Choose an application

• Reference Manager
• EndNote
• RefWorks (Direct export to RefWorks)

Exotic plant invasion is widely recognized as major threat to biodiversity. Exotics often occur in disturbed habitats, where the competing vegetation has been removed. Due to their high proportion of bare soil, active quarries may favour the installation of alien plant species if they are not well managed. Buddleja davidii was identified among the most frequent invasive plant in those disturbed areas. In many places, its eradication is no longer possible and the target is often to control its spread by mechanical, thermal and chemical methods. Fast growing and high covering species may also be sown on bare grounds to fight the establishment of this invasive plant. The aim of this study is to experimentally test, in plant containers, the ability of several native plant species to compete with Buddleja davidii. Two factors (seed mix, seeding period) were crossed to assess competition and temporal priority. The first factor was composed of four modalities: no seed mix (control), one forb seed mix, the forb seed mix along with Lolium multiflorum (grass) at 'low' density and the forb seed mix along with Lolium multiflorum (grass) at 'high' density. The tested mixtures were selected to be adapted to soil conditions of quarries. The second factor was composed of two objects: sowing at the same time as Buddleja daviddi and sowing one month after the invasive. On the basis of the results, Buddleja davidii seemed to benefit from a priority effect with one month planting advantage. Indeed, delayed seed mixes did not have a significant impact. However, all seed mixes sown at the same time as the invasive significantly affected its competitive performance. Forb seed mixes along with Lolium multiflorum were more aggressive than the forb seed mix alone. Nonetheless, no difference in effect between them was observed, despite different densities of grass.

Choose an application

• Reference Manager
• EndNote
• RefWorks (Direct export to RefWorks)

Crassulaceae --- Forecasting --- risk assessment --- Aquatic environment --- Invasive species --- Ammonium --- Belgium

Choose an application

• Reference Manager
• EndNote
• RefWorks (Direct export to RefWorks)

Senecio --- Invasive species --- Germination --- Phenology --- Adaptation --- Belgium --- France

Choose an application

• Reference Manager
• EndNote
• RefWorks (Direct export to RefWorks)

Le processus d'invasion est fondamentalement inscrit dans une dynamique temporelle et peut être décrit comme un phénomène durant lequel une espèce franchit différentes barrières. Une espèce doit en premier lieu franchir une " barrière géographique " pour être introduite dans un nouveau territoire. Une fois introduite, l'espèce doit survivre aux nouvelles conditions environnementales et être capable de se reproduire, afin de former des populations viables. Elle passe alors la " barrière environnementale " et peut être considérée comme naturalisée. Enfin, elle doit encore franchir la " barrière de la dispersion " et se répandre dans l'environnement pour être considérée comme une espèce invasive. En outre, sur un continent, une espèce peut être à différents stades de franchissement de ces barrières en fonction de la région considérée. On peut ainsi trouver, en fonction des zones géographiques, des populations non-naturalisées qui ne parviennent pas à se maintenir sans apport de propagules, des populations naturalisées, mais qui ne sont pas invasives, et des populations invasives. Cette variation géographique peut résulter, entre autres, d'une variation des conditions environnementales à l'échelle du continent. L'invasion de l'ambroisie à feuilles d'armoise (Ambrosia artemisiifolia L.) constitue une excellente opportunité d'étudier cet aspect de la biologie des invasions. En effet, l'historique d'invasion et la répartition actuelle de l'espèce sont bien documentés, et mettent en évidence des variations géographiques dans la dynamique d'invasion. En Europe de l'Ouest par exemple, il existe des régions fortement envahies (comme la vallée du Rhône, en France) et des régions où l'espèce n'est pas considérée comme naturalisée ou invasive, plus au nord (comme le Nord de la France, la Belgique et les Pays-Bas). Dans ce travail de thèse, nous avons testé l'hypothèse que l'aire d'invasion actuelle d'A. artemisiifolia était limitée vers le Nord, du fait d'un climat local défavorable ou d'une compétition interspécifique trop importante. Afin d'atteindre cet objectif général, quatre questions ont été posées. 1) Le climat local et/ou la compétition interspécifique causent-ils une variation des performances des individus dans différentes zones de l'aire d'introduction en Europe de l'Ouest ? ; 2) Au nord des zones actuellement envahies, le climat permet-il à de nouvelles populations introduites dans un habitat agricole de se maintenir et de s'accroître ? ; 3) Quelle est l'importance de la variabilité morphologique des graines dans l'invasion de zones à climat rigoureux ? ; et 4) Quelle est l'importance de l'effet de priorité lors de l'établissement de l'espèce au sein d'une communauté rudérale ? Nos recherches ont abouti aux conclusions suivantes : ni le climat local, ni la compétition interspécifique ne semblent empêcher la naturalisation et la future progression de l'espèce au nord de l'aire actuelle d'invasion, que ce soit dans les habitats rudéraux ou agricoles. En situation agricole au nord de l'aire d'invasion actuelle, l'espèce est capable de former des populations dont la production de descendants est importante. En moyenne au cours de notre expérimentation, chaque plant a produit un nombre de descendants égal à 273 ± 18.4 (moyenne ± erreur standard). Dans les habitats rudéraux, des populations existent déjà en Belgique et dans le sud des Pays-Bas, et sont capables de produire une grande quantité de graines : en moyenne, les plants mesurés portaient 222 ± 32.0 graines. Les performances des individus de ces populations sont d'ailleurs similaires à celles des individus au centre du foyer d'invasion. Aucune limite à la colonisation des zones au nord de l'aire d'invasion actuelle n'a été mise en évidence dans ce travail. Ceci est cohérent avec les observations d'autres auteurs mettant en doute le statut " non-naturalisé " de l'espèce en Belgique, et illustre l'aspect dynamique de l'invasion. L'importance de la temporalité dans la colonisation des milieux perturbés apparait critique. Lorsque la plante se développe quelques semaines avant le reste de la communauté, elle bénéficie d'une augmentation de performances bien supérieure à ce que d'autres astéracées rudérales sont capables d'atteindre dans la même situation. Dans notre expérience, l'effet de priorité induisait une biomasse aérienne 30.5 ± 1.94 fois plus élevée, et un nombre d'inflorescences 570 ± 160 fois plus important. Par ailleurs, la grande variabilité de l'espèce joue probablement un rôle important dans le succès de l'invasion. Ainsi, la grande variabilité des graines augmente la gamme de conditions environnementales où l'espèce peut se développer. Nos observations laissent présager un potentiel d'invasion au nord de l'aire d'invasion actuelle. Dans cette situation incertaine, il nous apparaît important de mettre en place un système de détection précoce de l'ambroisie, afin de permettre son éradication et cela, avant que l'invasion ne soit aussi problématique qu'en France. Des campagnes de sensibilisation du secteur public et agricole devraient être envisagées en Belgique, afin que de nouvelles occurrences de la plante ne passent pas inaperçues et que la propagation de l'espèce puisse être endiguée.

Choose an application

• Reference Manager
• EndNote
• RefWorks (Direct export to RefWorks)

In Western Europe, abandonment of traditional forms of agriculture has caused the fragmentation of semi-natural grasslands, affecting ecosystems functioning as well as population survival. Habitat restoration has become a crucial aspect of grasslands conservation, and one of the main issues is evaluating restoration success and setting appropriate criteria to do so. Indicators used to judge whether a restoration has been successful may concern a wide range of organisms. They may be defined at different geographical scales and may concern various levels of biodiversity organization. Among them, population parameters are less represented despite their usefulness. To consider restoration as a success, restored populations of targeted species should demonstrably possess characteristics allowing their dispersal, reproduction, growth and adaptation to the environment. In this thesis, the use of plant population parameters for evaluating grassland restoration was assessed based on a literature review. Then, the success of calcareous grassland restoration was determined regarding colonization of restored grasslands by five calcareous grasslands species; Helianthemum nummularium, Hippocrepis comosa, Potentilla tabernaemontani, Sanguisorba minor and Scabiosa columbaria. Population establishment and intra-specific functional trait variability in response to the environment were observed and compared among restored and reference populations of those species, through field inventories and in-situ traits measurements in calcareous grasslands of south Belgium. Moreover, a glasshouse experiment was set-up with the aim to evaluate the intra-specific variability in response to drought stress in reference populations of P. tabernaemontani. The results indicated that population parameters were less well studied for evaluating grassland restoration success compared to indicators related to ecosystems and communities. The population parameters used to assess the success of calcareous grassland restoration showed that the study species colonized restored sites and established new populations. The fitness of the restored populations was very high. High intra-specific trait variability was highlighted at a very local scale in the reference habitat. Individuals exhibited high leaf dry matter content (LDMC), low specific leaf area (SLA) and low vegetative height in relation to low soil depth and high potential incident radiation (PDIR). These environmental variables are possibly linked to the availability of soil moisture. Further, the relationship between traits and environmental variables was not always consistent in restored sites. However, the intra-specific variability of plant traits was similar in the reference and restored grasslands. Finally, the findings from the glasshouse experiment suggested that individuals originating from drier parts of calcareous grasslands better survive drought stress.   The overall conclusion of this thesis is rather optimistic concerning restored populations of the five specialist plant species studied, specifically regarding their colonization, persistence and response to the environment or to potential climate change. The conclusions must, however, be modified depending on the reference ecosystem used as a model. This approach has to be integrated into a multi-scales and a multi-species approach to fully evaluate restoration outputs. Yet, this thesis has contributed to the understanding of population responsiveness to habitat restoration, as well as to the evaluation of restoration success of calcareous grasslands in Belgium.