Climatic niche shift of an invasive shrub (Ulex europaeus): a global scale comparison in native and introduced regions

Autor: Fawziah Limbada, Anne Atlan, Mathias Christina
Přispěvatelé: Ecologie fonctionnelle et biogéochimie des sols et des agro-écosystèmes (UMR Eco&Sols), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Interactions Sol Plante Atmosphère (UMR ISPA), Ecole Nationale Supérieure des Sciences Agronomiques de Bordeaux-Aquitaine (Bordeaux Sciences Agro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Ecosystèmes, biodiversité, évolution [Rennes] (ECOBIO), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES), ANR-14-CE03-0007-01, Agence Nationale de la Recherche, Institut National de la Recherche Agronomique, Centre Nationale de la Recherche Scientifique, ANR-14-CE03-0007,MARIS,Gestion et analyse de risque d'une plante invasive (Ulex europaeus (L.)): apports de la modélisation de la niche socio-écologique et de la dynamique de population de l'espèce le long d'un large gradient climatique.(2014), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-14-CE03-0007-01,MARIS,MAnagement and RISk analysis of an Invading plant species (Ulex europaeus): how socio-ecological niche with population dynamics modelling under a wide range of climates can help, Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro - Montpellier SupAgro, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Université de Rennes (UR)-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Rok vydání: 2019
Předmět:
0106 biological sciences
Plant invasion
Écologie
Distribution géographique
Range (biology)
ved/biology.organism_classification_rank.species
Niche
Species distribution
[SDV.BID]Life Sciences [q-bio]/Biodiversity
Plant Science
H60 - Mauvaises herbes et désherbage
010603 evolutionary biology
01 natural sciences
Shrub
Invasive species
Établissement de la plante
[SDV.BV]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology
F70 - Taxonomie végétale et phyto-géographie
ecological niche
species distribution models
Ecology
Evolution
Behavior and Systematics
Ecology
biology
ved/biology
010604 marine biology & hydrobiology
Global change
[SDV.BV.BOT]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology/Botanics
15. Life on land
F40 - Ecologie végétale
biology.organism_classification
Ulex europaeus
Geography
13. Climate action
Aptitude à coloniser
[SDV.EE.BIO]Life Sciences [q-bio]/Ecology
environment/Bioclimatology
[SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology
Scale (map)
Espèce envahissante
niche shift
invasibility
Zdroj: Journal of Plant Ecology
Journal of Plant Ecology, Wiley, 2020, 13 (1), pp.42-50. ⟨10.1093/jpe/rtz041⟩
Journal of Plant Ecology, Wiley, 2019, pp.rtz041
Journal of Plant Ecology, 2020, 13 (1), pp.42-50. ⟨10.1093/jpe/rtz041⟩
ISSN: 1752-993X
1752-9921
Popis: International audience; Aims. Invasive species, which recently expanded, may help understand how climatic niche can shift at the time scale of the current global change. Here, we address the climatic niche shift of an invasive shrub (common gorse, Ulex europaeus) at the world and regional scales to assess how it could contribute to increasing invasibility. Methods. Based on a 28,187 occurrences database, we used a combination of 9 species distribution models (SDM) to assess regional climatic niche from both the native range (Western Europe) and the introduced range in different parts of the world (North-West America, South America, North Europe, Australia and New Zealand). Important Findings. Despite being restricted to annual mean temperature between 4 and 22 °C, as well as annual precipitation higher than 300 mm / yr, the range of bioclimatic conditions suitable for gorse was very large. Based on a native vs introduced SDM comparison, we highlighted a niche expansion in North-West America, South America and to a lesser degree in Australia, while a niche displacement was assessed in North Europe. These niche changes induced an increase in potential occupied areas by gorse by 49, 111, 202 and 283% in Australia, North Europe, North-West America and South America, respectively. On the contrary, we found no evidence of niche change in New Zealand, which presents similar climatic condition to the native environment (Western Europe). This study highlights how niche expansion and displacement of gorse might increase invasibility at regional scale. The change in gorse niche toward new climatic conditions may result from adaptive plasticity or genetic evolution and may explain why it has such a high level of invasibility. Taking into account the possibility of a niche shift is crucial to improve invasive plants management and control.; Objectifs : Les espèces envahissantes peuvent aider à comprendre comment la niche climatique peut évoluer à une échelle temporelle de l'ordre de celle du changement global en cours. La prise en compte de cette possibilité d'un changement de niche est cruciale pour améliorer la gestion et le contrôle des plantes envahissantes. Ici, nous abordons le changement de niche climatique d'un arbuste envahissant (l'ajonc Ulex europaeus) à l'échelle mondiale et régionale.Méthodes : Sur la base d'une base de données de 28 187 occurrences, nous avons utilisé une combinaison de 9 modèles de distribution d'espèces (SDM) pour évaluer la niche climatique régionale de la zone native native (Europe occidentale) et des zones introduites (Amérique du Nord-Ouest, Amérique du Sud, Europe du Nord, Australie et Nouvelle-Zélande).Principaux résultats : La gamme des conditions bioclimatiques adaptées aux ajoncs est très large, bien qu'elle soit limitée par une température annuelle moyenne comprise entre 4 et 22 °C, et des précipitations annuelles supérieures à 300 mm an. Nous avons mis en évidence plusieurs changemenbts de niche : une expansion de niche en Amérique du Nord-Ouest, en Amérique du Sud et dans une moindre mesure en Australie, un déplacement de niche en Europe du Nord. Ces changements de niche ont entraîné une augmentation de 49, 111, 202 et 283 % des zones potentiellement colonisables par l'ajonc en Australie, Europe du Nord, Amérique du Nord et Amérique du Sud, respectivement. Nous n'avons trouvé aucun indice de changement de niche en Nouvelle-Zélande, pays qui présente des conditions climatiques similaires à celles de la zone native. Le changement de niche des ajoncs vers de nouvelles conditions climatiques peut résulter de la plasticité adaptative ou de l'évolution génétique de l'espèce, et contribue à expliquer pourquoi elle est si invasive.
Databáze: OpenAIRE
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