Pteridaie: indicator of the vegetation succession and dynamics in the forests Chablis and Edges in Kahuzi-Biega National Park (Eastern D. R. Congo, Albertine Rift)

  • Authors

    • Mangambu Mokoso Jean De Dieu Université Officielle de Bukavu
    • Ntahobavuka Habimana Honorine
    • Basinyize Birhashwirwa Pascal
    • Lokumu Ilombelombe Lucien-Gédeon
    • Robbrecht Elmar
    2018-02-26
    https://doi.org/10.14419/ijbr.v6i1.9241
  • Pteridium Aquilinum, Plant Communities, Vegetation Succession, Forest Dynamics, Biological Traits.
  • Abstract

    This study was done in different forests Chablis and Edges dominated by the Pteridium aquilinum species in the mountain area of Kahuzi-Biega National Park (PNKB), eastern D.R. Congo, along the Mitumba range, in the Albertine Rift. The main goal of this study is to demonstrate the role of that patch of ferns in the recolonization of degraded areas for the forestry reconstruction and dynamics of different holes in that part of the park. The studied grouping is located at 1531 and 2452m of altitude and on acid soils that root allophatic reactions related to the aptitude of roots and rhizomes of Pteridium aquilinum (L.) Kuhn. The high presence of young Phanerophytes in these sites highlights the position of the grouping in the succession and dynamics of the vegetation. The general aspect of the vegetation is dominantly herbaceous, and presented as a green mosaic in the Pteridaie. The sociological classification shows 8 different eco-sociological groups (apart from non-classified) and Canonical Correspondence Analyses show that the relations between environmental variables and species are significant. The complexity of responses obtained warrants to bring more attention to forests Chablis and Edge diversity for better management and conservation of plant species.

  • References

    1. [1] Alignier A (2010), Distribution des communautés végétales sous l’influence des lisières forestières dans des bois fragmentés. Thèse de doctorat, Université de Toulouse/INRA, France.

      [2] Amani I, Nyakabwa M & Lejoly J (2008), Analyse floristique de la forêt de bambous (Sinarundinaria alpina) du Parc National de Kahuzi-Biega. Annales des Sciences de l’Université Officielle de Bukavu 1 (½), 16-27

      [3] APG IV. An update of Angiosperm Phylogeny Group classification for the orders and families of flowering. Botanical Journal of the Linnean Society. 2016; 181: 1–20.

      https://doi.org/10.1111/boj.12385.

      [4] Bangirinama F (2010), Processus de la restauration Eco systémique au cours de la dynamique post-culturale Burundi : mécanismes, caractérisation et séries écologiques. Thèse de doctorat, Université Libre de Bruxelles, Belgique.

      [5] Ballard T-M (2000), Impacts of forest management on northern forest soils. Forest Ecology and Management 133, 37–42.

      [6] Bangirinama F, Bigendako, M-J & Lejoly J (2008), Ecologie du paysage et diversité végétale de la zone environnant la forêt de Mpotsa (Burundi). Revue de l’Université du Burundi-Série Sciences Exactes 23,71-89.

      [7] Baumann M., Ozdogan M., Kuemmerle T., Wendland K-J., Esipova E. & Radeloff V-C (2012), Using the Landsat record to detect forest-cover changes during and after the collapse of the Soviet Union in the temperate zone of European Russia. Remote Sensing of Environment, 124, 174–184.

      [8] Braize D (1988), Guide des analyses courantes en pédologie. Paris, INERA, 278.

      [9] Busmann RW (2000), Vegetation ecology and regeneration of tropical mountain forests. University of Bayreuth, Germany.

      [10] Colin F., Vinkler P., Riou-Nivert P., Renaud P., Hervé P., Bock J. & Piton B (2009). Facteurs de risques de chablis dans les peuplements forestiers: les leçons tirées des tempêtes de 1999 Dans Y. Birot, G. LandmalID et 1. Bonhême (ed.). La Forêt Face aux Tempêtes. Editions Quae, Paris.

      [11] De Cáceres M & Legendre P (2009), Associations between species and groups of sites: indices and statistical inference. Ecology 90, 3566-3574. https://doi.org/10.1890/08-1823.1.

      [12] De Cáceres M., Legendre P & Moretti M (2010), Improving indicator species analysis by combining groups of sites. Oikos, 119: 1674-1684. https://doi.org/10.1111/j.1600-07006.2010.18334x

      [13] Donfack P (1998), Végétation des jachères du Nord-Cameroun. Typologie, diversité, dynamique, production. Thèse d’état, Université de Yaoundé 1. /Cameroun.

      [14] Dufrêne M (2005), Méthodes d’analyse des données écologiques et biogéographiques. Cours de Phytoécologie et cartographie appliquée à l’aménagement des territoires, Université Libre de Bruxelles.

      [15] Francis M (2010). Effet du chablis sur la dynamique des peuplements forestiers mixtes. Mémoire de la maîtrise en biologie. Université du Québec /Montréal

      [16] Fischer E (1996), Die Vegetation des Parcs National de Kahuzi-Biega, Sud-Kivu, Zaïre. Franz Steiner Verlag. Stuttgart.

      [17] Fischer J & Lindenmayer D (2008), Landscape modification and habitat fragmentation: a synthesis. Global Ecology and Biogeography 16: 265-280. https://doi.org/10.1111/j.1466-8238.2007.00287.x.

      [18] Forman RTT (1995), Land mosaics: the ecology of landscape and regions. New York, USA: Cambridge University Press.

      [19] Fournier A Floret C, Gnahoua GM (2001). Végétation des jachères et succession postculturale en Afrique tropicale. In: Floret C. & R. Pontanier (éds.) La jachère en Afrique tropicale 2. De la jachère naturelle à la jachère améliorée. Le point des connaissances. IRD/France.

      [20] Gnahoua GM. (1998), Analyse phyto-écologique de la flore adventice des cultures post-jachères améliorées en région de forêt semi-décidue de Côte-d'Ivoire. DEA, Université Aix- Marseille III/France.

      [21] Grime JP (1979), Plant strategies and vegetation processes. John Wiley and Sons, New York.

      [22] Grime JP (1988), “The C-S-R model of primary plant strategies – Origins, implications and testsâ€. In: Gottlieb L. D. & S. K. Jain (eds.), Plant evolutionary biology. Chapman and Hall, New York, 371-389.

      [23] Habiyaremye M (1997), Etude phytocoenologique de la dorsale orientale de lac Kivu (Rwanda). Annale des Sciences Economique. Vol. 24, Musée Royal de l’Afrique centrale.

      [24] Hammer O, Harper, D, Ryan P (2005), PAST: Paleontological Statistics software package for education and data analysis. Paleontologia Electronica 4(1/5): 1-68.

      [25] Hicke JA., Allen CD., Desai AR., Dietze M C., Hall R J., Hogg E H. (2012), Effects of biotic disturbances on forest carbon cycling in the United States and Canada. Global Change Biology 18, 7–34.

      [26] Hill M-O (1994), DECORANA and TWINSPAN, for ordination and classification of multivariate species data: a new edition, together with supporting programs. In: TABLEFIT programs (ed.), FORTRAN 77, Huntington/ England.

      [27] Jacques G & Christian H (2003), Traitement des données stationnelles (faune), Rebent.

      [28] Krebs CJ (1994), Ecology: The experimental analysis of distribution and abundance. HarperCollins: New York

      [29] Lebrun J & Stork A (1991), Enumération des plantes à fleurs d’Afrique tropicale. Conservatoire et Jardin botaniques de la Ville de Genève, Suisse, 1-243

      [30] Lebrun J-P & Stork A-L (1995), Enumération des plantes à fleurs d’Afrique tropicale. Conservatoire et Jardin botaniques de la Ville de Genève, Suisse, 1-341

      [31] Lebrun J.-P. & Stork A-L (1997), Enumération des plantes à fleurs d'Afrique Tropicale. Conservatoire et Jardin botaniques de la Ville de Genève, Genève, Suisse, 1-712

      [32] Legendre P & Legendre L (2010), Numerical ecology, 3rd English edition. Elsevier Science BV, Amsterdam, 853 p

      [33] Chown L (1998), Scaling up the value of bioindicators. Trend Ecology and Evolution 13: 46-47. https://doi.org/10.1016/S0169-5347(97)01279-2.

      [34] Magurran AE (2004), Measuring biological diversity. Blackwell Publishing company, United Kingdom

      [35] Mangambu M., Habiyaremye FM, Lina A, Ntahobavuka H (2010), L'importance du groupement à Cyathea manniana Hook. dans la biodiversité du Parc National de Kahuzi - Biega, R. D. Congo. Geo-Eco-Trop 34 (½), 45-63

      [36] Mangambu M, Muhashy H, Janssen T, van Diggelen R, Robbrecht E, Ntahobavuka H (2013), Diversité des Fougères et leurs alliées le long du gradient altitudinal au sein de l’écosystème forestier des montagnes du Parc National de Kahuzi-Biega (R.D CONGO). International Journal of Environmental Studies 70 (2): 259-283. http://dx.doi.org/10.1080/00207233.2013.78007

      [37] Mangambu M (2013), Taxonomie, biogéographie et écologie des Ptéridophytes de l’écosystème forestier des montagnes du Parc National de Kahuzi-Biega à l’Est de la R.D. Congo. Thèse de doctorat, Université d’Anvers/Belgique.

      [38] Mangambu M (2016). Diversité, Biogéographie et Ecologie des Ptéridophytes: Cas de massif montagneux du Parc National de Kahuzi - Biega à l’Est de la RD. Congo. Editions Universitaires Européennes.

      [39] Mangambu M. & van Diggelen R (2017), Two New Species of Lox ogramme and Lepisorus (Polypodiaceae): Endemic Ferns from Kivu-Ruwenzori Mountain System (Eastern DR. Congo, Albertine Rift). International Journal of Current Research in Biosciences and

      Plant Biology 4(4): 61-74.

      https://doi.org/10.20546/ijcrbp.2017.404.01

      [40] Mangambu M., Janssen S., Robbrecht E., Janssen T., Ntahobavuka H. & Van Ruurd D (2016), A Molecular Investigation of Asplenium: Asplenium kivuensis nov.* - A New Species from Kivu (Democratic Republic of Congo). International Journal of Current Research in Biosciences and Plant Biology, 3(2): 27-37 http://dx.doi.org/10.20546/ijcrbp.2016.302.004

      [41] Patterson M-W. & Yool S.R (1998), Mapping fire-induced vegetation mortality using Landsat Thematic Mapper data: A comparison of linear transformation techniques. Remote Sensing of Environment 65, 132–142.

      [42] Peltola H., Gardiner B., Kel!omaki S., Kolstrbm T., Lassig R., Moore L., Quine C (2000), Wind and other abiotic risks to forests. Forest Ecology and Management 135: 1-12.

      [43] Plumptre A.J, Kujirakwinja D., Rwetsiba A.., Wanyama F., Nangendo G., Fuller R. & Possingham H (2011). The Distribution of Landscape Species in the Greater Virunga Landscape: Conservation implications. Rapport the Wild life Conservation Society. Australia, University Of Queensland. http://www.wcs.org.

      [44] Pteridophyte Phylogeny Group (2016), A community-derived classification for extant lycophytes and ferns (Institute of Botany, Chinese Academy of Sciences). Journal of Systematics and Evolution 54 (6): 563–603 http://dx.doi.org/ 10.1111/jse.12229

      [45] Pichi-Sermolli R (1985). A contribution to the knowledge of the Pteridophyta of Rwanda, Burundi, and Kivu (Zaire) II. Bulletin du Jardin Botanique National de Belgique 55: 123-206. https://doi.org/10.2307/3668014.

      [46] Ramade F (1994), Eléments d'écologie, écologie fondamentale. Ediscience International/Paris.

      [47] Roux JP (2009), Synopsi of the Lycodiopyta and Pteridophyta of Africa, Madagascar and neighbouring islands. Strelitzia 23. South African National Biodiversity Institute, Pretoria.

      [48] Senterre B (2005), Recherches méthodologiques pour la typologie de la végétation et la phytogéographie des forêts denses d'Afrique tropicale. Thèse de doctorat, Université Libre de Bruxelles/Belgique

      [49] Serpantié G & Devineau J L (1991), Le programme "interrelations systèmes écologiques systèmes de culture en zone soudanienne (ouest-burkinabé)" : projet scientifique. In: Floret C. & G. Serpantié (éds.), La jachère en Afrique de l'Ouest. Colloques et Séminaires, ORSTOM, 481-490.

      [50] Stehman SV (2012), Impact of sample size allocation when using stratified random sampling to estimate accuracy and area of land-cover change. Remote Sensing Letters. 3, 111–120.

      [51] Taton A (1949), Les principales associations herbeuses de la région de Nioka et leur valeur agrostologique. Conférence africaine des sols. Goma. Bulletin du Jardin Botanique National de Belgique 40, 1884-1901.

      [52] Tatoni T & Roche P (1994), Comparison of old-field and forest revegetation dynamics in Provence. Journal of Vegetation Science 5, 295-302. https://doi.org/10.2307/3235852.

      [53] Ter Braak CJF & Šmilauer P (2002). CANOCO Reference Manual and CanoDraw for Windows User’s Guide: Software for Canonical Community Ordination (version 4.5). Ithaca, New York, USA (www.canoco.com): Microcomputer Power.

      [54] Van der Burg W (2004), Pteridium aquilinum (L.) Kuhn, Fiche de Protobase. Grubben, G.J.H.et Denton, O.A. (Editeurs). Prota (Plant Resources of Tropical Africa/Ressources végétales de l’Afrique Tropicale), Wageningen/Pays Bas, 36-39

      [55] Vail1ancourt M.-A (2008). Effets des régimes de perturbation par le chablis sur la biodiversité et les implications pour la récupération. Ministère des Ressources naturelles et de la faune, Québec.

      [56] Vaillancourt M-A., De Grandpré L., Gauthier S., Leduc A., Kneeshaw O., Claveau Y. & Bergeron Y. (2008), Comment les perturbations naturelles peuventelles constituer un guide pour l'aménagement forestier écosystémique Dans S. Gauthier, M.-A. Vaillancourt, A. Leduc et al. (ed.). Aménagement Écosystémique de la Forêt Boréale. Presses de l'Université du Québec, Qc. 16: 62-84

      [57] Van Wagner C. (1982). Practical aspects of the line intersect method, Information Report PI-X-I2. Petawawa National Forestry Institute, Canadian Forestry Service, Chalk River, Ontario, Canada.

      [58] Webster G.L. (1995), The Panorama of Neotropical Cloud Forest. Dans: Churchill S. (Eds.): Biodiversity and Conservation of Neotropical Montane Forests, 53-77.

      [59] Wenger K F. (1984). Forestry Handbook. John Wiley & Sons, Inc., New York.

      [60] White F (1983). The Vegetation of Africa. A descriptive Memoire to Accompany the UNESCO/AETFAT Vegetation Map of Africa. UNESCO, Paris, UNESCO/ AETFAT.

      [61] White PS. (1979), Pattern, process, and natural disturbance in vegetation. Botanical Review 45:229-299.

      [62] White F (1986), La végétation de l'Afrique. Mémoire accompagnant la carte de végétation de l'Afrique UNESCO/AETFAT/UNSO. ORSTOM et UNESCO. Paris, collection. Recherches sur les Ressources Naturelles 20: 1-384

      [63] White PS. & Jentsch A (2001), The search for generality in studies of disturbance and ecosystem dynamics. Progress in Botany 62:399-450.

      [64] Whitney RD (1989), Root rot damage in naturally regenerated stands of spruce and balsam fir in Ontario. Canadian Journal of Forest Research 19:295-308.

      [65] Wulder M., Masek J., Cohen W, Loveland R. & Woodcock C (2012), Opening the archive: How free data has enabled the science and monitoring promise of Landsat. Remote Sensing of Environment 122, 2–10.

      [66] Wilson BF. & Archer RR (1979), Tree design: some biological solutions to mechanical problems. BioScience 293-298.

      [67] Yossi H., Dembele F (1993). Dynamique de la végétation post-culturale et des lisiers en zone soudanienne au Mali : évolution de la composition floristique et de la strate ligneuse. In: Floret C. & G. Serpantié (éds.), La jachère en Afrique de l’Ouest. Collection Colloques et Séminaires, ORSTOM, Paris, 341-350.

  • Downloads

  • How to Cite

    Jean De Dieu, M. M., Honorine, N. H., Pascal, B. B., Lucien-Gédeon, L. I., & Elmar, R. (2018). Pteridaie: indicator of the vegetation succession and dynamics in the forests Chablis and Edges in Kahuzi-Biega National Park (Eastern D. R. Congo, Albertine Rift). International Journal of Biological Research, 6(1), 5-13. https://doi.org/10.14419/ijbr.v6i1.9241

    Received date: 2018-01-22

    Accepted date: 2018-02-15

    Published date: 2018-02-26