Post-cropping change and dynamics in soil and vegetation properties after forest clearing: Example of the semi-arid Mikea Region (southwestern Madagascar)

This study concerns post-cultural dynamics in the semi-arid South-West of Madagascar (Analabo area, near the Mikea Forest). A synchronic comparison was performed on a set of abandoned fields plots aged from 2 to 30 years and on forest and savanna reference ecosystems, located on cambic arenosols developed from same Quaternary dune sands. The studied parameters concerned mainly a few physical and chemical soil properties (density, permeability, compaction, texture, C, N, K, P content). Important changes occur in the post-cultural succession: an increase of the soil density and compaction, and decrease of the soil upper layer permeability. Consequently, slash and burn cultivation leads to a packing and an induration of the soil surface. Results about edaphic indicators have shown that the physical parameters used better discriminate various stages of evolution than the chemical parameters do. The multivariate analysis of soil indicators shows that vegetative succession over 30 years in a forest ecosystem cleared, burnt, cultivated and left, does not lead to features corresponding to a closed-canopy forest but rather to those of a tree savanna with open, mixed woody-herbaceous vegetation. The primary dense dry deciduous regeneration of the primary forest is very low or nil. In the semi-arid SW Madagascar (Analabo region), post-cultural dynamics conditions consists in a savanna-formation process, controlled by: (1) the intensity and duration of the disturbance (during the cultivation phase); and (2) the more drastic environmental conditions (including both climate and soil).

RésuméUne étude de la dynamique post-culturale a été conduite dans le Sud-Ouest semi-aride de Madagascar, dans la forêt des Mikea, à proximité d’Analabo. L’étude synchronique a été menée sur une série d’abandons culturaux âgés de deux à 30 ans, et des écosystèmes de référence (forêt et savane boisée), l’ensemble étant situé sur des sols ferrugineux peu à non lessivés, développés sur un même substrat de sables dunaires quaternaires. Les paramètres suivis concernent plus particulièrement quelques propriétés physiques et chimiques du sol (densité, perméabilité, compacité, texture, C, N, K, P). D’importants changements apparaissent dans la succession post-culturale, marqués par une augmentation sensible de la densité et de la compacité du sol et une diminution de la perméabilité de l’horizon de surface. La mise en culture des sols forestiers se traduit donc par un tassement et une induration de l’horizon superficiel. Les paramètres chimiques du sol apparaissent généralement moins discriminants des différents stades d’évolution, que les paramètres physiques, confirmant ainsi de nombreux travaux. L’examen de la trajectoire des points représentatifs des écosystèmes, établie à l’aide d’une analyse multivariée, indique que sur une durée de 30 ans, l’écosystème forestier abattu, brûlé, cultivé et abandonné s’éloigne rapidement, de par ses caractéristiques édaphiques, de son état originel et se rapproche nettement de l’écosystème « savane boisée ». La forêt primaire dense et sèche se régénère peu ou pas. La dynamique post-culturale dans le Sud-Ouest semi-aride de Madagascar (région d’Analabo) se caractérise donc par un processus de savanisation, conséquence de l’intensité et de la durée de la perturbation (phase culturale) et des conditions climatiques et édaphiques plus drastiques.