Analyse comparative de trois méthodes de quantification du recouvrement des strates arbustive et herbacée au niveau de huit principaux écosystèmes sylvopastoraux du Maroc (Arganeraie, Steppe d’alfa, Suberaie, Tetraclinaie)

Résumé

La présente étude consiste à comparer trois méthodes de quantification du recouvrement de la végétation: Méthode du point d’interception, Méthode des points quadrats simples et la méthode combinée, au niveau de huit écosystèmes sylvopastoraux du Maroc. L’objectif de cette étude consiste à trouver une méthode qui approche d’une manière objective et plus fiable le recouvrement de la végétation au niveau des écosystèmes pastoraux multi-strates méditerranéens. Pour se faire, nous avons procédé à une comparaison des résultats de ces trois méthodes, en les appliquant aux mesures du recouvrement par espèce pour chaque écosystème et pour l’ensemble des écosystèmes, du recouvrement par strate pour chaque écosystème et pour l’ensemble des écosystèmes et du recouvrement global de l’ensemble des strates. La méthode d’investigation qui concerne huit écosystèmes naturels, répartis sur les régions d’Essaouira, Maâmora, Tendrara et Aderj, est fondée sur la stratification de la végétation à partir des images satellitaires. Dans chaque strate, un inventaire de la végétation et du milieu a été effectué simultanément par les mêmes méthodes. L’analyse des données a été opérée par l’AFC pour caractériser la typologie des écosystèmes en question, mettant en évidence les relations entre ces écosystèmes et les facteurs écologiques qui y règnent. Ensuite, par l’application d’un test d’indépendance, de l’ANOVA1 et de l’ANOVAM, nous avons pu comparer l’efficience de ces trois méthodes dont les résultats ci-après, diffèrent selon la structure de la végétation. Pour les espèces (herbacées et arbustives) considérées au niveau de chaque écosystème et au niveau de tous les écosystèmes, les résultats diffèrent d’une méthode à l’autre. Il en est de même pour les strates considérées individuellement. Pour l’ensemble des écosystèmes, l’analyse des recouvrements de la strate herbacée ne donne aucune différence pour les trois méthodes; par contre, pour les recouvrements arbustifs, la méthode combinée se distingue bien des deux autres méthodes. En se basant sur le recouvrement global, nous avons montré que la méthode combinée est nettement différente des deux autres méthodes, lesquelles donnent les mêmes résultats.

Mots clés: ANOVA1, ANOVAM, Ecosystème, Méthodes de quantification, Recouvrement végétal, Strate

INTRODUCTION

La notion de l’espace pastoral regroupe des terres de natures différentes, mais ayant toutes à un moment ou à un autre de l’année, une fonction fourragère. Selon les statistiques de la FAO, la superficie des pâturages n’excéderait guère 17 % de la surface située en climat méditerranéen non aride des pays du circum méditerranéen.

La principale raison de la diversité des paysages pastoraux méditerranéens réside dans leur diversité bioclimatique ; la saison sèche estivale, plus ou moins longue, est le dominateur commun à chacun des types de climats qu’il est possible d’individualiser. La classification des terres marocaines montre que 78 % de la superficie (56 millions d’ha) se trouvent dans des zones sèches et désertiques (précipitations annuelles moyennes < 250 mm), 15 % (10 millions d’ha) dans la zone semi-aride (entre 250 et 500 mm par an) et 7 % dans les zones subhumides et humides (> 500 mm par an).

Le premier Inventaire Forestier National (IFN), réalisé entre 1990-2005, a permis de disposer d’une base de données cartographiques et numériques fiables et importantes sur la répartition géographique, la consistance et l’état général des ressources forestières:

Avec une productivité et un usage variable, les parcours naturels s’étendent sur quelque 53 millions d’hectares. On peut distinguer dix zones pastorales, définies en fonction de la topographie, du climat, de la végétation et de l’usage des terres (Mara, 1992).

La quantification de la production d’un pâturage n’est pas chose aussi aisée à effectuer que celle par exemple d’une céréale ou d’une culture fourragère. Dans une culture ou dans un pré de fauche, la végétation est coupée, chargée, transportée et conservée et il est facile de la mesurer, la peser au cours de l’une de ces étapes, ou même dans ce dernier cas de compter les balles sur le champ. En ce qui concerne la qualité de la récolte, elle pourrait être analysée sur un petit échantillon, ce qui n’est que très rarement fait en ce qui concerne les foins.

Certes, le nombre de méthodes de quantification de la végétation était très important (Gounot, 1961) et le choix ne manquait pas, mais la complexité de l’ensemble des écosystèmes pastoraux du pays, rendait insuffisante l’application stricte d’une de ces méthodes. Les recherches envisagées nécessitaient une utilisation échelonnée de l’ensemble des caractères phyto-écologiques et écologiques déterminants sur le plan pastoral et l’emploi de plusieurs méthodes pouvant s’intégrer et permettre l’élaboration d’une étude complète s’imposait obligatoirement.

La préoccupation des instances nationales et internationales, vis-à-vis de l’état de dégradation des parcours, particulièrement ceux arides et semi-arides conduira les chercheurs et gestionnaires à rechercher les méthodes de quantification des ressources sylvo-pastorales les plus efficaces et les moins coûteuses, permettant à assurer les bases rationnelles du développement pastoral.

La quantification de la production fourragère a donc un rôle très spécifique; elle va permettre de fournir les données de base à partir desquelles les discussions et décisions doivent être engagées.

Plusieurs méthodes de quantification de la production fourragère peuvent être envisagées ; elles ont presque toutes été imaginées au siècle dernier mais ont subi de multiples corrections, aménagements et raffinements qui ont fait oublier ce qu’elles en étaient à l’origine. La production fourragère demeure une expression du milieu très liée aux conditions climatiques journalière, mensuelle, saisonnière et annuelle; donc d’une instabilité inter et intra annuelle.

A ce sujet, le recouvrement, quantifié d’une manière scientifique, représente mieux le potentiel pastoral des parcours qui reflète en même temps l’état des écosystèmes face à la pression animale et anthropique.

La difficulté en matière de quantification du recouvrement de la végétation des écosystèmes pastoraux réside généralement, dans la présence de plusieurs strates (arbustive, buissonnante et herbacée) directement accessible pour les animaux. Face à cette complexité, il existe des méthodes plus adaptées à une strate et non à l’autre et vice-versa.

Parmi toutes ces méthodes, on distingue celles qui sont plus adaptées à la strate herbacée ou à la strate arbustive et d’autres, mieux adaptées aux deux strates.

On se demande alors de l’existence d’une ou des méthodes qui approchent d’une manière objective et plus fiable le recouvrement des ressources pastorales au niveau des écosystèmes sylvo-pastoraux multi-strates au niveau des écosystèmes méditerranéens.

La présente étude concerne huit écosystèmes sylvopastoraux multi-strates situés essentiellement au niveau des zones arides et semi-arides du pays. Elle vise à comparer sur le terrain, la pertinence de trois méthodes de quantification de la végétation pastorale, les plus couramment employées à cette fin, à savoir: la méthode du point d’interception, la méthode des points quadrats simples et la méthode combinée (utilisation simultanée des deux premières sur le même transect).

La comparaison de ces trois méthodes de quantification est fondée sur les trois critères suivants : Le recouvrement des espèces herbacées, Le recouvrement des espèces arbustives et le recouvrement global des deux strates (arbustive et herbacée).

L’objectif global de cette étude est de pouvoir identifier une méthode qui approche d’une manière objective et plus fiable le recouvrement au niveau des écosystèmes pastoraux multi-strates méditerranéens.

MATÉRIELS ET MÉTHODES

Présentation des écosystèmes étudiés

Les huit écosystèmes étudiés ont été choisis dans les quatre régions d’Aderj, de Tendrara, d’Essaouira et dans la forêt de la Maâmora (Figure 1).

• Pour la zone d’Aderj, le travail a porté sur deux écosystèmes: Ecosystème de Tetraclinis articulata à Cistus libanotis, Ecosystème de Tetraclinis articulata à Rosmarinus officinalis

• Pour la zone de Tendrara, le travail a porté sur deux écosystèmes: Ecosystème de Stipa tenacissima à Noaea mucronata, Ecosystème de Stipa tenacissima pure.

• Pour la zone d’Essaouira, le travail a porté sur deux écosystèmes: Ecosystème de Tertraclinis articulata en mélange avec Argania spinosa au niveau du SIBE «Jbel Amsittene», Ecosystème d’Argania spinosa pure au niveau de la commune rurale d’Imi n’Tlit.

• Pour la forêt de la Maâmora, le travail a porté sur deux écosystèmes: Ecosystème de Quercus suber à Thymelaea lythroides, Ecosystème de Quercus suber à Teline linifolia.

Approche méthodologique

Avant de procéder au choix des méthodes à comparer, une analyse bibliographique concernant les différentes méthodes utilisées pour la quantification de la végétation pastorale, a été réalisée afin de cerner les principales caractéristiques concernant ces techniques.

Afin de répondre aux objectifs assignés au présent travail, l’approche méthodologique adoptée porte sur la comparaison de trois méthodes de quantification du recouvrement parmi toutes les méthodes les plus employées. Il s’agit de:

• La méthode du point d’interception ou de pin-point;

• La méthode des points quadrats simples;

• La méthode combinée.

Ces méthodes ont été mises à l’épreuve pour estimer le recouvrement de la strate herbacée, le recouvrement de la strate arbustive et le recouvrement global des deux strates.

Délimitation des zones homogènes de chaque écosystème

En se basant sur les images satellitaires, la plateforme Google Earth Pro et les sorties de prospection sur terrain, on a pu délimiter des zones relativement homogènes au niveau de chaque écosystème étudié. Chacune de ces zones homogènes est considérée comme une mosaïque de plusieurs sous strates homogènes, constituant ainsi l’espace au niveau duquel les aires minimales ont été délimitées et qui sont conçues comme les aires sur lesquelles la quasi-totalité des espèces de la communauté végétale est représentée (Michael, 2006) (Figure 2).

A l’intérieur de chaque aire minimale ainsi délimitée, on a effectué Un relevé phytoécologique;

• Trois répétitions de la méthode de quantification du recouvrement par points d’interceptions;

• Trois répétitions de la méthode de quantification du recouvrement par points quadrats simples (deux transects croisés de 10 m chacun).

• Trois répétitions de la méthode combinée (deux transects croisés de 10 m chacun).

Méthodes de quantification du recouvrement adoptées

Les inventaires des ressources pastorales font partie des pratiques traditionnelles pour l’évaluation, le suivi et la planification d’aménagements pastoraux. Il s’agit d’utiliser des techniques et des outils basés sur des paramètres facilement mesurables pouvant approcher d’une manière objective le recouvrement des espèces pastorales en particulier. Les méthodes de quantification du recouvrement adoptées dans ce travail sont citées dans ce qui suit.

Méthode des points quadrats simples (Floret, 1988)

La méthode des points quadrats de Levy et Madden (1933) et qui a été reprise par de nombreux auteurs (Boudet, 1984; Daget, 1971; Daget et Poissonnet, 1971, 1991; Daget et al., 1995; Gaston, 1992; PNUD, 2006), est une méthode fastidieuse. Cela n’empêche qu’elle a été utilisée récemment avec succès au Burkina Faso par divers auteurs (Zoungrana, 1991; Doulkoum, 2000; Dayamba, 2005; Ouédraogo, 2008).

La méthode des points quadrats simples permet le calcul des paramètres caractéristiques de la végétation définis par Daget et Poissonnet (1971):

• La fréquence spécifique de l’espèce (i) (FSi): le nombre de points où l’espèce (i) a été rencontrée;

• La fréquence centésimale de l’espèce (i) (FCi):

FCi= (FSi / N) 100

• La contribution spécifique de l’espèce (i) (CSi):

CSi (%) = (FSi/∑(FSi)) 100

Cette méthode permet aussi de calculer la valeur pastorale d’un milieu, obtenue en multipliant la contribution spécifique de chaque espèce par son indice de valeur pastorale.

L’interception linéaire (Parker et Savage, 1944 in Floret, 1988)

La méthode de la ligne d’interception dite de «line intercept» ou méthode de Canfield est la plus adaptée pour les arbustes (Figure 4). Elle permet une mesure plus précise du recouvrement, puisque dans ce cas les espèces ont des formes géométriques bien déterminées. Cette méthode consiste à mesurer, sur une ligne de longueur déterminée retenue comme grandeur d’échantillonnage, la longueur de la projection horizontale de l’appareil aérien des individus successivement rencontrés. Le rapport de la longueur occupée par les individus d’une même espèce à la longueur échantillonnée exprime son recouvrement (Floret, 1988), soit: Recouvrement = (ΣLi/l) 100 Avec: ΣLi est la longueur totale occupée par une espèce (i) le long d’un ruban de longueur égale à 10 m.

Méthode combinée (Qarro, 1982)

Comme son nom l’indique, c’est une méthode qui combine à la fois les deux méthodes, à savoir les points quadrats simples déjà expliquée et l’interception linéaire.

Le principe consiste à mesurer la longueur recouverte par les espèces arbustives le long d’une ligne tendue au-dessus de la végétation, ainsi que le recensement des divers espèces herbacées et arbustives au niveau des transects, tous les 20 cm.

Méthode du point d’interception ou de pin-point (Jonasson, 1983)

L’estimation du recouvrement de la végétation herbacée et arbustive peut être obtenue en utilisant la méthode du point d’interception encore appelée méthode pin-point (Levy et Madden, 1933).

En plus de l’estimation du recouvrement de la végétation herbacée et arbustive, une petite modification de la technique d’échantillonnage permet aussi une estimation non destructive de la biomasse végétale (Goodall, 1952; Johnston, 1957).

Typologie des écosystèmes

Parmi les méthodes numériques couramment employées pour l’analyse des grands tableaux de données, on se réfère très souvent aux méthodes d’analyses multivariées à savoir: l’Analyse Factorielle des Correspondances (AFC). Elle permet de traiter en un minimum de temps un nombre important de relevés floristiques et elle est utilisée pour l’étude de la végétation, du milieu et des peuplements forestiers au Maroc (M’hirit, 1982; Achhal, 1986; Fennane, 1987; Ezzahiri,1989; Aafi, 1995 et 2007; Nefaoui,1996; Chkheichekh et Chkheichekh et al., 2015).

Test d’indépendance de Khi-carré de PEARSON

Le test d’indépendance du khi-carré (l’écriture anglaise est «chi-square») a été développé par Karl Pearson (1857-1936). Ce test d’indépendance est utilisé à partir d’un tableau de contingence, dans le but est de tester l’indépendance entre les modalités méthode de quantification du recouvrement et les modalités écsosytèmes concernant le nombre d’espèces recensées. Ce test est basé sur le calcul de la statistique Khi-Carré, selon l’expression suivante:

Avec:

foij: La fréquence observée dans la modalité ij du tableau de contingence,

ftij: La fréquence théorique dans la modalité ij du même tableau.

Si le khi-carré observé est inférieur au khi-carré théorique: χ² (14; 0,05), on peut admettre l’indépendance entre le nombre d’espèces recensées et la méthode de quantification du recouvrement appliquée, dans le cas contraire, la dépendance entre les deux facteurs est certaine.

Comparaison des trois méthodes de quantification du recouvrement par l’ANOVA1

Pour la réalisation de la comparaison des trois méthodes de quantification du recouvrement, nous avons fait appel à l’analyse de la variance à un facteur de classification dont les conditions d’application ont été préalablement vérifiées.

La validité de cette analyse suppose des populations normales, de même variance et des échantillons aléatoires simples et indépendants.

L’homoscédasticité des erreurs a été vérifiée par le test de Bartlett, basé sur la statistique χ2 obs ≤ χ2 (1-α) à (P-1) degrés de liberté, α étant le risque d’erreur de première espèce.

Quant à l’hypothèse de normalité des populations étudiées, de nombreuses études relatives aux modèles fixes admettent que l’analyse de la variance est peu sensible à la non normalité des populations, tant en ce qui concerne le niveau de signification que la puissance du test (Baker et Collier, 1966) cité par Dagnelie (1975).

Lorsqu’à l’issue de l’ANOVA1, on est amené à accepter l’effet du facteur, il est nécessaire de comparer les moyennes relatives à chaque modalité du facteur. Dans ce cas, on a effectué chaque fois, le test de Newman-Keuls.

Cette technique d’analyse de la variance est importante pour étudier l’effet des facteurs qualitatifs sur une réponse. Tel est le cas dans notre étude, où on a analysé:

• L’effet de la méthode de quantification du recouvrement utilisée sur le nombre d’espèces herbacées et arbustives recensées;

• L’effet de la méthode de quantification du recouvrement sur le recouvrement en % des espèces, des strates (Herbacée et arbustive) et global.

Étant donné que les valeurs observées du recouvrement sont inférieures à l’unité, leur transformation permet de normaliser dans une certaine mesure leurs distributions et de stabiliser leurs variances (Dagnelie, 1975).

Selon le même auteur, la transformation angulaire ou arcsinus, recommandée dans les problèmes relatifs aux proportions, n’est commode que si l’effectif (n) ou le dénominateur est constant ou sensiblement constant. Dans le cas des effectifs inégaux que nous avons rencontré dans ce travail, la proportion observée (R) du recouvrement peut être mise sous une nouvelle forme:

θ = arcsin √R; où R est la valeur observée du recouvrement.

Analyse de la variance à deux critères de classification (ANOVA2)

Pour confirmer les résultats obtenus par l’analyse de la variance à un seul critère de classification, nous avons poussé l’analyse à l’aide d’une analyse de la variance à deux critères de classification qui consiste, dans un premier temps, à décomposer la dispersion totale des données, en quatre origines:

• La part imputable au premier facteur (méthode),

• La part imputable au second facteur (écosystème),

• La part imputable à l‘interaction des 2 facteurs (méthode-écosystème),

• La part non expliquée, ou résiduelle.

Puis, dans un second temps, à évaluer, à l’aide d’un test statistique, si les parts factoriels, et celle relative à l’interaction, sont significativement supérieures à la part résiduelle.

Cette méthode d’analyse de la variance est importante pour étudier l’effet «méthode d’inventaire», écosystème et l’interaction méthode-écosystème sur le recouvrement en % des espèces, des strates (Herbacée et arbustive) et global.

Analyse de la variance multiple (ANOVAM)

L’analyse de variance multivariée (ANOVAM) utilise le même cadre conceptuel que l’ANOVA simple. Il s’agit d’une extension de cette dernière analyse permettant de prendre conjointement en compte, plusieurs variables éventuellement interdépendantes plutôt qu’une seule.

L’ANOVAM teste les effets de facteurs sur plusieurs variables réponses. Avec une ANOVAM, il est donc possible de tester conjointement toutes les hypothèses testées par une série d’ANOVA simples avec plus de chance d’observer un effet significatif.

Dans la présente étude, nous avons adopté l’analyse de la variance multiple pour étudier l’effet du facteur « méthode de quantification » sur les trois variables suivantes, simultanément considérées:

• Le recouvrement herbacé par relevé et par écosystème,

• Le recouvrement arbustif par relevé et par écosystème,

• Le recouvrement global par relevé et par écosystèmes.

Le test T2 de Hotelling

Le test T2 de Hotelling ou distribution de Hotelling, associée à la distribution de Hotelling qui peut être approximée par la distribution F de Snedecor, peut servir pour vérifier la validité de l’hypothèse d’égalité des vecteurs moyens issus de deux populations de même matrice de variances et covariances mais inconnue (Anderson, 1958; Jensen, 1972; Jhonson et al., 1988).

Tel est le cas de notre étude, où ont été étudiées les relations entre les recouvrements moyens et la nature de la méthode utilisée pour les calculs.

Les composantes (x1, x2, x3) des trois vecteurs moyens considérés sont:

x1 = Recouvrement herbacé,

x2 = Recouvrement arbustif,

x3 = Recouvrement global.

Cette statistique de Hotelling suppose que les populations parentes sont multi normales et que les échantillons sont extraits de manière aléatoire et simple. On a donc considéré les échantillons:

X (1) = (X1(1) …Xα (1) … Xn1(1)) avec X (1) ~ Np (µ (1), ∑)

X (2) = (X1(2) …Xα (2) … Xn1(2)) avec X (2) ~ Np (µ (2), ∑)

D’où la matrice des sommes des carrés et des produits des écarts pour l’échantillon i est:

Il en découle (Anderson et al., 1972) que la statistique T2 de Hotelling est calculée par l’expression:

Avec: S = (A (1) + A (2)) / (n1 + n2 – 2)

Où n1 et n2 sont respectivement les tailles du premier et du second échantillon et S la matrice de variances et covariances.

L’hypothèse H0 µ (1) = µ (2) sera rejetée si:

RÉSULTATS ET DISCUSSION

Résultats de l’analyse numérique par l’AFC

Ce traitement préliminaire concerne la totalité des espèces et relevés échantillonnés sur le terrain. Les valeurs propres relatives à ce traitement sont présentées dans le tableau 1.

Le calcul des valeurs propres

Ce traitement préliminaire concerne la totalité des espèces et relevés échantillonnés sur le terrain. Les valeurs propres relatives à ce traitement sont présentées dans le tableau 1.

Dans cette analyse, seul le plan factoriel (1x2) semble être le plus pertinent, puisqu’il absorbe le maximum d’informations et explique 90,5 % de la variabilité totale. Les deux valeurs propres des deux premiers axes sont relativement élevées et distinguées par rapport aux autres valeurs propres.

Le premier axe explique 86,8 % de l’information avec une valeur propre de l’ordre de 0,52. Pour le deuxième axe, celui-ci explique 64,1 % de l’information avec une valeur propre de l’ordre de 0,38.

La moyenne du coefficient Alpha de Cronbach est de 0,935 très proche de 1, elle est donc satisfaisante.

L’examen de la dispersion du nuage de points et le contrôle des contributions absolues et relatives des écosystèmes et des différentes modalités des descripteurs retenus, mis en jeu conjointement, a permis de déterminer quatre types de milieux écologiques qui s’individualisent nettement dans le plan factoriel (1x2) (Figure 5).

Typologie écologique

L’établissement de la typologie des écosystèmes étudiés se base sur l’expression en opposition et gradient de modalités des différents descripteurs des conditions écologiques. L’examen et l’interprétation du plan factoriel (1x2) a permis de distinguer les quatre types de milieux.

Milieu de type A: écosystèmes à Thuya

Ce type de milieu réunit les relevés réalisés au niveau des deux écosystèmes au niveau de la région d’El Aderj, à savoir: Thuya à Ciste de Liban et Thuya à Romarin (Tableau 2).

Sur les plans édaphique et physio-graphique, ce milieu se distingue également par des sols bruns calcaires, des sols de type squelettique rocailleux sur le versant sud, mais suite à l’influence directe du couvert, il y a formation d’une couche légère d’humus peu évolué. Il se caractérise aussi par une tranche altitudinale allant de 1 500 à 2 000 m sur des terrains constitués de micro-reliefs successifs dont les pentes varient de 20 à 40 %.

Milieu de type B: écosystèmes à arganier

Ce type de milieu regroupe les relevés réalisés au niveau des deux faciès, à savoir: Thuya en mélange avec l’Arganier et l’Arganier pur. La liste exhaustive des espèces et familles caractéristiques de ce milieu sont résumées dans le tableau 3.

Ce milieu se distingue par des sols rouges fersialitiques faiblement lessivés, souvent érodés et caillouteux. Ces sols sont en association avec des sols humifères-carbonatés (rendzines). La tranche altitudinale est située entre 580 et 715 m. Il s’agir d’une zone quasi-montagneuse accidentée avec quelques petites plaines entrecoupées de collines.

Milieu de type C: écosystèmes de chêne liège

Ce type de milieu représente les relevés réalisés au niveau des deux écosystèmes inventoriés à savoir: Quercus suber à Thymelaea lythroides et Quercus suber à Teline linifolia (Tableau 4).

Ce type de milieu se caractérise par une topographie très faiblement accidentée. En effet, l’altitude moyenne ne dépasse pas 100 m; la pente, elle est très faible en général. Le relief, pratiquement plat et à circulation facile à travers l’ensemble de la forêt. Les sols caractérisant ce milieu sont généralement des sables sur argile.

Milieu de type D: écosystèmes de steppes

Ce type de milieu réunit les relevés qui ont été réalisés au niveau des deux faciès à savoir: Alfa à Noaea mucronata et Alfa pure (Tableau 5).

Ce milieu est caractérisé par des sols limoneux à argilo-limoneux et pauvre en matière organique. On constate souvent à la surface la présence d’une mince pellicule dite de battance; qui par sa faible porosité, réduit l’infiltration des eaux de pluies et favorisant le ruissellement. Ce type de milieu se trouve sur un terrain quasiment plat, à une altitude qui atteint 1300 m.

Résultats du test d’indépendance

Le test d’indépendance est utilisé ici pour vérifier si le nombre d’espèces herbacées et arbustives recensées au niveau des huit écosystèmes, varie d’une méthode d’inventaire à l’autre. En d’autres termes, il s’agit de voir, si parmi les trois méthodes d’inventaire, certaines recensent plus d’espèces par rapport à d’autres. Les résultats des calculs sont consignés dans les tableaux 6 et 7.

Analyse de la variance à un seul critère de classification (ANOVA1)

Comme cela a été expliqué dans le chapitre méthodologique, l’analyse de la variance concerne l’étude de l’effet de la méthode de quantification du recouvrement utilisée sur:

• Le nombre d’espèces recensées;

• Le recouvrement en % des espèces, des strates (Herbacée et arbustive) et global.

Effet de la méthode sur le nombre d’espèces recensées

Cas des espèces herbacées

Le tableau 8 résume les résultats de l’analyse de la variance relative au nombre d’espèces herbacées recensées par les trois méthodes de quantification du recouvrement étudiées.

D’après le tableau 8, on constate que la signification est de 95 % strictement supérieur au seuil de signification de 5 %, c’est-à-dire qu’il n’y a pas d’effet significatif de la nature de la méthode utilisée sur le nombre d’espèces herbacées recensées. En d’autres termes, les trois méthodes de quantification du recouvrement donnent le même résultat vis-à-vis des espèces herbacées.

Cas des espèces arbustives

Le tableau 9 résume les résultats de l’analyse de la variance relative au nombre d’espèces arbustives recensées par les trois méthodes de quantification du recouvrement étudiées.

D’après le tableau qui précède, on remarque que la signification est supérieure au seuil de 5 %, cela veut dire qu’il n’y pas d’effet significatif de la nature de la méthode utilisée sur le nombre d’espèces arbustives recensées. Comme c’était le cas pour les herbacées, les trois méthodes de quantification du recouvrement ne se distinguent pas non plus pour le recensement des espèces arbustives.

Les résultats de l’analyse de la variance à un facteur de classification, confirment ceux obtenus par le test d’indépendance avec le Khi-carré de Pearson.

Effet de la méthode sur le recouvrement par espèce, pour l’ensemble des écosystèmes, par strate et global

D’après les résultats obtenus par le test d’analyse de la variance à un seul facteur méthode, on peut conclure que la variable méthode exerce effectivement une influence sur le recouvrement moyen en % des espèces, écosystèmes, strates et global. Autrement dit, les moyennes du recouvrement obtenues par les trois méthodes sont différentes les unes des autres au sein des huit écosystèmes étudiés.

Analyse de la variance à deux critères de classification (ANOVA2) par espèce, pour l’ensemble des écosystèmes, par strate et global

En se basant sur des données de l’analyse de la variance à deux facteurs pour le recouvrement par espèce, par strate (herbacée et arbustive) et global, on constate que les résultats de l’ANOVA2 concordent bien avec ceux de l’ANOVA1.

Analyse de la variance multiple

L’analyse de la variance multiple à un critère de classification, à laquelle nous avons fait appel ici, nous a servi pour comparer les moyennes de plusieurs populations dans le cas où on a prélevé de façon indépendante, au sein de chacune d’elle, un échantillon aléatoire simple.

Les fondements théoriques de cette méthode peuvent être consultés dans les ouvrages de base tels que Anderson (1958), Morrisson (1967), Dagnelie (1977) et Johnson et al. (1982).

Les données de base de l’analyse sont résumées dans les matrices suivantes:

Où : i = 1, 2, 3,

vecteur moyen pour la classe i.

Le principe de la méthode consiste à étudier le rapport:

Où:

det est le déterminant,

: Variation totale,

: Variation résiduelle.

Pour une taille d’échantillon assez élevée (n), on démontre que l’expression m log Ω (x) suit approximativement la loi du «Khi-carré» à p(q-1) degrés de liberté, où p est le nombre de lignes de la matrice X(i), q est le nombre de groupes à comparer.

m = n – 1 – (p + q) / 2

L’application de cette démarche aux trois méthodes de quantification en question, fournit les résultats qui suivent:

Ω (x) = 13,9

m log Ω (x) = 132,6.

Au risque d’erreur égale à 5 % et à 6 degrés de liberté, le seuil critique fourni par la table du χ² est égale à 12,6; valeur bien inférieure à la valeur observée.

En conséquence, nous pouvons affirmer que les trois vecteurs moyens sont dans l’ensemble différents, ce qui veut dire que les trois méthodes d’inventaire donnent des résultats différents. Cela concorde bien avec les conclusions fournies ci-dessus.

Comme c’était le cas pour l’ANOVA simple, il est donc nécessaire de comparer les vecteurs moyens pour pouvoir classer les méthodes selon les valeurs moyennes qui en découlent. L’outil employé à ce sujet, est la statistique T² de Hotelling évoquée dans ce qui précède.

• Comparaison des vecteurs moyens deux à deux

Dans le cas de notre exemple, l’application du test T² de Hotelling suppose l’égalité des matrices de variances et covariances des vecteurs considérés.

En somme, sous l’hypothèse H0: µ(1) =µ(2), on démontre que:

Où:

n1 et n2: tailles respectives du premier et du second échantillon,

S: la matrice estimée des variances et covariances,

T²: statistique de Hotelling.

Il en découle que:

L’application de ce test à nos données fournit les résultats suivants:

• Comparaison des vecteurs

Les vecteurs moyens sont:

Il en découle donc que : T2 = 2,21, d’où Fob = 0,7.

La valeur théorique de la statistique de Fisher-Snedecor au risque α = 0,05 et à 3 et 46 degrés de liberté est égale à:

F (3,46 ; 0,05) = 2,81

La valeur observée de F permet de conclure que les vecteurs moyens considérés sont significativement égaux; il en découle que les méthodes des points quadrats simples et du point d’interception donnent des valeurs équivalentes.

• Comparaison des vecteurs

Les vecteurs moyens sont:

Il en découle donc que : T2 = 22,2, d’où:

Fob= 7,26

La valeur théorique de la statistique de Fisher-Snedecor au risque de α = 0.05 et à 3 et 92 degrés de liberté est égale à:

F (3,92, 0.05) = 2,69

En conclusion, les vecteurs moyens ne sont pas significativement égaux; cela veut dire que les méthodes des points quadrats simples et combinée fournissent des résultats différents.

Les modules des deux vecteurs moyens sont:

, les valeurs moyennes fournies par la méthode combinée sont supérieures à celles fournies par la méthode des points quadrats simples.

• Comparaison des vecteurs

Il en découle donc que: T2 = 18,8, d’où:

Fob = 6,15

La valeur théorique de la statistique de Fisher-Snedecor au risque de α = 0,05 et à 3 et 46 degrés de liberté est égale à:

F (3,92;0,05) = 2,69

Les deux vecteurs sont différents, au seuil de probabilité de α = 0,05; ce qui est normal: la méthode du point d’interception donne des résultats différents de ceux de la méthode combinée.

En se basant sur les données du recouvrement par strate et global, nous avons montré que les trois méthodes donnent globalement des résultats différents: la méthode combinée fournie des valeurs différentes des deux autres lesquelles fournissent les mêmes valeurs.

On constate donc que les résultats de l’ANOVAM concordent bien avec ceux de l’ANOVA1 et ceux de l’ANOVA2.

Conclusion des tests de fiablité

D’après les analyses effectuées pour les valeurs de recouvrement par strate (arbustive, herbacée) on note bien pour l’ensemble des écosystèmes les conclusions suivantes:

• Les recouvrements de la strate herbacée ne relatent aucune différence pour les trois méthodes;

• Par contre, pour la strate arbustive, il ressort que le recouvrement quantifié par la méthode des points quadrats simples ne diffère pas de celui fourni par la méthode du point d’interception, alors que la méthode combinée s’en distingue bien de ces deux précédentes et enregistre des valeurs plus élevées.

En se basant sur le recouvrement global (strate arbustive et strate herbacée), il ressort bien que:

• Le recouvrement donné par la méthode des points quadrats simples ne diffère pas de celui fourni par la méthode du point d’interception;

• Le recouvrement donné par la méthode combinée s’en distingue des deux autres et enregistrent des valeurs moyennes plus faibles.

Donc, il parait bien que la méthode combinée donne des valeurs toujours différentes des autres. Elle peut être considéré comme fiable avec elle-même et plus fiable pour la quantification des recouvrements des deux strates des écosystèmes sylvo-pastoraux pour les raisons principales suivantes:

• En capitalisant les avantages de la méthode de points quadrats simple pour les herbacées en assimilant la fréquence centésimale au recouvrement, surtout lorsque le nombre de point observé par zone homogène est supérieur à 100 (dans notre cas on a opté pour 300 points par zone homogène);

• En annulant les inconvénients de la méthode simple pour les arbustes, dont le recouvrement est sous-estimé par la méthode de contact;

• En capitalisant les avantages de la méthode d’interception linéaire pour la quantification des recouvrements des arbustes auxquels elle est plus adaptée;

• En annulant les inconvénients de la méthode d’interception linéaire pour les herbacées, dont le recouvrement par projection est difficile est trop subjectif.

CONCLUSION

La présente étude a été menée dans cette optique afin de distinguer la méthode qui approche d’une manière objective et plus fiable le recouvrement au niveau des écosystèmes en question. Pour se faire, nous avons procédé à la comparaison des résultats des trois méthodes employées respectivement pour: (i) les mesures du recouvrement par espèce au sein de chaque écosystème et pour l’ensemble des écosystèmes, (ii) du recouvrement par strate pour chaque écosystème et pour l’ensemble des écosystèmes et (iii) du recouvrement global de l’ensemble des strates.

A ce sujet, les données recueillies sur le terrain ont fait l’objet d’analyses statistiques variées.

Dans un premier temps, nous avons élaboré une typologie des huit écosystèmes à l’aide de l’analyse factorielle des correspondances multiple (AFCM). Les résultats de cette analyse ont mis en évidence les quatre types de milieux qui suivent:

• Milieu à Tetraclinis articulata à Cistus libanotis et Tetraclinis articulata à Rosmarinus officinalis, rencontrés dans la région d’Adrej,

• Milieu à Tetraclinis articulata en mélange avec Argania spinosa et Argania spinosa pure de la région d’Essaouira,

• Milieu à Quercus suber à Thymelaea lythroides et Quercus suber à Teline linifolia de la Maâmora,

• Milieu à Stipa tenacissima à Noaea mucronata et Stipa tenacissima pure identifié à Tendrara.

Par la suite, les calculs fournis par le test d’indépendance ont montré que le nombre d’espèces herbacées et arbustives recensées, ne dépend pas de la méthode de quantification du recouvrement utilisée. En d’autres termes, les trois méthodes de quantification du recouvrement ont recensé le même nombre d’espèces.

Par ailleurs, les résultats de l’analyse de la variance à un seul critère de classification montrent que les trois méthodes donnent des résultats globalement différents sur les recouvrements des espèces (herbacées et arbustives) considérées au niveau de chaque écosystème et au niveau de tous les écosystèmes.

En ce qui concerne le recouvrement par strate pour les écosystèmes considérés individuellement, les trois méthodes donnent des résultats pratiquement différents sur les recouvrements des deux strates arbustives et herbacées.

Pour l’ensemble des écosystèmes, l’analyse des recouvrements de la strate herbacée ne donne aucune différence avec les trois méthodes; par contre, pour la strate arbustive, nous avons montré que le recouvrement moyen fourni par la méthode des points quadrats simples ne diffère pas de celui fourni par la méthode du point d’interception, alors que la méthode combinée s’en distingue par une valeur plus élevée.

En se basant sur le recouvrement global, nous avons montré que le recouvrement moyen fourni par la méthode des points quadrats simples ne diffère pas de celui fourni par la méthode du point d’interception, alors que la méthode combinée s’en distingue par une valeur faible.

Enfin, l’analyse de la variance multiple concernant les recouvrements herbacés, arbustifs et global, montre que les trois méthodes donnent globalement des résultats différents. Dans ce dernier cas, il s’en suit bien que la méthode combinée se distingue nettement des deux autres ; ces deux dernières donnent le même résultat.

En somme, il apparaît bien que la méthode combinée donne des valeurs toujours différentes des autres. Elle peut être considéré comme fiables avec elle-même et plus fiable pour la quantification des recouvrements des deux strates des écosystèmes sylvo-pastoraux pour les raisons principales suivantes:

• En capitalisant les avantages de la méthode simple des points quadrats pour les herbacées, en assimilant la fréquence centésimale au recouvrement, surtout lorsque le nombre de points observés par zone homogène est supérieur à 100 (dans notre cas, on a opté pour 300 points par zone homogène);

• En annulant les inconvénients de la méthode des points quadrats simples pour les arbustes, dont le recouvrement est sous-estimé par la méthode de contact;

• En capitalisant les avantages de la méthode d’interception linéaire pour la quantification des recouvrements des arbustes auxquels elle est plus adaptée ;

• En annulant les inconvénients de la méthode d’interception linéaire pour les herbacées, dont le recouvrement par projection est difficile et trop subjectif.

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