Anthracology: past disturbances and vegetation evolution

One of CoForChange aims is to highlight the relationship between human settlement and plant distribution. Recent studies show that anthropogenic disturbances have had an impact on vegetation, including enabling the expansion of light-demanding species (see Newsl. No 4). To contribute to this analysis in a context of deep scarcity of anthracological data in Africa, we have been studying the charcoals from nine soil pits of the CoForChange project as part of a Master’s. The objective was to understand past and present species composition of the forests in relation with past disturbances. Two anthracological protocols of identification were tested: 1) at species level, by describing the anatomical characteristics of charcoals, by carrying investigations with InsideWood online database, and by comparing anatomical data at XylariumTervuren; 2) at community level, by searching for statistical relationships between ecological traits of species and wood anatomy. The results show that the taxonomic diversity is greater in Marantaceae forests than in lowland forests. Three identifications were obtained from 48 described taxa: Gilbertiodendron dewevrei under G. dewevrei monodominant forest (GIB1 at 40 cm depth, 1510 ± 30 years cal. BP), Millettia drastica and Pterocarpus soyauxii inMarantaceae open forests (F9 at 40 cm, 1200 ± 30 cal. BP). Our hypothesis is that monodominant stands of G. dewevrei are relatively stable. With regard to P. soyauxii, the proportion of this lightdemanding species seems to be decreasing over time (at levels from 20 to 40 cm) for the benefit of Marantaceae. Another result highlights the absence of Triplochiton scleroxylon under T. scleroxylon, which may confirm the hypothesis of the recent settlement of this species. Results on the relationship between wood anatomy and functional traits are still preliminary, and further research will be conducted through a PhD programme. The on-going developments of anthracology in tropical Africa will help to identify a larger number of collected samples, and thus to understand better the evolution of tropical forests

Anatomic features underlying wood density, in 110 rainforest tree species from central Congo basin

Investigate the influence of fiber thickness and vessel diameter on the wood density in 110 rainforest tree species, and the relationships between wood density, wood water content and shrinking ratio.COBIMF

How Tightly Linked Are Pericopsis elata (Fabaceae) Patches to Anthropogenic Disturbances in Southeastern Cameroon?

peer reviewedWhile most past studies have emphasized the relationships between specific forest stands and edaphic factors, recent observations in Central African moist forests suggested that an increase of slash-and-burn agriculture since 3000–2000 BP (Before Present) could be the main driver of the persistence of light-demanding tree species. In order to examine anthropogenic factors in the persistence of such populations, our study focused on Pericopsis elata, an endangered clustered timber species. We used a multidisciplinary approach comprised of botanical, anthracological and archaeobotanical investigations to compare P. elata patches with surrounding stands of mixed forest vegetation (“out-zones”). Charcoal samples were found in both zones, but were significantly more abundant in the soils of patches. Eleven groups of taxa were identified from the charcoals, most of them also present in the current vegetation. Potsherds were detected only inside P. elata patches and at different soil depths, suggesting a long human presence from at least 2150 to 195 BP, as revealed by our charcoal radiocarbon dating. We conclude that current P. elata patches most likely result from shifting cultivation that occurred ca. two centuries ago. The implications of our findings for the dynamics and management of light-demanding tree species are discussed

Banque de graines du sol et déterminants de la germination du tali, Erythrophleum suaveolens (Guill. & Perr.) Brenan

peer reviewedCette étude évalue l’abondance des graines d’Erythrophleum suaveolens dans la banque du sol des forêts denses humides d’Afrique centrale. Les travaux ont été menés au Nord-Congo dans deux types forestiers : la forêt à Celtis sur des sols argilo-sableux à sablo-argileux et la forêt à Manilkara sur des sols sableux. Les tiges d’E. suaveolens (dhp ≥ 10 cm) ont été inventoriées dans deux parcelles de 400 ha, et les structures diamétriques de leurs populations ont été comparées. En outre, 80 fosses (2 x 40 fosses par type de forêt) ont été creusées aux pieds de 20 arbres (10 par forêt), sur trois couches contiguës de 10 cm chacune, soit à une profondeur totale de 30 cm, et l’abondance des graines dans la banque du sol a été évaluée. La dormance des graines récoltées a été testée par des essais de germination après traitement au H2SO4 et cinq graines prélevées jusqu’à une profondeur de 20 cm dans la forêt à Celtis ont été utilisées pour estimer leur âge par Spectroscopie de Masse par Accélérateur (SMA). La comparaison des structures diamétriques indique une plus grande proportion de tiges de faible diamètre dans la forêt à Celtis. Alors que les densités de tiges (dhp ≥ 10 cm) sont proches, avec 0,85 et 1,05 tige/ha respectivement, dans la forêt à Celtis et la forêt à Manilkara, les densités de graines sont significativement plus élevées dans la forêt à Celtis (8,55 graines/m2) que dans la forêt à Manilkara (0,15 graine/m2). Le pourcentage maximum de germination obtenu était de 19,1 % pour des graines n’ayant subi aucun traitement. Les lots traités à l’acide ont présenté de moindres taux de germination. Ces graines pourraient se conserver une dizaine d’années dans la banque du sol. Les facteurs pouvant influencer les variations de densité des graines sont discutés et des recommandations sylvicoles sont formulées

Documenting the past anthropogenic disturbances in the African tropical forest: back from a fieldwork in Cameroon

Fieldwork in Cameroon. Excavation of pits to collect charcoals and artifacts. Botanical inventories

Quelle histoire pour les forêts d'Afrique centrale ?

Conférence grand public sur les indicateurs de perturbations climatiques et anthropiques dans les forêts d'Afrique centrale

Relationship between wood anatomy and functional traits in 584 species of tropical Africa

Les différences anatomiques observées dans le bois ont souvent été mises en relation avec des adaptations évolutives et environnementales. Toutefois, les liens entre structure du bois et contraintes écologiques restent peu connus. En effet, peu d’études ont combiné les approches anatomique et fonctionnelle. De plus, nos connaissances sont très limitées pour les biomes à grande diversité spécifique, en particulier l’Afrique tropicale. Les récents développements relatifs aux traits fonctionnels des espèces du Bassin du Congo poussent à tester de nouvelles hypothèses sur ces essences. Objectifs : Montrer dans quelle mesure les caractères anatomiques d’espèces de la zone guinéo-congolaise sont associés à plusieurs traits fonctionnels majeurs. Nous avons croisé plusieurs bases de données : 1) InsideWood : anatomie du bois, codage binaire (1/0) des descriptions : présence/absence des 163 caractères de la liste IAWA et 2) CoForTraits : traits fonctionnels de 1236 espèces, utilisation de 5 groupes de traits impliqués dans la croissance, la survie et la reproduction des plantes : a) la phénologie foliaire, b) le tempérament, c) la dispersion des graines, d) la forme de vie et e) la densité du bois. Analyse des pourcentages d’occurrence des caractères anatomiques pour les 584 espèces communes aux deux bases. Analyse factorielle des correspondances (AFC) entre les caractères anatomiques et les espèces. Analyse taxonomique enracinée pour évaluer les relations entre les caractères anatomiques et les traits fonctionnels. Tests de la variance. Résultats : 131 caractères anatomiques présents et 13 absents. Les caractères absents ou rares représentent soit des variables quantitatives soit des caractères typiques des régions tempérées. Les caractères très fréquents sont tropicaux et/ou africains. Plusieurs caractères sont très variables (ex. les cernes de croissance). Les 4 premiers axes de l’AFC représentent 15,23% de la variation anatomique. Parmi les caractères fréquents (ex. ponctuations ornées) et peu fréquents (ex. perforations scalariformes, cellules en tuile), plusieurs représentent un signal taxonomique soit au niveau de la famille (ex. Malvaceae, Fabaceae), soit au niveau du genre (ex. Strombosia spp.) Certains caractères proviennent d’un héritage écologique. Il existe en effet une divergence fonctionnelle et anatomique entre a) les grands arbres émergents et les arbustes de sous-bois. Ces éléments peuvent être mis en relation avec les stratégies de croissance en hauteur, de compétition pour accéder à la lumière, de durée de vie, d’efficacité vs de sécurité de la conduction hydrique, de résistance à la sécheresse et de colonisation de l’espace. Notre étude montre que les caractères anatomiques du bois sont dans une certaine mesure liés aux traits fonctionnels impliqués dans la croissance, la survie et la reproduction des plantes. Notre approche peut être utilisée pour évaluer les stratégies des plantes dans des milieux tropicaux à forte diversité spécifique