Invasive species have substantial impacts across the globe. While management efforts should aim to minimize undesirable impacts, we have a poor understanding of how impacts of a given invasive species vary spatially. Here, we develop a framework for considering heterogeneity of invasive species impacts that allows us to explore the range of possible spatial patterns of impact. This framework incorporates two factors—how invasive species abundance varies among sites (i.e., abundance distributions) and how invasive species impact varies as a function of abundance (i.e., abundance–impact curves). Combining these two factors allows for the creation of probability distributions that represent how invasive species impacts may vary spatially among sites. We used published abundance distributions and inferred abundance–impact curves to generate impact distributions for two problematic invasive species—zebra mussel and Eurasian watermilfoil—across lakes in Wisconsin, USA. Impact distributions of these species tended to be right- skewed (i.e., the majority of sites had low impacts), although the tail thickness varied. We also simulated how a broader range of combinations of invasive species abundance distributions and abundance–impact curves produce different patterns of invasive species impact. These simulations illustrate a remarkable diversity of invasive species spatial impact patterns—probability distributions of impact were left- skewed, right- skewed, bimodal, and normal. Total landscape-l evel impacts, estimated by summing site- level impacts, were similarly variable depending on the distribution of site-l evel impacts. Our results indicate that invasive species abundance and abundance–impact curves ultimately affect how invasive species impacts are distributed across the landscape, which has important implications for invasive species management.
Titre de l'article
Hétérogénéité spatiale des impacts causés par les espèces invasives, à l'échelle du paysage.
Hétérogénéité spatiale des impacts causés par les espèces invasives, à l'échelle du paysage.
Introduction à l'article
Les espèces envahissantes comptent parmi les premières préoccupations des gestionnaires. Le grand nombre d'espèces envahissantes ainsi que l'étendue et la complexité des paysages, sans compter le large panel de méthodes de gestion disponibles, sont autant de raisons qui rendent la gestion des espèces envahissantes à l'échelle paysagère difficile. De plus, pour une espèce donnée, on observe des impacts différents selon le site. L'hétérogénéité observée dans les impacts a pour origine deux paramètres :
Les auteurs utilisent ces deux paramètres pour obtenir des courbes de distribution d'impacts à l'échelle du paysage entier.
Les espèces envahissantes comptent parmi les premières préoccupations des gestionnaires. Le grand nombre d'espèces envahissantes ainsi que l'étendue et la complexité des paysages, sans compter le large panel de méthodes de gestion disponibles, sont autant de raisons qui rendent la gestion des espèces envahissantes à l'échelle paysagère difficile. De plus, pour une espèce donnée, on observe des impacts différents selon le site. L'hétérogénéité observée dans les impacts a pour origine deux paramètres :
Les auteurs utilisent ces deux paramètres pour obtenir des courbes de distribution d'impacts à l'échelle du paysage entier.
Expériences de l'article
Les auteurs ont choisi deux espèces aquatiques : un mollusque bivalve, la moule zebrée (Dreissena polymorpha) et une plante de la famille des Holaragacées, le myriophylle en épis (Myriophyllum spicatum), toutes deux originaires du continent eurasiatique et introduites dans des lacs d'Amérique du Nord. Pour les deux espèces, on peut trouver dans la littérature existante leur abondance dans chaque lac envahi, ainsi que la courbe de la relation abondance/impact. La première étape est de tirer une valeur d'abondance aléatoire et de lui attribuer une valeur d'impact. Est ensuite tracée une courbe de la distribution des impacts de chaque espèce dans le paysage. De plus, les auteurs simulent des courbes de distribution d'impacts théoriques, basées sur 4 distributions d'abondance théoriques (normale, uniforme, décalée vers la gauche et vers la droite) et sur 4 courbes abondance/impact théoriques (linéaire, sigmoïdale, avec seuil haut ou bas).
Les auteurs ont choisi deux espèces aquatiques : un mollusque bivalve, la moule zebrée (Dreissena polymorpha) et une plante de la famille des Holaragacées, le myriophylle en épis (Myriophyllum spicatum), toutes deux originaires du continent eurasiatique et introduites dans des lacs d'Amérique du Nord. Pour les deux espèces, on peut trouver dans la littérature existante leur abondance dans chaque lac envahi, ainsi que la courbe de la relation abondance/impact. La première étape est de tirer une valeur d'abondance aléatoire et de lui attribuer une valeur d'impact. Est ensuite tracée une courbe de la distribution des impacts de chaque espèce dans le paysage. De plus, les auteurs simulent des courbes de distribution d'impacts théoriques, basées sur 4 distributions d'abondance théoriques (normale, uniforme, décalée vers la gauche et vers la droite) et sur 4 courbes abondance/impact théoriques (linéaire, sigmoïdale, avec seuil haut ou bas).
Résultats de l'article
Les deux espèces de cette étude ont une distribution décalée vers la droite, c'est-à-dire qu'elles sont très peu abondantes dans la majorité des lacs qu'elles occupent. A l'inverse, elles sont très rarement abondantes dans un même lac. Cela conduit à des distributions d'impacts également décalées vers la droite : la plupart des lacs sont faiblement impactés.
Les simulations sur des valeurs théoriques supportent ce constat : dans le cas d'une espèce avec une distribution d'abondance décalée vers la droite (très peu abondante dans un grand nombre de sites), une grande partie des sites est peu impactée. A l'inverse, quand une espèce a tendance à dominer son milieu (distribution décalée vers la gauche, avec un grand nombre de sites très densément occupés), la distribution des impacts est elle aussi décalée vers la gauche : un grand nombre de sites sont très fortement impactés.
Les deux espèces de cette étude ont une distribution décalée vers la droite, c'est-à-dire qu'elles sont très peu abondantes dans la majorité des lacs qu'elles occupent. A l'inverse, elles sont très rarement abondantes dans un même lac. Cela conduit à des distributions d'impacts également décalées vers la droite : la plupart des lacs sont faiblement impactés.
Les simulations sur des valeurs théoriques supportent ce constat : dans le cas d'une espèce avec une distribution d'abondance décalée vers la droite (très peu abondante dans un grand nombre de sites), une grande partie des sites est peu impactée. A l'inverse, quand une espèce a tendance à dominer son milieu (distribution décalée vers la gauche, avec un grand nombre de sites très densément occupés), la distribution des impacts est elle aussi décalée vers la gauche : un grand nombre de sites sont très fortement impactés.
Ce que cet article apporte au débat
Jusqu'alors, la gestion des espèces se distinguait en deux catégories :
Cependant, l'abondance de chaque espèce n'est pas uniforme sur toute la surface du territoire qu'elle occupe. Partant de l'idée que l'impact dépend de l'abondance, il a été montré ici que les impacts sont distribués de manière hétérogène dans le paysage. Beaucoup de travaux se concentrent sur la description de traits responsables du caractère invasif d'une espèce comme l'efficacité de la dispersion. Il serait en réalité plus intéressant de mesurer l'abondance dans chaque site envahi ou de déterminer la relation entre abondance et impacts, car la connaissance d'au moins l'un de ces deux paramètres permet de prédire grossièrement la probabilité de sites fortement impactés. Ces prédictions offrent des perspectives de gestion, en l'orientant dans un premier temps vers les sites les plus vulnérables.
Jusqu'alors, la gestion des espèces se distinguait en deux catégories :
Cependant, l'abondance de chaque espèce n'est pas uniforme sur toute la surface du territoire qu'elle occupe. Partant de l'idée que l'impact dépend de l'abondance, il a été montré ici que les impacts sont distribués de manière hétérogène dans le paysage. Beaucoup de travaux se concentrent sur la description de traits responsables du caractère invasif d'une espèce comme l'efficacité de la dispersion. Il serait en réalité plus intéressant de mesurer l'abondance dans chaque site envahi ou de déterminer la relation entre abondance et impacts, car la connaissance d'au moins l'un de ces deux paramètres permet de prédire grossièrement la probabilité de sites fortement impactés. Ces prédictions offrent des perspectives de gestion, en l'orientant dans un premier temps vers les sites les plus vulnérables.
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