The use of plant seed mixes to prevent the establishment of the invasive plant Buddleja DavidII Franch. in quarries : Priority effect and competition

Abstract

Exotic plant invasion is widely recognized as major threat to biodiversity. Exotics often occur in disturbed habitats, where the competing vegetation has been removed. Due to their high proportion of bare soil, active quarries may favour the installation of alien plant species if they are not well managed. Buddleja davidii was identified among the most frequent invasive plant in those disturbed areas. In many places, its eradication is no longer possible and the target is often to control its spread by mechanical, thermal and chemical methods. Fast growing and high covering species may also be sown on bare grounds to fight the establishment of this invasive plant. The aim of this study is to experimentally test, in plant containers, the ability of several native plant species to compete with Buddleja davidii.

Two factors (seed mix, seeding period) were crossed to assess competition and temporal priority. The first factor was composed of four modalities: no seed mix (control), one forb seed mix, the forb seed mix along with Lolium multiflorum (grass) at ‘low’ density and the forb seed mix along with Lolium multiflorum (grass) at ‘high’ density. The tested mixtures were selected to be adapted to soil conditions of quarries. The second factor was composed of two objects: sowing at the same time as Buddleja daviddi and sowing one month after the invasive.

On the basis of the results, Buddleja davidii seemed to benefit from a priority effect with one month planting advantage. Indeed, delayed seed mixes did not have a significant impact. However, all seed mixes sown at the same time as the invasive significantly affected its competitive performance. Forb seed mixes along with Lolium multiflorum were more aggressive than the forb seed mix alone. Nonetheless, no difference in effect between them was observed, despite different densities of grass.

Le phénomène d’invasion par des plantes exotiques est largement reconnu comme étant l’une des plus grandes menaces pour la biodiversité. Ces plantes occupent généralement des milieux perturbés, où le tapis végétal compétiteur a été endommagé. Suite à leurs nombreux sols nus, les carrières actives qui ne font pas l’objet d’une gestion adaptée peuvent potentiellement promouvoir l’installation des plantes invasives. L’arbuste Buddleja davidii a été identifié comme faisant partie des espèces invasives les plus fréquemment retrouvées dans ces milieux perturbés. Dans de nombreux endroits, son éradication n’est plus possible et des méthodes de lutte mécanique, thermique ou chimique sont alors envisagées. Des espèces à croissance rapide et à fort pouvoir couvrant peuvent aussi être semées sur les sols nus afin de lutter contre l’établissement de l’invasive dans ces zones. L’objectif de cette étude est de tester expérimentalement, en bacs, le pouvoir compétiteur de plusieurs plantes endémiques sur Buddleja davidii.

Deux facteurs (le mélange de graine et la période de semis) ont été croisés afin d’étudier l’effet de la compétition et de la priorité temporelle. Le premier facteur était composé de quatre objets : absence de mélange (témoin), présence d’un mélange de phorbes, présence de ce même mélange combiné à du Lolium multiflorum (graminée) à ‘faible’ densité et présence de ce mélange combiné à du Lolium mutliflorum à ‘haute’ densité. Les mélanges étaient adaptés aux conditions pédologiques rencontrées en milieux carriers. Le deuxième facteur était composé de deux objets : un semis au même moment que Buddleja davidii et un semis un mois après.

Buddleja davidii semble avoir bénéficié d’un effet de priorité lorsque les mélanges de graines ont été semés un mois après. Ces derniers n’ont en effet eu aucun impact significatif sur l’invasive. Par contre, tous les mélanges semés au même moment ont affecté de manière significative sa performance. Les mélanges de graines comportant du Lolium mutliflorum se sont avérés plus agressifs que le mélange de graines composé de phorbes uniquement. Cependant, malgré la différence de densité en graminées, ils n’ont pas présenté de différence d’effet entre eux.