Les infrastructures linéaires sont reconnues pour faciliter la dispersion de plantes indésirables dans leur emprise et les habitats adjacents. Toutefois, les impacts des emprises de lignes électriques ont été peu étudiés, particulièrement en milieux humides. Cette étude a examiné la végétation des emprises de lignes électriques et de leurs habitats adjacents dans 23 tourbières ombrotrophes (bogs) et 11 minérotrophes (fens). Dans les fens, la dispersion des espèces indésirables est facilitée le long des emprises et certaines espèces peuvent se propager à plus de 43 m dans les habitats adjacents. Au contraire, ces infrastructures ne semblent pas favoriser la dispersion des espèces indésirables dans les bogs puisque leur présence était limitée à la marge des sites et était négligeable dans les habitats tourbeux adjacents. Finalement, les caractéristiques intrinsèques des tourbières, telles leur degré de minérotrophie (bog ou fen) et leur structure végétale (tourbière ouverte, semi-forestière ou forestière) semblent grandement influencer l’envahissement. / Linear infrastructures are known to facilitate the spread of undesirable plants within their right-of-way (ROW) as well as in adjacent habitats. However, the impacts of power-lines ROWs have been weakly studied, particularly in wetlands. This study examined the vegetation of 23 ombrotrophic (bogs) and 11 minerotrophic (fens) peatlands intersected by a power-line ROW. The results showed that the spread of undesirable species along the feature is possible in fens and that some of those species could disperse into the adjacent habitat to more than 43 m from the ROW. Inversely, those features seemed to be inefficient dispersal vectors in bogs, because undesirable species were restricted to the bog margin in the ROW, and almost none dispersed in the adjacent habitats. Finally, intrinsic characteristics of peatlands, such as their degree of minerotrophy (bog or fen) and their vegetation type (open, semiforested or wooded peatland) seem to be important factors influencing invasion.

L’étude des mécanismes qui régissent le succès d’établissement et d’expansion des espèces exotiques apparait primordial pour l’appréhension de leurs potentiels impacts. Ce travail de thèse a pour objet d’étude la Perruche à collier \textit{Psittacula krameri}, un Psittacidé largement introduit en Europe. Les objectifs de ces travaux relèvent de l’étude des facteurs qui peuvent influencer le succès d’établissement de cette espèce en milieu urbain, par l’analyse de la sélection de l’habitat à l’étude des traits comportementaux. Les résultats montrent que la sélection de l’habitat est associée aux activités humaines, de par la préférence de l’espèce pour les zones urbanisées dans lesquelles l’espèce semble être attirée par les lumières artificielles et les espèces végétales exotiques. La comparaison de la sélection de l’habitat avec une espèce native en expansion, le Choucas des tours \textit{Corvus monedula}, a permis de montrer que la Perruche à collier est contrainte spatialement aux zones suburbaines tandis que le Choucas pourrait être capable de s’étendre aux zones les plus urbanisées. Une approche expérimentale et éthologique a mis en lumière le comportement agressif de la Perruche à collier et une monopolisation passive des ressources alimentaires, suggérant un avantage compétitif sur les espèces natives. L’ensemble des résultats de cette thèse laisse présager un potentiel de forte croissance démographique des populations et contribue aux connaissances nécessaires pour comprendre les mécanismes qui régissent l’établissement et le succès des espèces en expansion, native et exotique, tant au travers de l’étude spatiale que comportementale. / Identifying the mechanisms which may allow invasive species to establish and spread is not only a scientific question of interest but also a crucial knowledge to acquire for the management of these species. This thesis work focuses on the ring-necked parakeet, \textit{Psittacula krameri},, a Psittacine species widely introduced throughout Europe.This thesis aimed to study factors underlying the spatiotemporal distribution and which may explain the urban success of this species, from the analysis of habitat selection to behavioral traits. Results showed that habitat selection is closely related to anthropic activities, the species showing a clear preference for suburban zones and green urban areas in which the species seems to be attracted by artificial lights and exotic tree species. Using the Western jackdaw, a native range-expanding and co-occurring species, distribution modelling allowed to predict the potential future distribution and showed that, while the jackdaw may spatially expand in the more urbanized part of the city, the ring-necked parakeet may be restricted to suburban areas in the future. An ethological experiment highlighted the agonistic behavior of the ring-necked parakeet and a passive monopolization of resources, suggesting a competitive advantage over native species, exacerbated by temporal niche overlap and avoidance behavior by native species. This thesis suggests that parakeets have the potential to reach high numbers in urban areas and the overall findings provide further insight into the mechanisms allowing the establishment and spread of expanding species, native and exotic, through spatial and behavioral factors.

This study focuses on the vegetation of the African city of Bujumbura, Burundi. Urban flora is detailed according to the origin of the species (native or introduced), their life form, the use of these species by the local population and their behaviour (invasive or not). <p>The correlation between different natural and anthropogenic environmental factors and the composition of plant communities has been demonstrated through the analysis of vegetation plots. Three types of green areas were studied: spontaneous vegetation on terra firma, wetlands <p>and domestic gardens.<p><p>The main ecological factor correlated to the composition of the spontaneous vegetation of terra firma is the degree of urbanization. From the suburb to the city centre, savannah species typical for the region are replaced by alien invasive species, mostly ruderals. The latter generally have a large distribution, often on several continents. The physiognomy of the vegetation also changes, with hemicryptophytes and phanerophytes in the outskirts and the dominance of therophytes and chamaephytes in the city centre.<p><p>In most of wetlands, a large proportion of the plant species are natives, but some wetlands are almost totally invaded by alien species. Soil type is the main environmental factor correlated with <p>the variability of the vegetation.<p><p>The flora of domestic gardens is mainly composed of introduced species used as ornamental, food or medicinal plants. The socio-economical status of the neighbourhood is the main factor correlated with the variability of the garden flora. In high standing neighbourhoods, most species are onamental, with many trees and shrubs. In popular neighbourhoods, the flora is mainly utilitarian (vegetables and fruits), with a significant proportion of native species, and composed mainly of annual species. <p>A small proportion of the alien species cultivated in gardens has become invasive in the semi-natural vegetation of the city and its surroundings. Many other species cultivated in the gardens could become invasive, based on their ecology and their invasive behaviour in other regions with a climate similar to that of Bujumbura.<p><p>Overall, the city of Bujumbura has a diverse flora, with many useful species (vegetables and fruits, traditional medicine, construction of fences and roofs, material for mats and art objects.). The vegetation also hosts wildlife: birds, fishes, hippos, crocodiles etc… <p><p>In conclusion, the vegetation of Bujumbura contributes to biodiversity conservation and provides services to the urban population, but the expansion of alien invasive species and the consequent homogenization of the vegetation is a challenge for the future.<p> / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Les invasions biologiques sont une cause majeure de perte de biodiversité à l’échelle mondiale. L’impact direct des espèces exotiques envahissantes (EEE) sur la structure et la composition des communautés a été bien documenté. Par contre, leur impact sur le fonctionnement des écosystèmes a été comparativement moins étudié. Dans le présent travail, j’ai mesuré sur le terrain et en conditions expérimentales l’impact de 7 espèces de plantes exotiques particulièrement envahissantes en Europe sur les propriétés chimiques du sol, sur la productivité et sur le stock d’éléments minéraux dans la biomasse. Malgré la diversité des groupes fonctionnels considérés dans notre échantillon (des espèces annuelles aux arbres), des impacts récurrents ont pu être mis en évidence. Les EEE ont toujours une biomasse et une productivité supérieures à celles de la végétation qu’elles envahissent. Il en va de même pour le stock d’éléments minéraux dans la biomasse aérienne. En ce qui concerne le sol, les traits fonctionnels des espèces ne permettent pas de prédire la direction et l’amplitude des impacts. Par contre, ces impacts sur le sol se sont révélés partiellement prévisibles en fonction des conditions écologiques initiales (contexte pédologique). La disponibilité des cations et du P et la concentration en C et N organiques augmentent suite à l’invasion dans les sites initialement pauvres alors que ces mêmes paramètres baissent dans les sites plus eutrophes au départ. Les EEE entraînent, dans une certaine mesure, une homogénéisation des conditions écologiques dans les écosystèmes envahis. <p>Dans un deuxième temps, je me suis attaché à identifier les mécanismes de l’impact de Fallopia japonica sur le cycle de l’azote. Cette espèce, perenne rhizomateuse, adopte une gestion très conservatrice de l’azote en retransloquant jusqu’à 80 % de l’azote des tiges et des feuilles vers le système racinaire en automne avant l’abscission des feuilles. La litière restituée est, de ce fait, pauvre en azote. Ce paramètre, combiné à une teneur élevée en lignine, explique sa faible vitesse de décomposition par rapport à celle de la végétation non envahie. Une grande partie de l’azote de l’écosystème tourne donc en cycle quasi fermé entre les organes de réserve et les parties aériennes de la plante, tandis que l’azote restant est en grande partie bloqué dans la nécromasse de la plante et est donc non disponible pour les espèces concurrentes indigènes. Ce mécanisme explique, sans doute, en partie le succès invasif de l’espèce.<p><p>A l’avenir, les implications des impacts sur le sol en terme de restauration des communautés devront être étudiées. L’hypothèse d’une influence positive de ces impacts sur l’aptitude compétitive des espèces envahissantes devra être testée. Enfin, une étude plus fonctionnelle des impacts de ces espèces dans des sites contrastés devrait permettre d’identifier les mécanismes impliqués./Biological invasions are a major cause of biodiversity loss worldwide. The direct impact of alien invasive species (AIS) on community structure and composition has been well documented. On the other hand, their impact on ecosystem functioning has been comparatively less studied. In this work, I measured, on the field and in experimental conditions, the impact of 7 highly invasive alien plant species in Europe on soil chemical properties, biomass and aboveground nutrient stock. Despite the high diversity in considered functional groups (from annuals to trees), recurring impacts have been found. AIS had always higher biomass and aboveground nutrient stocks than invaded resident vegetation. Concerning soil, species functional traits did not allow us to predict impact direction and intensity. On the other hand, impacts on soil were partially predictable based on initial ecological conditions (pedologic context). Thus, cations and P availability and organic C and N concentrations increased in initially poor sites and decreased in eutrophic ones. AIS tend to homogenize soil properties across invaded landscapes.<p>In a second part, i tried to identify the mechanisms of the impacts of Fallopia japonica on N cycling. This perrennial rhizomatous species manage N in a very conservative way. About 80 % of aboveground N is translocated to rhizomes before leaves abscission. The litter is therefore poor in N. This parameter combined with a high lignin concentration explains its slow decomposition rate compared to that of uninvaded vegetation. A big part of the ecosystem N is engaged in a nearly closed cycle between above and belowground organs while the remaining N is blocked in the necromass and is thus not available for the indigenous competitors. This mechanism probably explains the invasive success of this species.<p><p>In the future, the implications of soil properties modifications in terms of community restoration should be studied. The hypothesis of a positive influence of these modifications on the competitive ability of AIS should be tested. At last, a functional study of these soil impacts in contrasted sites should allow us to identify the implied mechanisms.<p> / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Les invasions biologiques, deuxième cause de perte de biodiversité à l’échelle mondiale, représentent un risque majeur auquel nos sociétés doivent faire face. On parle d’invasion biologique lorsque des activités humaines permettent à une espèce de franchir des barrières qui jusqu’alors limitaient sa dispersion ou sa multiplication, entrainant une explosion géographique et démographique de l’espèce dans un nouvel écosystème et s’accompagnant éventuellement d’impacts économiques, sociétaux ou écologiques. La façon la plus efficace et la moins coûteuse de limiter les impacts causés par les espèces envahissante et de les prévoir en amont afin de mettre en place des mesures de prévention ciblées et efficaces et d’essayer de les éviter.L’objectif de cette thèse est de démontrer qu’il est possible d’améliorer la prédiction des invasions biologiques en développant et combinant différentes approches de modélisation de façon innovante. Les questions posées sont de savoir s’il est possible de prévoir quelles pourraient-être ces espèces, où elles pourraient devenir envahissantes et quels impacts elles pourraient avoir. Toutes les méthodes développées dans cette thèse ont été appliquées à des hyménoptères sociaux ; nombreuses espèces de fourmis (famille des Formicidés) ou frelon asiatique (famille des Vespidés, vespa Velutina nigrithorax), mais elles sont généralisables et réutilisables pour tout autre taxa.Je montre dans cette thèse qu’il est possible de développer un outil statistique de détection des espèces risquant de devenir envahissantes. J’applique cet outil aux fourmis, je fournis une liste de 15 espèces de fourmis risquant de devenir envahissantes à travers le monde et je cartographie les zones du globe risquant d’être envahies par ces espèces. Chacun des continents est menacée par au moins une de ces invasions potentielles. Dans un deuxième temps, je mets au point d’un cadre méthodologique permettant d’améliorer les prédictions d’aires de distribution des espèces en combinant leurs exigences climatiques et d’habitat, tout en respectant l’échelle géographique à laquelle ces facteurs agissent sur la distribution des espèces. J’applique cette méthode au frelon asiatique, ce qui me permet d’identifier les habitats qui lui sont les plus favorables et d’utiliser ces informations pour raffiner la prédiction de son aire favorable. En combinant le climat et l’habitat, je prédis une aire potentielle de distribution 56% plus restreinte par rapport aux estimations basées sur le climat uniquement. Enfin, dans un troisième temps, je m’intéresse au développement d’une méthode permettant de prédire spatialement les impacts causés par une invasion biologique. Pour ce faire, je prédis d’abord l’abondance potentielle du frelon asiatique en France. Je couple ensuite cette prédiction avec des données de présence de ruches et un modèle présidant l’impact du frelon asiatique sur la survie des colonies d’abeilles. J’estime enfin que cette invasion peut conduire à l’effondrement de 41% des colonies d’abeilles domestiques en France.Cette thèse met en lumière l’utilité d’intégrer la modélisation dans la construction du savoir autour des invasions biologiques, approche relativement nouvelle dans ce champ disciplinaire. De plus, elle illustre comment la modélisation et l’élaboration de prédictions peuvent aider à objectiver la prise de décision concernant la gestion des espèces envahissantes et optimiser leur efficacité en ciblant les habitats, les régions et les espèces d’action prioritaires. / Biologicals invasions, the second cause of biodiversity loss worldwide, represent a major threat that our societies have to face. Invasive species correspond to species that, due to human activities, cross geographic and reproduction barriers and expand into new areas in large numbers. This spread into new ecosystems may have severe socio-economic or ecological impacts. The most efficient way to limit these impacts is to predict and avoid biological invasions before they occur by setting up appropriate management plans.The aim of this PhD thesis is to demonstrate that existing predictive models can be further developed and combined together to improve biological invasion predictions. All of the methods developed in this thesis have been applied to social Hymenoptera: ant species (Formicidae) and the Asian hornet (Vespa velutina nigrithorax), but they are generalizable to any other taxa. The questions asked are: can we predict future invader species? Can we improve the spatial predictions of their distribution? Can we predict invasive species impact?First, I show in this thesis that it is possible to develop a model that detects future invasive species, even before they have had the chance to be moved outside their native range. I apply this screening tool to more than 2000 ant species, provide a list of the 15 ant species that are highly likely to become invasive and map their global suitability to highlights the area the most at risk from these invasions. All continents are threatened by at least one of these potential invasions. Second, I set up a methodological framework to improve species distribution predictions by combining multi-scale drivers. I apply this method to the invasive Asian hornet, identify its high affinity habitats, and use this information to refine suitability maps. I show that integrating multiple drivers, while still respecting their scale of effect, produced a potential range 55.9% smaller than that predicted using a climatic model alone. Finally, I propose a method to predict invasive species impacts in a spatially explicit way and I apply it to the estimate the Asian hornet’s impact on honeybee colonies in France. To do so, I estimate the Asian hornet nest density across France and combine it with an agent-based hive model to estimate honeybee mortality risk. I show that up to 41% of the honeybee colonies are likely to collapse due to the Asian hornet.Overall, these studies demonstrate how modelling techniques can provide valuable inputs to improve invasive species management decision by offering tools to optimize prevention strategies and target areas, species or habitats where action is needed in priority. Biological invasions involve our scientific, political and cultural perceptions in an intricate way; this PhD thesis highlights the usefulness of bringing together modelling techniques and the rest of biological invasion knowledge to better grasp invasion science complexity.

La hausse de l’urbanisation et la hausse d’introduction des espèces exotiques qui l’accompagne sont parmi les plus grands risques pour la biodiversité. Les espèces exotiques peuvent non seulement affecter la diversité alpha et réduire les populations d’espèces indigènes, mais également entrainer des changements de la biodiversité bêta. Toutefois, ces phénomènes sont complexes et la littérature sur le sujet présente des résultats variés. C’est pourquoi le but de cette recherche est d’étudier l’influence des espèces exotiques et envahissantes sur la diversité alpha et bêta de 61 boisés urbains de la grande région de Montréal. Nos résultats ont montré que les espèces envahissantes ont un effet plus grand que les espèces non envahissantes sur la diversité alpha. Elles sont toutes deux associées à une hausse de la richesse totale et de la diversité alpha. Toutefois, une hausse du couvert des espèces envahissantes est associée à une diminution de la richesse et du couvert des espèces indigènes. Nos résultats ont également montré qu’un grand couvert en espèces envahissantes provoque des changements significatifs de la diversité bêta en réduisant la différence entre les sites. À l’opposé, lorsque la richesse en espèces exotiques est grande, nous avons observé une différenciation en espèces indigènes qui serait expliquée par la diminution de leur richesse. Pour finir, nous avons constaté que les espèces exotiques et envahissantes sont associées à un changement significatif de la composition en espèces. Nos résultats suggèrent que les espèces exotiques, tout particulièrement les espèces envahissantes, sont associées à des changements importants de la diversité des boisés urbains. Toutefois, des études supplémentaires sont nécessaires pour confirmer si elles sont responsables de ces changements ou simplement le symptôme de perturbations sous-jacentes. / Urbanization and exotic species introduction associated with it are among the most important causes of the current biodiversity crisis. These disturbances are associated with a decrease in native species alpha diversity and with changes in beta diversity worldwide. However, those changes are complex, and studies on this subject show mixed results. Consequently, the impact of exotic species on native flora is still up for debate. In this context, we aimed to study the relationship between exotic and invasive species on the diversity of 61 forest patches in the Metropolitan region of Montreal. Our analysis showed that invasive species had slightly more impact on native diversity than non-invasive ones. However, the effects of invasive and non-invasive species were similar. They both added to the total richness, and their richness was associated with an increase of alpha diversity. They were also associated with a decrease in native species cover and the invasive species with a reduction of native richness. We also found that a high cover in exotic species, especially invasive ones induced homogenization in urban forest patches. However, at high richness, they tend to induce differentiation in native species beta diversity, caused by a decrease in native species richness. Finally, we found that exotic species induce significant changes to the species composition of the forest patches. Our results suggest that exotic species, especially invasive ones, are associated with significant changes in urban forest diversity. However, further research is needed to verify if they are direct actors in those changes or symptoms of underlying disturbances.

La quenouille à feuilles larges (Typha latifolia, une plante indigène d’Amérique du Nord) et le roseau commun (Phragmites australis, haplotype M, le génotype exotique d’Eurasie) sont souvent observés dans les tourbières à sphaignes à la suite des activités d’extraction de la tourbe. L’envahissement des milieux humides par ces plantes peut nuire au rétablissement des communautés végétales typiques des tourbières et potentiellement réduire la capacité de ces écosystèmes à stocker le carbone. De plus, les graines produites en grandes quantités peuvent être responsables de la contamination de la tourbe extraite des terrains voisins. Au Québec, des populations denses de quenouille et de roseau ont été répertoriées récemment dans deux bogs de la région du Bas-Saint-Laurent autrefois utilisés pour l’extraction de la tourbe. Le but de ce projet était d’évaluer et tester des méthodes pour lutter contre la propagation de la quenouille et du roseau en tourbière. Différentes méthodes de lutte telles que la fauche des tiges, le bâchage et la revégétalisation ont été testées dans deux sites, Bois-des-Bel (BDB, une tourbière restaurée) et Saint-Alexandre-de-Kamouraska (SAK, une tourbière non restaurée). À BDB, les résultats montrent que le traitement de fauches répétées (trois fois par été) des tiges de quenouille a diminué la densité de repousses de tiges de 77 % et la biomasse aérienne de 88 % par rapport aux secteurs où aucune fauche n’a été effectuée. À SAK, des observations effectuées sur le terrain suggèrent que l’utilisation d’une toile opaque combinée à des plantations de saules pour former rapidement un couvert végétal dense pourrait contribuer à limiter la repousse du roseau. Ce projet aborde une nouvelle perspective de l’envahissement biologique dans les tourbières d’Amérique du Nord. Par ailleurs, il contribue à développer une expertise technique et opérationnelle basée sur l’approche expérimentale pour le contrôle des plantes envahissantes en tourbière. Mots-clés : Quenouille à feuilles larges, Typha latifolia, roseau commun, Phragmites australis, tourbières, bog, envahissement, lutte intégrée / Broad-leaf cattail (Typha latifolia, a native plant in North America) and common reed (Phragmites australis, haplotype M, the exotic Eurasian genotype) are often observed in Sphagnum-dominated peatlands once peat extraction activities have ceased. Both species are tall opportunistic herbs showing highly competitive behavior through vegetative propagation and seed production. They are invasive in peatlands that have been used for peat extraction and could become a major threat to restoration projects by preventing the establishment of desirable plant species and potentially reducing carbon sequestration. Furthermore, seed dispersal could contaminate adjacent commercial peat fields. Dense, nearly monospecific, patches of Cattail and Reed have been recently identified in two bogs located in eastern Canada cutover bogs. The main objective of this project was to evaluate and test methods to prevent the spread of these invasive plants in peatlands. Different control methods, such as repeated stem cutting, tarping and revegetation were tested on cattails and reeds, at Bois-des-Bel (BDB, a restored peatland) and Saint-Alexandre-de-Kamouraska (SAK, an unrestored site). Repeated cuttings (3 times per summer) decreased cattail stem density by 77 % and biomass by 88 % compared to control (no cutting) sites. Field observations suggest that a combination of tarping and planting willows to rapidly establish a dense plant cover could inhibit the regrowth of reeds. This project examines a new aspect of biological invasions in North American peatlands. It contributes to the development of technical and operational expertise regarding invasive plant control, based on experimental evidence. Key words: Broad-leaf cattail, Typha latifolia, common reed, Phragmites australis, peatlands, bog, invasion, control

Les talus des routes favorisent la propagation des plantes envahissantes en agissant comme corridors de dissémination ainsi que comme habitats propices à leur établissement et à leur croissance. Le gaillet mollugine (Galium mollugo L., Rubiaceae) est une de ces espèces envahissantes qui utilisent les talus routiers pour étendre leur aire de répartition. Les talus des routes et des pistes cyclables ainsi que les champs en friche du parc national du Bic, dans l'Est du Québec, ont récemment été envahis par le gaillet, ce qui pourrait représenter une menace pour la flore de ce petit parc. Ce mémoire vise à décrire la distribution du gaillet dans le parc, à circonscrire les facteurs qui favorisent la présence ou l'abondance de l'espèce dans les champs en friche et à évaluer son impact sur la richesse et la diversité floristiques. À l'été 2006, 197 quadrats ont été échantillonnés dans les champs en friche du parc pour la caractérisation de leur flore et de leurs particularités physiques et spatiales. La répartition spatiale du gaillet a également été étudiée en bordure des routes, chemins et pistes cyclables du parc ainsi qu'au sein d'un champ en friche. Des modèles de régression logistique ont été élaborés pour déterminer les facteurs qui influencent la présence ou l'absence ainsi que la fréquence d'apparition du gaillet. Des modèles de régression simple ont aussi été construits afin d'étudier l'influence du gaillet sur la richesse et la diversité floristiques. Les modèles montrent que plus la distance qui sépare un site de la route asphaltée la plus proche diminue, plus la probabilité d'y trouver du gaillet en grande quantité augmente. Les talus des routes asphaltées sont nettement plus envahis que ceux des autres types de corridors de transport. Le gaillet a une influence négative à la fois sur la richesse et sur la diversité floristiques. Les talus routiers constituent des habitats propices (milieux bien drainés, conditions très ensoleillées, peu de compétition) pour la plante. La grande quantité de terres en friche qu'on trouve dans le parc national du Bic favorise aussi sa prolifération. Pour freiner, sinon ralentir l'invasion des champs par le gaillet, il serait préférable de ne pas construire de nouvelles routes ou chemins dans le parc et de ne pas asphalter les routes de gravier qui existent déjà. Cela fournirait au gaillet de nouveaux habitats (talus) et corridors de dissémination.

La prolifération d’espèces invasives est un problème mondial. Après la pollution et la destruction des habitats, l’introduction d’espèces exogènes est une des principales causes de la disparition de la biodiversité animale et végétale dans le monde. La Corse n’est pas épargnée par le phénomène ; en effet, chaque année nous dénombrons de plus en plus d’espèces végétales introduites, potentiellement envahissantes et dangereuses pour l’écosystème insulaire. Si elles ne sont pas contrôlées, ces plantes peuvent rapidement gagner du terrain et s’installer durablement en raison de leurs facultés d’adaptation à divers écosystèmes.C’est dans ce contexte que nous sommes intéressés à quatre plantes de la famille des Astéracées considérées comme envahissantes : deux espèces du genre Xanthium (Xanthium italicum et X. spinosum) et deux espèces du genre Senecio (Senecio angulatus et S. inaequidens). L’objectif principal était d’initier une possible voie de valorisation de ces espèces par la production d’huile essentielle ; cela permettrait d’une part de limiter la dissémination et d’autre part, de générer un débouché économique.Par ailleurs, nous avons étendu ce travail à Limbarda crithmoides et à six espèces du genre Senecio poussant à l’état spontané en Corse. Une approche chimiotaxonomique réalisée à partir de 180 échantillons d’huiles essentielles du genre Senecio a conduit à différencier les espèces dites halotolérantes (S. aquaticus, S. transiens et S. cineraria) des espèces plus « terrestres » (S. vulgaris, S. angulatus, S. inaequidens, S. serpentinicola et S. lividus). L’étude de la variabilité chimique intraspécifique a permis de mettre en évidence des corrélations entre la composition chimique des huiles essentielles et le polymorphisme des taxons et/ou des facteurs édaphiques. L’étude du genre Senecio a également conduit à la caractérisation de deux nouvelles molécules, l’oxyde d’acétoxybisabolène et le 8-acétoxybisabolène 1,9-diol, isolées de l’huile essentielle de S. transiens (espèce endémique de Corse).D’un point de vue plus appliqué, les mesures des activités anti-radicalaires et anticorrosives des huiles essentielles ont démontré le potentiel de certaines espèces comme sources d’anti-oxydants naturels (notamment, Xanthium italicum et X. spinosum) mais aussi le pouvoir anticorrosif de la cacalohastine, isolée de l’huile essentielle de S. inaequidens (espèce invasive). / The proliferation of invasive species is a global problem. The introduction of exogenous species is after pollution and habitat destruction a major cause of the disappearance of the worldwide plant and animal biodiversity. Corsica is not spare to the phenomenon and every year there are numerous dangerous species which are introduced to the island ecosystem.In this study, we have studied four invasive species of Asteraceae (X. italicum, X. spinosum, S. angulatus and S. inaequidens) from Corsica. The aim of this study is to initiate a possible valuation pathway of these species by production of their essential oils. For this purpose, we investigated the chemical variability of each essential oil and their antioxidant and anticorrosive activities. Then we have extended our investigations to the others species of Senecio genus and to Limbarda crithmoides, anciently parented taxa.GC and GC/MS analysis allowed the identification of 107 and 74 components which accounted for 98.7 and 93.5% of the X. italicum and X. spinosum essential oils, respectively. Essential oils of X. italicum and X. spinosum were dominated by hydrocarbon monoterpenes (66.2%) and oxygenated sesquiterpenes (41.5%), respectively. The same metabolomic pathways seem occur for both species during the vegetative cycle of the plant: oxygenated sesquiterpene-production was higher during the flowering stage. Moreover the study of 25 sample oils of X. italicum and X. spinosum showed that the chemical variability of both essential oils could be linked to morphological characters.A comprehensive work on the chemical variability of 180 sample oils of Senecio was carried out and 251 components were identified. Among them, using mono and bi-dimensional NMR the structures of 8-acetoxybisabolene-1,9-diol and 8-acetoxy-1,9-oxobisabolene, two new components of S. transiens essential oil were described for the first time. Corsican Senecio species exhibited interspecies chemical variability: the halotolerant Senecio species (S. transiens, S. cineraria and S. aquaticus erraticus) were characterized by essential oils dominated by non-terpenic compounds while the so-called “terrestrial” Senecio species (S. angulatus, S. ineaquidens, S. lividus, S. vulgaris and S. serpentinicola) exhibited terpenic component-rich oils. The study of intra-species chemical variability highlighted direct correlations between the plant-production of secondary metabolites and the nature of soils on which S. lividus, S. vulgaris and S. transiens grows. Hence essential oil compositions and morphological polymorphism are indirectly related. In the same way, the chemical variability of S. cineraria essential oils seems to be linked to the geology of the soils while the oil diversity of the invasive S. angulatus, could be linked to the both spots of introduction on Corsica Island. In addition, an original chiral-gas chromatographic method was improved and applied to the main components of the essential oils in order to complement the chemical composition of the Senecio sample oils.Furthermore the originality of Corsican Limbarda crithmoides essential was highlighted by the occurrence of two p-cymenene derivatives, never reported in the related studies from literature. The investigation of 25 Corsican L. crithmoides focuses on a direct correlation between the water salinities of the plant locations and the chemical compositions of the essential oils.Finally the antioxidant activities, anti-free radical and reducing power, were measured on some essential oils of the studied species. Essential oils of the Xanthium genus appeared to be most effectives. In addition, anticorrosion properties of the essential oils were investigated and the best corrosion inhibiting activity was exhibited by those of S. inaequidens . Anticorrosion activity could be attributed to the cacalohastine, a naphtalofuranic component, isolated form the whole essential oil after column chromatography.

Le Parc National de Kahuzi-Biega (PNKB) se localise dans l’Est de la R.D. Congo, à une trentaine des kilomètres au Nord de la ville de Bukavu, (province du Sud-Kivu). Ce parc couvre une superficie de 6.000 km² dont 5.400 km² situés en basse altitude (600-1200 m d’altitude) et 600 km² constituent le secteur de haute altitude occupée par les forêts de montagne (1800-3308 m).<p><p>Depuis environ une décennie, la liane indigène Sericostachys scandens Gilg & Lopr. (Amarantaceae) se répand rapidement dans les forêts de montagne au PNKB. L’extension de cette liane, et ses conséquences supposées sur la biodiversité et la régénération de la forêt inquiètent les gestionnaires du Parc.<p><p>Le travail a examiné trois aspects de l’écologie de l’invasion par S. scandens dans le Parc.<p>Premièrement, on a examiné les traits fonctionnels susceptibles d’expliquer une aptitude élevée à l’invasion chez S. scandens. Une approche comparative avec trois espèces de lianes non envahissantes coexistant dans le même habitat montre que S. scandens présente une allocation de biomasse aux diaspores significativement plus élevée. En plus, elle combine une reproduction sexuée intense et une capacité de reproduction végétative. Cette liane se distingue également des trois autres par un taux de ramification plus élevé. Par contre, les traits foliaires ne sont pas systématiquement différents. De même, le taux de germination des graines de S. scandens ne diffère pas significativement de ceux des autres lianes étudiées. Cependant, il est significativement plus élevé en canopée ouverte qu’en canopée fermée, et en forêt ombrophile qu’en forêt de bambous. L’ensemble des traits qui caractérisent S. scandens peut contribuer à expliquer sa plus grande capacité d’invasion, comparativement aux trois autres lianes.<p>Deuxièmement, on a examiné les attributs des écosystèmes susceptibles de les rendre vulnérables à l’invasion. Les résultats suggèrent que les perturbations favorisent les invasions dans les écosystèmes. Les perturbations (coupes, feu, …) qui ont accompagné les conflits dans la zone du Parc sont, très probablement, le facteur ayant déclenché l’invasion. <p>Enfin, le travail a examiné les impacts de l’invasion sur la biodiversité et la régénération des forêts. Les résultats montrent que, effectivement, S. scandens a un impact négatif, et que cet impact pourrait contribuer à renforcer le succès invasif de S. scandens (feed-back positif).<p><p>Le travail aboutit à des recommandations pour la gestion du Parc. La gestion doit avant tout être préventive, c’est-à-dire i) empêcher de nouveaux déboisements et ii) éliminer S. scandens au tout début de son installation dans un site perturbé.<p> / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished