité de Jaccard entre les plantations forestières. Euca (5-10) : Eucalyptus spp de 5 à 10 ans, Euca (10-20) : Eucalyptus spp de 10 à 20 ans, Euca (5) : Eucalyptus spp de moins de 5ans, Euca (>20) : Eucalyptus spp de plus de plus de 20ans, Casua (5-10) : Casuarina equisetifolia de 5 à 10ans, Maeso (5ans) : Masopsis eminii de moins de 5ans, Maeso (10-20) :  Maesospis eminii de 10 à 20 ans, Maeso>20 : Maesopsis eminii supérieur à 20 ans.

De cette figure, on note que les plantations se regroupent selon leur type. Les plantations de

Maesopis eminii sont proches entre elles à environs 30%  avec celles de 5 ans et 10-20 ans (plus proche à 65%) et se distinguent des plantations d’Eucalyptus spp. et de Casuarina equisetofolia. Les plantations d’Eucalyptus spp  < 5 ans, de 5-10 ans et celles 10-20 ans ont une similarité d’environ 40%. On remarque que les plantations d’Eucalyptus sont proches à celles de Casuarina equisetifolia  à environ 28%.  Ainsi, les espèces diffèrent selon les plantations. Les espèces : Acanthus spp, Achyranthes aspera, Ageratum conyzoides, Albizia gummifera, Bidens pilosa, Bothriocline ugandensis, Bothriocline longipes, Calliandra spp, Cana indica, Cassia floribunda, Cinchona ledgeriana, Commelina diffusa, Crassocephalum monteosum, Cyathulea maniana, Digitaria vestida, Dissotis rutundifolia, Dicranelepis linearis, Erythrina abyssinica, Harungana madagascariensis, Hyparenia spp., Impetiens burtonii, Justicia flava, Lantana camara, Leonotis nepataefolia, Mirabilis jalapa, Panicum maximum,Panicum purpureum, Pteridium aquilinum, Rubus steudneri, Rhychelyctrum repens, Setaria barbata, Sida acuta, Sinecio mannii, Solanum angustispinosum, Tithonia diversifolia, Tragia brevipens, Tripsicum spp, Vernonia amedgalina sont typiques des plantations d’Eucalyptus spp  toutes les classes d’âges confondus (Tableau A2 en Annexe). Seules les Albizia gummifera, Calliandra, Cassia floribunda, Cinchona ledgeriana, Erythrina abyssinica, Harungana madagascariensis, Lantana camara, Tragia brevipens, Vernonia amegdalina  sont des espèces ligneuses. Les plantations de Casuarina equisetifolia ont en commun les espèces suivantes: Ageratum conyzoide, Aspelia sp., Bridelia micrantha, Calliandra, Cassia floribunda, commelina diffusa, Cinchona ledgeriana, Crassocephalum montuosum, Digitaria vestida, Dissotis hensii, Eriosema buchananii, Harungana madagascariensis, Justicia flava, Lantana camara, Maytenus arguta, Oplismenus hirtellus, Panicum maximum, Panicum passilum, Pleridium aquilinum, Psidium guayava, Rubus steudneri, Solanum angustipilosum, Triumfetta spp.

III.2. Structure de la végétation des plantations 

III.1.2.1. Comparaison des paramètres structuraux selon les classes d’âge des  plantations d’Eucalyptus spp.

Entre les différentes plantations d’Eucalyptus, la structure de la végétation varie selon l’âge. Le nombre d’individus (F = 10, 4 ; p < 0,001), la hauteur moyenne  (F= 29,5 ; p< 0,001), la surface terrière ( F= 31,8 ; p< 0,001),  le diamètre moyen (F= 39,4 ; p<0,001) et le facteur d’élancement (F= 4,6 ; p = 0,01) diffèrent entre les classes d’âge de plantations d’Eucalyptus spp pendant que la densité du bois ne diffère signification selon l’âge (F= 1,8 ; p=0,17)  (Figure 4).

Figure 4: comparaison des variables structurales selon les classes d’âge de plantations (a) Nombre d’individus (b) hauteur moyenne (c) diamètre moyen (d) facteur d’élancement (e) surface terrière (f) densité du bois. Les lettres identiques entre classes pour une même variable montrent qu’il  n’y a pas de différence.

Cette figure montre qu’on a beaucoup plus d’individus d’arbres dans les plantations jeunes (< 10 ans) que dans les plantations âgées (> 10 ans). La hauteur des arbres et le diamètre moyen sont plus grands lorsque l’âge de la plantation augmente. Ceci se confirme par la valeur de facteur d’élancement (rapport hauteur sur diamètre) (Fig 4d). Les plantations de plus de 20 ans d’Eucalyptus spp ont une surface terrière plus importante comparée aux autres plantations. 

III.1.2.2. Comparaison des paramètres structuraux des plantations témoins

Les valeurs (moyenne ± écart-type) de nombre d’individus, de la surface terrière (ST), de la hauteur moyenne, du diamètre moyen ainsi que de la densité anatomique moyenne (WGS) sont présentées au tableau 4 pour les plantations de Maesopsis emnii et de Casuarina equisetifolia.

Tableau 4:Variation des paramètres structuraux selon l’âge des plantations de Maesopsis emnii et de Casuarina equisetifolia.

Paramètres		Maesopsis eminii		Casuarina equisetifolia
Classe d’âge	< 5 ans	10-20 ans	> 20 ans	5-10 ans
Ni (400m²)	12,33 ±  2,08	22±0,00	21,67±12,5	22,67±1,15
ST	4,25±1,06	43,62±0,00	49, 42±20,05	37,46±1,63
WGS	0,432±0,017	0,483±0,000	0,524±0,067	0,803±0,0102
Hauteur moyenne	6,99±0,47	12,32±0,00	14,78±2,89	17±1,57
Diamètre moyen	12,2±0,52	22,92 ± 0,00	31,81±10,92	28,36±1,25

En effet, le nombre d’individus varie selon l’âge et le type de plantations (p < 0.001). Les

Casuarina equisetifolia  (5-10 ans) présentent un nombre élevé  d’individus (22,67±1,15) et les plantations  de Maesopsis eminii < 5 ans présentent un petit nombre d’individus (12,33± 

2,08). La surface terrière à l’hectare est grande chez les Maesopsis eminii > 20 ans (49, 42±20,05) suivie de Casuarina equisetifolia  de 5-10 ans (37,46±1,63).  Les Maesopsis eminii < 5 ans ont une petite surface terrière sur l’ensemble (4,25±1,06). La hauteur moyenne varie aussi en fonction de l’âge des plantations. Les vieux Casuarina equisetifolia  présentent une hauteur considérable (17±1,57) suivies de vieux Maesopsis eminii (14,78±2,89). Le diamètre augmente également en fonction de l’âge.  III.1.2.3. Structure diamétrique des plantations d’Eucalyptus spp.

Le nombre d’individus suivant la taille en diamètre est présenté à la figure 5 et au tableau 5. 

Figure 5: Structure diamétrique des plantations d’Eucalyptus spp.

En effet, la structure diamétrique des plantations est différente selon l’âge. Les plantations de moins de 5 ans et celles situées entre 5-10 ans  ont beaucoup d’individus de faible diamètre (< 15cm) comparativement aux plantations de 10-20 ans et > 20 ans qui détiennent les individus de diamètre important (> 35cm). En analysant le tableau 5 ci -dessous, les plantations <5ans ont environ 94% des individus de moins de 15cm et celles de 5-10 ans qui comptent jusqu’à 77%. Pour les plantations de plus de 20ans on note 4,7% des individus de moins de 15 cm. Les individus de diamètre de plus de 25cm, sont mieux représentés au niveau des plantations de plus de 20ans (environs 80%) 

 Tableau 5: Pourcentage d’individus par classe diamétrique en plantation d’Eucalyptus

Classes		<5ans		05-10ans			10-20ans			>20ans
	NI		%	NI	%	NI		%	NI		%
05-15	569		94,4	477	77,1	156		41,71	13		4,7
15-25	34		5,6	141	22,8	137		36,63	70		25,5
25-35	0		0,0	1	0,2	57		15,24	71		25,8
35*-45	0		0,0	0	0,0	18		4,81	37		13,5
> 45	0		0,0	0	0,0	6		1,60	84		30,5
Total	603		100	619	100	374		100	275		100

Les plantations de Maesopsis eminii et Casuarina equisetofilia présentent également une structure similaire (Tableau 6). Les plantations de Casuarina equisetifolia n’ont pas de jeunes poussent (< 15 cm) ni les individus de diamètre > 45cm du fait que l’espèce ne régénère pas naturellement comparativement aux Eucalyptus sp mais aussi, il y a une grande concentration des individus dans la classe diamétrique supérieure à 25 cm, suivie de la structure diamétrique comptant les individus de plus de 15 cm.

Tableau 6:Structure des plantations de Maesopsis eminii et Casuarina equisetifolia

Classes		Maesopsis eminii		Casuarina equisetifolia
	<5ans	10-20ans	>20ans	5-10ans
05*-15	28	14	25	0
15*-25	8	0	10	20
25*-35	1	0	5	36
35*-45	0	0	6	11
> 45	0	8	16	0

Les Maesopsis eminii présentent la structure similaire à celle des plantations d’Eucalyptus sp pour l’âge de < 5 ans. Ses plantations de plus de 20 ans présentent la structure diamétrique d’une végétation en progression (Tableau A1 en annexe). 

III.3 Variation de la biomasse au sein des plantations forestières

En considérant uniquement les plantations des Eucalyptus spp, on note que la biomasse diffère au sein des  plantations d’Eucalyptus spp selon l’âge de la plantation (F=25,6 ; p < 0,001). Les plantations de plus de 20 ans ont des quantités importantes comparées aux autres plantations (Figure 6a). Ces mêmes plantations pourraient émettre plus de quantité équivalente moyenne de CO₂ dans l’atmosphère (Figure 6b). 

Figure 6:Variation de carbone (a) et de CO2 (b) suivant l’âge des plantations d’Eucalyptus spp.

La comparaison de la quantité de carbone entre les différentes plantations est présentée au tableau 7.

Tableau 7 : Comparaison de la quantité de carbone entre les différentes plantations

Couple de plantations		Post anova de Turkey
<5 ans  Maesopsis eminii	< 5 ans Eucalyptus spp	0,999
>20 ans  Maesopsis eminii	<5 ans Eucalyptus spp	0,102
10 à 20 ans Maesopsis eminii	<5ans Eucalyptus spp	0,271
5 à10 ans Casuarina equisetifolia	<5ans Eucalyptus spp	0,025
>20 ans Eucalyptus spp	<5ans Maesopsis eminii	0,000
> 20 ans Maesopsis eminii	<5ans Maesopsis eminii	0,107
10 à 20 ans  Eucalyptus spp	<5ans Maespsis eminii	0,228
10 à 20ans Maesopsis eminii	<5ans Maesopsis eminii	0,244
5 à 10ans Casuarina equisetifolia	<5ans Maesopsis eminii	0,034
5 à 10 Eucalyptus spp	<5 ans Maesopsis eminii	0,835
> 20ans Maesopsis eminii	>20 ans Eucalyptus spp	0,015
10 à 20ans Maesopsis eminii	>20ans Eucalyptus spp	0,004
5 à 10ans Casuarina equisetifolia	>20 ans Eucalyptus sp	0,067
10 à 20ans Eucalyptus spp	>20ans Maesopsis eminii	0,975
10 à 20ans Maesopsis eminii	>20 ans Maesopsis eminii	1,000
5 à 10ans Casuarina equisetifolia	>20 ans  Maesopsis eminii	1,000
5 à 10ans Eucalyptus spp	>20 ans Maesopsis eminii	0,472
10 à 20ans  Maesopsis eminii	10 à 20ans Eucalyptus spp	1,000
5 à 10ans Casuarina equetifolia	10 à 20ans Eucalyptus spp	0,767
5 à 10ans Casuarina equisetifolia	10 à 20ans Maesopsis eminii	0,983
5 à 10ans Eucalyptus spp	10 à 20ans Maesopsis eminii	0,783
5 à 10 ans Eucalyptus spp	5 à 10ans Casuarina equisetifolia	0,178

Statistiquement, il découle de ce tableau 7 des différences significatives observées au sein des divers couples formés quant à leur quantité de carbone accumulée. Par exemple, les couples de Casuarina equisetifolia (5 à 10 ans) et de Maesopsis eminii de moins de 5ans, celui de Casuarina equisetifolia  (5à 10 ans) et Eucalyptus sp <5ans et celui de Maesopsis eminii (>20ans) et des Eucalyptus spp (>20 ans) ont de quantité différente. Le couple constitué Eucalyptus sp (>20ans)  et de Maesopsis eminii (<5 ans) présente une différence hautement significative. Une différence très significative se remarque également entre les  Maesopsis eminii (10 à 20 ans) et Eucalyptus spp (>20ans). Les autres couples de plantations ne signalent pas de différence de quantité de carbone statistiquement.

III.4. Relation entre la structure diamétrique et le carbone

La structure diamétrique influence la quantité de carbone différemment selon l’âge de plantations. Le tableau 8 reprend la somme de la relation existante entre la structure diamétrique et le carbone.

Tableau 8 : Relation entre structure diamétrique et le carbone

Classes	<5ans		05-10ans		10-20ans		>20ans
	AGB	%	AGB	%	AGB	%	AGB	%
05*-15	189,95	83,84	291,52	57,26	87,81	10,50	4,97	0,21
15*-25	36,62	16,16	213	41,84	282,85	33,82	196,64	8,27
25*-35	0	0	4,62	0,91	253,62	30,32	389,48	16,38
35*-45	0	0	0	0	150,5	18,00	373,57	15,71
> 45	0	0	0	0	61,56	7,36	1412,60	59,42
Total	226,57	100	509,14	100	836,34	100	2377,26	100

En effet, en considérant les parcelles des plantations des Eucalyptus spp, on note que la quantité totale de carbone dans les jeunes plantations (moins de 5 jusqu’à 10 ans) est plus concentrée au niveau des individus de diamètre de moins de 15 cm (soit 84 % pour plantation < 5 ans et 57 % pour plantations de 5-10 ans). Pour les plantations de plus de 20 ans, la quantité de carbone est plus accumulé par les individus de taille supérieure à 25cm (soit environ 90% de carbone).  

Le carbone est corrélé positivement avec le diamètre moyen (r = 0,82 et p = 0,001), la hauteur moyenne (r = 0,92 et p = 0,001), la surface terrière (r = 0,82 et p = 0,001) et corrélé négativement avec le nombre d’individus à la parcelle (r = -0,50 et p = 0,001). Le carbone n’est pas corrélé ni avec le facteur d’élancement (r = - 0,23 et p = 0,21) ni avec la densité anatomique du bois (r = 0,01 et p = 0,93) (figure 7).

Nombre d’individus                    Diamètre moyen (cm)

Hauteur moyenne (m)                     Densité anatomique (g/cm3)

Surface terrière (m²/ha)                   Facteurs d’élancement           

Figure 7:Relation entre le carbone et le nombre d’individus (a), le diamètre moyen (b), la hauteur moyenne (c), la densité anatomique (d),  la surface terrière (e)  et les facteurs d’élancement (f).