Cortaderia Selloana invasion in the mediterranean region: invasiveness and ecosystem invasibility

Abstract

Les invasions biològiques són un component fonamental del canvi global juntament amb els canvis d'usos del sòl. Al llarg de la història, els éssers humans han traslladat de manera accidental o intencionada espècies natives d'un hàbitat concret cap a noves zones, però aquest procés s'ha vist accelerat durant els últims segles degut al desenvolupament del comerç a gran escala. En conseqüència, la diversitat global està canviant, i alhora s'està produint un augment en el nombre d'invasions biològiques. <br/>Els ecosistemes mediterranis són un bon marc per l'estudi de les invasions ja que són extremadament sensibles a tots els components del canvi global, especialment als canvis d'usos del sòl i a la introducció d'espècies exòtiques. L'objectiu principal d'aquest treball consisteix en identificar els factors ambientals, biòtics i històrics que poden facilitar l'entrada i establiment de Cortaderia selloana, una gramínia perenne nativa d'Amèrica del Sud. Aquest objectiu s'ha assolit mitjançant anàlisis observacionals (inventaris), experiments de camp, d'hivernacle y de laboratori. Així doncs, s'ha examinat la invasió de C. selloana en hàbitats ruderals i no ruderals, relacionant-la amb els factors biòtics i ambientals d'aquests. També s'ha establert un vincle entre la història d'usos del sòl i la invasió d'aquesta espècie. S'ha estudiat l'efecte de l'edat successional, el tipus de vegetació i la pertorbació en la invasió de C. selloana. S'ha analitzat la resposta d'aquesta espècie a la competència i a l'estrès hídric, i finalment, s'ha analitzat la germinació de C. selloana en diferents condicions ecològiques de laboratori.<br/>Els hábitats ruderals, que sovint són pertorbats per l'acció de l'home, presenten un major reclutament de nous individus que els no ruderals. A més, hi ha una relació positiva entre la presencia de C. selloana i el nombre de canvis d'usos del sòl. També s'ha demostrat que l'establiment d'aquesta espècie és baix i que la invasió de C. selloana, entesa com el percentatge de supervivència i creixement de plàntules, no depèn ni de l'estadi successional en el què es trobi la vegetació ni del tipus de vegetació. Però, la pertorbació del sòl augmenta significativament el seu establiment. L'èxit de la invasió es pot atribuir a la seva capacitat de germinar en un ampli ventall de condicions ecològiques. Aquesta espècie no és competitivament superior a altres espècies natives del mateix grup funcional i en el mateix estadi de desenvolupament, tot i que sí que és més resistent a l'estrès hídric que les espècies natives.

Biological invasions are a major component of global change after land-use changes. During the last centuries, there has been an important intentional or accidental exchange of species which has been recently promoted by the global trade. In consequence, the global biodiversity is changing and biological invasions are being promoted. <br/>Mediterranean ecosystems are suitable for studying biological invasions due to their high susceptibility to all the global change components, especially to land-use changes and biological invasions. The aim of this study is to identify the environmental, biotic and historic factors that may ease Cortaderia selloana, a perennial grass native to South America, establishment. This objective has been achieved through observational analyses (field surveys) and field, greenhouse and laboratory experiments. For this reason, we have examined C. selloana invasion in ruderal and non-ruderal habitats by linking the invasion with the abiotic and biotic factors of these habitats. We have studied the relationship between land-use history and C. selloana invasion and the role of successional age, vegetation-type and soil disturbances on C. selloana invasion. We have also determined C. selloana response to competition and water stress. Finally, we have analysed C. selloana seed germination under different ecological conditions in the laboratory.<br/>Ruderal habitats, which are frequently disturbed by human activities, have a higher recruitment of new plants than non-ruderal habitats. In addition, there is a positive correlation between the number of land-use changes and C. selloana invasion. C. selloana establishment in natural areas is low and its invasion, measured as percentage germination and growth of seedlings, neither depends on the successional stage nor on the vegetation type. However, soil disturbance significantly improves C. selloana establishment. C. selloana invasive success can be related to its capacity to germinate under a wide range of ecological conditions. This species is not a better competitor than other native species of the functional group and life history stage, yet C. selloana is more resistant to water stress than native species.