Management of alien plants in Spain: from prevention to restoration

Abstract

Degut als impactes ecològics i socioeconòmics causats per les invasions biològiques, la seva gestió s’ha convertit en un repte important i una prioritat pels gestors mediambientals. A Espanya, la informació sobre la gestió de les plantes exòtiques està força dispersa i, en general, no hi ha gaire flux d’informació entre el món acadèmic i el món de la gestió. Per aquests motius, el principal objectiu d’aquesta tesi ha estat aprofundir en les mesures de gestió de plantes exòtiques a Espanya, identificant les seves principals limitacions. Conèixer aquestes limitacions ens ha dut a plantejar‐nos els següents objectius específics: 1) Identificar les principals plantes exòtiques problemàtiques a Espanya i avaluar els criteris utilitzats a l’hora de prioritzar la seva gestió; 2) Identificar i classificar les espècies potencialment invasores per Espanya; 3) A nivell global, quantificar mitjançant un metaanalisi els impactes de les plantes invasores i les conseqüències de la seva eliminació en les comunitats natives; i 4) Com a cas d’estudi, avaluar l’eficàcia de l’eliminació manual de Carpobrotus sp. a la costa d’Andalusia, i la recuperació de la vegetació nativa. Tenint en compte que les mesures de control i eradicació d’espècies exòtiques són extremadament costoses és molt important prevenir l’entrada i l’establiment d’espècies potencialment invasores, així com garantir l'eficàcia de les mesures de gestió aplicades. Aquesta tesi omple una mica el buit d’informació entre el món acadèmic i el de la gestió, proporcionant informació als gestors ambientals per tal de millorar l’eficàcia de les mesures de gestió aplicades. Les principals conclusions són: I. Les invasions biològiques són considerades pels gestors ambientals un problema de prioritat mitjana i un total de 109 plantes exòtiques problemàtiques han estat gestionades. II. La gestió de les plantes exòtiques s'ha centrat principalment en l'aplicació de mesures de control mecànic o químic a escala local i dissenyades, normalment, amb objectius a curt termini. Existeix, per tant, una manca de mesures de prevenció, mesures de seguiment a llarg termini i de pautes per a la priorització de la gestió d’espècies exòtiques. III. Mitjançant l'ús d'esquemes d'avaluació de riscos, s'ha elaborat una llista preliminar de 80 espècies potencialment invasores per Espanya, sent la jardineria la principal via d’entrada d’aquestes espècies. Les espècies amb les puntuacions més altes han resultat ser principalment plantes aquàtiques, i s’hauria de prohibir la seva entrada i comerç. Chromolaena odorata (Asteraceae) és l’espècie amb les puntuacions més altes i, per tant, podria ser considerada l'espècie amb major risc d'esdevenir invasora a Espanya, en cas que s'introduís al medi natural. IV. Aquesta tesi presenta un marc conceptual que compara llocs envaïts, llocs de referència no envaïts i llocs on una determinada espècie invasora ha estat eliminada. Aquestes comparacions permeten quantificar el impacte de l’espècie invasora en qüestió i supervisar la recuperació de les plantes natives després de la seva eliminació. En estudis científics, aquestes comparacions no solen ser utilitzades de manera combinada, i els llocs de referència són poc emprats per avaluar la recuperació d'espècies natives després de l'eliminació. Creiem que l’ús d’aquest enfocament comparatiu hauria de ser més emprat per supervisar l’eficàcia de les mesures de gestió, perquè a més, permet avaluar els possibles efectes secundaris de les tècniques d'eliminació, així com la necessitat de dur a terme mesures de restauració específiques a posteriori. V. La revisió bibliogràfica global demostra que les plantes invasores són responsables d'una disminució local en la riquesa i abundància d'espècies natives. Això, ha estat corroborat pel cas d’estudi sobre l’eliminació de Carpobrotus, on aquesta espècie també redueix significativament la riquesa d'espècies natives en les comunitats que envaeix. VI. En general, després de l'eliminació de les plantes invasores, la vegetació nativa té el potencial de recuperar‐se fins arribar als nivells desitjats previs a la invasió.

Now that the increasing impacts and costs of invasive species are being recognized, management of alien species has become an important challenge and a high priority for environmental managers. However, in Spain, management information on alien plants is quite scattered and, in general, there is a lack of communication between managers and scientists. The general aim of this thesis has been to investigate the management measures on alien plants carried out in Spain and to identify the main limitations of these measures. Once knowing these limitations the following specific objectives have been addressed: 1) To identify the most problematic invasive plant species in Spain and to assess the main criteria used to prioritize their management; 2) To identify and rank potentially invasive species in Spain, not present in the wild yet; 3) To quantify at a global scale, by means of a meta‐analysis, the impacts of invasive plants as well as the consequences of their removal over native communities, and 4) To evaluate, as a case study, the efficacy of the manual removal of Carpobrotus sp. in the coast of Andalucía, and the recovery of the native vegetation after the alien plant removal. Given that management measures are extremely costly in terms of human, technical and economic resources, it is really important to prevent potential invasive species as well as to guarantee management effectiveness in those cases where prevention is no longer a solution. This thesis have provided clear direction for bridging the current gap between the availability in information on alien plant species and the need for environmental managers to successfully prevent and control invasive species. Specifically, the main conclusions are: 1) Biological invasions are considered by Spanish environmental managers a medium priority problem and a total of 109 noxious alien species are being managed. 2) Management of alien plants in Spain has mainly focused, so far, in the application of either mechanical or chemical control measures at a local scale and mostly with short‐term goals in mind. Thus, there is a lack of preventive measures, absence of long‐term monitoring of control actions and few guidelines for prioritization. 3) By using risk assessment schemes, we have identified a preliminary list of 80 potential invasive species, being gardening the most common pathway of introduction. The species with the highest scores, were mainly aquatic plants, and should be prohibited or kept out of trade. Chromolaena odorata (Asteraceae) obtained the highest scores and therefore it might be the species with the highest risk to become invasive in Spain if introduced. 4) We have presented a conceptual framework that compares invaded, non‐invaded and removal sites to quantify invaders’ impacts and to monitor native plant recovery after their removal. In scientific studies, these comparisons are rarely used in concert, and reference sites are scarcely employed to assess native species recovery after removal. Thus, we believe that this comparative approach should be more frequently used to evaluate management effectiveness because it may also be useful to determine possible side‐effects of removal techniques and whether further restoration measures are necessary. 5) Our global literature review has demonstrated that invasion by alien plants is responsible for a local decline in native species richness and abundance. This has been corroborated by monitoring Carpobrotus invaded sites in coastal dunes of Andalucía, where this species has significantly decreased species richness in the communities it invades. 6) Our global literature review has also indicated that, in general, after alien plant removal, the native vegetation has the potential to recover to a pre‐invasion state. The same trend has been found in the case study of Carpobrotus.