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

Abstract

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