La structuration spatiale de la diversité floristique constitue un outil de base pour la gestion durable des forêts tropicales. La complexité des forêts tropicales s’accommode mal des généralisations et des extrapolations qui aboutissent le plus souvent à des résultats imprévisibles. La présente étude a pour but (1) d’identifier les groupements végétaux des forêts matures de terre ferme de la RBD et partitionner la variance floristique ;(2) de comparer les forêts matures de terre ferme de la RBD à d’autres forêts tropicales sur la base de la diversité, de la structure et de la dominance des taxons; (3) d’évaluer la structuration spatiale de la diversité dans les forêts à Gilbertiodendron dewevrei de la RBD; (4) d’évaluer l’influence des densités de Raphia regalis sur la diversité des forêts matures de terre ferme de la RBD; (5) de déterminer le statut phytogéographique des forêts à Coula edulis du sud-est Cameroun ;(6) de Comparer les différents types forestiers de forêts matures de terre ferme du sud-est Cameroun sur la base de la diversité et de la structure. La Réserve de Biosphère du Dja (RBD) ainsi que le massif forestier Ngoyla Mintom font partie sont faiblement perturbés par les activités anthropiques et font partie de l’initiative de conservation transfrontalière TRIDOM. La variance floristique dans la RBD est principalement expliquée par les distances géographiques, l’indice de continentalité et la topographie. La part de variance floristique non expliquée est élevée et due aux facteurs stochastiques et à l’hétérogénéité environnementale non détectée. La diversité locale dans les forêts matures de terre ferme de la RBD est élevée, bien que n’atteignant pas les degrés extrêmes observés dans certaines forêts tropicales d’Asie et d’Amérique du Sud. La diversité de différenciation est faible et positivement corrélée aux distances géographiques. Quelques taxons sont dominants tandis que le nombre d’espèces rares est élevé. Dans les forêts à Gilbertiodendron dewevrei, les strates arborescentes sont moins diversifiées que celles des forêts hétérogènes aussi bien à l’échelle locale qu’à celle du site. A surface égales, les strates herbacées des forêts monodominantes sont aussi diversifiées que celles des forêts hétérogènes. La diversité de différenciation est négativement corrélée à l’amplitude de la monodominance et aux distances géographiques même en absence des effectifs de Gilbertiodendron dewevrei. Raphia regalis influence négativement les densités dans les strates arborescentes, contribuant ainsi à une diversité locale artificiellement élevée. Les forêts à Coula edulis du sud-est Cameroun correspondent à la continuité de la partie continentale du bas-guinéen. Le district congolais du Dja suit les contours de la rivière dont il porte le nom. Les types forestiers matures de terre ferme du sud-est Cameroun diffèrent aussi bien du point de vu de leur structure que de leurs diversités à différentes échelles. Toute intervention doit tenir compte des spécificités de chacune d’entre elles. Les taux élevés d’espèces rares et la faible diversité des forêts à Gilbertiodendron dewevrei, l’isolement relatif des forêts à Coula edulis du district congolais du Dja, les faibles densités d’espèces arborescentes dans les forêts à Raphia regalis et le statut conservatoire de l’espèce dominante, la diversité élevée des forêts mixtes à l’échelle du sud-est Cameroun et du bassin du Congo. / Doctorat en Sciences agronomiques et ingénierie biologique / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Les recherches récapitulées dans cette thèse de doctorat ont porté sur les causes de l’organisation spatiale des végétations périodiques. Ces structures paysagères aux motifs réguliers, tachetés, tigrés ou labyrinthiques, d’échelle décamétrique à hectométrique, couvrant des étendues considérables sur au moins trois continents, constituent un cas d’école dans l’étude des processus endogènes présidant à l’hétérogénéité du couvert végétal. Ces structures prennent place sur un substrat homogène, mis à part la rétroaction du couvert lui-même, et sont marquées par des écotones abrupts et la persistance d’une proportion considérable de sol nu. Plusieurs modèles ont mis en avant l’existence possible d’un phénomène d’auto-organisation du couvert, qui verrait une structure d’ensemble émerger des interactions locales entre individus. Ces modèles se basent sur le jeu simultané de la consommation de la ressource (compétition) et de l’amélioration de l’un ou l’autre des éléments du bilan de la même ressource par le couvert (facilitation). La condition à l’existence d’une structure d’ensemble spatialement périodique et stable réside dans une différence entre la portée de la compétition (plus grande) et celle de la facilitation. L’apparition de ces structures est modulée par le taux de croissance biologique, qui est le reflet des contraintes extérieures telles que l’aridité, le pâturage ou la coupe de bois. Le modus operandi des interactions spatiales supposées entre individus reste largement à préciser.<p>Nos recherches ont été menées au sud-ouest de la République du Niger, à l’intérieur et dans les environs du parc Régional du W. Trois axes ont été explorés :(i) Une étude de la dépendance spatiale entre la structure de la végétation (biovolumes cartographiés) et les paramètres du milieu abiotique (relief, sol), sur base d’analyses spectrales et cross-spectrales par transformée de Fourier (1D et 2D). (ii) Une étude diachronique (1956, 1975 et 1996) à large échelle (3000 km²) de l’influence de l’aridité et des pressions d’origine anthropique sur l’auto-organisation des végétations périodiques, basée sur la caractérisation de la structure spatiale des paysages sur photos aériennes via la transformée de Fourier en 2D. (iii) Trois études portant sur les interactions spatiales entre individus :En premier lieu, via l’excavation des systèmes racinaires (air pulsé) ;Ensuite, par un suivi spatio-temporel du bilan hydrique du sol (blocs de gypse) ;Enfin, via le marquage de la ressource par du deutérium. <p>Nous avons ainsi pu établir que les végétations périodiques constituent bien un mode d’auto-organisation pouvant survenir sur substrat homogène et modulé par les contraintes climatiques et anthropiques. Un ajustement rapide entre l’organisation des végétations périodiques et le climat a pu être montrée en zone protégée. La superficie et l’organisation des végétations périodiques y ont tour à tour progressé et régressé en fonction d’épisodes secs ou humides. Par contre, en dehors de l’aire protégée, la possibilité d’une restauration du couvert semble fortement liée au taux d’exploitation des ressources végétales. Ces résultats ont d’importantes implications quant à la compréhension des interactions entre climat et écosystèmes et à l’évaluation de leurs capacités de charge. La caractérisation de la structure spatiale des végétations arides, notamment par la transformée de Fourier d’images HR, devrait être généralisée comme outil de monitoring de l’état de ces écosystèmes. Nos études portant sur les modes d’interactions spatiales ont permis de confirmer l’existence d’une facilitation à courte portée du couvert végétal sur la ressource. Cependant, cette facilitation ne semble pas s’exercer sur le terme du bilan hydrique traditionnellement avancé, à savoir l’infiltration, mais plutôt sur le taux d’évaporation (deux fois moindre à l’ombre des canopées). Ce mécanisme exclut l’existence de transferts diffusifs souterrains entre sols nu et fourrés. Des transferts inverses semblent d’ailleurs montrés par le marquage isotopique. L’étude du bilan hydrique et la cartographie du micro-relief, ainsi que la profondeur fortement réduite de la zone d’exploitation racinaire, jettent de sérieux doutes quant au rôle communément admis des transferts d’eau par ruissellement/diffusion de surface en tant que processus clé dans la compétition à distance entre les plantes. L’alternative réside dans l’existence d’une compétition racinaire de portée supérieure aux canopées. Cette hypothèse trouve une confirmation tant par les rhizosphères excavées, superficielles et étendues, que dans le marquage isotopique, montrant des contaminations d’arbustes situés à plus de 15 m de la zone d’apport. De même, l’étude du bilan hydrique met en évidence les influences simultanées et contradictoires (facilitation/compétition) des ligneux sur l’évapotranspiration.<p>/<p><p>This PhD thesis gathers results of a research dealing with the causes of the spatial organisation of periodic vegetations. These landscape structures, featuring regular spotted, labyrinthine or banded patterns of decametric to hectometric scale, and extending over considerable areas on at least three continents, constitute a perfect study case to approach endogenous processes leading to vegetation heterogeneities. These patterns occur over homogeneous substratum, except for vegetation’s own feedbacks, and are marked by sharp ecotones and the persistence of a considerable amount of bare soil. A number of models suggested a possible case of self-organized patterning, in which the general structure would emerge from local interactions between individuals. Those models rest on the interplay of competitive and facilitative effects, relating to soil water consumption and to soil water budget enhancement by vegetation. A general necessary condition for pattern formation to occur is that negative interactions (competition) have a larger range than positive interactions (facilitation). Moreover, all models agree with the idea that patterning occurs when vegetation growth decreases, for instance as a result of reduced water availability, domestic grazing or wood cutting, therefore viewing patterns as a self-organised response to environmental constraints. However the modus operandi of the spatial interactions between individual plants remains largely to be specified.<p>We carried out a field research in South-West Niger, within and around the W Regional Park. Three research lines were explored: (i) The study of the spatial dependency between the vegetation pattern (mapped biovolumes) and the factors of the abiotic environment (soil, relief), on the basis of spectral and cross-spectral analyses with Fourier transform (1D and 2D). (ii) A broad scale diachronic study (1956, 1975, 1996) of the influence of aridity and human induced pressures on the vegetation self-patterning, based on the characterisation of patterns on high resolution remote sensing data via 2D Fourier transform. (iii) Three different approaches of the spatial interactions between individuals: via root systems excavation with pulsed air; via the monitoring in space and time of the soil water budget (gypsum blocks method); and via water resource labelling with deuterated water.<p>We could establish that periodic vegetations are indeed the result of a self-organisation process, occurring in homogeneous substratum conditions and modulated by climate and human constraints. A rapid adjustment between vegetation patterning and climate could be observed in protected zones. The area and patterning of the periodic vegetations successively progressed and regressed, following drier or wetter climate conditions. On the other hand, outside protected areas, the restoration ability of vegetation appeared to depend on the degree of vegetation resource exploitation. These results have important implications regarding the study of vegetation-climate interactions and the evaluation of ecosystems’ carrying capacities. Spatial pattern characterisation in arid vegetations using Fourier transform of HR remote sensing data should be generalised for the monitoring of those ecosystems. Our studies dealing with spatial interaction mechanisms confirmed the existence of a short range facilitation of the cover on water resource. However, this facilitation does not seem to act through the commonly accepted infiltration component, but rather on the evaporative rate (twice less within thickets). This mechanism excludes underground diffusive transfers between bare ground and vegetation. Inverse transfers were even shown by deuterium labelling. Water budget study and micro-elevation mapping, along with consistent soil shallowness, together cast serious doubts on the traditional mechanism of run-off/diffusion of surface water as a key process of the long range competition between plants. An alternative explanation lies in long range root competition. This hypothesis find support as well in the excavated root systems, shallow and wide, as in isotopic labelling, showing contaminations of shrubs located up to 15 m of the irrigated area. Water budget study also evidenced simultaneous contradictory effects (facilitation/competition) of shrubs on evapotranspiration.<p> / Doctorat en sciences agronomiques et ingénierie biologique / info:eu-repo/semantics/nonPublished

This work analyzes the geographical networks and the phytogeographical potential for beekeeping in Sergipe the light of geographical networks as a category of analysis, with the empirical cut territories planning: the High Wilderness, with highlights for municipalities Canindé de São Francisco, Poço Redondo, Porto da Folha, Nossa Senhora da Glória e Nossa Senhora de Lourdes; Agreste Central (Frei Paulo); Sul Sergipano (Estancia and Salgado); Centro Sul (Lagarto, Poço Verde and Tobias Barreto); and, Baixo São Francisco (Brejo Grande). The research took place from bibliographic, documental and census on the theme addressed; fieldwork from visits to productive territories that have phytogeographical potential for beekeeping; semi-structured interviews with the actors who are part of the network and beekeeping with representatives warehousing and cooperatives beekeepers, application of cartographic techniques for the preparation of maps, land and tabulation, and analysis and interpretation of information. The geographical networks of beekeeping are configured in networks of production, marketing, financial, technical, scientific and informational whose analysis reveals the existence of phytogeographical potential in forest remnants able to meet the practice and development of beekeeping in Sergipe. However, besides the weather, the factors of structural and organizational hamper the growth of this activity: the lack of synergy between actors constituents of the network, the lack of professionalism on the part of beekeepers, though they have technical knowledge, still practice activity amateur way, and insufficient processing units (House of Honey) built based technical standards set by government agencies, among others. To target the growth and strengthening of beekeeping are needed structural improvements, such as: scientific-technical support, financial and informational effective government bodies; structuring and creation of units of extraction and processing of bee products; structuring and organization of beekeepers´ associations and their inclusion in the Federation of beekeepers of Sergipe; strengthening commercialization via creation of warehousing in Sergipe, providing areas for Community production in areas with phytogeographical potential initiated by the government (federal, state and local), creation of partnerships between landowners and beekeepers via government agencies offering benefits to the owners , and , after the effective structuring of geographical networks, enabling the creation of a Technological Center beekeeping in partnership with the State of Bahia to meet the interior of Bahia and Sergipe since the geographical networks beekeeping sergipana beyond its boundaries in search of phytogeographical potential. These strategies provide the desired consolidation of Local Productive Arrangement (APL) in the context of state and Local Territorial System (SLOT) locally. / Esse trabalho visa analisar as redes geográficas e o potencial fitogeográfico para atividade apícola em Sergipe à luz das redes geográficas enquanto categoria de análise, tendo como recorte empírico os territórios de planejamento: o Alto Sertão, com destaques para os municípios de Canindé de São Francisco, Poço Redondo, Porto da Folha, Nossa Senhora da Glória e Nossa Senhora de Lourdes; Agreste Central (Frei Paulo); Sul Sergipano (Estância e Salgado); Centro Sul (Lagarto, Poço Verde e Tobias Barreto); e, Baixo São Francisco (Brejo Grande). A pesquisa ocorreu a partir de levantamento bibliográfico, documental e censitário acerca da temática abordada; pesquisa de campo a partir de visitas aos territórios produtivos que dispõe de potencial fitogeográfico para a apicultura; entrevistas semiestruturadas com os atores que fazem parte da rede apícola e com representantes de entrepostos e cooperativas de apicultores; aplicação de técnicas cartográficas para elaboração dos mapas; ordenamento e tabulação dos dados; e, análise e interpretação das informações. As redes geográficas da apicultura encontram-se configurada em redes de produção, de comercialização, financeira, técnica, científica, e informacional cujas análises evidenciam a existência de potencial fitogeográfico nos remanescentes florestais capazes de atender a prática e o desenvolvimento da apicultura em Sergipe. Entretanto, além das condições climáticas, os fatores de caráter estrutural e organizacional dificultam o crescimento dessa atividade: a falta de sinergia entre atores constituintes da rede; a inexistência de profissionalismo por parte dos apicultores, que embora tenham conhecimentos técnicos, ainda praticam a atividade de forma amadora; e quantidade insuficiente de unidades de beneficiamento (Casa do Mel) edificadas com base nas normas técnicas estabelecidas pelos órgãos governamentais, dentre outros. Para almejar o crescimento e fortalecimento da apicultura são necessárias melhorias estruturais, como: apoio técnico-científico, informacional e financeiro efetivos pelos órgãos governamentais; estruturação e criação de unidades de extração e beneficiamento dos produtos apícolas; estruturação e organização das associações de apicultores e sua inclusão na Federação de Apicultores de Sergipe; fortalecimento da comercialização via criação de entreposto em Sergipe; disponibilização de áreas para produção comunitária nos territórios com potencial fitogeográfico por iniciativa do governo (federal, estadual e local); realização de parcerias entre proprietários de terras e apicultores via órgãos governamentais oferecendo benefícios aos proprietários; e, após a estruturação efetiva das redes geográficas, viabilizar a criação de um Centro Tecnológico da Apicultura em parceria com o Estado da Bahia visando atender o sertão sergipano e baiano já que as redes geográficas da apicultura sergipana ultrapassam seus limites territoriais em busca de potencial fitogeográfico. Essas estratégias proporcionarão a consolidação do almejado Arranjo Produtivo Local (APL) no contexto estadual e do Sistema Local Territorial (SLOT) no âmbito local.

Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Based on the systemic approach of the landscape and social uses, analyzed the urban environmental quality of the city of Garanhuns from indicators of the public green areas. The indicators make it possibility to analyze and visualize the public green areas in the urban landscape of Garanhuns, acting as qualitative and quantitative indicators. The objective of the research is to analyze the environmental quality of the city of Garanhuns through indexes applied to public green areas and their social uses. The landscape corresponds to an inheritance of natural elements and human constructions on a natural substrate of different historical moments in an environmental system open to internal and external energy exchanges under constant anthropic influence. From this perspective the environmental quality made possible by the public green areas contributes to certain balance in the relationship between society and nature. The methodological procedures involved the theoretical contextualization of the theme, field research, elaboration of cartographic material, use of available tools and operationalized in Geographic Information Systems (GIS). Through these procedures and established parameters, it was observed the spatialisation of green areas, the phytogeographic dynamics, tree density and shading indices, the surface temperature variation, the urban densification and social uses such as environmental quality indicators here analyzed. The results showed that the presence of vegetation is a factor for a balanced environmental system and that tree diversity offers greater plasticity and beautifies the urban landscape. The dominance of the vegetation of the green areas studied is the 66.7% predominant by exotic origin; two of the public green areas are 100% composed of exotic afforestation; only 33.3% of the studied spaces present dominance by native species. The better the index the higher the quality of green areas. However, even if some index did not have was framed at the expected parameter, this not evidenced a lower environmental quality, case the vegetation of the AVPs was in harmony with the public equipments and the passage tracks. This was verified in some squares that reached tree diversity indices below one arboreal individual per square meter or shading indices less than 30% for commercial area or 50% for residential area. Satisfactory indexes contribute to a better social use of the studied areas, in addition, social uses are more diverse in parks due to the diversity of equipment and ample space, which leads them to be more frequented. / Com base na abordagem sistêmica da paisagem e usos sociais, analisa-se a qualidade ambiental urbana da cidade de Garanhuns a partir de indicadores das áreas verdes públicas. Os indicadores possibilitam analisar e visualizar espacialmente as áreas verdes públicas na paisagem urbana de Garanhuns, atuando como indicadores de caráter qualitativo e quantitativo. O objetivo norteador da pesquisa é analisar a qualidade ambiental da cidade de Garanhuns através de índices aplicados as áreas verdes públicas e dos seus usos sociais. A paisagem corresponde a uma herança dos elementos naturais e das construções humanas sobre um substrato natural de diferentes momentos históricos em um sistema ambiental aberto a trocas de energia internas e externas sob constante influência antrópica. Nessa perspectiva a qualidade ambiental possibilitada pelas áreas verdes públicas contribui para certo equilíbrio na relação sociedade e natureza. Os procedimentos metodológicos envolveram a contextualização teórica do tema, pesquisa de campo, elaboração de material cartográfico, uso das ferramentas disponíveis e operacionalizadas em ambiente de Sistemas de Informações Geográficas (SIGs). Por meio desses procedimentos e de parâmetros estabelecidos, observou-se a espacialização das áreas verdes, a dinâmica fitogeográfica, índices de densidade e sombreamento arbóreo, a variação da temperatura da superfície, o adensamento urbano e os usos sociais como os indicadores de qualidade ambiental aqui analisado. Os resultados permitiram constatar que a presença da vegetação de fato contribui para um sistema ambiental equilibrado e que a diversidade arbórea oferece maior plasticidade e embeleza a paisagem urbana. A dominância da vegetação das áreas verdes estudadas é de 66,7% predominado pela origem exótica; duas das áreas verdes públicas são 100% composta por arborização exótica; apenas 33,3% dos espaços estudados apresentam a dominância por espécies nativas. Quanto melhor o índice maior é a qualidade das áreas verdes. No entanto, ainda que algum índice não tenha se enquadrado no parâmetro esperado, isso não evidenciou uma qualidade ambiental inferior, quando a vegetação das AVPs estivesse em harmonia com os equipamentos públicos e as trilhas de passagem. Caso verificado em algumas praças que atingiram índices de diversidade arbórea abaixo de um individuo arbóreo por metro quadrado ou índices de sombreamento inferior a 30% para área comercial ou de 50% para área residencial. Índices satisfatórios contribuem para um melhor uso social das áreas estudadas, além disso, os usos sociais são mais variados nos parques devido à diversidade de equipamentos e amplo espaço, o que os leva a serem mais frequentados.

Thesis (MSc (Botany and Zoology))--University of Stellenbosch, 2006. / Global circulation models predict that the Cape Floristic Region (CFR), a biodiversity hotspot, in the near future will be subjected to rising temperatures and widespread droughts as a result of rising atmospheric CO2 causing global climate change. It is predicted that climate change will lead to a southward shift of the Succulent Karoo, a neighbouring more drought tolerant biome, and a possible invasion of Fynbos, the main vegetation type of the CFR, by succulent species. In this research project, the effects of climate change on Fynbos, and the likelihood of Succulent Karoo invading Fynbos are assessed by means of various monitoring and experimental studies on an altitudinal gradient spanning a natural transition between fynbos and succulent karoo vegetation. An analysis of plant species diversity and turnover on the gradient revealed high species turnover between succulent karoo and the rest of the gradient, associated with a boundary between two soil types: shale (associated with succulent karoo) and sandstone (associated with fynbos). Phenological monitoring of fynbos species across the gradient showed how growth of fynbos species is affected negatively by high temperatures, and that low but regular rainfall is required to sustain growth during the dry Mediterranean summer. Retrospective growth analysis of Proteaceae species pairs with contrasting range sizes revealed that small geographic ranges do not signify low tolerance of climate variation, but rather that faster growing species are more sensitive to interannual climate variation than slow growing species. Exposing fynbos species to experimental drought confirmed that faster growing species will be more severely affected by climate change than slow growing species with conservative water use strategies. This experiment also confirmed the importance of rainfall reliability for growth in fynbos species when a naturally occurring prolonged dry period affected some species more severely than the drought treatment of an average reduction in rainfall. A reciprocal transplant experiment exposed fynbos seedlings to both warmer and drier conditions when they were planted outside of their natural ranges in the succulent karoo. Soil type as a barrier to invasion of fynbos by succulent karoo was also tested. Soil type was found to be not limiting to succulent karoo species and competition and disturbance was revealed to be more important in determining the fynbos-succulent karoo boundary than climate. It was concluded that productivity in fynbos will be adversely affected by rising temperatures and that differing responses to climate change between slow and fast growing species will lead to shifts in dominance among species, and consequently altered community structures and vegetation dynamics. Fires are likely to facilitate invasions of marginal habitats by succulent karoo because of sensitivity of fynbos regeneration stages to high temperatures and drought.

Cette étude est une contribution à la connaissance de la biodiversité, la distribution géographique et la conservation des Rubioideae (Rubiaceae) d’Afrique centrale (Burundi,R.D.Congo et Rwanda). Le travail est basé sur l’analyse critique des riches collections conservées dans les grands herbaria de Belgique et du Burundi (plus de 10.000 échantillons). Une check-list critique des Rubioideae d’Afrique centrale a été établie; 291 taxons ont été inventoriés et une carte de distribution géographique a été tracée pour chacun, après géoréférencement de toutes<p>les récoltes. Des taxons nouveaux pour le territoire étudié ont été découverts, révélant le caractère incomplet de la ‘World check-list of Rubiaceae’. Des taxons nouveaux pour la science ont été mis en évidence. Une espèce nouvelle (avec deux variétés) a été décrite. Les analyses de distribution ont utilisé deux niveaux de résolution: le système d’information géographique (SIG) pour la production des cartes de la distribution des espèces et le système de maillage pour calculer la densité et l’effort d’échantillonnage. La richesse floristique apparente est fortement biaisée par l’intensité d’échantillonnage. Après correction de ces biais, la diversité reste inégalement répartie.<p>Des régions de plus haute diversité peuvent être expliquées à la fois par des processus déterministes (régions à haute diversité ’habitats), et, probablement aussi par des contingences historiques (refuges). Elles correspondent à des zones de spéciation active ou de moindre extinction. De plus, cette diversité varie selon les phytochories considérées.<p>La distribution des taxons a été utilisée pour tenter de redéfinir sur une base objective des subdivisions phytogéographiques du territoire étudié. L’approche basée sur la similarité floristique et la distribution potentielle a démontré le rôle déterminant des taxons indicateurs et des variables environnementales<p>dans l’établissement d’un système cohérent de phytochories pour l’Afrique centrale. Un nouveau<p>système de trois territoires floristiques défini sur base des Rubioideae est comparativement proche de celui de White (1979, 1983) mais ne comprend pas des zones de transition.<p>Enfin, la caractérisation de l’état de conservation des Rubioideae de la zone d’étude, sur base de la méthodologie de l’UICN, a porté sur cinquante-six taxons (sub-)endémiques d’Afrique centrale. L’évaluation paramétrique a été largement utilisée. Elle est basée sur la détermination de la zone d’occupation (AOO) et de la zone d’occurrence (EOO). La proportion des Rubioideae menacés et coïncide avec celles des autres groupes déjà évalués. Cette analyse a démontré qu’il existe une corrélation entre les taxons menacés et les zones de forte concentration humaine.<p><p><p>This study is a contribution to the knowledge of biodiversity, geographic distribution and conservation of Rubioideae (Rubiaceae), a group of flowering plants in Central Africa (D.R.Congo, Rwanda, Burundi). The work is based on the critical evaluation of the rich herbarium collections conserved in Belgium and Burundi (> 10,000 specimens). A critical check-list of Rubioideae in Central Africa has been produced, comprising 291 taxa. A distribution map has been obtained for each of them. A number of taxa are new to the area, highlighting the gaps of knowledge in the ‘World check-list of Rubiaceae’. Species new to science have been detected, one of which has been formally described (with two varieties) in this study. The analysis of distribution patterns has been performed at two levels of resolution. Grid-maps have been used to analyse patterns of species diversity. Floristic richness appears strongly correlated with<p>sampling effort. After correction for sampling effort, species diversity remains heterogeneous.<p>Regions of higher diversity correspond either to areas of more active speciation, in relation to a high diversity of habitats, or to forest refuges where extinction rates have been lower. Additionally, this diversity varies between the different phytochoria recognized. The distribution of species has been used in an attempt to redefine phytochoria based only on floristic criteria. Floristic similarity, and potential distribution (based on climatic parameters), has shown that phytochoria can be effectively defined and characterized by the method of indicator taxa. Three major<p>phytochoria show a reasonably match with phytochoria previously proposed by White (1979, 1983), but White’s transition zones are not highlighted. Finally, distribution data have been used to critically evaluate the conservation status of 56 taxa, using the methodology and criteria of IUCN. The area of occupancy (AOO) and extent of occurrence (EOO) were calculated and used as main criteria to evaluate the species. A relatively high proportion of taxa appear to be threatened, especially in relation to urbanization and deforestation in the most<p>highly populated parts of the study area. / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

La connaissance de la distribution spatiale des espèces et leurs déterminants constituent les principaux thèmes de la biogéographie et de l’écologie. Cette thèse a été réalisée sur les Fabaceae de l’Afrique Centrale :Burundi, République Démocratique du Congo et Rwanda. Composées de trois sous-familles (Caesalpinioideae, Faboideae et Mimosoideae), les Fabaceae sont présentes dans tous les biomes terrestres du monde. La présente étude a pour objectif d’évaluer et localiser la diversité spécifique, déterminer les zones de conservation des Fabaceae, identifier leur modèle de distribution spatiale et examiner l’impact potentiel de la déforestation sur les espèces indicatrices de cette famille. Les facteurs environnementaux déterminant la distribution des espèces endémiques de Fabaceae, les zones favorables à leur présence et l’évaluation de leur état de conservation ont également été analysés. L’étude a consisté à vérifier et à digitaliser tous les échantillons d’herbiers des Fabaceae conservés au Jardin Botanique National de Belgique et à l’Université Libre de Bruxelles. Les Systèmes d’Information Géographique ont été largement utilisés. Les analyses spatiales ont montré une distribution non uniforme de la diversité spécifique des Fabaceae. Les zones où la diversité spécifique coïncide avec celle des espèces endémiques ont été suggérées comme prioritaires pour la conservation. L’analyse de groupement appliquée sur le jeu de données des Mimosoideae a mis en évidence trois régions floristiques majeures. Ces trois régions correspondent aux régions phytogéographiques définies par White (1979, 1983). L’étude des Caesalpinioideae a confirmé l’existence d’espèces indicatrices de territoires phytogéographiques de Ndjele (1988). L’étude de cas réalisée au Katanga (R.D. Congo) a montré que la déforestation constitue une menace potentielle pour ces espèces, les plus vulnérables étant inféodées aux habitats forestiers. La distribution potentielle des espèces endémiques de Fabaceae (Caesalpinioideae) a montré une convergence entre les cartes de la distribution actuelle et celles issues de la distribution potentielle. Des sites où les espèces n’ont jamais été signalées ont été identifiés. La distribution potentielle a démontré le rôle des déterminants environnementaux dans la distribution des espèces endémiques. Cette étude a également prouvé que d’importantes proportions des zones de diversité des espèces endémiques ne sont pas couvertes par la conservation actuelle de l’Afrique Centrale. Cette thèse confirme que l’Afrique Centrale est une zone importante de conservation de la biodiversité. L’étude devrait être poursuivie en étendant la distribution potentielle aux Fabaceae non endémiques afin de définir leurs aires de distributions, critère indispensable pour évaluer le degré de vulnérabilité d’une espèce. La création de nouvelles aires protégées renforcerait le système actuel de conservation dans cette région./Knowledge of the spatial distribution of species and its determinants constitutes a principal theme in biogeography and ecology. This dissertation focused on the Fabaceae family of Central Africa: Burundi, the Democratic Republic of the Congo and Rwanda. Composed of three subfamilies (Caesalpinioideae, Faboideae and Mimosoideae), Fabaceae species are present in all terrestrial biomes of the world. The current study aimed to assess and locate Fabaceae species diversity, to determine potential conservation zones, to identify the spatial distribution pattern and to examine the potential impact of deforestation on some indicator species of this family. The environmental factors driving the distribution of endemic Fabaceae have been identified, as well as the potential areas of occurrence; their conservation status in the region has also been studied. The current study has verified and digitized all the herbarium samples kept at the National Botanical Garden of Belgium and the Université Libre de Bruxelles regarding the Fabaceae family. Geographic Information Systems have been used frequently. Spatial analysis showed an uneven distribution of Fabaceae species diversity. The zones where species richness depends on endemic species diversity are suggested to have priority for conservation. A cluster analysis applied to the dataset of Mimosoideae has highlighted three major floristic regions. These three regions correspond to existing phytogeographical regions defined by White (1979, 1983). A study on Caesalpinioideae species of Central Africa has confirmed the existence of indicator species of phytogeographic territories of Ndjele (1988). A case study conducted in Katanga (D.R Congo) showed that deforestation constitutes a potential threat for these species, the most vulnerable being those strictly confined to forest habitats. The potential distribution of endemic Fabaceae (Caesalpinioideae) showed a clear convergence between the current distribution maps and the potential distibutions. Sites where those species had not been reported before have been identified. The potential distribution enabled to identify the importance of the different environmental factors for each endemic species’ distribution. This study also showed that large regions characterized by important endemic species diversity are not covered by current zones of conservation in Central Africa. This dissertation confirms Central Africa as an important zone for biodiversity conservation. The current research should be completed by the potential distribution of non endemic Fabaceae species of Central Africa, an important criterion to evaluate their degree of vulnerability. Creation of new protected areas would reinforce the current status of conservation in the region. / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

La Presqu’île de Madicaque, située sur la côte sud ouest de la République d’Haïti est couverte d’une végétation sèche, fragmentée à cause des activités d’extraction de bois et de fabrication de charbon. Cette Presqu’île est formée de trois formations calcaires s’élevant jusqu’à 286 mètres d’altitude et séparées par deux bandes d’alluvions marines. Des relevés phytosociologiques et des transects ont permis d’identifier la flore et les groupements végétaux de la Presqu’île. La flore vasculaire est composée de 296 espèces, 214 genres et 80 familles. La microphyllie, le nanisme et le spinescence sont parmi les principales caractéristiques de cette flore. Les familles les plus importantes sont Poaceae, Boraginaceae, Rubiaceae, Verbenaceae, Euphorbiaceae, Celastraceae, Cactaceae et les Légumineuses. Les espèces endémiques d’Hispaniola représentent 19% de cette flore dont la composition est différente dépendant du substrat (sable et calcaire). Sur le sable, la flore est moins épineuse et principalement de distribution pantropicale. La flore calcaire est épineuse, plutôt antillaise et possède presque toutes les espèces endémiques d’Hispaniola trouvées sur la Presqu’île. Un total de 13 groupements végétaux a été identifié dont 3 sont des recrus forestiers issus de l’exploitation de la végétation. Les 10 groupements naturels sont disposés selon une zonation qui part du cordon littoral vers la partie nord de la Presqu’île limitée par un étang salé. Les formations végétales naturelles sur le sable sont communes à toutes les Antilles à l’exception de la forêt basse caractérisée par Collubrina arborescens et Randia parvifolia occupant la majeure partie de la végétation sableuse. Les autres formations sont :la Mangrove (Laguncularia racemosa et Rhizophora mangle), les salines (Salicornia bigelovii et Batis maritima), la plage (Canavalia maritima et Ipomoea pes-caprae) et les zones inondables, sorte de mangrove atypique caractérisée par Conocarpus erectus et Cyperus globulosus. Sur le calcaire, les 4 formations naturelles identifiées sont plus spécifiques et peuvent être considérées comme des associations originales. Ce sont :1) l’association à Echites umbellata et Caesapinia sphaerosperma formant la broussaille épineuse et microphylle du cordon littoral calcaire. 2) L’association à Cissus carnifolia et Aristolochia leptosticta formant le matorral microphylle sempervirente épineux de la côte au vent. 3) L’association à Pilosocereus polygonus et Capparais ferruginea, qui est la forêt épineuse microphylle semi-caducifoliée sub-côtière occupant l’intérieur et les parties élevées des collines calcaires. 4) l’association à Ocotea coriacea et Coccoloba diversifolia qui est une forêt semi-humide occupant les parties sous-le-vent des collines calcaires. Trois facteurs majeurs influencent la végétation de la Presqu’île. Ce sont le substrat qui détermine la composition floristique, l’activité humaine et les embruns, dont l’impact est fonction de la topographie et de la distance à la mer, qui induisent la disposition des groupements. <p> / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Folgende Themenkomplexe wurden behandelt: Biogeographie, Pflanzendiversität, Verbreitungsmuster von Lebensformen und Arten in Mikrohabitaten sowie entlang ökologischer Gradienten, Epiphyt-Porophyt-Beziehungen, Vergesellschaftung, Sekundärsukzession und die Auswahl von Indikatorarten. Zum ersten Mal wird bei einer derartigen Untersuchung die sekundäre Sukzession von Kryptogamengesellschaften in tropischen Bergregenwäldern voll berücksichtigt. Die Untersuchung wurde im Einzugsgebiet des Río Savegre auf der pazifikseitigen Abdachung der westlichen Cordillera de Talamanca (Costa Rica) durchgeführt.Kapitel 1 gibt eine generelle Einführung in Tropische Bergregenwälder und die Bedeutung von Moosen und Makroflechten als wichtige Komponenten dieser Ökosysteme. Der Leser wird in das Untersuchungsgebiet, sein Klima, seine Geologie und seine Vegetation eingeführt.Im Kapitel 2 werden die pflanzengeographischen Muster der Moose montaner Eichenwälder der Cordillera de Talamanca dargestellt und diskutiert.Kapitel 3 diskutiert Diversität, Mikrohabitatdifferenzierung und Lebensformenspektren der Moose in einem hochmontanen Eichenwald Costa Ricas. Es wurde versucht, die Moosflora aller Mikrohabitate eines Eichenwaldes, inklusive der Strauch- und Bodenschicht zu erfassen. Kapitel 4 und 5 beinhalten die Beschreibung epiphytischer Kryptogamengesellschaften (Moose und Makroflechten) in Primär- und Sekundärwäldern. Mit Hilfe einer aus dem Alpinismus abgeleiteten Klettertechnik wurden Bäume von der Stammbasis bis in die Zweige der äußeren Krone beprobt. Die Vegetationsaufnahmen repräsentieren die Variation der epiphytischen Vegetation. Prozentuale Deckungsgrade der rindenbewohnenden Moose und Makroflechten wurden geschätzt und mit Hilfe einer Detrended Correspondence Analysis (DCA)' und nicht-metrischer Multi-response Permutation Procedure (MRPP)' verglichen. Rindenproben der untersuchten Bäume wurden mit deionisiertem Wasser extrahiert und der pH-Wert bestimmt.Kapitel 4 behandelt die epiphytischen Kryptogamengemeinschaften auf den dominierenden Baumarten (Quercus copeyensis und Q. costaricensis) primärer, hochmontaner Eichenwälder Costa Ricas. Kapitel 5 vergleicht Artenreichtum, Vergesellschaftung und Ökologie der epiphytischen Kryptogamen in primären und sekundären hochmontanen Eichenwäldern Costa Ricas. Quercus copeyensis-Bäume der oberen Baumschicht von Primär- und Sekundärwäldern wurden beprobt mit dem Ziel einen Einblick in Regenerationspotential, -muster und -prozesse der Epiphytensukzession nach anthropogener Störung zu erhalten.

I. An original methodological discussion is proposed on the problem of the typology of tropical rain forest’s plant communities, based on the study of forest types across gradients of continentality and elevation, within Atlantic central Africa. These investigations were based on the statement that the main problems in forest typology are related to the non-zonal or zonal character of the different vegetation types and to non considering the relations and differences between forest strata.<p><p>II. Field data consisted in phytosociological homogeneous sample plots localized within different recognized phytogeographical entities, in a region of tropical Africa where these entities are known to be well conserved. A total of 37 such plots were inventoried in the region extending from the littoral forests of Ndoté, Equatorial Guinea, which are wet evergreen forests, to the continental forests of the Dja, Cameroon, known as evergreen seasonal forests. The studied region also included the oriental Atlantic forests of Equatorial Guinea, known as moist evergreen forests or caesalp forests. In various parts of this continentality gradient, some plots were localized within climax non-zonal formations, namely the submontane rain forests. The emphasis was put on the vegetation of the Monte Alén National Park.<p><p>The sampling methodology was willing to be as "complete ", including all strata, "quantitative ", enumerating all individuals, and "representative ", within each stratum, as possible. These multi-layers plots were realised using nested sub-plots, with a sampling size of 100 individuals for every ligneous stratum recognized (dominant trees, dominated trees and shrubs) and a sampling size of 200m² for the herbaceous and suffrutex stratum.<p><p>Forest types were defined independently for each stratum and the differences were analysed. A method was proposed for the simultaneous analysis of all floristic data, converting and standardizing the values from ligneous strata, on the one hand, and from understorey strata, on the other hand.<p><p>III. Ten forest types were described using IndVal and discussed in the general context of the guineo-congolian region, from a syntaxonomic view point (agglomerative classification) and from a phytogeographical view point (divisive classification). Homologies between these two approaches are described. The proposed phytogeographical system is based on an "open " conception of hierarchical classifications, combining advantages of agglomerative and divisive classifications. In concrete terms, the non-zonal criteria, for example the submontane variants, are categorised separately and in analogy with the zonal criteria, related to the usual phytochoria.<p><p>Analysis of ecological relationships for the 10 communities showed that the main variables related to the floristic variability in our mainland rain forests are elevation, rainfall, hygrometry (estimated using bryophytes cover levels) and distance to the ocean. The two extremes on the vertical microclimatic gradient, dominant trees stratum and herbaceous stratum, give similar typologies, however canonical analysis showed that for the herbaceous layer, non-zonal variables (hygrometry and elevation) were gaining more importance when the influence of the two zonal variables was attenuated. In every case, spatial autocorrelation was less important than the environment in explaining floristic variability but its role increased in the spatial arrangement of understorey species, whose dispersal capacity is generally lower than canopy trees. The phytosociological, phytogeographical and ecological description of forest types is accompanied by a physiognomical description using biological types spectrum, as well as architectural models, leaf sizes, etc.<p><p>With regard to diversity, we have demonstrated that species richness was higher from upper to lower strata because of the accumulation in lower strata of species from various strata. On the other hand, the proper stratum diversity, i.e. the structural set, decreased from dominant trees to shrubs. The proper diversity of the herb layer showed relatively high figures mainly due to the higher individual density in relation to the existence of microstrata. Within the 37 sample plots, 1,050 taxa have been identified to species or morpho-species levels, for a total of 25,750 individuals. These taxa represent 442 genus among 104 families. The richest forest type is found on the foothills of the Niefang range, on the windward side. This forest type is also characterised by a high number of oligotypic genus and by species belonging to functional types indicators of glacial refuges. These functional types are defined on the basis of the dispersal capacity and on kind of stand needed for effective germination. We formulated the hypothesis that this kind of "foothills refuge ", characterised by his zonal nature, could have been one of the rare refuges for species from mainland rain forests, while montane and fluvial refuges would mainly have preserved species from non-zonal forest types: (sub)montane and riverine.<p><p>Based on indicator species of submontane forests, a potential distribution map of this forest type has been realised at the Atlantic central African scale. More than 400 submontane forest localities have been mapped. These forests begin at 400m of altitude near the ocean, and progressively at higher altitude for increasing distance to the ocean. Many lowland localities also comprised submontane species, which could indicate the existence of ecological transgressions. These transgressions would allow migratory tracks for submontane species between isolated mountain ranges, not only during glacial periods, through heights at the northern and southern borders of the congo basin, but also contemporarily through the lowland riverine forest network, in the centre of this basin. Finally, a special attention has been attributed to littoral forests and to some cases of choroecological transgressions, coupled to the ecological equalization phenomenon.<p> / Doctorat en sciences agronomiques et ingénierie biologique / info:eu-repo/semantics/nonPublished