Plant invasion success in Spain: A macroecological approach

Abstract

Les invasions biològiques no són noves, però l'acceleració i la intensificació d'activitats humanes com el comerç global, el turisme i les migracions han estat acompanyades del transport intencionat o involuntari d'espè cies a regions llunyanes a les seves àrees de distribució naturals. Algunes d'aquestes espècies transportades poden esdevenir invasores, i algunes d'aquestes invasores poden ocasionar tant impactes ecològics com socioeconòmics. A causa de l'acceleració i la intensificació de les invasions biològiques, i de les seves conseqüències adverses, aquest fenomen és considerat actualment un dels majors components del canvi global. Aquesta tesi tracta els factors que expliquen els patrons de distribució d'espècies de plantes exòtiques a escala regional. Aquesta escala és una de les menys explorades en la biologia de les invasions biològiques possiblement perquè depèn de la qualitat de la base de dades de partida. S'ha explorat la distribució de les plantes invasores a Espanya segons el Atlas de las plantas alóctonas invasoras de España i s'ha trobat que les àrees més envaïdes estan prop de la costa en zones molt antropitzades i que les plantes més amplament distribuïdes són dispersades pel vent. La dispersió pel vent i la reproducció clonal també expliquen diferències en la velocitat d'expansió de cada espècie. L'amplitud del nínxol ecològic de les plantes invasores també depèn d'aquestes i d'altres característiques vitals com la longevitat. Hi ha un gran solapament de nínxols entre espècies, fet que explica que les espècies, tant les més amplament distribuïdes com les més rares es trobin concentrades en certes àrees del territori. A escala de Catalunya també s'ha trobat que la riquesa d'espècies de plantes exòtiques a escala local ve explicada per variables de paisatge i climàtiques diferents de les que expliquen la riquesa d'espècies natives. Tots aquests resultats centren les bases per poder predir tant el risc del grau d'invasió per espècies exòtiques sota diferents condicions ambientals, per exemple de canvi climàtic, com quines espècies que encara no han estat introduïdes poden ser les més invasores.

Invasions are not novel but the acceleration and intensification of human activities such as global trade, tourism and people migration has been accompanied by the intentional or unintentional transport of species to regions far from their natural ranges. Some of these transported species might become invasive, and some can cause ecological and socioeconomic impacts. Due to the acceleration and intensification of the biological invasions phenomena, and their adverse consequences, they are considered as a major component of global change. This thesis accounts for the factors that can explain species distribution patterns at regional scale. This scale-level is one of the less explored in the biological invasions biology because it depends on the quality of the databases. We have explored the distribution of the invasive plants in Spain according to the Atlas of Alien Plant Species in Spain and we have found that coastal and highly humanized areas are the most invaded, and that the species dispersed by wind are those with wider distribution range size. Wind dispersal and clonal reproduction also explain differences in the rate of spread of each species. Ecological niche breadth also depends on these and other traits such as longevity. There is a high niche overlapping among species, what explain that both broadly distributed species and restricted species are concentrated in certain areas (hot-spots). At Catalonia's level, we have also found that the alien species richness at local scale can be explained by landscape and climatic factors, different from the factors that explain native species richness. All this results are the basis for a future invasion risk prediction from the point of view of the regional level of invasion under different environmental conditions, for example climate change, and from the point of view of the species under the pressure of new species introductions.