Déterminants de la distribution spatiale
des plantes exotiques envahissantes en milieu urbain

Enjeux et objectif
Les plantes exotiques envahissantes engendrent des modifications dans les communautés biologiques indigènes. Par exemple, la renouée du Japon augmente l’épaisseur de l’horizon A du sol et a un fort effet négatif sur la richesse spécifique des communautés végétales (Maurel et al. 2010). L’ailanthe, espèce adaptée aux habitats perturbées, tend à supprimer la végétation indigène par compétition et émission de composés allélopathiques (Constán-Nava et al. 2015, Motard et al. 2011). En plus de faire diminuer la diversité taxonomique, ces espèces envahissantes peuvent engendrer une diminution de la diversité et de la redondance fonctionnelle des communautés indigènes, ce qui peut affecter leur résilience (Castro‐Díez et al. 2016). Cependant, certaines plantes exotiques envahissantes peuvent aussi être utiles aux activités humaines et fournir de nouveaux services écosystémiques (e.g. propriétés médicinales, contrôle de l’érosion) dans les zones peu gérées des villes (Sladonja et al. 2015), induisant pour celles-ci des recommandations de gestion différenciées (Vítková et al. 2017).

Les villes et les activités humaines qui s’y déroulent représentent des foyers majeurs d’introduction de plantes exotiques à partir desquels certaines espèces peuvent s’étendre dans les paysages et les espaces naturels environnants (Williams et al. 2015). La connaissance des patrons de distribution spatiale des plantes exotiques à l’échelle d’une ville et des processus de colonisation sous-jacents reste faible. La structure de la matrice paysagère constituée d’espaces verts vus comme de potentiels sources d’espèces et la présence de corridors est un paramètre clé (Štajerová et al. 2017). Cependant, l’histoire et l’âge des quartiers peuvent aussi déterminer le temps de réponses des espèces pour s’installer. De plus, les usages des quartiers, par exemple résidentiel ou industriel, peuvent être des facteurs déterminant l’introduction et la distribution des espèces exotiques. Plus localement les propriétés physico-chimiques et biologiques du sol sont impactées par l’arrivée d’une espèce invasive. De nombreuses études ont observé une augmentation de la quantité de nutriment dans le sol et de la vitesse de décomposition de la litière (Pysek et al. 2012), et des changements de composition des communautés microbiennes au profit de l’espèce envahissante (Van der Putten et al. 2016). Cependant, les connaissances sur les propriétés du sol favorisant l’arrivée des espèces envahissantes sont rares alors qu’elles sont nécessaires pour déterminer les zones d’envahissement potentielles (Walker et al. 2017). Enfin, la distribution spatiale des espèces sera différente en fonction de leurs exigences écologiques (filtrage environnemental) et de leurs stratégies de multiplication et capacités de dispersion. Connaître l’importance relative de ces différents déterminants est nécessaire pour mettre en place des stratégies de planification et de gestion adaptées.

Missions du stagiaire
-effectuer une analyse bibliographique sur les déterminants de la distribution des plantes exotiques envahissantes en milieu urbain
-réaliser un travail de cartographie sur la ville de Blois d’une dizaine d’espèces choisies pour leurs traits biologiques et écologiques contrastés
-effectuer des relevés botaniques dans les zones envahies et dans les zones adjacentes
-effectuer des relevés de sol pour déterminer les préférences édaphiques des espèces et leurs impacts sur le fonctionnement du sol.
-analyser statistiquement les relations entre la distribution des espèces et les composantes du paysage urbain (exemples : type de quartier résidentiel ou industriel, âge du quartier, présence de corridors routiers ou ferroviaires, présence d’espaces verts, …) et les propriétés physico-chimiques du sol

Compétences souhaitées
-Niveau Master 2 en écologie
-Bonnes connaissances en écologie générale, écologie du paysage et en écologie fonctionnelle
-Très forte affinité pour le travail de terrain
-Connaissances en SIG et en analyse de données

Informations complémentaires
-Durée du stage : 5-6 mois sur la période Mars – Septembre 2018
-Indemnités règlementaires : ~ 500€/mois
-Stage basé à l’Ecole de la Nature et du Paysage (INSA Centre Val de Loire, Blois), laboratoire UMR CNRS 7324 CITERES, Tours

Le stage sera encadré par un écologue du paysage et un écologue spécialiste des relations sol-plantes. Pour toute candidature, envoyer un CV et une lettre de motivation à [email protected] et [email protected]

Castro‐Díez, P., Pauchard, A., Traveset, A., & Vila, M. (2016). Linking the impacts of plant invasion on community functional structure and ecosystem properties. Journal of Vegetation Science, 27(6), 1233-1242.
Constán-Nava, S., Soliveres, S., Torices, R., Serra, L., & Bonet, A. (2015). Direct and indirect effects of invasion by the alien tree Ailanthus altissima on riparian plant communities and ecosystem multifunctionality. Biological invasions, 17(4), 1095-1108.
Maurel, N., Salmon, S., Ponge, J. F., Machon, N., Moret, J., & Muratet, A. (2010). Does the invasive species Reynoutria japonica have an impact on soil and flora in urban wastelands?. Biological invasions, 12(6), 1709-1719.
Motard, E., Muratet, A., Clair-Maczulajtys, D., & Machon, N. (2011). Does the invasive species Ailanthus altissima threaten floristic diversity of temperate peri-urban forests?. Comptes rendus biologies, 334(12), 872-879.
Pyšek, P., Jarošík, V., Hulme, P. E., Pergl, J., Hejda, M., Schaffner, U. and Vilà, M. (2012), A global assessment of invasive plant impacts on resident species, communities and ecosystems: the interaction of impact measures, invading species’ traits and environment. Global Change Biology, 18: 1725–1737.
Sladonja, B., Sušek, M., & Guillermic, J. (2015). Review on invasive tree of heaven (Ailanthus altissima (Mill.) Swingle) conflicting values: assessment of its ecosystem services and potential biological threat. Environmental management, 56(4), 1009-1034.
Štajerová, K., Šmilauer, P., Brůna, J., & Pyšek, P. (2017). Distribution of invasive plants in urban environment is strongly spatially structured. Landscape Ecology, 32(3), 681-692.
van der Putten, W. H., Bradford, M. A., Pernilla Brinkman, E., van de Voorde, T. F. J. & Veen, G. F. (2016), Where, when and how plant–soil feedback matters in a changing world. Functional Ecology, 30: 1109–1121
Vítková, M., Müllerová, J., Sádlo, J., Pergl, J., & Pyšek, P. (2017). Black locust (Robinia pseudoacacia) beloved and despised: A story of an invasive tree in Central Europe. Forest Ecology and Management, 384, 287-302.
Walker, G.. A., Robertson, M. P., Gaertner, M., Gallien L, & Richardson D. M. Biol Invasions (2017). The potential range of Ailanthus altissima (tree of heaven) in South Africa: the roles of climate, land use and disturbance. Biological invasions (in press)
Williams, N. S., Hahs, A. K., & Vesk, P. A. (2015). Urbanisation, plant traits and the composition of urban floras. Perspectives in Plant Ecology, Evolution and Systematics, 17(1), 78-86.

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