UNIVERSITE CHEIKH ANTA DIOP DE DAKAR ECOLE DOCTORALE: SCIENCES DE LA VIE DE LA SANTE ET DE L’ENVIRONNEMENT (ED-SEV) ECOLE INTER ETATS DES SCIENCES ET MEDECINE VETERINAIRES (EISMV) Année: 2013 N° d’ordre : 65 GESTION DES LIGNEUX FOURRAGERS DANS UN AXE DE TRANSHUMANCE DE SAISON SECHE AU SENEGAL (Cas de la région de Kaffrine) Mémoire présenté et soutenu publiquement Samedi 21 Décembre 2013 pour obtenir le DOCTORAT en Biologie, Productions et Pathologies Animales Spécialité: PASTORALISME Option : Ecologie pastorale par: M. Oumar SARR Président : M. Sawadogo Jérôme Germain, Professeur titulaire, EISMV/UCAD Rapporteurs : M. Paul Marie Ndiaye, Chargé d’enseignements, FLSH/UCAD M. Mathieu Gueye, Maître de recherche, IFAN-CHAD/UCAD M. Léonard Elie AKPO, Professeur titulaire, UCAD Examinateur : M. Amadou Tamsir Diop, Directeur de recherche, LNERV/ISRA M. Yaya Thiongane, Directeur de recherche, LNERV/ISRA Directeur de thèse : M. Léonard Elie AKPO, Professeur titulaire, UCAD DEDICACES Qu’il me soit permis tout d’abord de rendre grâce à DIEU, le Bienfaiteur, le Miséricordieux. Guérissez nous dans le monde ici bas et préservez nous ensuite de la peur et de la tristesse dans la vie future. A mes grands parents, particulièrement à Mame Awa Cissé, Mère Anta, Mère Khady et mon défunt grand père Aliou Sarr, que la terre de Touba lui soit légère. A mes parents : mon père Mamadou, ma mère Noel Diop, ma tante Ndaye Dior et tous mes frères et sœurs. A mes tatas, Mariama Sarr et Adja Absa Sarr, vous êtes merveilleuses. A tous mes collègues de labo et mes promotionnaires. A tous mes amis, pour leur amitié sincère, mention spéciale à Abdallah Diallo, Djibril Cissé, Ibrahima Ndiaye, Nafi Dieng et Ababacar Diagne pour leur soutien durant toute la durée de ma thèse. A toutes les personnes qui me sont chères, je dédie ce modeste travail. i REMERCIEMENTS Au fur et à mesure que je tentais de me remémorer tous les gens à qui je désirais exprimer ma gratitude pour leur appui, leurs suggestions et tous les efforts qu’ils avaient déployés pour permettre à ce mémoire de voir le jour, la liste ne cessait de s’allonger. Je voudrais tout d’abord remercier mon encadreur, le professeur Léonard Elie Akpo pour la tâche remarquable accomplie concurremment pour remettre en forme mes idées à diverses étapes de l’évolution de ce travail, vous avez su m’imposer beaucoup de rigueur dans le travail et je vous en suis très reconnaissant. Mes remerciements vont aussi à Monsieur Paul Ndiaye et Monsieur Mathieu Gueye, vos remarques, votre disponibilité et votre humilité m’ont le plus frappé. Je ne saurais assez vous dire merci. Je remercie Monsieur Jérôme Germain Sawadogo d’avoir accepté de présider ce jury et Messieurs Amadou Tamsir Diop et Yaya Thiongane de bien vouloir juger ce travail malgré leur calendrier chargé. Je dois aussi remercier l’Etat du Sénégal pour m’avoir accompagné depuis mes premiers pas à l’école, à la fondation Mitsubishi pour m’avoir accordé une bourse durant deux années de recherches. Je ne saurais ne pas citer Charles Bakhoum et son épouse qui m’ont beaucoup facilité mes missions de terrain, de même que Taybou Ba du CSE pour son soutien. Merci. Et, je voue une gratitude particulière à, Saliou Ba, Souleymane Sarr, Ablaye Ndiaye et à leurs familles respectives de m’avoir accueilli chez eux durant tous mes séjours de terrain et pour m’avoir servi de guide et interprète malgré les dures conditions de travail. Sans vous, mon intégration serait plus pénible. ii TABLE DES MATIERES LISTE DES SIGLES ET ACCRONYMES  ............................................................................................  4   LISTE DES FIGURES  ...........................................................................................................................  4   LISTE DES PLANCHES  ........................................................................................................................  5   LISTE DES TABLEAUX  .......................................................................................................................  5   ABSTRACT  ............................................................................................................................................  7   INTRODUCTION GENERALE  .............................................................................................................  8   CHAPITRE 1 : LE CADRE DE L’ETUDE : LA REGION DE KAFFRINE  .......................................  10   1-1. CARACTERISTIQUES GENERALES  ........................................................................................  10   1-1-1. Historique ..................................................................................................................................... 10   1-1-2. Situation géographique et administrative ..................................................................................... 10   1-1-3. Aspects biophysiques ................................................................................................................... 11   1-1-3-1. Le Climat  .................................................................................................................................  11   1-1-3-2. Le relief et les sols  ...................................................................................................................  13   1-1-3-2-1. Le relief  ................................................................................................................................  13   1-1-3-2-2. Les sols  ................................................................................................................................  13   1-1-4. Le réseau hydrographique ............................................................................................................ 15   1-1-5. La végétation ................................................................................................................................ 15   1-1-6. Les hommes et leurs activités ...................................................................................................... 16   1-1-6-1. La population et les mouvements migratoires  .........................................................................  16   1-1-6-2. Les activités  .............................................................................................................................  17   1-1-6-2-1.Les activités agricoles  ...........................................................................................................  17   1-1-6-2-2. L’élevage  .............................................................................................................................  18   1-1-6-2-3. Artisanat et commerce  .........................................................................................................  19   1-1-6-2-4. Le Tourisme  .........................................................................................................................  20   1-1-7. L’occupation des sols  .................................................................................................................  20   1-1-7-1. Les forêts  .................................................................................................................................  20   1-1-7-2. Les champs  ..............................................................................................................................  20   1-1-7-3. Les jachères  .............................................................................................................................  20   CHAPITRE 2 : LA VEGETATION LIGNEUSE DANS LES PARCOURS  .......................................  22   RESUME  ..............................................................................................................................................  22   INTRODUCTION  .................................................................................................................................  22   2-1. MATERIEL ET METHODES  .......................................................................................................  22   2-1-1. Matériel ........................................................................................................................................ 22   2-1-2. Méthodes ...................................................................................................................................... 23   2-1-2-1. Echantillonnage  .......................................................................................................................  23   2-1-2-2. Relevé de végétation  ...............................................................................................................  23   2-1-3. Traitement des données ................................................................................................................ 23   2-2. RESULTATS  .................................................................................................................................  25   2-2-1. Etat actuel du peuplement ............................................................................................................ 25   2-2-1-1. Le cortège floristique  ...............................................................................................................  25   2-2-1-3. Les caractéristiques du peuplement  .........................................................................................  27   2-2-1-3-1. La diversité spécifique  .........................................................................................................  27   2-2-1-3-2. Le niveau d’organisation  ......................................................................................................  28   1 2-2-1-4. La régénération  ........................................................................................................................  31   2-2-1-5. Structure du peuplement ligneux  .............................................................................................  32   2-2-1-6. Hétérogénéité du peuplement : existe-t-il un lien sites-espèces ?  ............................................  33   2-2-2. Caractéristiques des unités (champs, jachères et forêt) ............................................................... 34   2-2-2-1. Le cortège floristique  ...............................................................................................................  34   2-2-2-2. Analyse fréquentielle  ...............................................................................................................  36   2-2-2-3. Variation des caractéristiques dans les unités  ..........................................................................  37   2-2-2-3-1. Les paramètres de la végétation  ...........................................................................................  37   2-2-2-3-2. La régénération  ....................................................................................................................  38   2-2-2-3-3. La similarité  .........................................................................................................................  39   2-2-2-3-4. Structure  ...............................................................................................................................  39   2-2-3. Niveau d’anthropisation ............................................................................................................... 42   2-3. DISCUSSION-CONCLUSION ...................................................................................................... 45   2-3-1. Le peuplement .............................................................................................................................. 45   2-3-2. Les unités ..................................................................................................................................... 47   CONCLUSION  .....................................................................................................................................  48   CHAPITRE 3 :ROLE DE L’ARBRE DANS LES PARCOURS COMMUNAUTAIRES  ...................  50   RESUME  ..............................................................................................................................................  50   INTRODUCTION  .................................................................................................................................  50   3-1. METHODES UTILISEES  .............................................................................................................  50   3-1-1. Méthodes de collecte des données ............................................................................................... 50   3-1-1-1. Enquêtes auprès des populations  .............................................................................................  51   3-1-1-2. Importance des ligneux  ...........................................................................................................  51   3-1-2. Traitement et analyse des données ............................................................................................... 51   3-2. RESULTATS  .................................................................................................................................  53   3-2-1. Domaines d’utilisation ................................................................................................................. 53   3-2-1-1. Fonctions écologique de l’arbre  ..............................................................................................  54   3-2-1-2. Rôle dans l’alimentation humaine  ...........................................................................................  54   3-2-1-3. Rôle fourrager  .........................................................................................................................  55   3-2-1-4. Rôle dans la pharmacopée traditionnelle  .................................................................................  57   3-2-1-5. Rôle dans l’artisanat, l’énergie et la production de bois  ..........................................................  59   3-2-1-6. A la recherche de liens espèces-services écosystémiques.  ......................................................  59   3-2-2. Importance des ligneux fourragers (cas de la communauté rurale de Lour Escal) ...................... 61   3-2-2-1. Les espèces inventoriées  .........................................................................................................  61   3-2-2-2. Les espèces préférées  ..............................................................................................................  62   3-2-2-3. Vulnérabilité spécifique  ..........................................................................................................  63   3-3. DISCUSSION -CONCLUSION  ....................................................................................................  63   3-3-1. Importance des ligneux fourragers ............................................................................................... 63   3-3-2. Rôle de l’arbre .............................................................................................................................. 64   CONCLUSION  .....................................................................................................................................  66   CHAPITRE 4 :DYNAMIQUE DU MILIEU  ........................................................................................  67   RESUME  ..............................................................................................................................................  67   INTRODUCTION  .................................................................................................................................  67   4-1. METHODES  ..................................................................................................................................  67   4-1-1. Les unités d’occupations .............................................................................................................. 67   2 4-1-2. Approche éthnobotanique ............................................................................................................ 68   4-1-3. Traitement des données ................................................................................................................ 68   4-2. RESULTATS  .................................................................................................................................  68   4-2-1. Occupation des sols ...................................................................................................................... 68   4-2-1-1. Occupation en 1979  .................................................................................................................  70   4-2-1-2. Occupation en 2012  .................................................................................................................  70   4-2-1-3. Evolution entre 1979 et 2012  ..................................................................................................  70   4-2-1-3-1.Typologie des changements de surface  .................................................................................  70   4-2-1-3-2. Evolution des paysages entre 1979 et 2012.  .........................................................................  71   4-2-2. Les modifications de la végétation  .............................................................................................  72   4-2-3.Les conversions  ...........................................................................................................................  73   4-2-4. Perception des populations entre 1970 et 2012 ............................................................................ 74   4-2-4-1. La flore en 1970  ......................................................................................................................  76   4-2-4-2. La flore ligneuse en 2012  ........................................................................................................  77   4-2-5. Les tendances évolutives  ............................................................................................................  80   4-2-5-1. Les espèces ligneuses menacées ............................................................................................... 81   4-2-5-2. Les facteurs de changements  ...................................................................................................  82   4-3. DISCUSSION-CONCLUSION  .....................................................................................................  83   CONCLUSION  .....................................................................................................................................  86   CHAPITRE 5 : DISCUSSION- CONCLUSION GENERALE  ............................................................  87   5-1. DISCUSSION  ................................................................................................................................  87   5-1-1. Les utilisations - occupations des terres et les caractéristiques actuelles du peuplement ligneux ................................................................................................................................................................ 87   5-1-2. Dynamique du paysage ................................................................................................................ 88   5-1-3. Importance des ligneux fourragers dans les parcours communautaires ....................................... 89   5-1-4. Les espèces menacées .................................................................................................................. 90   5-2. CONCLUSION GENERALE  ........................................................................................................  90   5-3. PERSPECTIVES  ...........................................................................................................................  91   REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES  ..............................................................................................  92   ANNEXES  ............................................................................................................................................  98   3 LISTE DES ILLUSTRATIONS LISTE DES SIGLES ET ACCRONYMES AFC : Analyse factorielle des correspondances ANAMS : Agence Nationale de la Meteorologie du Sénégal ANSD : Agence Nationale de Statistique et Démographie ARD : Agence Régionale de Développement CR : Communauté Rurale CSE : Centre de Suivi Ecologique DEA : Diplôme d’Etude Approfondie ED-SEV : Ecole Doctorale Santé-Vie et Environnement EISMV : Ecole Inter Etats des Sciences et Médecine vétérinaires FAO : Organisation des Nations Unies pour l’Alimentation et l’Agriculture FIC : Facteur de Consensus Informateur FL : Niveau de Fidélité FLSH : Faculté des Lettres et Sciences Humaines FST : Faculté des Sciences et Techniques GPS : Global Positionning system IFAN : Institut Fondamental d’Afrique Noire IPNI : International Plant Name Index ISR : Indice Spécifique de Régénération ISRA : Institut Sénégalais de Recherche Agricole IVI : Importance Ecologique LNERV : Laboratoire National d’Elevage et de Recherches Vétérinaires PIB : Produit intérieur Brute PNUE : Programme des Nations Unies pour l’Environnement RN : Route Nationale RSM : Richesse Spécifique moyenne RST : Richesse Spécifique Totale SEF : Service des Eaux et Forêts UCAD : Université Cheikh Anta Diop de Dakar USU : Umbrella Support Unit VU : Valeure Usuelle LISTE DES FIGURES Figure  1: Carte de situation de la zone d’étude (région de Kaffrine) (Source :CSE ; Conception : O. SARR, 2012).  ........................................................................................................................................  10   Figure  2: Variabilité inter annuelle de la pluviométrie de la station de Koungheul (période 1965 à 2008). (Source : ANAMS).  ...................................................................................................................  12   Figure  3: Bilan climatique de Koungheul (Source : ANAMS).  .............................................................  12   Figure  4: Les types de sols dans la région de Kaffrine. Extrait de la carte morpho pédologique au 1/500.000 (Stancioff et al., 1984, in Touré, 2002).  ...............................................................................  14   Figure  5: Distribution du peuplement et des trois espèces dominantes dans la CR de Lour Escale et d’Ida Mouride selon les classes de diamètre  .........................................................................................  32   Figure  6: Distribution du peuplement et des trois espèces dominantes de la CR de Lour Escale et d’Ida Mouride selon les classes de hauteur.  ....................................................................................................  33   4 Figure  7: AFC de la matrice 70 espèces x 10 sites d’échantillonnages des parcours du département de Koungheul  .............................................................................................................................................  34   Figure  8 :  Distribution des espèces dans les différents modes d’utilisation occupation des terres.  .......  40   Figure  9: Structure du peuplement et des 3 espèces dominantes dans les différents modes d’exploitation des terres en fonction des classes de diamètre.  ..............................................................  41   Figure  10: Structure du peuplement et des 3 espèces dominantes dans les différents modes d’exploitation des terres en fonction des classes de hauteur.  ................................................................  42   Figure  11: Diagramme des indices de perturbation du peuplement ligneux.  .........................................  43   Figure  12: Principaux usages (%).  .........................................................................................................  53   Figure  13: Distribution des espèces et individus à travers les familles taxonomiques  ..........................  59   Figure  14: Projection des individus (espèces) et variables (Usages) sur les plans factoriels F1×F2  ....  60   Figure  15:  Occupation  des  sols  en  1979  ................................................................................................  69   Figure  16:  Occupation  des  sols  en  2012  ................................................................................................  69   Figure  17: Evoloution de l’occupation/utilisation des sols entre 1979 et 2012.  ....................................  72   Figure  18: Evolutions observées dans la végétation naturelle.  ..............................................................  73   Figure  19: Dynamique des conversions.  ................................................................................................  74   Figure  20: Distribution en fonction de l’état des espèces citées.  ...........................................................  78   Figure  21: Evolution des familles, genres et espèces botaniques entre 1973-2012  ...............................  80   Figure  22: Evolution des genres entre 1973-2012.  ................................................................................  81   Figure  23: Evolution des espèces entre 1973-2012.  ..............................................................................  81   Figure  24:  Les principales causes de perte du couvert ligneux et d’espèces  ..........................................  83   LISTE DES PLANCHES Planche 1: actions anthropiques dans les parcours communautaires ..................................................... 44 Planche 2: Traces de pâtures et de feux dans les parcours communautaire. ......................................... 44 LISTE DES TABLEAUX Tableau 1: Répartition spatiale de la région de Kaffrine en 2008 (Source : ANSD). ........................... 16 Tableau 2: Répartition de la population de Kaffrine par âge et par sexe en 2008. (Source : ANSD). .. 16 Tableau 3: Variation des surfaces occupées (ha) du rendement et de production annuelles des des principales cultures (2005-2011). (Source ARD, 2012). ....................................................................... 18 Tableau 4: effectif du cheptel en 2012 (ANSD, 2012) .......................................................................... 19 Tableau 5: Liste floristique du département de Koungheul ................................................................... 25 Tableau 6: Diversité et paramètres du peuplement ................................................................................ 28 Tableau 7: Valeurs d’importance écologique des espèces .................................................................... 29 Tableau 8: ISR des espèces régénérant dans le département de Koungheul. ........................................ 31 Tableau 9: Liste floristique et densité des espèces. ............................................................................... 35 Tableau 10: Fréquences de présence des espèces par d’utilisation. ...................................................... 36 Tableau 11: Paramètres du peuplement dans les unités d’utilisations des terres .................................. 37 Tableau 12: ISR des espèces régénérant dans les différents modes d’utilisation des terres .................. 38 Tableau 13: FIC et VU pour chaque catégorie d’usage. ........................................................................ 53 Tableau 14: Espèces à usage alimentaire, leur valeur usuelle et les parties utilisées. ........................... 54 Tableau 15 : ligneux fourragers et les parties consommées par le bétail. ............................................. 55 Tableau 16: Niveau de fidélité (FL). ..................................................................................................... 57 Tableau 17: Les ligneux utilisés dans la pharmacopée traditionnelle et les traitements. ...................... 58 Tableau 18: Variation de la fréquence de présence (en %) et densité relative des espèces de ligneux dans la communauté rurale de Lour Escale (Kaffrine). ......................................................................... 61 Tableau 19: Fréquences et usages des espèces ligneuses rencontrées dans la communauté rurale de Lour Escale (Kaffrine). .......................................................................................................................... 62 Tableau 20 : les différentes unités d’utilisation des sols en 1979. ......................................................... 70 5 Tableau 21: les différentes unités d’utilisation des sols en 2012. .......................................................... 70 Tableau 22: Matrice issue du recoupement des statistiques de 1979 et 2012. ...................................... 71 Tableau 23: les changements observés entre 1979 et 2012. .................................................................. 71 Tableau 24: les catégories de conversion entre 1979 et 2012. .............................................................. 73 Tableau 25 : La flore en 1970 et 2012. .................................................................................................. 74 Tableau 26: Les espèces fréquentes. ...................................................................................................... 76 Tableau 27 : fréquence de citation des espèces les plus fréquentes ...................................................... 79 Tableau 28: Fréquence des espèces moyennement fréquentes .............................................................. 79 Tableau 29: Fréquence des espèces rares. ............................................................................................. 80 Tableau 30: Les espèces menacées dans la zone d’étude. ..................................................................... 82 6 ABSTRACT Author: Oumar SARR Year: 2013 Université Cheikh Anta Diop de Dakar (Sénégal) Management of tree fodder in an axis of transhumance during the dry season in Senegal This work studies the dynamics of landscapes and the current state of the timber stand in the path of the department Koungheul to assess the importance of woody species and to identify vulnerable species in rangelands of the region Kaffrine. The method used is a spatial technique using Landsat images from 1979 to 2012 and an ecological approach characterized by floristic inventories by vegetation and socio - economic surveys. The results indicate a flora with 70 species unevenly distributed in 54 genera and 27 taxonomic families taxonomic heterogeneously distributed in the environment according to the AFC. Ceasalpiniaceae and Rubiaceae families have the largest number of genera (five each), followed by Combretaceae and Euphorbiacea (4 each) and the Capparaceae, Fabaceae and Mimosaceae (3 for each ). In specific terms, it is the Combretaceae family that is larger with 10 species recorded. Landscapes have undergone significant changes between 1979 to 2012 including changes and conversions with a dominance of the process of conversion of vegetated agricultural areas. Socio-economic surveys show that the tree plays an important role in people's lives and is active in several areas of applications with a high level of consensus (over 60 %). The pressure exerted on the shaft for the satisfaction of needs leads to a change in the structure of wood stand with a significant loss of families, genera and species between 1970 to 2012. Thus, Bombax costatum, Heeria insignis, Parkia biglobosa, Pterocarpus erinaceus, etc. , appear to be the most endangered species in the area , drought and agriculture are seen as the main causes. 7