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Factors affecting the distribution of three non-indigenous riparian weeds in north-east England

Willis, Stephen Geoffrey January 1999 (has links)
The work presented uses a multi-disciphnary approach to examine the factors important in determining the distribution of the non-indigenous species, Impatiens glandulifera, Heracleum mantegazzianum and Fallopia japonica at a river catchment level. Distribution data for all three species along the Wear catchment, Co. Durham, were initially collected and the distribution of the species, in terms of density and abundance in different zones and habitats of the riparian system, were investigated. This work concluded that zones of the riverbank were used to differing extents by the three species. For all three species the lower riparian zone was the most important for the occurrence of populations. Data extracted from the Environment Agency's River Corridor Survey were used to provide information on characteristics of two river catchments. Examination of these data in association with the alien species distribution data highlighted differences in distribution patterns related to factors such as woodland, ruderal vegetation and bank management. Modelling species occurrences using the RCS data produced good predictive models for the two seed producing species {Impatiens and Heracleum) within a catchment but only poor models for Fallopia, with its solely vegetative method of spread. However testing such models on alternative catchments resulted in a reduction in predictive ability; the best overall models being derived from data amalgamated from both catchments. Variables selected in the models were found to concord with habitat preferences given elsewhere and also highlighted the importance of climate. Increasing the resolution of the collected data from 500m to 50m sections was found not to greatly improve the ability to predict species presence, though these data did allow predictions of Impatiens abundance to be made. Demographic analyses in different habitat types emphasised the importance of herb/ruderal vegetation, though all three species were found to persist in woodland areas despite reduced productivity. Other experiments examining the effects of climate, as represented by altitude, on the performance of the study species indicated that factors such as seed production and plant biomass varied with altitude, whereas germination did not. The thesis highlights potential shortfalls in producing predictive models for non-indigenous species based on non-equilibrium distributions and demonstrates interesting scale- dependent phenomena. It is suggested that whilst Impatiens may be largely climatically limited, Heracleum and Fallopia are more likely to be dispersal limited.
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Modelling the spatial spread of Japanese knotweed (Fallopia japonica) in the United Kingdom

Smith, James Martin Derek January 2006 (has links)
Fallopia japonica (Houtt. Ronse Decraene) (syn. Reynoutria japonica syn. Polygonum cuspidatum, Japanese knotweed) is an aggressively invasive alien weed in the United Kingdom (UK) and throughout its introduced range. Its presence can herald considerable costs, both in terms of its ecological impact as a threat to biodiversity and economically due to the physical damage caused to property and the associated costs of treatment and disposal of the plant. There is therefore increasing interest in eradicating this alien species and as a result many different management techniques have been applied to try and control its spread. It is important to ascertain which of these are most appropriate in any given situation and so tools that can test the impact and efficiency of these techniques both quickly and cheaply would be extremely useful. In this thesis mathematical models are developed for the spatial spread of F. japonica on a local scale in the UK.
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The feasibility of using Fallopia japonica for biogas production / The feasibility of using Fallopia japonica for biogas production

Green, Irina January 2023 (has links)
Greenhouse gas emissions significantly contribute to global warming, seriously threatening our ecosystem. Human civilisation is currently too dependent on fossil fuels and global energy resources that generate greenhouse gasses. A solution can be found in the sustainable development of renewable energy to reduce GHG (greenhouse gas emissions). Biogas production using various digestive materials represents an alternative to fossil fuels. Their replacement with methane gas, GHG emissions, and global warming are environmental factors encouraging the proliferation of the invasive plant species Fallopia japonica, commonly called Japanese Knotweed. This has been recognised as a significant threat to European biodiversity. Controlling this unwanted species is associated with high economic costs. A laboratory study, performed under controlled environmental conditions, was conducted on harvested stems and leaves of the Fallopia japonica plant using different digested matter (DM) to produce biogas energy. The presented study aimed to determine how different DM changed the levels of biogas produced and its methane content. Additionally, the plant material’s capability for regrowth at 37°C in a controlled environment following digestion was investigated. The results demonstrated that Fallopia japonica could be used to produce biogas with high methane concentration. However, the subsequent assessment did not demonstrate regeneration of Fallopia japonica following digestion
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Interactions entre espèces invasives et communautés végétales des berges de cours d’eau : vers l’utilisation du génie écologique dans la lutte contre les Renouées asiatiques. / Interactions between invasive species and plant communities of river embankments : toward the use of bioengineering methods against exotic Knotweeds.

Dommanget, Fanny 07 February 2014 (has links)
Les méthodes traditionnelles de gestion des renouées asiatiques (Fallopia spp.), plantes invasives parmi les plus menaçantes au monde, ont des résultats mitigés et coûteux. Certains gestionnaires s'orientent donc vers des solutions alternatives comme le génie végétal. Ordinairement utilisé contre l'érosion des berges de cours d'eau, il permet également d'installer un couvert végétal rapidement et durablement. Un des enjeux pour le contrôle des renouées asiatiques est donc d'optimiser ces méthodes afin de reconstituer des communautés végétales capables de les réguler. Ce travail de thèse tente de répondre à cet enjeu en apportant une meilleure compréhension du rôle des interactions biotiques dans la régulation des renouées asiatiques.Dans ce projet, nous nous sommes intéressés aux populations déjà installées de renouées asiatiques et donc aux facteurs qui interviennent en tant que régulateur de leur performance. Les renouées asiatiques étant plus rares en forêts structurées et étant connues comme des espèces pionnières dans leur aire d'origine, l'hypothèse est que la compétition, en particulier pour la lumière, joue un rôle central dans la régulation de leur performance. L'objectif du travail de thèse a été de vérifier cette hypothèse, en évaluant le rôle de la lumière dans la performance des renouées asiatiques (chapitre 1), en étudiant le rôle des interactions biotiques de type compétition (chapitre 2) et en évaluant l'effet inhibiteur de la renouée du Japon sur des boutures de Salicaceae en fonction de la lumière disponible (chapitre 3). Le premier chapitre met en évidence, par des mesures in situ, l'importance de la quantité de lumière sur la production de biomasse aérienne des renouées asiatiques, comparativement à d'autres facteurs liés aux perturbations ou aux conditions édaphiques (partie 1). Une expérimentation en conditions semi-contrôlées dans laquelle des renouées asiatiques ont été cultivées et soumises à un gradient de lumière complète ces résultats (partie 2). Elle met en évidence leur plasticité phénotypique ainsi que l'existence de différents seuils de lumière pour la production de biomasse, l'allocation des ressources ou leurs effets compétitifs.Le deuxième chapitre s'intéresse plus spécifiquement aux interactions compétitives et en particulier à la compétition pour la lumière. La première partie démontre, par l'évaluation in situ de la performance des renouées asiatiques le long de gradients environnementaux, le rôle prépondérant de la structure fonctionnelle de la communauté végétale. La deuxième partie s'appuie sur une expérimentation en microcosme et montre les effets compétitifs respectifs du saule des vanniers (espèce prometteuse pour le contrôle des renouées asiatiques) et de la renouée du Japon. Enfin, le dernier chapitre de la thèse s'intéresse plus spécifiquement aux effets allélopathiques de la renouée du Japon sur des boutures de différentes espèces de Salicaceae. Une première analyse met en évidence des effets phytotoxiques différentiels entre les espèces de Salicaceae (partie 1). La deuxième analyse répète cette expérimentation mais dans des conditions de lumières limitées, mettant ainsi en évidence les compromis de ressources chez la renouée du Japon qui privilégie l'acquisition de la lumière au détriment de la production de composés inhibiteurs.Cette thèse, située à l'interface de l'écologie des invasions, de l'écologie des communautés et de l'écologie fonctionnelle, est centrée sur un complexe d'espèces hautement invasives, les renouées asiatiques. Elle propose des éclairages sur leur écologie permettant une meilleure compréhension de ses capacités invasives dans la perspective d'améliorer leur gestion. / Traditional methods for the management of Asian knotweeds (Fallopia spp.), among the worst invasive plants worldwide, are fastidious and expensive. Managers try to develop alternative technics such as bioengineering. Habitually used for riverbank protection against erosion, bioengineering also promotes the rapid recovery of plant communities. One issue for the control of Asian knotweeds is to improve such methods in order to restore competitive plant communities able to regulate the invasive populations. In this context, this work aims at better understanding the role of biotic interactions in the regulation of Asian knotweed populations. In this PhD project, we focused on Asian knotweed populations already established, trying to highlight factors that control their performance. Asian knotweeds are rare in mature and structured forests and are known as pioneer species in their native range. Our hypothesis is that competition and particularly competition for light, has a central role in the control of their performance. The objective of this work was to test this hypothesis through i) the evaluation of the role of light in the performance of Asian knotweeds (chapter 1), ii) the study of the role of competitive interactions (chapter 2) and iii) the investigation on the inhibitory effect of Asian knotweed on Salicaceae cuttings in different light conditions (chapter 3). The first chapter highlights, through field measurements, the importance of light quantity filtered by plant canopy relatively to other factors like disturbance and soil resources on aerial biomass production (part 1). Another experiment in semi-controlled conditions, where Asian knotweeds were grown under a light gradient, shows their phenotypic plasticity and puts forward different light thresholds considering biomass production, resource allocation or capacity to filter light.The second chapter focuses more specifically on biotic interactions like competition for light. The first part demonstrates, through the field evaluation of knotweed performance along environmental gradients, the major role of the functional structure of plant community. The second part studies more precisely the respective competitive effects between Salix viminalis (a good candidate for the control of Asian knotweeds) and Asian knotweed. Finally, the last chapter deals with allelopathic effect of Asian knotweed on cuttings of different Salicaceae species. A first analysis shows differential inhibitory effects between Salicaceae species (part 1). A second analysis repeats the first one in different light conditions and highlights resource trade-offs in Asian knotweed which favors light acquisition to secondary compound production. This PhD thesis, at the crossing point of invasion ecology, community ecology and functional ecology, is focused on the highly invasive Asian knotweeds. This work proposes new insights on their ecology allowing a better understanding of their invasive capacities in order to improve their management.
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Bases scientifiques pour un contrôle des renouées asiatiques : performances du complexe hybride Fallopia en réponse aux contraintes environnementales / Scientific basis for the management of Japanese Knotweed s. l. : performances of the hybrid complex Fallopia in response to environmental constraints

Rouifed, Soraya 18 January 2011 (has links)
La croissance d'une plante est un processus dynamique qui répond aux différentes caractéristiques de l'environnement. La baisse de production de biomasse induite par les différents stress, les perturbations ou la compétition détermine la tolérance des plantes à ces contraintes. Dans le cas d'une plante invasive, caractériser cette tolérance est crucial pour déterminer les habitats sensibles et rechercher des moyens de prévention ou de lutte. Les taxa du genre Fallopia sont ici étudiés dans le cadre de l'invasion du département de la Loire. Leurs réponses au stress nutritif, salin, et à une perturbation sont associées aux conditions environnementales favorisant ou limitant l'invasion. Les résultats obtenus apportent des éléments de réflexion sur les mécanismes à l'origine de l'invasion par les renouées et sur l'efficience de différentes méthodes de lutte et de prévention de l'invasion / Plant growth is a dynamic process that responds to environmental characteristics. The decrease of the plant biomass production induced by various stresses, disturbance, or competition, determines the tolerance to these constraints. In the case of invasive plants, assessing this tolerance is crucial to determine invasibility and to find prevention or control methods. The taxa of the genus Fallopia are here considered in the context of the invasion of the Loire department. Their responses to nutrient stress, salt stress, and disturbance are associated with environmental conditions favouring or limiting the invasion. The results give some evidences about mechanisms implied in the success of Fallopia spp and about the effectiveness of different prevention or control methods
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Stratégies de propagation du complexe d’espèces Fallopia par les cours d’eau : rôle des traits de dispersion et de colonisation / Spread strategies of the Fallopia complex through watercourses : the role of dispersal and colonization traits

Lamberti-Raverot, Barbara 12 May 2016 (has links)
Les cours d’eau sont des vecteurs de dispersion efficaces pour les espèces végétales colonisant les berges, y compris pour celles qui ne sont pas a priori adaptées à ce mode de dispersion. Dans le cas d’espèces invasives, l’étude des traits de dispersion et de colonisation, et leur variabilité, permet la compréhension du potentiel de propagation d’une espèce dans son aire d’invasion et du potentiel d’adaptation à de nouveaux environnements. Le complexe invasif Fallopia est un taxon génotypiquement diverse qui colonise les berges. Son succès reposerait en partie sur la dispersion des propagules végétatives et sexuées. L'objectif de ce travail a été d’étudier les stratégies de dispersion par les cours d’eau, de ce taxon terrestre. Ce travail a permis de quantifier le potentiel de dispersion et de colonisation de Fallopia par l’étude de la flottaison et la viabilité en fonction de la durée d’immersion des propagules. Ce travail a montré que les rhizomes ne flottent pas contrairement aux tiges et aux akènes. La durée de flottaison est liée aux traits morphologiques. La germination des akènes dans l’eau peut allonger cette durée de flottaison. La durée d’immersion ne réduit la viabilité des propagules qu’à partir de 3 semaines. La variabilité observée des traits a permis d’identifier différentes stratégies de propagation du taxon en milieu aquatique. La régénération dans l’eau des tiges et akènes permet leur installation rapide sur le site du dépôt tandis que les rhizomes régénèrent qu’une fois sur le site de dépôt si les conditions sont favorables. Bien que la variation des traits des propagules soit continue entre les taches, il est possible d’identifier, en particulier sur les akènes, des individus ayant des aptitudes à la dispersion sur des longues distances, pouvant participer à la progression du front d’invasion du taxon. Ces résultats montrent que les capacités de dispersion et colonisation des propagules peuvent participer au succès de propagation du taxon par les cours d'eau / Watercourses are efficient dispersal vectors for plant species colonising riverbanks, including those that are not primarily adapted to this dispersal mode. In the case of invasive species, the study of plant traits participating to dispersal and colonization, and their variability, is important to understand the spread potential of one species in the invasive area, as well as its adaptive potential to new environments. The invasive complex Fallopia displays a high genotypic diversity and highly colonises riverbanks. Dispersal of sexual and vegetative propagules could explain their colonization success. The aim of this work is to study the dispersal strategies by watercourses displayed by this terrestrial taxon.This work has quantified the dispersal and colonization potential of Fallopia propagules through the study of their floatation ability and their viability after water exposure. This work demonstrated that rhizomes do not float unlike stem fragments and achenes. Floatability is related to morphological traits. Achene germination in water may increase the floatation time. Il was also demonstrated that viability was only reduced after 3 weeks of water exposure. The variability observed for the traits allows to identify different spread strategies in this taxon. Stem and achene regeneration in water enables a rapid installation in the riverbanks, while rhizomes regenerate after deposition in the riverbank, if environmental conditions are favourable to the development and the survival of the plant. Even if variability of propagule traits is continuous, it is possible to identify, in particular for achenes, individuals that have the capacity to disperse over long distances, and that could participate to the progression of the invasive front of the taxon. These results demonstrated that dispersal and colonization abilities of Fallopia propagules might participate to the spread potential of the species through watercourses
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Vegetative regeneration and distribution of Fallopia japonica and Fallopia x bohemica : implications for control and management

Child, Lois Elizabeth January 1999 (has links)
Fallopiajaponica (Houtt.) Ronse Decraene (Japanese knotweed), an introduced, invasive, rhizomatous perennial plant, has become an increasing problem for nature conservation and land management in both rural and urban areas in the British Isles. In the native range of the plant, Japan, Taiwan and northern China, a number of varieties are recorded. Three congeners of F. japonica are present in the British Isles, F. sachalinensis, F. japonica var. conipacta and F. baldschuanica in addition to a hybrid F. x bohemica. An investigation by postal survey of the distribution of the hybrid F. x bohemica has identified 131 records for the British Isles. Both male and female plants of F. x bohemica have been recorded. Current understanding suggests that only female plants of F. japonica are present in the British Isles, inferring that the only means of reproduction is through vegetative regeneration. High rates of regeneration were recorded in this study for stem and rhizome material for both F. japonica and F. x bohemica in an aquatic and terrestrial environment. Implications of vegetative regeneration are discussed in terms of current management practices and future methods of control. A combination of digging with a mechanical excavator followed by spraying with the herbicide glyphosate decreased the time required to achieve an effective level of control of F. japonica compared to spraying alone. Fragmentation of the rhizome system through digging resulted in an increase in stem density allowing a more effective delivery of herbicide. Implications in terms of costs for F. japonica treatment on sites awaiting re-development are discussed. Analysis of data collated from surveys of F. japonica in Swansea using a Geographical Information System suggest that the primary habitats infested are waste ground and stream and river banks. Results suggest that disturbance, both by natural means and by human intervention has been the primary cause of spread of F. japonica in the British Isles. Management strategies are proposed which take account of these results and measures are put forward to help prevent future infestations.
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Inhibition biologique de la dénitrification (BDI) par des métabolites secondaires du complexe d’espèces Fallopia spp. / Biological denitrification inhibition (BDI) by secondary metabolites of the complex species Fallopia spp.

Bardon, Clément 02 December 2014 (has links)
L'azote est souvent considéré comme le premier facteur limitant la croissance des plantes terrestres (Vitousek & Howarth, 1991a; LeBauer & Treseder, 2008). Ainsi, les études sur le contrôle du fonctionnement microbien et la sélection des microorganismes des sols par les plantes se sont principalement intéressées au cycle de l'azote (N) (Chapman et al., 2006). Certaines plantes peuvent inhiber la nitrification ou la minéralisation de l'azote des sols par la libération de métabolites secondaires. Cependant, bien que la dénitrification soit considérée comme une voie majeure de perte d'azote des sols (25-90%) (van der Salm et al., 2007; Radersma & Smit, 2011), l'inhibition de la dénitrification par les métabolites secondaires de plantes n'a jamais été démontrée. Or il a été constaté à de nombreuses reprises qu'aux voisinages de certaines plantes la dénitrification du sol était réduite. C'est le cas du complexe d'espèces Fallopia spp. pour lequel les principaux facteurs connus pour influencer ce processus ne pouvaient expliquer cette réduction (Dassonville et al., 2011). Nos résultats démontrent pour la 1ière fois que les plantes (ici Fallopia) peuvent inhiber la dénitrification par la libération de procyanidines de type B qui induisent en anaérobiose des modifications physiologiques chez les dénitrifiants. Selon les sols, les communautés peuvent être plus ou moins sensibles notamment en fonction de leur exposition précédente à Fallopia spp.. Nos résultats apportent de nouvelles connaissances sur les interactions entre plantes et microorganismes et améliorent notre compréhension sur la capacité des plantes à modeler le fonctionnement microbien des sols / Nitrogen is often considered as the first limiting factor of plant growth (Vitousek & Howarth, 1991a; LeBauer & Treseder, 2008). Thus studies on plant-driven microbial functioning and selection by secondary metabolites have mostly focused on the effect of plant on the nitrogen (N) cycle (Chapman et al., 2006). Some plants can inhibit the nitrification and the nitrogen mineralization processes in soils through the release of secondary metabolites (Subbarao et al., 2009; Dietz et al., 2013; Heumann et al., 2013). However, while denitrification is considered as a major way of N losses in soils (25-90%) (van der Salm et al., 2007; Radersma & Smit, 2011), the denitrification inhibition by plant secondary metabolites was never demonstrated. However, it has been observed several times that the denitrification in soils near some species was reduced. The invasive complex species Fallopia spp. was shown to reduce denitrification in soils without affecting principal factors known to control this process (Dassonville et al 2011). Our, results demonstrate for the first time, that plants (here Fallopia spp.) can inhibit denitrification through the release of B-type procyanidins that induce physiological changes in denitrifying bacteria under anaerobic conditions. These compounds affect specifically the membrane-bound NO3-reductase through conformational changes. Less sensitive soils denitrifying communities may be selected in soils previously exposed to Fallopia spp. Our finding provides new insight into plant-soil interactions and improves our understanding of plants abilities to shape microbial soil functioning
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Apports de l'étude multiscalaire des dynamiques spatiales des renouées asiatiques (Reynoutria spp.) pour l'amélioration de la gestion / The study of the spatial dynamics of Asian knotweeds (Reynoutria spp.) across scales and its contribution for management improvement

Martin, François-Marie 11 June 2019 (has links)
Bien moins médiatisées que la déforestation ou le changement climatique, les invasions biologiques n’en demeurent pas moins problématiques pour la conservation de nombreux écosystèmes ou le bon déroulement de nombreuses activités socio-économiques.Comprendre la façon dont les espèces exotiques envahissantes s’étendent dans les différents milieux qu’elles colonisent c’est permettre à la fois de mieux appréhender leurs impacts, de pouvoir de prédire leur expansion, et de trouver les endroits stratégiques où agir pour contrer ou atténuer les effets indésirables de ces espèces. Le problème est que dynamiques d’invasions d’une espèce regroupent en fait une hiérarchie de processus se produisant simultanément à différentes échelles spatiotemporelles et qui sont contrôlés par des facteurs qui changent en fonction du temps et du contexte d’invasion. Pour acquérir une compréhension profonde de ces dynamiques, il faut donc étudier leurs manifestations et leurs causes aux diverses échelles spatiales et temporelles auxquelles elles se produisent.Présentes sur les cinq continents et très envahissante sur au moins deux, les renouées asiatiques (Reynoutria spp.) sont reconnues comme faisant partie des espèces les plus invasives de la planète. Dotées d’une grande tolérance environnementale et d’importantes capacités de multiplication végétatives, ces plantes herbacées géantes peuvent former rapidement de grandes monocultures clonales qui excluent les autres espèces végétales, modifient les cycles biogéochimiques des zones envahies et perturbent diverses activités anthropiques. Cibles de campagnes de gestion depuis des décennies, elles affichent cependant une résilience insolente qui désespère de nombreux gestionnaires. Bien que très étudiées, de nombreux détails concernant leurs dynamiques nous échappent toujours. Dans ce travail de thèse, nous avons donc cherché à identifier quels sont les facteurs qui contrôlent les dynamiques spatiotemporelles des renouées à différentes échelles, et comment une meilleure compréhension de ces dynamiques clés pourrait profiter à leur gestion ?Pour ce faire, nous nous sommes donc d’abord intéressés à leur dynamiques clonales et à leurs variations en fonction de différentes conditions de stress (ombrage) ou de perturbation (fauchage répétée). Nous avons montré que si les renouées sont bien affectées par des conditions stressantes ou perturbées, cela ne les empêche ni de s’établir, ni de croître. En fait, les renouées semblent pouvoir adopter différentes stratégies de croissance pour pallier ces contraintes, soulevant différentes questions liées à la gestion. Dans une deuxième étude, nous avons cherché quels étaient les variables qui expliquaient l’expansion des taches de renouées le long d’un gradient altitudinal. Si nous avons montré que les dynamiques d’expansion des taches étaient principalement contrôlées par leur taille (et donc potentiellement leur âge) ainsi que par la proximité de routes et de rivières, nous avons également apporté des indices qui suggèrent que les renouées pourraient être potentiellement capables d’envahir les montagnes. Ensuite, pour tenter d’aider à résoudre le problème de l’acquisition des données de distribution des renouées à large échelle, nous avons développé une méthode pour détecter et cartographier les populations de renouées à partir d’images satellites et issues de drones. Notre méthode a montré des résultats encourageants et celle-ci pourrait être utile à l’étude des invasions ainsi qu’à la détection des nouveaux foyers d’invasion pour une gestion plus précoce et efficace des renouées.Enfin, nous avons tenté de dresser un portrait global de la compréhension actuelle des dynamiques d’invasion des renouées en réalisant, en guise de discussion, une grande revue de littérature sur les mouvements de ces plantes à travers les échelles spatiales et temporelles et en y intégrant les apports des autres travaux de cette thèse. / Although less mediatized than deforestation or climate change, biological invasions remain problematic for the conservation of many ecosystems and the maintenance of various socio-economical activities.Understanding the way invasive non-native species spread in their introduced range is enabling a better apprehension of their impacts, the possibility to predict their expansion, and the development of better management strategies. A problem is that a species invasion dynamics are actually composed of a hierarchy of processes occurring simultaneously at various spatiotemporal scales and which are controlled by drivers that are time- or context-dependent. To gain more profound insights into these dynamics, one has to study the patterns they create and their underlying processes at all relevant scales.Occurring on the five continents and highly invasive on at least two of them, Asian knotweeds (Reynoutria spp.) are acknowledged as being among the most invasive species in the world. Gifted with a large environmental tolerance and high abilities for vegetative multiplication, these giant herbaceous plants can quickly form large clonal monocultures that exclude the other plant species, modify biogeochemical cycles, and affect various anthropic activities. Target of management campaigns for decades, knotweeds display an insolent resilience to the great despair of many stakeholders. Despite having been extensively studied, many aspects of their dynamics are still elusive. Consequently, in this thesis, we have tried to highlight what the drivers of the spatiotemporal dynamics of knotweeds across scales are, and how their management could benefit from a better understanding of these dynamics?To answer these questions, we first focused our attention on the clonal dynamics of knotweeds and on their variations when they experience differing conditions in terms of light availability and disturbance (repeated mowing). We have shown that although shade or mowing affects the vigour and the development of clones, it does not prevent their establishment or their growth. In fact, knotweeds seem able to adopt different growth strategies to cope with environmental heterogeneity, suggesting some management avenues. In a second study, we tried to identify the drivers that controlled the expansion of knotweed stands along an elevational gradient. If we showed that the lateral expansion of stands is mostly constrained by their size (and thus, possibly their age) and the vicinity of roads and rivers, we also brought evidences that knotweeds could have the potential to invade mountain regions. Then, to help for the acquisition of large-scale datasets on knotweeds’ distribution, we developed a procedure to accurately detect and map knotweeds using satellite or drone imagery. Our results were quite encouraging and could be useful to both the basic research and to the detection of newly invaded areas, enabling earlier control operations and more efficient management.Finally, we tried to draw a full picture of the current knowledge on the invasion dynamics of knotweeds by reviewing the literature on the movement of these plants across spatial and temporal scales, to discuss and expand the reach of the insights gained in the various chapters of this thesis.
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Inventering av kärlväxter i Vapnö grustäkt

Sjövall, Anna January 2017 (has links)
Höga kvävenedfall och förändringar inom jord- och skogsbruk har lett till igenväxning av svenska sandmarker. Sand- och grustäkter kan fungera som tillflyktsort för kärlväxtarter som är beroende av de torra och näringsfattiga markförhållanden som finns i sandmarker. Vapnö grustäkt i Hallands län undersöktes 2010 och visade sig ha en hög biologisk mångfald med bland annat 145 kärlväxtarter, varav fyra rödlistade. Syftet med den här studien var att se hur artsammansättningen av kärlväxter ser ut idag, sju år senare. Området inventerades vid tio tillfällen från april till augusti och samtliga kärlväxtarter noterades. Resultatet blev en lista på 224 arter varav 63 var återfynd från 2010 och 161 var nya arter för området. Det fanns fem rödlistade arter: Knippnejlika (Dianthus armeria) (EN), hårginst (Genista pilosa) (NT), backtimjan (Thymus serpyllum) (NT), skogsalm (Ulmus glabra) (CR) och naverlönn (Acer campestre) (CR). Det totala antalet arter och rödlistade arter har ökat sen 2010, vilket tyder på en positiv utveckling av områdets biologiska mångfald. Den höga artmångfalden beror troligen på det öppna, varierande landskapet och de rödlistade arterna växer där tack vare den alltmer ovanliga sandmarken. Områdets mångfald av kärlväxter hotas av igenväxning samt konkurrens från de invasiva arterna blomsterlupin (Lupinus polyphyllus) och parkslide (Fallopia japonica). Detta kan motverkas av störningar i form av slåtter, uppgrävning, naturvårdsbränning eller bete. / Nitrogen deposition and changes in agriculture and forestry have led to a decrease of sandy habitats in Sweden due to regrowth of vegetation. Sand- and gravelpits can act as refuges for vascular plants that require the dry and nutrient-poor conditions of sandy soils. Vapnö gravelpit in Halland county in Sweden was surveyed in 2010 and proved to hold a high biodiversity including 145 species of vascular plants, of which four were red-listed. Now, seven years later, the purpose of this study was to see how the composition of vascular plants has changed since then. The area was studied on ten occasions from April to August, and all species of vascular plants were noted. The study resulted in a list of 224 species, of which 63 were remaining since 2010 and 161 were new species for the area. There were five red-listed species: Dianthus armeria (EN), Genista pilosa (NT), Thymus serpyllum (NT), Ulmus glabra (CR) and Acer campestre (CR). The total number of species and red-listed species have increased, suggesting a positive development of the biodiversity of the area. The high species diversity is probably due to the open, varied landscape and the presence of the red-listed species due to the increasingly rare sandy habitat. The diversity of vascular plants in the area is threatened by regrowth of vegetation, as well as the invasive species Lupinus polyphyllus and Fallopia japonica. These threats can be counteracted by disturbance in the form of mowing or digging up plants, prescribed burning or grazing.

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