Rôles fonctionnels des plantes non indigènes envahissantes dans les forêts de feuillus subtropicales touchées par les ouragans

Abstract

Les espèces forestières indigènes présentent une gamme bien connue de rôles écologiques en ce qui concerne les régimes de perturbation naturelle, de la phase pionnière à la phase mature, et elles se régénèrent à partir d'un éventail de sources, y compris les graines dormantes, les pluies de graines, les juvéniles préétablis et les repousses d'adultes endommagés. En revanche, le rôle écologique des espèces envahissantes non indigènes dans les communautés forestières après des perturbations naturelles n'est pas bien compris. Certaines études antérieures sur les espèces envahissantes ont mis l'accent sur leur nature de mauvaises herbes et leur capacité à coloniser les perturbations anthropogéniques. Les forêts de feuillus tropicales du sud de la Floride sont fréquemment perturbées par des ouragans. Nos études sur la régénération des forêts au cours des deux années qui ont suivi un ouragan violent suggèrent que les espèces forestières non indigènes envahissantes présentent la même gamme de rôles écologiques que les espèces forestières indigènes et entrent en compétition avec les espèces indigènes pour certains types d'opportunités de régénération. Pour étudier les rôles écologiques des espèces non indigènes dans les forêts en régénération après l'ouragan Andrew, nous avons mis en place quatre grandes zones d'étude sur chacun des trois sites d'étude qui ont subi des perturbations différentes de la canopée causées par l'ouragan. Il y avait deux paires de parcelles de recherche de 30 x 60 m par site, et dans chaque paire il y avait une parcelle de contrôle et une parcelle de restauration ; les zones de restauration ont fait l'objet d'un programme de gestion agressif, axé sur la réduction de la couverture de plantes grimpantes non indigènes. Dans ces zones d'étude, nous avons prélevé des sous-échantillons de végétation dans de petites parcelles d'étude régulièrement espacées et nous avons effectué des recensements de la végétation en avril (fin de la saison sèche) et en octobre (fin de la saison des pluies) pendant deux ans, à partir d'avril 1993. Nous avons constaté que la source de régénération des espèces forestières dépendait de l'importance de la perturbation de la canopée, du temps écoulé depuis la perturbation et de l'autécologie des espèces constitutives. Dans l'ensemble, 28% des 90 espèces étaient non indigènes : 34% des lianes (N=32) et 24% des autres formes de vie (N=58). Les vignes non indigènes semblent avoir un rôle particulier ; non seulement elles peuvent entrer en compétition avec les vignes indigènes, mais elles peuvent aussi affecter négativement la régénération d'autres espèces indigènes à partir d'un large éventail de sources, y compris les jeunes plantes préétablies et les repousses d'adultes endommagés. La couverture des vignes indigènes et non indigènes dans les zones d'étude non manipulées a augmenté après l'ouragan. Les espèces de vigne non indigènes avaient une couverture plus importante que les espèces de vigne indigènes, et de nombreuses espèces formaient des "couvertures" denses Les espèces non indigènes en général (pas seulement les vignes) ne différaient pas significativement des espèces indigènes en ce qui concerne la masse des graines, et elles n'étaient pas non plus limitées à un cycle de vie de type pionnier. De nombreuses espèces non indigènes avaient envahi les forêts avant les perturbations causées par les ouragans et disposaient de leurs propres banques de juvéniles préétablis ; d'autres recrutaient à partir de graines dormantes, de pluies de graines et/ou de repousses d'adultes préétablis. Sur la base des informations relatives à la source de régénération et à l'impact sur les espèces indigènes, nous proposons un système de classification des rôles fonctionnels des espèces envahissantes non indigènes dans les forêts. Afin de déterminer si les taxons non indigènes ont des rôles dans d'autres régions géographiques similaires à ceux qu'ils ont en Floride, nous avons analysé la littérature pour 50 taxons appartenant à des genres dont les espèces sont connues pour être envahissantes dans le sud de la Floride. Nous avons constaté que ces taxons étaient envahissants ou avaient des cogénères envahissants dans d'autres régions géographiques (Western Australis, les îles Mariannes, Hawaï, les îles Mascareignes et l'Afrique du Sud). Nous proposons que les taxons conservent principalement leur type de rôle fonctionnel invasif d'une région à l'autre. Ainsi, les études des rôles écologiques des espèces envahissantes par rapport aux régimes de perturbations naturelles dans une région peuvent nous aider à prédire les rôles envahissants dans d'autres régions.