Le cadre théorique agroforestier révèle une diversité surprenante : 42 espèces identifiées dans les champs vivriers de Katale, surpassant celles des plantations caféières. Ces résultats, avec un indice de Shannon de 2,77, redéfinissent notre compréhension des écosystèmes agricoles en Afrique centrale.
CHAPITRE II : MILIEU, MATERIEL ET METHODES
MILIEU
Localisation de la zone d’étude
La présente étude a été menée dans la localité de KATALE, territoire de RUTSHURU, province du Nord-Kivu, à l’Est de la République Démocratique du Congo. La zone d’étude s’étendait de part et d’autres de la route principale Goma-Rutshuru à partir du point kilométrique 50 jusqu’au point 68.
Elle englobe toute la plantation du Domaine de KATALE et tous les champs vivriers riverains de ladite plantation. L’altitude de la zone d’étude varie entre 1157 m dans son synclinal et 1451 m dans son anticlinal. La latitude varie entre 1° 13’ LS et 1° 19’ LS alors que la longitude, quant à elle, varie entre 29° 22’ LE et 29° 26’ LE (Source : GPS).
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Source : GPS
Zone d’étude
Fig 1 : Carte de la zone d’étude
MATERIEL
Matériel biologique
Le matériel biologique utilisé par cette étude est constitué des arbres et arbustes sur lesquels les mensurations ont été faites et les feuilles prélevées pour constituer un herbier en vue de leur identification et caractérisation ultérieures. Il est constitué également des cultures associées aux arbres et arbustes dans les champs vivriers et de caféiers du Domaine de Katale.
Matériel non biologique
La présente étude utilise les matériels non biologiques ci-après :
- Un appareil-photo : pour la prise d’images des arbres et arbustes rencontrés dans le milieu d’étude ;
- Un mètre-ruban : pour la prise des mesures dendrométriques notamment le dbh à défaut d’avoir un dbh-mètre ;
- Un GPS : pour la localisation géographique des champs ayant fait l’objet d’étude et celle du Domaine de Katale.
METHODES
Au niveau de la bibliothèque
- Méthode descriptive
Elle a été utile à la présente étude pour assortir la description sommaire du milieu d’étude.
Méthode comparative
La présente étude a fait recours à cette méthode pour mettre en exergue les ressemblances et les dissemblances entre les arbres et arbustes des champs vivriers et ceux des plantations caféières de Katale. Elle a été utile en outre, pour comparer les interactions entre les arbres et arbustes d’un côté et les cultures vivrières de l’autre des champs paysans de Katale et celles existant entre les arbres et arbustes et les caféiers du Domaine de Katale.
La technique documentaire
Elle a été incontournable pour la bonne tenue de la présente étude étant donné qu’elle a permis de rassembler toute information disponible au sujet de la présente étude. Elle nous a
permis de fouiller les ouvrages, les publications, les revues, les thèses et les mémoires traitant de l’agroforesterie.
Sur terrain
Les données ont été récoltées différemment dans les deux systèmes agricoles : champs vivriers et plantations caféières.
Dans les champs vivriers
Les individus ligneux à dbh ≥ 5 cm ont été inventoriés dans les champs vivriers de la localité de Katale à partir des sentiers ou pistes d’accès.
Au total, 20 champs ont été concernés par l’étude. De part et d’autre de la route principale, 10 champs ont été choisis aléatoirement et ont été directement concernés par cette étude. Ces champs étaient espacés les uns des autres par une distance d’au moins cent mètres. La présence des ligneux et l’autorisation du propriétaire du champ étaient les conditions préalables d’accès au champ. Les coordonnées géographiques ont été prises moyennant un GPS.
Les ligneux et les cultures présents dans les champs ont été déterminés systématiquement grâce à un botaniste spécialiste de la flore locale. Des échantillons des ligneux ont été prélevés pour constituer un herbier en vue de renforcer les précisions dans leur identification. Les noms vernaculaires ont été, quant à eux, donnés par les propriétaires des champs.
Enfin, un entretien avec les agriculteurs propriétaires des champs a complété l’étude réalisée dans les champs. Il a porté sur l’importance des ligneux dans les champs et sur leurs usages pour les ménages conformément au guide d’entretien en annexe.
Dans les plantations caféières
Après autorisation du responsable du Domaine de Katale, 20 parcelles d’étude d’1 ha chacune ont été installées aléatoirement dans la plantation des caféiers. L’installation d’une parcelle a été conditionnée par la présence des ligneux autres que le caféier. Tous les ligneux se trouvant dans la parcelle ont été déterminés systématiquement grâce à un botaniste spécialiste de la flore locale. Comme dans les champs vivriers, les échantillons des ligneux ont été également prélevés et constituer un herbier pour des précisions dans leur identification.
Enfin, un entretien a été réalisé avec le responsable de la plantation sur l’utilité des ligneux maintenus dans les champs comme l’indique le guide d’entretien en annexe.
Traitement des données
Aussitôt récoltées, les données ont été directement saisies dans un tableur Excel 2010 et l’orthographe des noms scientifiques des espèces ligneuses a été vérifiée à l’aide du catalogue électronique de la flore de la Tshopo de Lejoly et al. (2010). Le logiciel Excel 2010 a facilité le calcul de l’abondance relative, des calculs statistiques (moyenne, écart-type et le coefficient de variation) tandis que le logiciel Past a facilité les calculs de l’indice de diversité de Shannon winner et de l’indice d’équitabilité de Piélou ainsi que le coefficient de similarité de Jaccard.
Détermination de l’abondance relative
L’abondance relative (Ar) d’une espèce est le rapport entre le nombre d’individus de l’espèce et le nombre total des individus recensés dans l’échantillon multiplié par 100 (Nshimba, 2008 cité par Kambasu, 2014).
𝑁𝑜𝑚𝑏𝑟𝑒 𝑑′𝑖𝑛𝑑𝑖𝑣𝑖𝑑𝑢𝑠 𝑑𝑒 𝑙′𝑒𝑠𝑝è𝑐𝑒
𝐴𝑟 = 𝑁𝑜𝑚𝑏𝑟𝑒 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑′𝑖𝑛𝑑𝑖𝑣𝑖𝑑𝑢𝑠 𝑟𝑒𝑐𝑒𝑛𝑠é𝑠 𝑥 100
La surface terrière
La surface terrière d’un arbre (ou arbuste) est la superficie occupée par le tronc, mesurée sur l’écorce à 1,30 m du sol. Elle s’exprime en m²/ha. La surface terrière d’une espèce correspond à la somme des surfaces terrières de tous les individus de cette espèce et les résultats sont ramenés à l’hectare. La surface terrière totale correspond à la somme des surfaces terrières de tous les individus présents sur la surface inventoriée. (Nshimba, 2008).
Elle est donnée par la formule suivante :
Surface terrière =
πxDxD 4
Avec : D= Diamètre moyen, et π = 3,14
La dominance relative des taxons
La dominance relative d’une espèce (ou famille) est le rapport de la surface terrière de cette espèce (ou famille) à la surface terrière totale multiplié par 100. Elle a été obtenue par la formule suivante :
𝐷𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑛𝑐𝑒 𝑟𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑣𝑒 =
Surface terrière de l′espèce Surface terrière totale
x 100
Densité des taxons
La densité des arbres (d) correspond au nombre d’arbres recensés par unité de surface (Kambasu, 2013). Son calcul s’est fait grâce à la formule suivante après comptage d’arbres retrouvés sur terrain :
d = Nbre d′arbres avec : d = densité
S champ (ha)
S = Superficie du champ
Nbre d’arbres= Nombre d’arbres
La densité relative (dr) exprimée en pourcentage (%) est le nombre de pieds d’une espèce (ou famille) ramené au nombre de pieds total et multiplié par 100. (MANGAMBU, 2014).
Coefficients de similarité
Selon Horn (1966) cité par Kambasu (2013), le calcul des indices de similitude permet de quantifier le degré de ressemblance entre les espèces, ou encore le niveau de similitude entre deux sites. C’est le coefficient de similarité de Horn qui a été utilisé moyennant le logiciel Past. L’indice de similarité de Horn (R0) utilise l’indice de diversité de Shannon et permet de comparer la ressemblance de deux communautés. La valeur de R0 est comprise entre 0 (aucune similarité) et 1 (identique).
Calcul des indices de diversité spécifique
- Indice de Shannon-winer
Selon Legendre et Legendre (1998) cités par MOUSSA (2005), l’Indice de Shannon-
Winer a pour formule : 𝐻 = ∑𝑠 𝑝𝑖𝑙𝑜𝑔𝑝𝑖 où :
𝑘=1
- p = abondance proportionnelle ou pourcentage d’importance de l’espèce, et se calcule ainsi : pi = ni/N,
- ni = nombre d’individus d’une espèce dans l’échantillon ;
- N = nombre total d’individus de toutes les espèces dans l’échantillon ;
- S = nombre total d’espèces.
L’indice de Shannon-Winer est une formule mathématique utilisée pour décrire la diversité des espèces (nombre d’espèces) et leur abondance dans une région donnée.
Indice d’équitabilité de Piélou
Selon Frontier et al. (1993) cités par Nshimba (2008) et Kambasu (2013), cet indice est défini
par la formule : R= H
Hmax
Avec :
R = régularité et varie entre 0 et 1 ;
H = indice de Shannon-Winer (diversité spécifique observée) ;
Hmax= Log2S (diversité spécifique maximale) ; S = nombre total d’espèces
La régularité d’un échantillon est le rapport de sa diversité à la diversité maximale pouvant être obtenue avec le même nombre de taxons. L’équitabilité donne l’idée sur deux espèces d’abondance différente n’apportent pas la même contribution à l’écosystème.
Questions Fréquemment Posées
Quelle est la localisation de la zone d’étude à Katale?
La zone d’étude s’étend de part et d’autres de la route principale Goma-Rutshuru, à partir du point kilométrique 50 jusqu’au point 68, englobant toute la plantation du Domaine de KATALE et tous les champs vivriers riverains.
Combien d’espèces d’arbres et d’arbustes ont été identifiées dans l’étude?
L’étude a identifié 42 espèces réparties en 35 genres et 20 familles.
Quelle méthode a été utilisée pour comparer les arbres et arbustes des champs vivriers et des plantations caféières?
La méthode comparative a été utilisée pour mettre en exergue les ressemblances et les dissemblances entre les arbres et arbustes des champs vivriers et ceux des plantations caféières de Katale.