Une nouvelle étude de Benjamin Schlau et ses collègues de Écologie végétale spectacles comment les plantes indigènes peuvent travailler ensemble pour repousser les espèces envahissantes. Les chercheurs ont découvert que deux plantes communes dans l'habitat côtier de broussailles de sauge de la Californie réduisent activement la croissance de la moutarde noire, une mauvaise herbe envahissante agressive, lorsqu'elles interagissent ensemble. Cependant, lorsque chaque plante indigène interagit avec la mauvaise herbe envahissante individuellement, elle aide en fait la mauvaise herbe à grossir.
"Nos précédents travaux indique le CSS [California shore sage scrub] sarrasin de Californie (Eriogonum fasciculatum) bénéficie des effets concurrentiels de son bénéficiaire presque exclusif, l'armoise vivace indigène codominante de Californie (Artémisia de Californie), écrivent Schlau et ses collègues dans leur article. "Les expériences en serre et sur le terrain suggèrent E. fasciculatum acidifie les sols calcaires du CSS et atténue le stress d'alcalinité pour A. californica.
Entre eux, le sarrasin et l'armoise dominent le maquis côtier de sauge de la Californie. Le sarrasin de Californie peut surpasser la plupart des plantes pour l'eau, en étendant les racines sur trois mètres de diamètre et jusqu'à deux mètres et demi de profondeur. Cependant, l'armoise de Californie peut vivre avec car le sarrasin acidifie les sols alcalins. L'armoise a des racines fibreuses et peu profondes qui peuvent saisir rapidement la rosée du matin et toute pluie inattendue. Ces racines dégagent également des terpènes qui empêchent la germination et la croissance de nombreuses espèces.
Schlau et ses collègues disent que les deux plantes se comportent de manière inhabituelle lorsqu'elles sont ensemble. Habituellement, ce n'est pas une bonne idée d'aider une plante vivace à pousser car, une fois qu'elle est établie, elle a tendance à surpasser son aide. Pourtant, les auteurs notent que le sarrasin et l'armoise ont tendance à être trouvés ensemble, même lorsqu'ils dépassent un mètre de diamètre. Les auteurs soutiennent que cela indique que les deux plantes ont une interaction positive ou au moins neutre dans leurs derniers stades. Une possibilité est que l'armoise protège le sarrasin d'aider accidentellement d'autres plantes à bénéficier de l'aide du sarrasin avec l'alcalinité. En conséquence, le couple travaillant ensemble peut dominer leurs habitats.
La moutarde noire est une menace importante pour cet écosystème, car elle concurrence les plantes indigènes pour les ressources. L'équipe de Schlau a mené des expériences en serre pour étudier comment l'interaction à trois voies entre les deux indigènes et la mauvaise herbe envahissante influence leur croissance. Ils ont également examiné comment les plantes facilitent ou inhibent le recrutement dans certaines expériences sur le terrain à l'UC Irvine Coastal Sage Scrub Ecological Preserve.
Comme prévu dans les expériences en serre, le sarrasin aide la moutarde à pousser. Ce qui a surpris les auteurs, c'est que l'armoise aidait aussi la moutarde à pousser. Pourtant, mettez les deux perdants ensemble, et c'est la moutarde noire qui a souffert. Le sarrasin et l'armoise ont réussi à réduire la surface foliaire spécifique, la hauteur et le nombre d'inflorescences de la moutarde noire.
Schlau et ses collègues ont également constaté que si la surface foliaire spécifique était plus petite, la masse totale ne l'était pas. Comment une feuille plus petite peut-elle peser autant qu'une feuille plus grande ? La réponse est que la plus petite feuille est plus épaisse. Les auteurs notent qu'il s'agit d'un signe de stress azoté ou de stress hydrique. L'équipe a également découvert que la moutarde devait mettre plus de ressources dans sa tige, malgré sa hauteur moindre, ce qui suggère que le sarrasin était en concurrence avec la moutarde pour l'eau.
Les résultats de terrain ont montré comment l'armoise aide également à lutter contre l'invasion de la moutarde. Lorsque la dominance du sarrasin dans l'approvisionnement en eau n'a pas d'importance, comme lorsqu'il y a assez de pluie pour tout le monde, il n'y a pas de véritable concurrence pour l'eau. C'est alors que les traits de l'armoise comptent. Les terpènes de l'armoise qui s'infiltrent dans le sol empêchent les graines de moutarde de germer.
Schlau et ses collègues écrivent dans leur article que leurs résultats montrent l'importance de prendre des interactions par paires et de les étudier dans leur contexte écologique plus large. « Dans l'Anthropocène, cela signifie considérer les interactions entre les espèces au sein d'habitats intensément envahis. Plus surprenant, l'espèce tertiaire ici, une espèce envahissante allélopathique à croissance rapide (B. nigra)—semble réduire les effets concurrentiels d'un bénéficiaire hétérospécifique (A. Californie) sur son facilitateur (E. fasciculatum) pendant les stades de croissance du semis au juvénile. Au cours des derniers stades de croissance, le bénéficiaire compétitif protège la plante facilitatrice du recrutement de l'envahissante nuisible.
Ironiquement, dans le passé, le sarrasin et l'armoise réduisaient la biodiversité des broussailles californiennes, mais pourraient maintenant être équipés pour la sauver. Schlau et ses collègues concluent : « Si cela est vrai de E. fasciculatum et A. californica, comme le suggèrent les résultats présentés ici, la niche des deux espèces indigènes pourrait passer de suppresseur à protecteur de la biodiversité indigène. En termes plus applicables, la restauration de l'habitat perturbé du CSS peut bénéficier de la co-dispersion cultivée de ces plantes vivaces indigènes, en particulier dans les populations récurrentes de B. nigra—et probablement toute plante annuelle envahissante. En effet, à mesure que les intervalles entre les feux diminuent et que l'habitat devient continuellement isolé, les interactions entre les espèces entre les semis des plantes vivaces dominantes deviendront probablement encore plus déterminantes pour la succession végétative après le feu.
LIRE L'ARTICLE
Schlau, BM, Huxman, TE, Mooney, KA et Pratt, JD (2023) "Les interactions d'espèces à trois voies inversent les effets positifs par paires de deux indigènes sur un envahisseur exotique, " Écologie végétale. Disponible à l'adresse: https://doi.org/10.1007/s11258-023-01304-6.
