NeophytesandTreemicrohabitats

AmélieQuarteroni-july2016

1

I-Neophytes

2Source:C.Düggelin,E.Jorg

I–Neophytes•  DefiniHon:

!  Neophytes

!  «Subspontanneous»/«Naturalized»

!  Invasiveneophytes

•  Aimsofthestudy:

!  Createalistofneophytestodetailthecategory«übrigeNadelbaume»,«übrigeLaubbaume»and«übrigeSträucher»

!  Createalistofwoodyinvasivneophytesandalistofherbaceousinvasivneophytes

!  CreatedocumentsusableonfieldtohelptorecogniHon

!  GetneophytesGPScoordinates3

I–Neophytes•  Method:

!  BibliographicandInternetResearch

o  BlackListandWatchList

o  GPScoordinates:h\ps://obs.infoflora.ch/app/neophytes/fr/index.html

o  Differentbooks

!  Interviewofexperts

o  MichaelNobis(WSL)

o  GabrieleCarraro(DioneaS.A)

o  SylvainMeier(independantforestengeneer)

4

I–Neophytes•  Method:

!  Criterias

o  Neophyte

o  Inforestorinforestedge

o  InvasivpotenHal

o  ReparHHoninSwitzerland

!  Listcomparison

Red:invasivneophytesin«musttohave»listOrange:invasivneophytesin«nicetohave»listBlu : neophytes described as potenHally invasiv butonlybyonesourceBlack:otherneophytesItalic:inLFI4list

Latin name (Black and Watch Lists) W

atch

ou

blac

k lis

t (20

14)

Plantes invasives de

SuisseEwald Weber

(2013)

Plantes invasives d'EuropeBenjamin

Lisan2014

http://www.neophyten-

schweiz.chDecision commentaires

B:Blacklist

W:watchlist

MichaelNob

is

(NorthWest)

GianRe

troWalther

(BAFU

)

SylvainMeier(p

artie

francaise)

GabrieleCarraro

(Ticino)

présence1ouabsence0

présence1ouabsence0

Musttohave(M

)Nicetohave(N)

nonenvahissante(0

)

Woody plantsAcacia dealbata W ? M 0.5 1 1 NAcer negundo 0 M - 1 0 N forêtsalluviales

Amorpha fructicosa B ? M 0.5 0 1 M foretsalluvialesApios americana N - 0 0 0 dansinfofloramaispasd'informationsArundo donax N - 0 0 0 milieuhumide

Aucuba japonica N - 0 0 0 dansinfofloramaispasd'informationsCornus sericea W ? N 0.5 1 1 NDeutzia crenata N - 0 0 0 pasdansinfoflora

Jasminumnudiflorum N - 0 0 0 parfoissubspontanéd'aprèsflorahelveticaLonicera henryi B M M N 1 1 1 M

Lonicera japonica B M M M 1 1 1 MLonicera nitida N - 0 0 0 parfoissubspontanéd'aprèsflorahelvetica

Mahonia aquifolium N M N 0.5 0 0 NParthenocissus inserta W ? N 0.5 1 1 N

Parthenocissus quinquefolia N 0.5 1 0 N pasforestièreParthenocissus tricuspidata N 0.5 0 0 0 pasforestière

Paulownia tomentosa W ? M N 0.5 1 1 NPrunus serotina M 1 1 1 0 LFI4Prunus subhirtella N - 0 0 0 pasdansinfoflora,cultivé

Pterocarya fraxinifolia N - 0 0 0 dansinfofloramaispasd'infoPueraria lobata B M M M 1 1 1 MQuercus rubra M - 0 0 0 LFI4

Rhodendron ponticum N 0.5 1 0 0 pasensuisse

Rubus armeniacus B0 1 1 1 0

tropdifficileàidentifier,impossibledel'incluredanslalistedefaçon

pertinenteSicyos angulatus B M 0.5 1 1 M lisières

Spiraea japonicaN - 0 0 N

souventsubspontanédansleSud(infoflora)

Symphoricarpos albus W ? N - 1 1 NToxicodendron radicans B N - 1 1 N toxique,encoreabsenteenSuisse

Viburnum rhytidophyllum N M 0.5 0 0 NViburnum tinus N - 0 0 N

Herbacea plantsHelianthus tuberosus W 0 0.5 1 0 0 pasforestière

Heracleum mantegazzianum B M M M 1 1 1 MImpatiens balfourii W ? N 0.5 1 0 N

Impatiens glandulifera B M M N 1 1 1 MImpatiens parviflora N 0.5 0 0 0 pasenvahissanteLupinus polyphyllus B N 0.5 1 1 N

Lysichiton americanus 0 1 1 1 NOpuntia humifusa W N - 1 1 0 pasforestière

Phytolacca americana W ? N 0.5 1 1 NPolygonum polystachum B 0 1 1 1 N

Reynoutria sp B M M M 1 1 1 MSolidago sp B M M M 1 1 1 M

Avis experts

5

I–Neophytes•  Results

!  Lists:

o  ListofwoodyneophytestoaddtoLFIlist

62species

Red:invasivneophytesin«musttohave»listOrange:invasivneophytesin«nicetohave»listBlu : neophytes described as potenHally invasiv butonlybyonesourceBlack:noninvasivneophytes

Nomlatin Nomlatin

Abiesgrandis Lonicerajaponica

Abiesnordmanniana Loniceranitida

Abiespinsapo Lyciumbarbarum

Acaciadealbata Mahoniaaquifolium

Acernegundo Malusdomestica

Acersaccharinum Morusalba

Actinidiadeliciosa Opuntiahumifusa

Alnuscordata Parthenocissusinserta

Amorphafructicosa Parthenocissusquinquefolia

Apiosamericana Parthenocissustricuspidata

Arundodonax Paulowniatomentosa

Aucubajaponica Philadelphuscoronarius

Berberisjulianae Phyllostachisaureaaggr.

Berberisthunbergii Prunusdomestica

Cercissiliquastrum Prunusdulcis

Chamaecyparislawsoniana Prunusinsititia

Cinnamomumglanduliferum Prunuspersica

Cornussericea Prunussubhirtella

Cotoneasterbullata Pterocaryafraxinifolia

Cotoneasterdivaricatus Puerarialobata

Cotoneasterhorizontalis Pyracanthacoccinea

Cotoneastersallicifolia Quercusilex

Cydoniaoblonga Rhododendronponticum

Deutziacrenata Sicyosangulatus

Diospyroslotus Spiraeasalicifolia

Elaeagnuspungens Spiraeajaponica

Elaeagnusxebbingei Sympharicarposalbus

Eryobotriajaponica Syringavulgaris

Euonymusjaponicus Thujaoccidentalis

Forsythiaxintermedia Tiliatomentosa

Gleditsiatriacanthos Toxicodendronradicans

6

I–Neophytes

o  Listofwoodyinvasivneophytes

o  Listofherbaceousinvasivneophytes

Ligneusesmusttohave nicetohave

AmorphafrucHcosa AcaciadealbataLonicerahenryi AcernegundoLonicerajaponica CornussericeaPuerarialobata MahoniaaquifoliumSicyosangulatus Parthenocissusinserta

Toxicodendronradicans ParthenocissusquinquefoliaPaulowniatomentosaRhodendronponHcum

SpiraeajaponicaSymphoricarposalbus

ViburnumrhyHdophyllumViburnumHnus

Herbacéesmusttohave nicetohave

Heracleummantegazzianum ImpaHensbalfourii ImpaHensglandulifera ImpaHensparviflora

Reynoutriasp Reynoutriajaponica Lupinuspolyphyllus Reynoutriasachalinensis Lysichitonamericanus

Solidagosp Solidagogigantea Polygonumpolystachum Solidagocanadensis Phytolaccasp Phytolaccaamericana

Solidagograminifolia Phytolaccaesculenta

7

I–Neophytes•  Results

!  Fielddocumentsforinvasivneophytes:

o  Data:o  FromFloraHelveHca

"  DescripHoningerman"  DescripHoninfrench"  Habitatsinboth

languages

o  Pictures"  Leave"  Buds"  Flower"  Fruit"  Bark"  Generalpicture

o  LocalisaHon"  ReparHHonmap"  GPScoordinates

685512 245863 2006710233 112213 2010709710 112988 2015718736 88225 2007719310 87120 2016(G.Cararo)

Amorpha fructicosa

Bis4mhoherStrauch.Blätterunpaariggefiedert,mit6–17Fiederpaaren,kurzgestielt,wiederStängelkurzbehaartoderkahl.Teilblätterovalbislanzettlich,ganzrandig,mitaufgesetzterSpitze,kurzgestielt,1–6cmlang,unterseitszerstreutpunktiert.Blütenindichten,aufrechten,ährigenTraubenamEndederZweige,sehrkurzgestielt.Kronedunkelviolett,4–6mmlang,ohneFlügelundSchiffchen(nurbeidieserFabaceae-Gattungso).Frucht6–9mmlang,drüsig,oftgebogen.

Arbusteatteignant4mdehaut.Feuillesimparipennées,à6–17pairesdefolioles,elliptiquesàlancéolées,entières,mucronées,longuesde1–6cm,pubescentesouglabrescommelatige,ponctuéesdeglandesdessous;pétiolecourt.Fleursengrappesdressées,longuesde10–15cm,denses,spiciformes,terminales;pédonculescourts.Corollevioletfoncé,longuede4–6mm,sansailes,nicarène(seul.chezcegenredeFabacées).Gousselonguede6–9mm,glanduleuse,souventarquée.

5-6Flussufer,Kiesgruben;kollin;AlsZierpflanzekultiviertundinderSüdschweizgelegentlichverwildert

5-6Buissons,rives,graviers;cultivéetparfoissubspontané;coll.;OuestetsuddelaSuisse

Bastarindigo

685512 245863 2006710233 112213 2010709710 112988 2015718736 88225 2007719310 87120 2016(G.Cararo)

Amorpha fructicosa

Bis4mhoherStrauch.Blätterunpaariggefiedert,mit6–17Fiederpaaren,kurzgestielt,wiederStängelkurzbehaartoderkahl.Teilblätterovalbislanzettlich,ganzrandig,mitaufgesetzterSpitze,kurzgestielt,1–6cmlang,unterseitszerstreutpunktiert.Blütenindichten,aufrechten,ährigenTraubenamEndederZweige,sehrkurzgestielt.Kronedunkelviolett,4–6mmlang,ohneFlügelundSchiffchen(nurbeidieserFabaceae-Gattungso).Frucht6–9mmlang,drüsig,oftgebogen.

Arbusteatteignant4mdehaut.Feuillesimparipennées,à6–17pairesdefolioles,elliptiquesàlancéolées,entières,mucronées,longuesde1–6cm,pubescentesouglabrescommelatige,ponctuéesdeglandesdessous;pétiolecourt.Fleursengrappesdressées,longuesde10–15cm,denses,spiciformes,terminales;pédonculescourts.Corollevioletfoncé,longuede4–6mm,sansailes,nicarène(seul.chezcegenredeFabacées).Gousselonguede6–9mm,glanduleuse,souventarquée.

5-6Flussufer,Kiesgruben;kollin;AlsZierpflanzekultiviertundinderSüdschweizgelegentlichverwildert

5-6Buissons,rives,graviers;cultivéetparfoissubspontané;coll.;OuestetsuddelaSuisse

Bastarindigo

8

I–Neophytes•  Results

!  Fielddocumentsforinvasivneophytes:

o  HelptorecogniHon

9

Source:C.Düggelin

I–Neophytes•  Results:

o  ListofGPScoodinates

•  Conclusion,discussion

10

II–Treemicrohabitats

11Source:U.-B.Brändli

II–Treemicrohabitats•  DefiniHon

•  Aimsofthestudy:!  HowtointegratetreemicrohabitatstothenextLFI?

"  Whichones?"  Reproducibility?"  TimeconsumpHon?"  ComparisonwithpreviousLFIandotherprogramms?

•  Steps:!  Bibliographicresearch!  AnalysisofEFImarteloscopesdata

!  Fieldexercises

!  Analysisoffieldexercises

!  ModelisaHonofecologicalvalueofforests

12

II–Treemicrohabitats•  Bibliographyresearch

Whichtreemicrohabitatsshouldweconsider?Why?!  Historic

o  2000’s:beginningofinteresto  2000-...:diffentpublicaHons

(Larrieu,Winter,Lachat,Bütler,Müller...)o  2014:Larrieu’sthesiso  2013-2016:project«Integrat+»byEFI

!  Treemicrohabitatslist

o  Method:SelecHonoftreemicrohabitatsinli\erature"  RespectoftreemicrohabitatdefiniHon"  EuropeantemperateandMediteraneancontext

o  Results:Listof76microhabitats 13

II–Treemicrohabitats•  Bibliographyresearch

!  Treemicrohabitatsecologicalhierarchy

o  Methodo  Results

14

II–Treemicrohabitats•  EcologicvaluecalulaHon:

!  EFImethod

!  R.Bütlermethod

!  Test1(T1)method

𝐸𝐹𝐼𝑖 =&𝑛𝑖,𝑗 × 𝑠𝑐𝑜𝑗 × (𝑠𝑐𝑎𝑗 + 𝑑𝑣𝑝𝑗 )𝑗

𝑇𝑒𝑠𝑡1𝑖 = 𝑚𝑖,𝑗 × , 𝑛𝑖,𝑗 𝑗

15

II–Treemicrohabitats•  AnalysisofEFImarteloscopesdata

Whichtreemicrohabitatscouldwereallyobserveinforest?

!  Frequenceanalysis:meanoftreemicrohabitatnumberperhectar

!  Treemicrohabitats’percentageof

ecologicalvalueofthestand

!  Group

16

II–Treemicrohabitats•  AnalysisofEFImarteloscopesdata

Onwhichtreesshouldweobservetreemicrohabitats?

!  Statusoftrees

!  Diameteroftrees

17

II–Treemicrohabitats

•  Fieldexercises

!  ReproducHonofEFIinventory(LFITest)o  SimilarscondiHons:

"  Withoutfoliage"  NoHmelimit"  Binoculars

o  Similartreemicrohabitatscatalogue:someinaddiHonandpossibleconversion

o  2quartersofEFImarteloscope

!  Fieldteamexerciseo  DifferentcondiHons

"  Foliage"  Timelimit"  With/withoutbinoculars

o  Similartreemicrohabitatscatalogue:someinaddiHonandpossibleconversion

o  20treesin2parcours:14+6,choosenbecauseoftheirnumberoftreemicrohabitats

o  DiameteresHmaHonexercise

18

II–Treemicrohabitats•  Analysisoffieldexercises

!  ReproducHonofEFIinventory(LFITest)DoweobservethesamemicrohabitatsthanEFI?WhichcanbedifficulHes?WhichcriteriacanweaddtoimprovedefiniHonsandassessmentmethod?

D i am e t e raverage

Quarter4 Quarter2 Totalnb % nb % nb %

3-9cm 12 80 79 80 91 80≥10cm 3 20 20 20 23 20total 15 100 99 100 114 100DiamètredescavitésdenutriCondespics

19

II–Treemicrohabitats•  Analysisoffieldexercises

!  FieldteamexerciseWhichtreemicrohabitatobservaHonarereproducible?WhichfactorscaninfluenceobservaHons?

o  Method"  ShannonIndex

𝑆= − ∑𝑖↑▒𝑝↓𝑖 × ln 𝑝↓𝑖    with 𝑝↓𝑖 = 𝑛↓𝑖 /𝑁 

"  Rightanswerpercentage %↓𝑟𝑖𝑔ℎ𝑡 𝑎𝑛𝑠𝑤𝑒𝑟 = ∑𝑖↑▒[( 𝑛↓𝑖 − 𝑛↓0 )=0]/𝑁 ×100

"  Wilcoxon’stestoneffects:

"  H0:average1=average2"  p-value<0.05=H0rejected

"  QualitaHveanalysisontreemicrohabitats

Stammbruch 118 133BD 1 1FS 0 1PK 1 0CD 0 1FG 1 1MB 1 0RF 0 1LFITest 0 1

20

II–Treemicrohabitats•  Analysisoffieldexercises

!  FieldteamexerciseWhichtreemicrohabitatobservaHonarereproducible?WhichfactorscaninfluenceobservaHons?

o  Learningeffect:group1andgroup2comparison

ButdiffercencesalwaysinthesamedirecHon,contrarytohypoteHcalconsequencesoflearningeffectNolearningeffectforthisexercise

Wilcoxon’stest:MeannumberofdendromicrohabitatssignificaHvelydifferentMeanpercentageofrightanswersignificaHvelydifferentwhenreferenceanswerisnullMeanpercentageofrightanswernotsignificaHvelydifferentwhenreferenceanswerisnotnull

21

II–Treemicrohabitats•  Analysisoffieldexercises

!  FieldteamexerciseWhichtreemicrohabitatobservaHonsarereproducible?WhichfactorscaninfluenceobservaHonsandtheirreproducibility?

o  Binocularseffect Nobinocularseffect

o  Timeeffect NoHmeeffectN.B:Inaverage,82%ofobservedtreemicrohabitatshavebeenseenduringthefirst5minutes.C/C:Thereareanylearningorbinoculareffectduringthisexercise

Wecancompareallobservatorstogether. 22

II–Treemicrohabitats•  Analysisoffieldexercises

!  FieldteamexerciseWhichtreemicrohabitatobservaHonsarereproducible?WhichfactorscaninfluenceobservaHonsandtheirreproducibility?

23

II–Treemicrohabitats•  Analysisoffieldexercises

!  FieldteamexerciseWhichtreemicrohabitatobservaHonsarereproducible?WhichfactorscaninfluenceobservaHonsandtheirreproducibility?

24

II–Treemicrohabitats•  Analysisoffieldexercises

!  FieldteamexerciseWhichtreemicrohabitatobservaHonsarereproducible?WhichfactorscaninfluenceobservaHonsandtheirreproducibility?

Moosdeckungsgrad107 79 118 104 112 102 89 94 95 96 132 145 133 98BD 1 6 0 1 1 1 6 6 6 1 5 1 3 0FS 3 5 2 0 1 1 6 6 6 1 0 0 0 0PK 3 6 3 3 2 2 6 6 6 3 3 3 0 NACD 3 5 4 1 1 1 6 6 4 1 4 1 3 0FG 2 4 1 1 1 1 6 6 3 2 1 1 1 0MB 1 4 1 1 1 1 6 5 5 2 1 1 3 0RF 2 4 2 1 2 1 6 6 5 1 3 1 1 0LFITest 3 3 3 1 1 3 2 3 3 3 3 1 1 3

25

Insektengallerien 145133

BD 0 1FS 0 0PK 0 0CD 0 0FG 1 0MB 0 1

RF 0 0LFITest 0 1

26

II–Treemicrohabitats•  Analysisoffieldexercises

!  FieldteamexerciseWhichtreemicrohabitatobservaHonsarereproducible?WhichfactorscaninfluenceobservaHonsandtheirreproducibility?

Dendromicrohabitatsnonprésentdanslepeuplement Dendromicrohabitatssansconclusionpossibleseffetobservateurstropimportants

flutes dendrothelmestrousd'insectes fentes

champignonsautresquedespolyporespérennes gourmandsMyxomycetes balaisdesorcière

Nidd'invertébrés loupescouléedesève Chancresdécomposés

taillis lichensgui nids couléesderésine

Dendromicrohabitatsquinécessitent uneamélioraCondeladéfin iCon Dendromicrohabitatsquinécessite

uneformaConsupplémentaire dendrothelmes cavitésracinaires

galeriesd'insectes dendrothelmes brisuresdelacouronne

regroupertouteslescatégories couronnesecondaire cassuredutronc décollement d'écorceformantdesabris branchesmortes regroupertouteslesdimensions

polyporespérennes fairedescatégoriesdenombre recouvrementparlamousse recouvrementparleslianes

Dendromicrohabitatsdifficilementidentifiables

Dendromicrohabitatsmoyennementidentifiables

Dendromicrohabitatsfacilementidentifiables

cavitésdepics,provenantdebranches,naturelles

couronnessecondaires brisuresdelacouronne

cavitésdenutritiondespics(facilementquesurlesarbresmorts)

décollementd'écorceformantdesabris

cassuredutronccavitésracinaires branchesmortesgaleriesd'insectes polyporespérennes

branchesvertescassées recouvrementparlamousseplagesdeboissansécorce recouvrementparleslianes

FourchesRecouvrementdesarbres

mortsparl’écorce. Recouvrementparl’écorce

II–Treemicrohabitats•  ModelisaHonofecologicalvalueofforestsHowcanwecompareecologicalvaluecalculatedwithdatafromdifferentprotocoles?

Modèle Définition Nombrede

dendromicrohabitatsM0 ModèleavectouslesdendromicrohabitatsduprotocoleLFITest 62MI ModèlecomparableauprotocoleEFI 40MII ModèlecomparableauprotocoleLFI4etLFI3sanslegui 12MIII ModèlecomparableauprotocoleLFI1 7MIV Modèlecomparableauprotocole«Réservesforestières» 11MV ModèleavectouslesdendromicrohabitatsduprotocoleLFITestmaissans

distinctiondedimensions36

MVI Modèleaveclesdendromicrohabitats«surs»quantàleurreproductibilitéi.eceuxpouvantêtreidentifiablesdefaçonreproductiblesileurdéfinitionouleurenseignementestaméliorer(cfIV.C.5)

12

MethodR.Bütler MethodTest127

II–Treemicrohabitats•  ConclusionandproposiHon

28

29

Merciviel(r)male

Source:C.Düggelin

Source:C.Düggelin,U.-B.Brändli