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Université kasdi merbah – OUARGLA - Faculté des Sciences de la Nature et de la Vie
Présentée en vue de l'obtention du diplôme de Doctorat ès sciences en Sciences Agronomiques - 2019/2020

Caractéristiques des stations d’étude, la vallée du M’Zab

  1. Inventaire et bioécologie des orthoptères dans la vallée du M’Zab
  2. Vallée du M’Zab : situation géographique et températures
  3. M’Zab : précipitations, humidité relative de l’air et insolation
  4. Diagramme ombrothermique et climagramme pluviométrique d’Emberger
  5. Caractéristiques des stations d’étude, la vallée du M’Zab
  6. Détermination des othoptères, méthodes utilisés au laboratoire
  7. Méthodes d’exploitation des résultats des indices écologiques
  8. Inventaire concernant la faune orthoptérologique (M’Zab)
  9. Estimation de la richesse spécifique et densité des orthoptères
  10. Abondance relative des espèces d’Orthoptères
  11. Espèces d’orthoptères : constance ou fréquence d’occurrence
  12. Diversité d’espèces d’orthoptères: Indices de Shannon-Weaver et Pielou
  13. Analyse factorielle des correspondances : tendances écologiques des Orthoptères
  14. Cycle biologique des principales espèces Acridiennes (M’Zab)
  15. La consommation chez les imagos des espèces Acridiennes, étude qualitative
  16. Etude de la consommation chez les imagos des espèces Acridiennes
  17. Ochrilidia gracilis et acrida turrita

Caractéristiques des stations d’étude, la vallée du M’Zab

Chapitre II : Matériel et méthodes

Dans ce chapitre nous allons décrire le matériel et les méthodes employées au terrain et au laboratoire. Une description des sites d’étude sera réaliser afin d’étudier la biodiversité des Orthoptères. Les techniques d’exploitation des résultats comme les indices écologiques et certaines études statistiques sont exposées.

II.1. Matériel utilisé

Pour mener à terme notre expérimentation, nous avons utilisé un matériel de capture et d’échantillonnage des criquets. Un matériel est employé au laboratoire pour la conservation des Acridiens et des plantes. Un matériel utilisé aussi pour l’étude du régime alimentaire des principales Caelifères.

II .1.1. Sur le terrain

Pour la réalisation de la partie pratique de notre travail, nous avons utilisé un matériel à la fois simple et disponible. Ce matériel comprend les éléments suivants : Une ficelle de 15 mètres de long reliant quatre bâtons entre eux, servant à la limitation des carrés dans lesquels se fait l’échantillonnage.

Un filet fauchoir pour la capture des Orthoptères. Une loupe manuelle nécessaire pour la détermination des espèces, ainsi que les différents stades larvaires. Des sachets en plastiques servant à la récolte des échantillons de criquets et de végétaux.

Un sécateur pour les prélèvements floristiques. Un carnet de prospection, dont lequel tous les renseignements concernant la sortie à savoir la date, le lieu, l’altitude, la température la végétation et toutes informations sur le comportement des Orthoptères.

II .1.2. Au laboratoire

Le laboratoire regroupe l’équipement nécessaire à la détermination et la conservation des Orthoptères et des plantes, ainsi que le matériel utilisé pour l’étude du régime alimentaire des principales espèces d’Acridiens.

II .1.2.1. Détermination des Orthoptères

Pour déterminer aisément les Orthoptères, il est nécessaire d’utiliser un matériel adéquat. Ce dernier est constitué d’une loupe binoculaire servant à l’identification et l’observation détaillée de la morphologie des Orthoptères.

L’acétate d’éthyle utilisé pour tuer les Orthoptères. Des épingles entomologiques pour étaler et fixer les individus. Des étaloirs utilisés pour étaler les échantillons. Une étuve pour le séchage des échantillons étalés. Des boites à collection pour ranger les insectes et de la naphtaline pour assurer une meilleure conservation des Orthoptères.

Pour la détermination des espèces Orthoptéroloqiques, nous avons utilisé les clés dichotomiques de Chopard (1943); Dirsh (1965), ainsi que le catalogue des Orthoptères Acridomorpha de l’Afrique du Nord-ouest (Louveaux et al., 2019).

II .1.2.2. Etude du régime alimentaire

Pour l’analyse des fèces nous avons utilisé cinq verres de montre. Ces derniers servent à contenir les différents produits pour l’étude du régime alimentaire. Des pinces à pointes fines et lisses sont nécessaires à la trituration des fèces et détaché délicatement les épidermes des plantes.

Nous avons employé de l’eau distillée pour rincer les fèces et les plantes, l’eau de Javel pour enlever la chlorophylle et éclaircir les cellules, l’éthanol à concentration progressives (75°,80°,96°) et la résine pour fixer les préparations.

Les montages des épidermes sont réalisés entre lame et lamelle. Une plaque chauffante est nécessaire pour éliminer les bulles d’air existant entre lame et lamelle. Enfin, pour pouvoir observer les différentes cellules végétales on doit utiliser un microscope photonique.

II .1.2.3. Constitution d’un herbier

Le matériel comprend : des chemises de papier journal de format A3, une presse constituée de 2 planches de bois, ainsi que deux supports bibliographiques sur la flore de Quezel & Santa (1962-1963) et Ozenda (1983) pour la détermination des espèces et des sous-chemises en carton pour présenter l’herbier.

II .2. Méthodologie de travail

La méthodologie de travail regroupe toutes les méthodes utilisées sur terrain ainsi que les méthodes employées au laboratoire.

II .2.1. Sur le terrain

Dans cette partie nous allons présenter toutes les méthodes que nous avons utilisées pour la réalisation de notre étude.

II .2.1.1. Choix des stations d’étude

Après plusieurs prospections préliminaires de terrain au niveau de la vallée du M’Zab, nous avons choisi 09 stations d’étude (03 milieux cultivés, 03 palmeraies et 03 lits d’Oued) réparties sur trois localités (Ghardaïa, Ben Isguen et El Atteuf).

Ces stations sont considérées comme représentatives des différents biotopes des Orthoptères de la vallée du M’Zab. Il est entendu par station, l’endroit précis sur le terrain où est effectué un inventaire Orthoptérique.

Le choix des stations est réalisé selon leur homogénéité apparente. Nous avons opéré sur des surfaces de l’ordre de 10000 m² pour chaque station.

II .2.1.2. Etude de la végétation

Nous avons délimité une surface d’échantillonnage dans chaque station de 10m de largeur sur 50 m de longueur, soit une surface de 500 m2.

Le taux de recouvrement des espèces végétales sur le terrain est estimé selon la méthode donnée par Duranton et al. (1982), qui consiste à estimer la surface de chaque espèce végétale en calculant la surface occupée par la projection orthogonale du végétal. La surface est déterminée grâce à la formule suivant :

T = [π (d/2)2 * N /S] * 100

T est taux de recouvrement d’une espèce végétale donnée ;
d est le diamètre moyen de la plante en projection orthogonale exprimé en mètres ;
S est la surface du transect végétal, égale à 500 m2 ;
N est le nombre moyen de pieds de l’espèce végétale prise en considération.

II .2.1.3. Caractéristiques des stations d’étude

Une caractérisation des stations d’étude nous a paru indispensable à la compréhension de la bioécologie du peuplement d’Orthoptères de la vallée du M’Zab. Les listes des végétaux présentes dans les différentes stations ainsi que leurs taux de recouvrements ont été présentées.

II.2.1.3.1.Touzouz (Ghardaïa)

Les trois milieux (cultivé, palmeraie et naturel) du site Touzouz sont caractérisés par le couvert végétale, humidité, sol et la perturbation du milieu (Photos 1).

Touzouz (Ghardaïa)

Milieu cultivé                      Palmeraie                   Milieu naturel

Photos 1 : Les trois milieux (cultivé, palmeraie et naturel) du site Touzouz (Ghardaïa)

II.2.1.3. 1. 1. Milieu cultivé

La station est dans le périmètre agricole de Touzouz est distante de 8 km de Ghardaïa (latitude 32° 51’Nord et 3° 59’ Est) à une altitude moyenne de 558 m Parmi les plantes, on trouve le palmier dattier (Phoenix dactylifera L.), des agrumes (Citrus sinensis (L.), des oliviers (Olea europaea L.) et des cultures légumières telles que Cucurbita siceraria (Molina), Cucurbita maxima Duchesne, Citrullus lanatus (Thunb.) et Cucumis melo L…etc.

Ces cultures présentent un taux de couverture de 50%. Les plantes spontanées sont représentées principalement par les Poaceae telle que Cynodon dactylon (L.) Pers., Setaria verticillata (L.), et Polypogon monspeliensis (L) Desf.

Leur taux de couverture est estimé à 15%. L’intensité de l’activité agricole est moyenne. L’irrigation est normale et se fait par goutte à goutte. Taux de recouvrement global de 65% (Tableau 8)

II.2.1.3. 1. 2. Palmeraie

La palmeraie de Ghardaïa se situe au bord de l’Oued Touzouz (32°30’ N., 3°36’ E) à une altitude moyenne de 558 m. Elle couvre une superficie de 4 ha. La palmeraie est relativement entretenue et organisée. Le palmier dattier domine dans cette station avec 45 pieds.

La palmeraie est irriguée par le système goutte à goutte. La strate arbustive est représentée principalement par l’oranger (Citrus sinensis (L.) Osbeck) et l’abricotier (Prunus armeniaca L.).

La surface intercalaire est colonisée par des plantes adventices peu denses telles que Cynodon dactylon, Setaria verticillata et Cyperus rotundus. Le taux de recouvrement global de la végétation est de 73.7 % (Tableau 9).

Tableau 8. Taux de recouvrement des espèces végétales dans le milieu cultivé Touzouz (Ghardaïa) pour un transect de 500m2.

Familles Espèces Recouvrement (%)
Arecaceae Phoenix dactylifera 14,13
Rutaceae Citrus sinensis 8,79
Oleaceae Olea europaea 6,37
Poaceae Cynodon dactylon 4,91
Vitaceae Vitis vinifera 4,24
Poaceae Setaria verticillata 3,43
Solanaceae Capsicum annuum 2,54
Lamiaceae Mentha pulegium 2,51
Cucurbitaceae Lagenaria siceraria 2,39
Cucurbitaceae Cucurbita maxima 2,26
Solanaceae Solanum melongena 2,26
Solanaceae Solanum lycopersicum 2,26
Cucurbitaceae Cucumis melo 2,21
Poaceae Polypogon monspeliensis 1,08
Poaceae Phragmites australis 0,78
Polygonaceae Rumex vesicarius 0,49
Poaceae Hordeum murinum 0,39
Cyperaceae Cyperus rotundus 0,39
Asteraceae Crepis capillaris 0,39
Poaceae Lolium multiflorum 0,35
Asteraceae Sonchus oleraceus 0,35
Amaranthaceae Amaranthus hybridus 0,34
Zygophyllaceae Tribulus terrestris 0,31
Poaceae Anisantha sterilis 0,29
Poaceae Dactyloctenium aegyptium 0,29
Poaceae Stipagrostis plumosa 0,29
Convolvulaceae Convolvulus arvensis 0,28
Poaceae Agrostis stolonifera 0,24
Malvaceae Malva parviflora L. 0,21
Poaceae Digitaria commutata 0,20
15 30 64,98

Tableau 9. Taux de recouvrement des espèces végétales dans la palmeraie de Touzouz (Ghardaïa) pour un transect de 500m2

Familles Espèces Recouvrement (%)
Arecaceae Phoenix dactylifera 32,55
Rutaceae Citrus sinensis 13,74
Poaceae Cynodon dactylon 11,77
Rosaceae Prunus armeniaca 9,42
Poaceae Setaria verticillata 5,89
Cyperaceae Cyperus rotundus 0,34
5 6 73,71
II.2.1.3. 1. 3. Milieu naturel

Le milieu naturel Touzouz se situe dans la localité de Ghardaïa (32°30’N., 3°35’E.) à une altitude moyenne de 558 m. Le sol est sablonneux avec quels que endroits rocailleux. Le couvert végétal est dominé principalement par Stipagrostis pungens (Desf.). Le taux de recouvrement global de la végétation est de 8,8 % (Tableau 10).

Tableau 10. Taux de recouvrement des espèces végétales dans le milieu naturel Touzouz (Ghardaïa) pour un transect de 500 m2

Familles Espèces Recouvrement (%)
Poaceae Stipagrostis pungens 1,98
Brassicaceae Henophyton deserti 0,90
Poaceae Stipagrostis obtusa 0,85
Thymelaeaceae Thymelaea microphylla 0,85
Cucurbitaceae Citrullus colocynthis 0,78
Amaranthaceae Hammada scoparia 0,77
Brassicaceae Zilla spinosa 0,77
Cleomaceae Cleome arabica 0,68
Apiaceae Ferula communis 0,46
Boraginaceae Colchicacaea Echium pycnanthum 0,38
Androcymbium wyssianum 0,35
9 11 8,77
II.2.1.3.2.N’tissa (Ben Isguen)

Les trois milieux (cultivé, palmeraie et naturel) du site N’tissa sont caractérisés par le couvert végétale, humidité, sol et la perturbation du milieu (Photos 2).

Les trois milieux (cultivé, palmeraie et naturel) du site N’tissa (Ben Isguen)

Photos 2 : Les trois milieux (cultivé, palmeraie et naturel) du site N’tissa (Ben Isguen)

II.2.1.3. 2. 1. Milieu cultivé

La station est dans le périmètre agricole de N’tissa est distante de 7 km de Ben Isguen (32°26’ N., 3°39’ E.) à une altitude moyenne de 562 m. Les cultures présentent un taux de couverture d’environ 25%.

Elles sont composées principalement du dattier (Phoenix dactylifera), d’arbres fruitiers tels que Citrus sinensis (L.) Osbeck et Vitis vinifera L.).

Parmi les cultures légumières on retrouvent Cucurbita siceraria (Molina), standl., Cucurbita maxima Duchesne, et Cucumis melo L. Une abondance très remarquée de Poaceae caractérise cette station.

Ces plantes spontanées sont représentées principalement par Cynodon dactylon (L.) Pers., Setaria verticillata (L.) P. Beauv, Polypogon monspeliensis (L) Desf., Hyparrhenia hirta (L) Stapf et Stipagrostis plumosa (L.) Munro ex Anderson.

Le taux de couverture de ces adventices est d’environ 30%. L’intensité de l’activité agricole est faible et l’irrigation est irrégulière. Le taux de recouvrement global de la végétation est de 55 % (Tableau 11).

Tableau 11. Taux de recouvrement des espèces végétales dans le milieu cultivé N’tissa (Ben Isguen) pour un transect de 500m2.

Familles Espèces Recouvrement (%)
Arecaceae Phoenix dactylifera 8,48
Poaceae Cynodon dactylon 7,85
Poaceae Setaria verticillata 5,89
Rutaceae Citrus sinensis 5,02
Vitaceae Vitis vinifera 3,53
Poaceae Polypogon monspeliensis 2,94
Cyperaceae Cyperus rotundus 2,45
Lamiaceae Mentha pulegium 2,20
Asteraceae Sonchus oleraceus 2,12
Cucurbitaceae Cucurbita siceraria 2,01
Poaceae Hyparrhenia hirta 1,96
Cucurbitaceae Cucurbita maxima 1,88
Cucurbitaceae Cucumis melo 1,88
Convolvulaceae Convolvulus arvensis 1,41
Asteraceae Echinops spinosus 1,25
Zygophyllaceae Tribulus terrestris 1,15
Amaranthaceae Amaranthus hybridus 1,13
Malvaceae Malva parviflora 1,06
Poaceae Stipagrostis plumosa 0,78
12 19 54,99
II.2.1.3. 2. 2. Palmeraie

La palmeraie de Béni Isguen se situe dans le périmètre agricole de N’tissa (32°27’ N., 3°39’E.) à une altitude moyenne de 562 m. La station s’étend sur une superficie de 2 hectares. La palmeraie est non entretenue, à plantation non organisée. L’irrigation se fait par goute à goute.

Cette station renferme 25 pieds de palmier dattier (Phoenix dactylifera L.). La strate arbustive est représentée par l’oranger et la vigne. La surface intercalaire est colonisée par des plantes adventices denses telles que les Poacées. Le taux de recouvrement global de la végétation est de 57.1 % (Tableau 12).

Tableau 12. Taux de recouvrement des espèces végétales dans le milieu cultivé N’tissa (Ben Isguen) pour un transect de 500m2

Familles Espèces Recouvrement (%)
Arecaceae Phoenix dactylifera 15,54
Poaceae Cynodon dactylon 15,7
Poaceae Setaria verticillata 7,85
Rutaceae Citrus sinensis 7,54
Vitaceae Vitis vinifera 2,47
Poaceae Polypogon monspeliensis 1,96
Poaceae Hordeum murinum 0,50
Malvaceae Malva parviflora 0,50
Cyperaceae Cyperus rotundus 0,44
Amaranthaceae Amaranthus hybridus 0,40
7 10 57,14
II.2.1.3. 2. 3. Milieu naturel

Tableau 13. Taux de recouvrement des espèces végétales dans le milieu naturel N’tissa (Ben Isguen) pour un transect de 500 m2.

Familles Espèces Recouvrement (%)
Amaranthaceae Hammada scoparia 1,92
Apocynaceae Pergularia tomentosa 1,57
Cucurbitaceae Citrullus colocynthis 1,54
Nitrariaceae Peganum harmala 1,37
Asteraceae Atractylis serratuloides 1,10
Apiaceae Deverra denudata 0,78
Asteraceae Echinops spinosus L. 0,63
Poaceae Stipagrostis obtusa 0,56
Colchicacaea Androcymbium wyssianum 0,49
Lamiaceae Salvia aegyptiaca 0,47
Poaceae Stipagrostis pungens 0,45
Neuradaceae Neurada procumbens 0,42
Brassicaceae Farsetia aegyptiaca 0,39
Zygophyllaceae Tetraena alba 0,39
12 14 12,08

Le milieu naturel N’tissa se situe dans la localité de Ben Isguen (32°27’ N., 3°39’ E.) à une altitude moyenne de 562m. C’est un reg, le sol est rocailleux avec quelques endroits sablonneux.

Le couvert végétal est composé principalement de Hammada scoparia (Pomel) Iljin, Pergularia tomentosa L., Peganum harmala L., et Citrullus colocynthis (L.) Schrad. Le taux de recouvrement global de la végétation est de 12.1 % (Tableau 13).

II.2.1.3.3.El Djaoua (El Atteuf)

Les trois milieux (cultivé, palmeraie et naturel) du site El Djaoua sont caractérisés par le couvert végétale, humidité, sol et la perturbation du milieu (Photos 3).

image4

Milieu cultivé                                Palmeraie                                   Milieu naturel

Photos 3 : Les trois milieux (cultivé, palmeraie et naturel) du site El Djaoua (El Atteuf)

II.2.1.3.3.1.Milieu cultivé

La station est dans le périmètre agricole El Djaoua à 5 km d’El Atteuf (32°26’ N., 3°43’ E.) à une altitude moyenne de 513 m. Les cultures dominantes sont le palmier dattier, les arbres fruitiers tels que Citrus sinensis (L.) Osbeck et Vitis vinifera L.

Cette station se caractérise par les cultures fourragères telles que Medicago sativa L. et Hordeum vulgare L. Les cultures légumières sont représentées par Cucurbita siceraria (Molina) Standl., Cucurbita maxima Duchesne, Cucumis melo L. et Abelmoschus esculentus (L.) Moench.

Les cultures couvrent environ 65%. La présence de mauvaises herbes est faible. Parmi les plantes spontanées on note la présence Cynodon dactylon (L.) Pers., Setaria verticillata (L.) P. Beauv) et Malva parviflora L. Ces adventices ont un taux de recouvrement d’environ 5%. L’intensité de l’activité agricole est forte.

L’irrigation est par aspersion pour les cultures fourragères (luzerne et orge) et goutte à goutte pour autres cultures (fruits et légumes). Le tableau 8 indique un taux de recouvrement végétal global de 70%.(Tableau 14).

Tableau 14. Taux de recouvrement des espèces végétales dans le milieu cultivé El Djaoua (El Atteuf) pour un transect de 500m2.

Familles Espèces Recouvrement (%)
Arecaceae Phoenix dactylifera 16,28
Rutaceae Citrus sinensis 13,74
Fabaceae Medicago sativa 9,92
Vitaceae Vitis vinifera 8,79
Poaceae Hordeum vulgare 7,36
Cucurbitaceae Cucumis melo 2,39
Cucurbitaceae Cucurbita siceraria 2,26
Malvaceae Abelmoschus esculentus 2,16
Cucurbitaceae Cucurbita maxima 2,13
Malvaceae Malva parviflora 1,98
Poaceae Setaria verticillata 1,57
Cynodon dactylon 1,47
7 12 70,05
II.2.1.3.3.2.Palmeraie

La palmeraie d’El Atteuf se situe dans le périmètre agricole d’El Djaoua (32°26’ N., 3°43’ E.) à une altitude moyenne de 513 m. Elle couvre une superficie de 2 hectares. La palmeraie est bien entretenue et organisée.

Cette station renferme 30 pieds de palmier dattier (Phoenix dactylifera L.). La strate arbustive est représentée par l’oranger, la vigne, le figuier et le grenadier.

La surface intercalaire est colonisée par très peu de plantes adventices telles que Cynodon dactylon et Setaria verticillata. L’irrigation se fait par goutte à goutte. Le taux de recouvrement global de la végétation est de 76.8 % (Tableau 15).

Tableau 15. Taux de recouvrement des espèces végétales dans la palmeraie d’El Djaoua (El Atteuf) pour un transect de 500 m2.

Familles Espèces Recouvrement (%)
Arecaceae Phoenix dactylifera 40,69
Rutaceae Citrus sinensis 13,74
Moraceae Ficus carica 8,48
Lythraceae Punica granatum 7,85
Vitaceae Vitis vinifera 3,53
Poaceae Cynodon dactylon 1,96
Setaria verticillata 0,59
6 7 76,84
II.2.1.3.3.3.Milieu naturel

Le milieu naturel se situe dans la localité d’El Atteuf (32°27’ N., 3°44’ E.) à une altitude moyenne de 507 m.

Tableau 16. Taux de recouvrement des espèces végétales dans le milieu naturel (El Atteuf) pour un transect de 500 m2.

Familles Espèces Recouvrement (%)
Thymelaeaceae Thymelaea microphylla 2,83
Brassicaceae Henophyton deserti 1,41
Poaceae Stipagrostis pungens 1,41
Cucurbitaceae Citrullus colocynthis 0,61
Cleomaceae Cleome arabica 0,56
Boraginaceae Echium pycnanthum 0,50
Poaceae Stipagrostis obtusa 0,49
6 7 7,28

C’est un reg, le sol est sablonneux. Thymelaea microphylla Coss. & Durieu est l’espèce végétale la plus représentée, suivie de Henophyton deserti Coss. & Durieu et Stipagrostis pungens (Desf.) De Winter. Le taux de recouvrement global de la végétation est de 8,7 % (Tableau 16).

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