conditions eco-pédologiques de l`espece cnidium dubium

Factori şi Procese Pedogenetice din Zona Temperată 7 S. nouă (2008) 63-70
CONDITIONS ECO-PÉDOLOGIQUES DE L’ESPECE CNIDIUM DUBIUM
(SCHKUHR) THELL. DANS UN BIOTOPE DE LA DÉPRESSION DE
BRAŞOV
N. Băcăinţan, M. Danciu*, G. Zăgreanu, Antonela Petreanu, A. Indreica*
Office d’Etudes Pédologiques et Agrochimiques Braşov
*Université „Transilvania”, Faculté de Sylviculture et Exploitations Forestières, Braşov
ECO-PEDOLOGICAL CONDITIONS OF THE CNIDIUM DUBIUM
(SCHKUHR) THELL. SPECIES IN A BIOTOPE FROM BRAŞOV DEPRESSION
Abstract
Cnidium dubium (Schkuhr) Thell. is an endangered, relict plant. In Romania, its
presence is rare. That is why, probably, its ecological, chorological and cenological features are
not very well-known. While we were carrying out a soil survey in the Ozun village (Covasna
county), we tried to enrich our understanding of the ecology of the Cnidium dubium and we
analysed a biotope where this species is very well represented (Cnidio-Deschampsietum
association, Passarge 1960). The biotope is situated in the central area of Braşov Depression
(2150 m south from the edge of the Ozun village, 350 m east from the Râul Negru), at the
altitude of 508 m. The characteristic soil (soil profile 12, Ozun) is pelosol brunic-cambic-aluvicstagnic (SRTS 2003), equivalent with Endostagnic Fluvic Cambisol (Eutric, Clayic) (WRB
2007). In The Romanian System of Soil Taxonomy (SRTS 2003) the pelosol is a newly introduced
soil type. It assembles texture species which belonged to other soil types (in previous
classifications), i.e. the species rich in clay, dominant unswelling, at least within the first 100
cm. The eco-pedological conditions of the Cnidium dubium species from the Ozun village site
can be synthesized as follows: horizontal surface (alluvial plain, non inundating by overflow),
with pelosol affected by powerful surface (temporary) water logging and moderate phreatic
water logging, with moderate seasonal variation of moisture content (without a very long
stagnation of water in spring and without pronounced dryness in summer and the beginning of
autumn), with high trophicity (extremely high reserve of humus within the first 50 cm, moderate
base saturation within the first 30 cm), in a temperate continental climate, chilly – humid, with a
hidroclimatic balance mildly exceeding.
Key words: Cnidium dubium, Cnidio-Deschampsietum, pelosol, sol à l’engorgement en eau
INTRODUCTION
Cnidium dubium (Schkuhr) Thell. est une plante relique de la famille
Umbelliferae. Dans la Liste rouge des plantes supérieures de Roumanie (Oltean et al.,
1994) cette espèce eurasiatique est mentionnée dans la catégorie de péril R des taxons
avec populations mondiale petites, qui à présent ne sont pas menacés (en Roumanie).
Bien qu’elle peut être rencontrée de la sous zone de chêne jusqu’à celle de l’hêtre (et
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même de l’épicéa), sa présence est rare. C’est pourquoi ses caractéristiques
écologiques, chorologiques et cénologiques ne sont pas bien connues (et pas seulement
en Roumanie). A l’occasion de la réalisation de l’étude pédologique de la commune
Ozun1 (département de Covasna), nous avons essayé de remplir quelques lacunes liées
à l’écologie de l’espèce Cnidium dubium (Schkuhr) Thell. et nous avons recherché un
biotope où la présence de cette espèce est très abondante. Les aspects chorologiques et
cénologiques liés à Cnidium dubium sont présentés par Danciu et al. dans un autre
article2.
MATERIALS AND METHODS
Les échantillons de sol ont été analysés dans le laboratoire de l’Office d’Etudes
Pédologiques et Agrochimiques (O.S.P.A) Braşov, par les méthodes suivantes:
• humus, la méthode Schollenberger;
• la réaction du sol (pH), à potentiomètre, en suspension aqueuse avec un rapport sol
/ solution 1 / 2,5;
• azote total (N), la méthode Kjeldahl;
• phosphore (P) et potassium (K) mobil, extrait acétate lactate d’ammonium;
• saturation alcaline (SB), la méthode Kappen–Chiriţă;
• acidité d’échange totale (SH), la méthode Cernescu (percolation avec acétate de
sodium à pH 8,3);
• granulométrie, traitement Kacinski, tamisage et méthode de la pipette;
• densité apparente (poids volumétrique), sur des échantillons de sol prélevés dans
des cylindres métalliques de 200 cm³ (le rapport masse de l’échantillon de sol
séché en étuve / volume du cylindre).
RESULTS AND DISSCUSIONS
DESCRIPTION ET CARACTERISATION DU BIOTOPE AVEC CNIDIUM DUBIUM
Le profil de sol 12, Ozun: pelosol brunique-cambique-alluvique-stagnique
forte, gleyfié modéré, argileux / argileux, développé sur des matériaux fluviatiles
moyens sans carbonates, pré (SRTS 2003)
Endo-stagnique Fluvic Cambisol (Eutric, Clayic) (WRB 2007)
Localisation: commune Ozun, département de Covasna; 2150 m sud de la
limite d’Ozun, 350 m est de Râul Negru (à côté du village Lunca Ozunului);
25°50’35’’E, 45°46’15’’N.
Conditions de milieu
1
N. Băcăinţan, G. Zăgreanu, 2007, Studiu pedologic complex al comunei Ozun, jud. Covasna,
scara 1:5000, manuscris (Etude pédologique complexe de la commune Ozun, dép. Covasna,
échelle 1:5000, manuscrit), Archive de l’ O.S.P.A. Braşov. L’étape de terrain de cette étude a
été effectuée en 2006.
2
M. Danciu, A. Indreica, N. Băcăinţan, Cnidium dubium (Schkuhr) Thell.: răspândire în
Românoa, ecologie, cenologie, manuscris [Cnidium dubium (Schkuhr) Thell.: répartition en
Roumanie, écologie, cénologie, manuscrit].
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L’unité physique - géographique: la Dépression de Braşov (compartiment
central, Sfântu Gheorghe).
Relief: plaine alluvial, pante <1%, altitude 508 m.
Climat (selon Elena Mihai, 1975 et Atlas R.S.R., 1974): t.m.a. = 7,1...8,0°C,
p.m.a. = 551...600 mm; Σ t.a. ≥ 10°C = 2500...3000°C.
Bilan hydro climatique moyen annuel: – 49...50 mm (faible excédentaire).
Niveau moyen de la nappe phréatique: 1–2 m; au moment de la description du
profil le niveau était à 1,7 m.
Engorgement en eau en surface: forte.
Drainage global: imparfait (2ème classe).
Végétation (investigations de terrain, Danciu et Indreica): pré méso hygrophile,
dominé par Deschampsia cespitosa avec l’espèce caractéristique Cnidium dubium;
association Cnidio-Deschampsietum Pasarge 1960; d’autres espèces fréquentes: Poa
pratensis, Serratula tinctoria, Sanguisorba officinalis, Viola pumila, Ranunculus
auricomus agg., Stachys officinalis, Filipendula vulgaris, Galium verum, Alopecurus
pratensis, Festuca pratensis, Poa pratensis, Vicia cracca, Lotus corniculatus, Lathyrus
pratensis.
Utilisation: pré
Travaux d’amélioration: canaux de séchage rares (à l’efficacité réduite), des
digues; le system de séchage, les digues et la régularisation de Râul Negru (et de ses
affluents) ont été réalisés au début des années ’70.
Description morphologique du profil de sol
Ao1zţ, 0-9 cm, argile, brun foncé (10YR 3/3) à l’état humide et brun (10YR 5/3) séché,
avec une structure polyédrique angulaire très petite bien développé, frais, faible
compact, transition nette droite;
Ao2zw, 9-29 cm, argile, brun foncé (10YR 3/3) avec fréquentes tâches gris foncés (N
4/0) à l’état humide et brun grisâtre (10YR 5/2) à l’état séché, avec une
structure polyédrique angulaire petite bien développé, frais, faible compact,
transition nette droite;
ABzw, 29-52 argile, brun jaunâtre foncé (10YR 3/4) avec des très fréquentes tâches
grisâtres foncés (N 4/0) à l’état humide et brun jaunâtre (10YR 5/4) à l’état
séché, avec structure polyédrique angulaire moyenne bien développé, frais,
faible - modéré compact, transition nette droite;
BvzW, 52-102 cm, argile, gris très foncé (N 3/0) à l’état humide, avec structure
polyédrique angulaire grande bien développé, frais, modéré compact, transition
graduelle droite;
BCGo, 102-160 limon, brun jaunâtre foncé (10YR 4/5) avec des fréquentes tâches
grisâtres foncés (2,5Y 4/1,5) à l’état humide, avec structure polyédrique
angulaire grande modéré développé, frais, transition graduelle droite;
Cn1Gr, 160-175 cm, limon sableux, gris foncé (2,5Y 4/1,5) à l’état humide, nonstructuré, humide, transition graduelle droite;
Cn2Gr, 175-190 cm limon sableux, gris (2,5Y 5/1,5) à l’état humide, non-structuré, très
humide, transition graduelle droite;
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Cn3Gr, 190-195 cm, argile, gris verdâtre (5GY 5/1) à l’état humide, non-structuré, très
humide.
Le profil a été décrit et récolté le 28.06.2006 par Băcăinţan et Zăgreanu 1.
Les résultats des analyses de laboratoire sont présentés dans le tableau 1.
L’interprétation des résultats a été faite conformément à la MESP (Méthodologie de
l’élaboration des études pédologiques) III, 1987.( Analyste: Antonela Petreanu)
Tabeau 1
LES PRINCIPAUX CARACTERISTIQUES PHYSIQUES ET CHIMIQUES DE PROFIL
DE SOL No. 12
OZUN MAIN PHYSICAL AND CHEMICAL FEATURES OF THE SOIL PROFILE No.
12 OZUN
Horizons
Ao1ţ
A02w
ABzw
BvzW
BCGo
Cn1Gr
Profondeur des horizons (cm)
0–9
9–29
29–52
52–102
102–160
160–175
Profond. des échantillons (cm)
0–9
15–25
35–45
70–80
125–135
162–172
Sable grossier (2–0,2mm) %
Sable fin (0,2–0,02mm) %
Poussière 1 (0,02–0,01mm) %
Poussière 2 (0,01–0,002mm) %
Argile (<0,002mm) %
0,18
27,32
5,7
21,1
45,7
0,07
19,43
4,1
17,8
58,6
0,01
14,69
4,0
14,8
66,5
0,38
23,42
5,0
17,6
53,6
3,20
49,30
6,2
11,0
30,3
8,64
60,94
4,1
6,3
20,2
Classe de texture
argile
Caractérisation de la texture
très fine
Densité apparente (g / cm³)
Classe de la densité
pH / H2O
Classe de réaction
Humus (%)
Classe de contenu
N total (%)
Classe de contenu (N)
P mobil (ppm)
Classe de contenu (P)
K mobil (ppm)
Classe de contenu (K)
Bases d’échange (SB)
(me/
Hydrogène d’échange
100g
(SH)
sol)
Cap. d’échange cat. (T)
Classe de la cap. d’échange (T)
Taux de satur. en bases (V8,2%)
Classe de saturation
1,23
moy.
5,8
5,4
limon
15,3
10,2
48,2
limon - sableux
moyenne moyenne- grossière
1,36
grande
6,5
5,6
modéré acide
9,91
4,81
3,36
2,26
moy.
petite
0,538
0,251
0,172
0,117
grande
moyenne
petite
9,1
4,2
3,5
2,5
moyentrès
extrêmement
ne
petite
petite
191,0
156,0
150,0
120,0
moyenne
petite
33,0
32,0
34,5
38,5
15,2
Cn2Gr
175–
190
178–
188
14,63
62,07
3,2
4,2
16,1
4,7
47,3
44,7
43,2
grande
68,5
67,7
77,2
89,1
mésobasique
eubasique
6,8
6,8
faible acide
6,8
23,3
16,3
13,3
2,3
2,0
1,6
25,6
18,3
14,9
moyenne
petite
91,0
89,1
89,3
saturé
eubasique
Quelques caractéristiques (surtout physiques) ont été déterminés par calcul, à
partir des donnés présentés dans le tableau 1 et des estimations, conformément à la
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méthodologie actuelle (MESP, 1987) pour une meilleure caractérisation du profil de
sol. Elles sont présentées dans le tableau 2.
Tableau 2
AUTRES CARACTERISTIQUES PHYSIQUES ET CHIMIQUES DU PROFIL DE SOL
No. 12 OZUN
OTHER PHYSICAL AND CHEMICAL FEATURES OF THE SOIL PROFILE No. 12
OZUN
La caractéristique
Valeur
UM
Interprétation
Porosité totale, 20 – 75 cm
49,3
% v/v
moyenne
Porosité d’aération, 20 – 75 cm
12,6
% v/v
petite
Degré de tassement 20 – 75 cm
8,3
% v/v
faible tassé
Perméabilité, 0 – 150 cm
0,8
mm/h
petite
Coefficient de flétrissement, 0 – 100 cm
19
% de masse
très grand
Capacité de champ, 0 – 100 cm
27
% de masse
grande
Capacité de l’eau utile, 0 – 100 cm
% de masse
très petite
Volume édaphique (%, par rapport
excessivement
>150
% v/v
à l’épaisseur de 100 cm)
grand
Volume de sol non gleyfié, non pseudogleyfié
51-70
%
moyen
Réserve d’humus, 0 – 50 cm
309
t/ha
extrêm. grande
Trois échantillons agrochimiques de sol ont été récoltés de deux points
différents (échantillons composés, à une profondeur de 0 – 10 cm et de 10 – 20 cm)
dans un rayon de 10 – 20 m autour du profil de sol, là où était présente l’espèce
Cnidium dubium. Le contenu d’azote total et la réaction du sol ont été effectués sur ces
échantillons. Les résultats sont présentés dans le tableau 3.
Tableau 3
CONTENU EN AZOTE TOTAL ET LA REACTION DU SOL DU PROFIL No. 12
TOTAL NITROGEN CONTENT AND SOIL REACTION AROUND PROFILE No. 12
Nt
pH / H2O
No.
échantillon
Profondeur de
l’échantillon
(cm)
%
cl. de
contenu
unités
1
2
2bis
0 – 10
0 – 10
10 – 20
0,627
0,525
0,388
t. grand
grand
grand
5,3
5,3
5,3
classe de
réaction
modéré acide
modéré acide
modéré acide
Le pelosol fait partie de la classe de pelisols (avec le vertosol) dans le System
Roumain de Taxonomie des Sols (SRTS 2003). Il est nouveau introduit dans la
pédologie roumaine, sans avoir un correspondant dans World Reference Base for Soil
Resources (WRB 2007) au niveau des groupes de sols, mais on le retrouve dans les
classifications d’autres pays européens. Ce type de sol réunit des espèces texturales de
sols qui ont appartenu à d’autres types (dans les classifications roumaines précédentes),
notamment les espèces riches en argile dominant non gonflant au moins dans les 100
67
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premiers cm. Dans la littérature antérieure à 2003 ce sol peut être trouvé sous divers
nom: sol à semi-gley, sol à gley, (Harta solurilor / La carte des sols – foaia / feuillet 28,
1975), sol (humique) à gley, sol (humique) à semi-gley3, «lacovishté» (études de
l’archive de l’O.S.P.A. Braşov) etc. La variété des noms donnés à ce type de sol est
déterminée d’abord, par la difficulté de préciser ses caractéristiques hydromorphes. La
couleur assez foncée du sol dans les 100 premiers cm ne permet pas une bonne
appréciation de la couleur des tâches de réduction et de leurs fréquences, c’est à dire de
l’intensité de hydromorphisme. La difficulté d’établir la nature de l’engorgement en
eau y résulte. Le même sol a été nommé (selon l’auteur et/ou le moment de la
présentation) soit sol (humique) à gley, soit sol (humique) à semi-gley ce qui renforce
cette difficulté. Un regard attentif du profil 12 Ozun (et d’autres profils de la même
catégorie plus ou moins argileux) révèle une décroissance de l’intensité de
hydromorphisme dans la partie inférieure (de 102 à160 cm pour le profil présenté),
ensuite une nouvelle croissance de l’intensité (en dessous de 160 cm dans le cas
présenté). L’étude d’un tel profil dans une période très humide (d’habitude pendant le
printemps) le trouve envahie par l’eau avant la profondeur d’1 m et par conséquence on
peut vite conclure qu’il s’agit d’un sol (humique) à gley. Si le même profil est étudié
pendant une période relativement sèche, l’eau phréatique se trouve plus bas de 1,5m, et
par conséquence il est présenté comme un sol (humique) à semi-gley, ou comme un sol
(humique) à gley drainé4. Le mot „drainé” essaie d’expliquer cette apparente
contradiction entre les couleurs de réduction de la partie supérieure du profil de sol et
le niveau bas de la nappe phréatique. Une preuve de plus, ce mot (drainé) était utilisé
même dans les années 60, avant les grands travaux de desséchement et de
régularisation des rivières de la Dépression de Braşov. Tout au long de l’Holocène, la
Dépression de Braşov a évolué lentement d’une région avec des marais et marécages
(dans le secteur central, en bas) vers une région avec des prés humides, bocages au
bord des rivières et ultérieur, terrains agricoles. Certains des caractéristiques du profil
12 Ozun indiquent le passage par une étape excessivement humide (attesté par la
couleur relativement foncée, du contenu significatif d’humus à une profondeur de 1 m,
3
La couleur de la partie supérieure du profil de sol présenté (P.12) est à la limite entre la
couleur spécifique de l’horizon mollique et celui ochrique. La couleur du sol varie d’une aire à
l’autre, étant un peu plus foncée (dans ce cas le sol est humique à gley), ou un peu plus clair
(dans ce cas le sol est sol à gley conformément aux classifications antérieurs). Le subjectivisme
de l’appréciation de la couleur intervienne dans ce type de situations limite (surtout en absence
d’un album de couleurs) et par conséquence, le même sol peut être diagnostiqué différent (soit
sol humique à gley, soit sol à gley). Un élément diagnostic, généralement ignoré, intervienne en
plus dans le cas présenté (P. 12): l’horizon A du sol devient dur en état sec, donc il ne peut pas
être qualifié comme mollique, même si la couleur est relativement foncée.
4
Nous utilisons les noms des anciennes classifications parce qu’ils se trouvent dans toutes les
études pédologiques faits jusqu’au 2003 dans la Dépression de Braşov (des études de l’archive
de l’O.S.P.A. Braşov et I.C.P.A. Bucureşti, partiellement publiés).
68
N. Băcăinţan et.al. / Factori şi Procese Pedogenetice din Zona Temperată 7 S. nouă (2008) 63-70
etc.). Ce processus de drainage a été d’abord naturel (le facteur anthropique a été
secondaire).
Le profil de sol présenté est affecté par l’eau de surface qui stagne, mais aussi
de celle phréatique. Une nappe temporaire, provenu des eaux météoriques apparaît
dans la partie supérieure du profil du sol (les 100 premiers cm) pendant l’année et les
périodes humides. Elle est favorisée par la perméabilité réduite, mais aussi par la
présence de la nappe phréatique à une petite profondeur. Elle disparaît dans un délai de
quelques semaines (jusqu’à deux mois) à la suite de l’évapotranspiration. Le sol est
seulement fort humidifié dans la partie supérieure, au moins jusqu’à la fin du mois
d’avril, sans le dépassement de la capacité de champ, donc sans la formation d’une
nappe temporaire (c’était le cas en 2006) dans les années ou les périodes avec peu de
précipitations. A partir du mois de mai, au plus tard début juin, le sol commence à
sécher progressivement (les 100 premiers cm). L’humidité atteigne le niveau minimum
de août au septembre (parfois jusqu’à octobre), sans arriver à un déficit d’humidité
(pendant les années normales). Donc, même si le sol est affecté par un engorgement en
eau, il connaît une variation significative d’humidité dans la partie supérieure (plus
accentué dans les 50 premiers cm), sans atteindre des amplitudes extrêmes. Significatif
dans ce sens est la présence dans les prés avec Cnidium (autour de P 12 Ozun) des
espèces tolérantes à la sécheresse. Quelques unes sont fréquentes, comme: Stachys
officinalis, Filipendula vulgaris, Galium verum et d’autres seulement sporadiques,
comme: Ranunculus polyanthemos, Carex tomentosa, C. praecox, Hieracium bauhinii
et Potentilla argentea. Les plantes qui indiquent un régime alternant d’humidité ont
une participation importante et il y a quelques unes qui sont bien représentés
(Deschampsia cespitosa – espèce édificateur, Cnidium dubium, Viola pumila et Lychnis
flos-cuculi), et d’autres qui sont moins fréquentes (Allium angulosum, Rumex crispus,
Ranunculus repens, Phalaris arundinacea et Lysimachia nummularia). La stagnation
des eaux à la surfaces du sol (plus ou moins régulière) est relevé par la présence
sporadique ou rare des plantes suivantes: Carex vulpina, Scutellaria hastifolia, Poa
palustris, et Inula britannica.
Les valeurs analytiques du profil 12 Ozun sont des valeurs normales pour ce
type de sol dans la Dépression de Braşov. Les déviations les plus importantes se
retrouvent à la réaction (du sol). La plupart des sols de cette catégorie ont une réaction
faible acide à neutre et même alcaline à partir de la surface et la saturation en bases est
modérée à bonne, voir complète (sols mésobasiques à eubasiques et même saturés).
Cette caractéristique est déterminée premièrement par la nature du matériel parental et
par conséquence, elle varie en fonction de ce matériel (qui provient des roches
hétérogènes des montagnes environnantes). La granulométrie du sol varie aussi dans
certaines limites (surtout en fonction de sa position dans la dépression). Beaucoup des
sols avec une intensité de l’excès d’humidité similaire (et avec une réserve de humus
très grande à extrêmement) ont un peu moins d’argile (35-45% dans les 100 premiers
cm) et dans ce cas ils ne peuvent plus être encadré dans la catégorie pelosol.
En ce qui concerne le relief, le biotope avec Cnidium est situé sur une surface
pratiquement horizontale, dans la partie centrale, la plus bas de la dépression. De point
69
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de vu génétique il s’agit d’une plaine alluviale (plaine piémontaise terminale, plaine de
divagation). Elle est apparue en Holocène, par l’accumulation des matériaux fluviatiles
fins, dans les conditions d’une subsistance lente et inégale de la dépression. La plaine
alluviale est différente de la plaine inondable (lit majeur) de Râul Negru par sa plus
grande largeur, par la domination nette des matériaux fins, par les sols et par le
caractère exceptionnel des inondations5.
CONCLUSIONS
En conclusion, les conditions éco-pédologiques de l’espèce Cnidium dubium
(Schkuhr) Thell. dans le site de la commune Ozun (Dépression de Braşov, altitude 508
m) peuvent être exprimé de façon suivante: terrain pratiquement horizontal (plaine
alluviale), avec pelosol affecté par l’excès fort de l’humidité de surface (temporaire) et
phréatique modéré, avec des alternances modérés du régime de l’humidité annuel (sans
stagnation prolongé en printemps et sans séchage accentué pendant l’été jusqu’au début
de l’automne, avec une trophicité élevé (réserve de humus extrêmement grande dans
les 50 premiers cm, saturation en bases modéré dans les 30 premiers cm), situé dans un
climat tempéré continental, frais – humide, avec un bilan hydroclimatique faible
excédentaire.
REFERENCES
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SRTS, Edit. Estfalia, Bucureşti.
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Studii, sinteze, documente de ecologie, Acad. Română – Institutul de Biologie.
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Bucureşti.
*** 1987, Metodologia elaborării studiilor pedologice / MESP (Soil Survey
Methodology), I–III, I.C.P.A. Bucureşti, Redacţia de propagandă tehnică
agricolă.
5
Râul Negru inondait annuellement le lit majeur, avant la construction des digues. La plaine
alluviale était inondée extrêmement rare, dans les cas de débits catastrophiques et plutôt par les
affluents de Râul Negru.
70