Dynamique d'Artemisia herba-alba dans la steppe algérienne

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Article scientifique Dynamique des peuplements d'Artemisia herba-alba Asso
dans la steppe du Sud oranais (Algérie occidentale)
Article · January 2008
DOI: 10.1684/sec.2007.0089
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Hellal Benchaben
Université Ibn Khaldoun Tiaret
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Mohamed Maatoug
Université Ibn Khaldoun Tiaret
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Article scientifique
Dynamique des peuplements
d’Artemisia herba-alba Asso
dans la steppe du Sud oranais
(Algérie occidentale)
Nadira Ayad
1
Benchaben Hellal
1
M’Hamed Maatoug
2
1
Université Djillali Liabes,
Filière Agronomie,
Faculté des sciences,
BP 89,
22000 Sidi Bel’Abbes,
Algérie
<[email protected]>
2
Faculté des sciences agronomiques
et vétérinaires
Université Ibn Khaldoun
BP78
Tiaret
14000 Algérie
<[email protected]>
Résumé
L’armoise blanche (Artemisia herba-alba Asso), plante des hautes plaines steppiques
du sud de l’Algérie occidentale, colonise progressivement les nappes alfatières. La
sédentarisation des pasteurs, une sécheresse persistante et un rouissage naturel très
long en absence d’exploitation rythmée ont contribué au remplacement de l’alfa
(Stipa tenacissima L.) par l’armoise blanche. L’étude de la distribution spatiale de
l’armoise blanche est basée sur des relevés systématiques de cinq transects. Le
traitement des données recueillies sur le terrain, par des tests statistiques d’hétérogé-
néité, a permis d’analyser la dynamique des peuplements de l’armoise blanche en
évoquant les causes de la complexité des structures horizontales de l’armoise.
Mots clés : alfa, Algérie, armoise blanche, distribution spatio-temporelle, steppe
algérienne.
Abstract
Artemisia herba-alba Asso population dynamics in the southern steppe area of Oran
(Western Algeria)
In the steppe area south of Oran (Western Algeria), sagebrush (Artemisia herba-alba
Asso) is progressively replacing alfa (Stipa tenacissima L.) due to the sedentarization
of pastoralists, persistant drought and a natural long term drop in the rhythm of
exploitation. This study of the spatial distribution of sagebrush is based on systematic
sampling of five transects. The treatment of data gathered in the field by statistical
tests of heterogeneity made it possible to analyze sagebrush population dynamics
and evoke the reasons behind the complexity of sagebrush horizontal structures.
Key words:
Algeria, Algerian steppe, alfa grass, sagebrush, space-time distribution.
L
es hautes plaines steppiques du Sud
oranais de l’Algérie occidentale,
majoritairement occupées par l’alfa
(Stipa tenacissima L.) durant les
XIX
e
et XX
e
siècles, se voient progressivement coloni-
sées par l’armoise blanche (Artemisia
herba-alba Asso) [1].
L’alfa (Stipa tenacissima L.), espèce steppi-
que vivace reconnue par sa grande résis-
tance à la sécheresse, régresse dans son
milieu « naturel ». Sa rusticité semble ne
plus lui apporter d’avantage face à une
sécheresse persistante, un rouissage natu-
rel très long en absence d’exploitation
rythmée et le surpâturage [2].
L’armoise blanche (Artemisia herba-alba.
Asso) est une espèce steppique de la
famille des composés [3] (figure 1). Elle
Tirés à part : N. Ayad
Sécheresse 2007 ; 18 (3) : 193-8
doi: 10.1684/sec.2007.0089
Sécheresse vol. 18, n° 3, juillet-août-septembre 2007 193

présente une vaste répartition géographi-
que couvrant, en Algérie, environ 4 mil-
lions d’hectares et se développe dans les
steppes argileuses et les sols tassés relati-
vement peu perméables [4]. Elle se trouve
sur les dayas, les dépressions et les sec-
teurs plus ou moins humides [5]. Elle cons-
titue un moyen de lutte naturel contre l’éro-
sion et la désertification [6, 7].
Cette étude accorde une grande impor-
tance à la distribution spatiale de
l’armoise blanche dans deux stations éloi-
gnées géographiquement de 50 km (Ras
Elma et El Aricha). Elle est basée sur un
échantillonnage systématique permettant
de déterminer la densité des pieds de
l’armoise blanche par mètres carrés à tra-
vers les transects échantillonnés. Les résul-
tats bruts sont traités par des tests statisti-
ques d’hétérogénéité [8].
Matériel et méthode
Présentation des stations d’étude
L’étude a été effectuée dans deux stations
situées dans les hautes plaines steppiques
du Sud oranais éloignées l’une de l’autre
de 50 km. La première correspond à la
station de Ras Elma [9] et la seconde est
localisée à proximité d’El Aricha
(figure 2). Les deux stations se caractéri-
sent par des sols de texture limono-
sableuse [10] dont le taux moyen de limon
est légèrement plus élevé dans la seconde
station que dans la première.
Le climat est caractérisé par une saison
sèche et chaude qui dure respectivement
sept mois dans la première station et onze
mois dans la seconde, avec des précipita-
tions annuelles moyennes de l’ordre de
230 mm et 180 mm respectivement [11].
Le cortège floristique des deux stations est
constitué essentiellement d’alfa (Stipa
tenacissima L.), d’armoise blanche (Arte-
misia herba-alba. Asso) et de quelques
pieds de sparte (Lygeum spartum L.)
accompagnés d’autres espèces végétales
pérennes et annuelles. Cependant on note
que la station de Ras Elma se distingue par
la présence très éparse de reliques de
chêne-vert (Quercus ilex L.) et de genévrier
oxycèdre (Juniperus oxycedrus L.) [9, 10].
Échantillonnage
L’étude de la structure spatiale s’appuie
sur la technique de l’échantillonnage systé-
matique. Elle est basée sur cinq transects
de placettes, d’orientation sud-nord, cha-
cun séparé de 30 m de son voisin
(figure 3). Sur chaque transect, 50 placet-
tes de 1 m
2
espacées également de 30 m
les unes des autres, ont été matérialisées
pour effectuer le comptage des pieds
d’armoise blanche. La surface échantillon-
née est de 250 m
2
(= 50 x 5) et la surface
totale prospectée de 225 000 m
2
(= 250 x 30 x30), soit 22,5 hectares. Les
données ont été récoltées sur le terrain dès
la reprise de la végétation en avril 2002
afin de distinguer les pieds morts des pieds
vivants de l’armoise blanche [9, 10].
Tests statistiques
L’influence de l’hétérogénéité de l’environ-
nement sur la structuration des populations
est abordée à travers l’examen de trois
échelles d’analyse : globale, locale, et à
l’échelle donnée [8]. Le principe de cha-
que test statistique utilisé s’appuie sur les
Figure 1. Pied d’armoise blanche (Artemisia herba-alba Asso) des hautes plaines steppiques
du sud de l’Algérie occidentale.
Ras el MA
El Aricha
Figure 2. Carte de localisation des stations d’étude dans les hautes plaines steppiques de l’Algérie
occidentale (échelle : 1/25 000).
194 Sécheresse vol. 18, n° 3, juillet-août-septembre 2007

regroupements des placettes élémentaires
en blocs de taille croissante (figure 4).
L’hétérogénéité globale est définie comme
une variation de densité à l’échelle de la
grille ; elle est mesurée par la variabilité
des contenus des blocs et peut être entre
autre détectée par le test de Geary [8,
12] :
I
G
=
(
E
(
Z
)
−Z
)
公
var
(
Z
)
Avec Z =
(
N−1
)
i
∑
i,j
W
ij
(
y
i
−y
j
)
2
2
∑
i=1
(
y
i
−y
)
2
L’hétérogénéité locale permet de mettre en
évidence des sous-structures internes à un
bloc. Elle est mesurée par le mode de
dispersion local des individus d’un bloc
entre les unités élémentaires formant ce
bloc. Ainsi l’indice de dispersion local,
sous l’hypothèse d’une distribution aléa-
toire, suit la loi normale centrée réduite. Il
est adapté à la recherche des dispersions
localement régulières, c’est-à-dire réguliè-
res à l’intérieur d’un bloc :
I
D
=σ
2
x=
∑
i
(
y
i
−x
)
2
(
N−1
)
x
L’hétérogénéité à échelle donnée est défi-
nie comme la variabilité entre l’effectif
d’un bloc et celui d’un bloc voisin de
même taille ; deux tests statistiques sont
utilisables selon l’effectif de l’espèce étu-
diée se trouvant dans les deux blocs :
l’indice de contagion vraie et l’indice de la
variance locale.
I
CV
=1
公
N
∗
∑
couples
H−E
(
H
)
公
var
(
H
)
;
V
1
=I
G
=
(
E
(
Z
)
−Z
)
公
var
(
Z
)
Où :
H : variable = |D–G|;
D et G : effectifs d’individus rencontrés
dans les deux blocs voisins ;
N* : nombre de couples de blocs ; le
premier compare le contenu de deux blocs
contigus et le second prolonge l’indice de
contagion vraie quand les couples de
blocs sont peu nombreux mais l’effectif de
l’espèce étudiée est assez grand [8, 12,
13].
Résultats
La figure 5 montre, graphiquement, la dis-
tribution de l’armoise blanche le long des
transects échantillonnés dans les deux sta-
tions étudiées (Ras Elma et El Aricha). Ces
deux dernières se distinguent par les for-
mes d’occupation de l’espace par
l’armoise blanche et l’alfa :
–la station de Ras Elma se trouve dans
une situation où la progression de
l’armoise blanche est à un stade non négli-
geable. Les transects échantillonnés sont à
moitié colonisés par l’armoise blanche ;
–la station d’El Aricha est totalement colo-
nisée par l’armoise blanche. Cette der-
nière occupe la place de l’alfa par suite de
l’action conjuguée de la sécheresse et du
surpâturage.
L’étude globale par transect a permis de
dénombrer en moyenne, respectivement,
Hétérogénéité locale
Hétérogénéité à échelle donnée
Hétérogénéité globale
Figure 4. Représentation schématique de trois types de mesures d’hétérogénéité utilisées dans
l’analyse des transects échantillonnés.
T1 T2 T3 T4 T5
N
30 m
30 m
1 m
1 m
Placette
: Pied d'armoise blancheT : Transect
Figure 3 . Croquis de l’emplacement des transects et des placettes de comptage des pieds
d’armoise blanche.
Sécheresse vol. 18, n° 3, juillet-août-septembre 2007 195

0,72 pied d’armoise blanche par m
2
, soit
environ 7 200 à l’hectare à la station de
Ras Elma et 1,59 pied (15 900/ha) à la
station d’El Aricha située au sud.
La densité de l’armoise blanche présente
une forte variation à la station de Ras Elma
et à la station d’El Aricha (tableau 1).
La distribution de l’armoise blanche n’est
pas aléatoire au niveau de la station de
Ras Elma, vu le nombre de placettes vides
tandis que d’autres en contiennent jusqu’à
5 pieds par mètre carré.
La recherche d’échelle d’hétérogénéité est
effectuée par des tests non paramétriques
classiques :
–l’indice de dispersion est significative-
ment supérieur à l’unité, soit respective-
ment 2,34 ; 4,12 ; 3,66 ; 3,75 et 3,11 ;
–l’indice de contagion vraie met en évi-
dence l’existence d’une contagion vraie
entre deux placettes voisines (4,87 ;
3,75 ; 2,55 ; 2,60 et 1,99). Cette der-
nière valeur (1,99) est élevée mais non
significative ;
–l’indice de la variance locale est signifi-
catif à la taille de bloc de 15 placettes
pour les 3 transects (2, 3 et 4) échantillon-
nés parmi les cinq exécutés. Il indique une
différence d’abondance globale entre les
deux moitiés de chaque transect. Les
valeurs élevées du coefficient de variation
confirment le caractère très contagieux de
la distribution spatiale de l’armoise blan-
che.
La distribution de l’armoise blanche le
long des transects échantillonnés est hété-
rogène au niveau de la station d’El Ari-
cha. Le nombre de pieds varie de0à9
par mètre carré. Les valeurs de l’indice de
dispersion augmentent avec la taille des
blocs dans deux transects (3, 4) tandis que
les trois autres (1, 2 et 5) sont moins
structurés.
La contagion vraie est significative entre
deux placettes voisines des transects 1, 2
et 5 (5,21 ; 2,78 et 4,56) ; seuls les tran-
sects 3 et 4 présentent des valeurs non
significatives (1,82 ; 1,23).
Les valeurs positives de l’indice de l’hétéro-
généité locale indiquent l’existence d’une
forte variabilité entre les placettes, ce qui
confirme l’aggrégativité des pieds de
l’armoise blanche.
L’indice de variation locale et l’indice de
dispersion permettent de détecter l’exis-
tence d’une variation de densité le long
des transects échantillonnés. Les valeurs
très significatives pour les blocs regrou-
pant 7 placettes – soit le quart des tran-
sects – traduisent une forte hétérogénéité
globale de l’implantation de l’armoise
blanche. La partie nord des 5 transects
échantillonnés présente peu ou pas de
pieds d’armoise blanche respectivement à
la station d’El Aricha et celle de Ras Elma
(figure 5).
Discussion
La densité à l’hectare de l’armoise blanche
se situe entre 7 200 (station de Ras Elma)
et 15 900 (El Aricha). Elle présente une
forte variation entre les deux stations (du
simple au double). Les conditions du milieu
comme la surcharge ovine des parcours et
la sédentarisation du cheptel sont à l’ori-
gine de la croissance de la densité de
l’armoise blanche à la station d’El Aricha.
La forte qualité bromatologique de
l’espèce étudiée incite le cheptel à l’exploi-
tation et par conséquent à l’entretien des
peuplements de l’armoise blanche. La
consommation du feuillage et des parties
florales contenant les graines, revitalise les
pieds d’armoise blanche et assure la pro-
pagation de l’espèce dans le milieu qui lui
est favorable. Notons que l’armoise blan-
che n’est broutée qu’en des périodes bien
précises. La période optimale de broutage
de l’armoise blanche par le cheptel se
situe en été et en automne durant la florai-
T5 T5T4T3T1 T2 T4T1 T2 T3
AB
N
Figure 5 . Cartographie de la distribution spatiale de l’armoise blanche des hautes plaines steppiques du sud de l’Algérie occidentale.
A) station de Ras Elma ; B) station de El Aricha.
T : transect.
La taille du cercle correspond à la densité par m
2
.
Tableau I.Densités, moyennes et coefficients
de variation (CV) des pieds de l’armoise
blanche à Ras Elma et El Aricha.
Stations Ras Elma El Aricha
Transects Densités/m
2
Densités/m
2
1 0,83 1,79
2 0,77 1,63
3 0,67 1,42
4 0,57 1,54
5 0,75 1,57
Moyenne 0,72 1,59
CV 19 % 9 %
196 Sécheresse vol. 18, n° 3, juillet-août-septembre 2007