par Ngongo Lushima, Jean Pierre 
Président du jury Meerts, Pierre Jacques
Promoteur Hardy, Olivier J.;Ndjele, Léopold
Co-Promoteur Bourland, Nils
Publication Non publié, 2026-08-25
Président du jury Meerts, Pierre Jacques
Promoteur Hardy, Olivier J.
;Ndjele, Léopold Co-Promoteur Bourland, Nils
Publication Non publié, 2026-08-25
Thèse de doctorat
| Résumé : | Central African tree species are facing increasing pressure from selective logging, habitatfragmentation, and deteriorating ecological conditions. This pressure is accompanied by poornatural regeneration, which compromises population renewal and the long-term sustainabilityof timber resources. To promote silviculture in highly variable environments, it is essential tounderstand how young trees respond to environmental and genetic constraints. This thesisuses Pericopsis elata (Harms) Meeuwen as a model species to identify the determinants ofvariation in functional traits and juvenile growth, and to derive implications for sustainablemanagement. Three complementary research axes were implemented.The first axis assessed the effects of inbreeding and planting density on 540 young treesmonitored for four years in a Nelder-type design in the DR Congo. Selfed seedlings showedlower growth than outcrossed seedlings, with inbreeding depression becoming detectable after510 days. Competition explained 19–25% of the variance in growth traits, whereas inbreedingexplained only 4–5%. Mean leaf trait values did not differ between inbreeding levels, butplasticity in chlorophyll content (p = 0.029–0.032), maximum stomatal conductance (p =0.072), and leaf mass (p = 0.020) was higher in outcrossed seedlings. Specific leaf area (SLA)increased by 50% under high competition, and the negative correlation between SLA andgrowth was stronger in selfed seedlings (R² = 0.49). These results highlight the importance ofavoiding selfed seedlings and controlling planting density.The second axis examined the influence of light on variation in functional traits and growth of230 seedlings transplanted in full sunlight and under the canopy of an Acaciaauriculiformis plantation (mean canopy opening 41.3%, ranging from 21 to 64% across plots)in the buffer zone of the Yangambi Biosphere Reserve, DR Congo. After three years, cumulativemortality was identical (13%) in both environments, but mortality dynamics differed: it washigher in full sun during the first ten months (10.7%), with a late increase under shade between17 and 26 months. Asymptotic growth in full sun was substantially higher: diameter 36.2 mmversus 18.5 mm in the shade; height 2.68 m versus 1.74 m. Light explained more than 58% ofthe variance in key traits (SLA, stomatal density, maximum stomatal conductance). Seedlingsin full sunlight adopted a conservative resource-use strategy, whereas those in the shadeexhibited a more acquisitive strategy. In practice, early shading (20–65% canopy opening)xipromotes successful transplantation, but progressive thinning from the second year onwards isnecessary to maximise growth.The third axis revealed the effects of genetic parameters (family, provenance, heritability) andenvironmental parameters (block, soil chemical composition, planting site) on trait variation in1,800 seedlings from 60 families and five provenances, assessed in the nursery and then afterone year in the field at two sites of the Alpicam forestry company in Cameroon. In the nursery,provenance had a significant effect on aboveground biomass (p = 0.0179), but this effectdisappeared in the field (p = 0.0868). Spatial structure explained 10.5% of the pure variance infunctional traits, compared with 4.2% for pure genetic effects. Heritability was low (0.009–0.282), but highest in the western Pallisco provenance (h² = 0.123). Temporal genotype ×environment interactions were detected, but no spatial interactions were found. The familieswith the highest biomass in the nursery retained their advantage in the field (correlation r =0.81, p < 0.001), justifying the possibility of early selection.In summary, this thesis shows that inbreeding affects plasticity and growth in young P.elata seedlings, whereas variation in functional traits and growth is primarily shaped by theenvironment, particularly light, competition, and spatial heterogeneity. Genetic parameters suchas family, inbreeding, and provenance explain only a small proportion of trait variance. Forsustainable management, it is recommended to use outcrossed seeds, plant seedlings undermoderate shade (20–65% canopy opening) in enrichment planting or forest restoration schemes,and then apply progressive thinning from the second year onwards. The strong correlationbetween family performance in the nursery and in the field highlights the potential for earlyselection based on families from different provenances to maintain genetic diversity. |
| Les essences ligneuses d’Afrique centrale subissent une pression croissante liée à l’exploitation sélective, à la fragmentation des habitats et à la dégradation des conditions écologiques. Cette pression s’accompagne d’une faible régénération naturelle, compromettant le renouvellement des populations et la durabilité de la ressource en bois d’œuvre. Pour promouvoir leur sylviculture dans des environnements très variables, il est essentiel de comprendre comment les jeunes plants répondent aux contraintes environnementales et génétiques. Cette thèse prend Pericopsis elata (Harms) Meeuwen comme espèce modèle afin d’identifier les déterminants de la variation des traits fonctionnels et de la croissance juvénile, et d’en déduire des pistes de gestion durable. Trois axes complémentaires ont été mis en œuvre.Le premier axe porte sur l’évaluation des effets de la consanguinité et de la densité de plantation sur 540 jeunes plants suivis pendant 4 ans dans un dispositif de type Nelder en RD Congo. Les plants autofécondés ont une croissance plus faible que les allofécondés (dépression de consanguinité visible après 510 jours). La compétition explique 19-25 % de la variance des traits de croissance, contre seulement 4-5 % pour la consanguinité. Les valeurs moyennes des traits foliaires ne diffèrent pas selon la consanguinité, mais la plasticité de la teneur en chlorophylle (p = 0,029-0,032), de la conductance stomatique maximale (p = 0,072) et de la masse foliaire (p = 0,020) est plus élevée chez les plants allofécondés. La surface foliaire spécifique (SLA) augmente de 50 % sous forte compétition et la corrélation négative entre la SLA et la croissance est plus forte chez les plants autofécondés (R² = 0,49). Ces résultats soulignent l’importance d’éviter les plants issus de l’autofécondation et de contrôler la densité de plantation.Le deuxième axe a examiné l’influence de la lumière sur la variation de traits fonctionnels et la croissance de 230 plants transplantés en plein soleil et sous couvert d’une plantation d’Acacia auriculiformis (ouverture de canopée moyenne 41,3 %, allant de 21 à 64 % selon les parcelles) dans la zone tampon de la Réserve de Biosphère de Yangambi, en RD du Congo. Après trois ans, la mortalité cumulative est identique (13 %) dans les deux environnements, mais sa dynamique diffère : plus élevée en plein soleil les dix premiers mois (10,7 %), puis augmentation tardive sous couvert entre 17 et 26 mois. La croissance asymptotique en plein soleil est bien supérieure : diamètre 36,2 mm contre 18,5 mm à l’ombre ; hauteur 2,68 m contre 1,74 m. La lumière explique plus de 58 % de la variance des traits clés (SLA, densité stomatique, conductance stomatique maximale). Les plants exposés au plein soleil adoptent une xiii stratégie conservatrice d’utilisation des ressources, tandis que ceux sous ombrage présententune stratégie plus acquisitive. En pratique, un ombrage précoce (ouverture de 20 à 65 %) favorise la transplantation, mais une éclaircie progressive dès la deuxième année est nécessaire pour maximiser la croissance.Le troisième axe a mis en évidence les effets de paramètres génétiques (familles, provenance, héritabilité) et environnementaux (bloc, composition chimique du sol, site de plantation) sur la variation de traits de 1 800 semis issus de 60 familles et 5 provenances, évalués en pépinière puis après un an en plantation sur deux sites de la société forestière Alpicam au Cameroun. En pépinière, l’effet de la provenance est significatif sur la biomasse aérienne (p = 0,0179), mais disparaît en plantation (p = 0,0868). La structure spatiale explique 10,5 % de la variance pure des traits fonctionnels, contre 4,2 % pour les effets génétiques purs. L’héritabilité est faible (0,009–0,282), et en moyenne plus élevée pour la provenance occidentale Pallisco (h² = 0,123).Des interactions génotype × environnement temporelles sont détectées, mais aucune interaction spatiale. Les familles les plus performantes en biomasse en pépinière conservent leur avantage en plantation (corrélation r = 0,81, p < 0,001) et justifient la possibilité d’une sélection précoce.En synthèse, cette thèse montre que la consanguinité affecte la plasticité et la croissance des jeunes plants de P. elata, tandis que la variation des traits fonctionnels et de la croissance est principalement façonnée par l’environnement, notamment la lumière, la compétition et l’hétérogénéité spatiale. Les paramètres génétiques, tels que la famille, la consanguinité et la provenance, n’expliquent qu’une faible part de la variance des traits. Pour une gestion durable, il est recommandé d’utiliser des semences allofécondées, d’installer les plants sous ombrage modéré (ouverture de 20 à 65 %) dans les plantations d’enrichissement ou de restauration forestière, puis de pratiquer une éclaircie progressive dès la deuxième année. La forte corrélation des performances familiales entre pépinière et plantation (r = 0,81) souligne le potentiel d’une sélection précoce fondée sur des familles issues de différentes provenances afin de maintenir la diversité génétique. |
