Une forte saisonnalité du climat et de la phénologie reproductive dans la forêt du Mayombe : l’apport des données historiques de la Réserve de Luki en République démocratique du Congo
DOI :
https://doi.org/10.19182/bft2019.341.a31753Mots-clés
diamètre de reproduction, floraison, fructification, forêts tropicales humides, forêt du Mayombe, saisonnalité, synchronisme, République démocratique du Congo.Résumé
En Afrique, la phénologie reproductive des arbres tropicaux, majoritairement annuelle, semble présenter une certaine régularité. Cette étude documente les variations intra- et interannuelles de la phénologie reproductive des arbres de la forêt du Mayombe à partir des données historiques de la Réserve de Luki (République démocratique du Congo). Le diamètre de reproduction des espèces exploitées pour le bois, encore largement méconnu, a été également examiné pour les espèces suffisamment représentées dans les données. Le suivi phénologique de 3 642 arbres appartenant à 158 espèces et 39 familles a été réalisé tous les 10 jours de 1948 à 1957. Les statistiques circulaires ont été utilisées pour tester le synchronisme de la phénologie entre arbres, à l’échelle de la communauté, pour la forêt dans son ensemble, et individuellement pour 87 espèces, dont 35 espèces bien représentées (n ≥ 20 arbres), 16 espèces commerciales et 36 autres espèces. Des régressions logistiques ont permis de déterminer le diamètre de fructification (minimum et régulier) de ces espèces. Pour la majorité des espèces, la floraison était régulière, annuelle et largement saisonnière (81,6 %, 71 espèces). Les pics étaient plus marqués pour la floraison que pour la fructification, plus étalée dans le temps, bien que significativement agrégée temporellement. La majorité des arbres et des espèces fleurissaient entre décembre et février, pendant la petite saison sèche, bien que des fleurs et des fruits étaient observables toute l’année à l’échelle de la communauté. Seules 13 espèces ont montré une relation significative entre le diamètre et la reproduction, parmi lesquelles sept espèces de canopée, cinq de sous-bois et une héliophile. Pour ces espèces, la moyenne du diamètre minimum de reproduction était de 17,3 cm.
Téléchargements
Références
Adamescu G. S., Plumptre A. J., Abernethy K. A., Polansky L., Bush E. R., Chapman C. A., et al., 2018. Annual cycles are the most common reproductive strategy in African tropical tree communities. Biotropica, 50 (3): 418-430. https://doi.org/10.1111/btp.12561
Bawa K. S., Kang H., Grayum M. H., 2003. Relationships among time, frequency, and duration of flowering in tropical rain forest trees. American Journal of Botany, 90: 877-887. https://doi.org/10.3732/ajb.90.6.877
Beeckman H., 2016. Wood anatomy and trait-based ecology. IAWA Journal, 37 (2): 127-151. https://doi.org/10.1163/22941932-20160127
Borchert R., 1999. Climatic periodicity, phenology, and cambium activity in tropical dry forest trees. IAWA Journal, 20 (3): 239-247. https://doi.org/10.1163/22941932-90000687
Borchert R., Calle Z., Strahler A. H., Baertschi A., Magill R. E., Broadhead J. S., et al., 2015. Insolation and photoperiodic control of tree development near the equator. New Phytologist, 205: 7-13. https://doi.org/10.1111/nph.12981
Borchert R., 1980. Phenology and ecophysiology of tropical trees: Erythrina poeppigiana. Ecology, 61: 1065-1074. https://doi.org/10.2307/1936825
Bush E. R., Abernethy K. A., Jeffery K., Tutin C., White L., Dimoto E., et al., 2017. Fourier analysis to detect phenological cycles using long-term tropical field data and simulations. Methods in Ecology and Evolution, 8 (5): 530–540. https://doi.org/10.1111/2041-210X.12704
Calle Z., Schlumpberger B. O., Piedrahita L., Leftin A., Hammer S. A., Tye A., et al., 2010. Seasonal variation in daily insolation induces bud break and flowering in the tropics. Trees, 24: 865-877. https://doi.org/10.1007/s00468-010-0456-3
Chapman C., Wrangham R. W., Chapman L. J., Kennard D. K., Zanne A. E., 1999. Fruit and flower phenology at two sites in Kibale National Park, Uganda. Journal of Tropical Ecology, 15: 189-211. www.jstor.org/stable/2560018
Chapman C. A., Balcomb S. R., Gillespie T. R., Skorupa J. P., Struhsaker T. T., 2000. Long-term effects of logging on african primate communities: a 28-year comparison from Kibale national park, Uganda. Conservation Biology, 14: 207-217. https://doi.org/10.1046/j.1523-1739.2000.98592.x
Chapman C. A., Chapman L. J., Struhsaker T. T., Zanne A. E., Clark C. J., Poulson J. R., 2005. A long-term evaluation of fruiting phenology: importance of climate change. Journal of Tropical Ecology, 21: 31-45. https://doi.org/10.1017/S0266467404001993
Couralet C., Sterck F. J., Sass-Klaassen U., Van Acker J., Beeckman H., 2010. Species-specific growth responses to climate variations in understory trees of a Central African rain forest. Biotropica, 42: 503-511. https://doi.org/10.1111/j.1744-7429.2009.00613.x
Couralet C., Van Den Bulcke J., Ngoma L. M., Van Acker J., Beeckman H., 2013. Phenology in functional groups of Central African rainforest trees. Journal of Tropical Forest Science, 25 (3): 361-374. https://www.jstor.org/stable/23617238
Curran L. M., Leighton M., 2000. Vertebrate responses to spatiotemporal variation in seed production of mast-fruiting Dipterocarpaceae. Ecological Monographs, 70: 101-128. https://doi.org/10.1890/0012-9615(2000)070[0101:VRTSVI]2.0.CO;2
Daïnou K., Laurenty E., Mahy G., Hardy O. J., Brostaux Y., Tagg N., et al., 2012. Phenological patterns in a natural population of a tropical timber tree species, Milicia excelsa (Moraceae): Evidence of isolation by time and its interaction with feeding strategies of dispersers. American Journal of Botany, 99: 1453-1463. https://doi.org/10.3732/ajb.1200147
Davies S. J., Ashton P. S., 1999. Phenology and fecundity in 11 sympatric pioneer species of Macaranga (Euphorbiaceae) in Borneo. American Journal of Botany, 86 (12): 1786-1795. https://doi.org/10.2307/2656675
Dieterlen F., 1978. Zur Phänologie des Äquatorialen Regenwaldes im Ost-Zaire (Kivu): nebst Pflanzenliste und Klimadaten. Dissertationes botanicae, 47, J. Cramer, 111 p.
Durrieu de Madron L., Daumerie A., 2004. Diamètre de fructification de quelques essences en forêt naturelle centrafricaine. Bois et Forêts des Tropiques, 281 (3) : 87-95. http://revues.cirad.fr/index.php/BFT/article/view/20230
Fayolle A., Swaine M. D., Bastin J., Bourland N., Comiskey J. A., Dauby G., et al., 2014. Patterns of tree species composition across tropical African forests. Journal of Biogeography, 41: 2320-2331. https://doi.org/10.1111/jbi.12382
Fétéké F., Fayolle A., Dainou K., Bourland N., Dié A., Lejeune P., et al., 2016. Variations saisonnières de la croissance diamétrique et des phénologies foliaire et reproductive de trois espèces ligneuses commerciales d’Afrique centrale. Bois et Forêts des Tropiques, 330 (4) : 3-21. https://doi.org/10.19182/bft2016.330.a31315
Green J. J., Newbery D. M., 2002. Reproductive investment and seedling survival of the mast-fruiting rain forest tree, Microberlinia bisulcata A. Chev. Plant Ecology, 162: 169-183. https://doi.org/10.1023/A:102030421
Hamann A., 2004. Flowering and fruiting phenology of a Philippine submontane rain forest: climatic factors as proximate and ultimate causes. Journal of Ecology, 92: 24-31. https://doi.org/10.1111/j.1365-2745.2004.00845.x
Lieth H., 1974. Purposes of a Phenology Book. In: Lieth H. (ed.). Phenology and Seasonality Modeling. Berlin, Heidelberg, Germany, Springer, Ecological Studies (Analysis and Synthesis), vol. 8, 3-19. https://doi.org/10.1007/978-3-642-51863-8_1
Lubini A., 1997. La végétation de la Réserve de Biosphère de Luki au Mayombe (RD Congo). Opera Botanica Belgica, 10, 155 p.
Menga P., Bayol N., Nasi R., Fayolle A., 2012. Phénologie et diamètre de fructification du wengé, Millettia laurentii De Wild. : implications pour la gestion. Bois et Forêts des Tropiques, 312 (2) : 31-41. https://doi.org/10.19182/bft2012.312.a20501
Morellato L. P. C., Talora C. D., Takahasi A., Bencke C. C., Romera C. E. E., Zipparo V., 2000. Phenology of atlantic rain forest trees: a comparative study. Biotropica, 32 (4b): 811-823. https://doi.org/10.1111/j.1744-7429.2000.tb00620.x
Nagamitsu T., Inoue T., 2002. Foraging activity and pollen diets of subterranean stingless bee colonies in response to general flowering in Sarawak, Malaysia. Apidologie, 33: 303-314. https://doi.org/10.1051/apido:2002016
Newstrom L. E., Frankie G. W., Baker H. G., 1994. A new classification for plant phenology based on flowering patterns in lowland tropical rain forest trees at La Selva, Costa Rica. Biotropica, 26: 141-159. https://www.jstor.org/stable/2388804
Norden N., Chave J., Belbenoit P., Caubère A., Châtelet P., Forget P.-M., et al., 2007. Mast fruiting is a frequent strategy in woody species of Eastern South America. PLoS ONE, 2 (10): e1079. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0001079
Olson D. M., Dinerstein E., Wikramanayake E. D., Burgess N. D., Powell G. V. N., Underwood E. C., et al., 2001. Terrestrial ecoregions of the World: a new map of life on Earth: A new global map of terrestrial ecoregions provides an innovative tool for conserving biodiversity. Bioscience, 51 (11): 933-938. https://doi.org/10.1641/0006-3568(2001)051[0933:TEOTWA]2.0.CO;2
Ouédraogo D.-Y., Doucet J.-L., Daïnou K., Baya F., Biwolé A. B., Bourland N., et al., 2018. The size at reproduction of canopy tree species in central Africa. Biotropica, 50 (3): 465-476. https://doi.org/10.1111/btp.12531
Peel M. C., Finlayson B. L., Mcmahon T. A., 2007. Updated world map of the Köppen–Geiger climate classification. Hydrology and Earth System Sciences, 11: 1633-1644. https://doi.org/10.5194/hess-11-1633-2007
Pires O’Brien M. J., 1993. Phenology of tropical trees from Jari, Lower Amazon. I. Phenology of Amazon forest communities. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, 9 (1): 67-92.
Plumptre A. J., 1995. The importance of “seed trees” for the natural regeneration of selectively logged tropical forest. Commonwealth Forestry Review, 74 (3): 253-258. https://www.jstor.org/stable/42608376
R Core Team, 2018. R: A language and environment for statistical computing. Vienna, Austria, R Foundation for Statistical Computing. https://www.R-project.org/
Sabatier D., Puig H., 1982. Phénologie et saisonnalité de la floraison et de la fructification en forêt dense guyanaise. Mémoires du Muséum National d’Histoire Naturelle, série A, Zoologie, tome 132, 173-184. http://horizon.documentation.ird.fr/exl-doc/pleins_textes/pleins_textes_5/b_fdi_18-19/25170.pdf
Sakai S., 2001. Phenological diversity in tropical forests. Population Ecology, 43: 77-86. https://doi.org/10.1007/PL00012018
Schwartz M. D. (ed.), 2003. Phenology: An Integrative Environmental Science. Springer Netherlands, 564 p. https://link.springer.com/book/10.1007%2F978-94-007-6925-0
Sénéchal J., Kabala M., Fournier F., 1989. Revue des connaissances sur le Mayombe. Paris, France, Unesco. http://dmcarc.com/revue-des-connaissances-sur-le-mayombe-1989-pnud-unesco/
Singh K. P., Kushwaha C. P., 2006. Diversity of flowering and fruiting phenology of trees in a tropical deciduous forest in India. Annals of Botany, 97 (2): 265-276. https://doi.org/10.1093/aob/mcj028
Sun C., Kaplin B. A., Kristensen K. A., Munyaligoga V., Mvukiyumwami J., Ka Kajondo K., et al., 1996. Tree phenology in a tropical montane forest in Rwanda. Biotropica, 28 (4): 668-681. https://www.jstor.org/stable/2389053
Thomas S. C., 2011. Age-related changes in tree growth and functional biology: The role of reproduction. In: Meinzer F. C., Lachenbruch B., Dawson T. E. (eds). Size- and age-related changes in tree structure and function. Springer, coll. Tree Physiology, 33-64. https://doi.org/10.1007/978-94-007-1242-3_2
Thomas S. C., 1996. Relative size at onset of maturity in rain forest trees: A comparative analysis of 37 Malaysian species. Oikos, 76: 145-154. https://www.researchgate.net/publication/262837830
Verhegghen A., Mayaux P., de Wasseige C., Defourny P., 2012. Mapping Congo Basin vegetation types from 300 m and 1 km multi-sensor time series for carbon stocks and forest areas estimation. Biogeosciences, 9 (12): 5061-5079. https://doi:10.5194/bg-9-5061-2012
Walther G. R., Post E., Convey P., Menzel A., Parmesan C., Beebee T. J. C., et al., 2002. Ecological responses to recent climate change. Nature, 416: 389-395. https://doi.org/10.1038/416389a
White F., 1986. La végétation de l’Afrique – Mémoire accompagnant la carte de végétation de l’Afrique Unesco/AETFAT/UNSO. Paris, France, Orstom, Unesco, 385 p. http://horizon.documentation.ird.fr/exl-doc/pleins_textes/divers11-06/24837.pdf
Whitmore T. C., 1998. Potential impact of climatic change on tropical rain forest seedlings and forest regeneration. Climatic Change, 39 (2-3): 429-438. https://doi.org/10.1023/A:1005356906898
Williams L. J., Bunyavejchewin S., Baker P. J., 2008. Deciduousness in a seasonal tropical forest in western Thailand: interannual and intraspecific variation in timing, duration and environmental cues. Œcologia, 155: 571-582. https://doi.org/10.1007/s00442-007-0938-1
Wright S. J, Jaramillo M., Pavon J., Condit R., Hubbell S., Foster R., 2005. Reproductive size thresholds in tropical trees: Variation among individuals, species and forests. Journal of Tropical Ecology, 21 (3): 307-315. https://doi.org/10.1017/S0266467405002294
Wright S. J., Carrasco C., Calderón O., Paton S., 1999. The El Niño southern oscillation, variable fruit production, and famine in a tropical forest. Ecology, 80: 1632-1647. https://doi.org/10.1890/0012-9658(1999)080[1632:TENOSO]2.0.CO;2
Téléchargements
Numéro
Rubrique
-
Résumé586
-
PDF690
Reçu
Accepté
Publié
Comment citer
Licence
(c) Tous droits réservés CIRAD - Bois et Forêts des Tropiques 2022
Ce travail est disponible sous la licence Creative Commons Attribution 4.0 International .
Les articles sont publiés en Accès libre. Ils sont régis par le Droit d'auteur et par les licenses créative commons. La license utilisée est Attribution (CC BY 4.0).
