Factors Associated with Alien Plants Transitioning from Casual, to Naturalized, to Invasive


†Current address: Department of Ecology and Environmental Science, Climate Impacts Research Centre, Umeå University, SE-98107, Abisko, Sweden (from October 2008, Research Group of Plant and Vegetation Ecology, University of Antwerp, Belgium), email ann.milbau@ua.ac.be


Abstract: To explain current plant invasions, or predict future ones, more knowledge on which factors increase the probability of alien species becoming naturalized and subsequently invasive is needed. We created a database of the alien plants in seminatural habitats in Ireland that included data on taxonomy, invasive status, invasion history, distribution, and biological and ecological plant characteristics. We used information from this database to determine the importance of these factors in increasing the ability of species to become naturalized and invasive. More specifically, we used two multiple logistic regressions to identify factors that distinguish naturalized from casual alien plant species and invasive from noninvasive, naturalized alien species. Clonal growth, moisture-indicator value, nitrogen-indicator value, native range, and date of first record affected (in order of decreasing importance) the probability of naturalization. Factors that distinguished invasive from noninvasive species were ornamental introduction, hermaphrodite flowers, pollination mode, being invasive elsewhere, onset of flowering season, moisture-indicator value, native range, and date of first record. Incorporation of phylogenetic information had little influence on the results, suggesting that the capacity of alien species to naturalize and become invasive evolved largely independently in several phylogenetic lineages. Whereas some of the variables were important for both transitions, others were only important for naturalization or for invasion. This emphasizes the importance of studying different stages of the invasion process when looking for mechanisms of becoming a successful invasive plant, instead of simply comparing invasive with noninvasive alien species. Our results also suggest that a combination of species traits and other variables is likely to produce the most accurate prediction of invasions.


Resumen: Para entender las invasiones actuales de plantas, o predecir las futuras, se requiere más conocimiento de los factores que incrementan la probabilidad de que las especies exóticas se transforman en naturalizadas y subsecuentemente en invasoras. Creamos una base de datos de plantas exóticas en hábitats seminaturales en Irlanda que incluyó datos de taxonomía, estatus invasor, historia de invasión, distribución y características biológicas y ecológicas. Utilizamos información de esta base de datos para determinar la importancia de estos factores en el incremento de la habilidad de las especies para transformarse en naturalizadas e invasoras. Más específicamente, utilizamos dos regresiones logísticas múltiples para identificar factores que diferencian a las especies exóticas casuales de las naturalizadas y a las naturalizadas invasoras de las no invasoras. El crecimiento clonal, el valor indicador de humedad, el valor indicador de nitrógeno, el rango de distribución nativo y la fecha del primer registro afectaron (en orden decreciente de importancia) la probabilidad de naturalización. Los factores que diferenciaron a las especies invasoras de las no invasoras fueron la introducción ornamental, flores hermafroditas, forma de polinización, que sean invasoras en otros sitios, comienzo de la época de floración, el valor indicador de humedad y la fecha del primer registro. La incorporación de información filogenético tuvo poca influencia sobre los resultados, lo que sugiere que la capacidad de las especies exóticas para naturalizarse y volverse invasoras evolucionó independientemente en varios linajes filogenéticos. Mientras que algunas de las variables fueron importantes para ambas transiciones, otras sólo fueron importantes para la naturalización o para la invasión. Esto enfatiza la importancia de estudiar las diferentes etapas del proceso de invasión cuando se buscan los mecanismos que llevan a una invasión exitosa, en lugar de la simple comparación de especies invasoras y no invasoras. Nuestros resultados también sugieren es probable que una combinación de atributos de las especies y otras variables genere una predicción más precisa de las invasiones.