Experimental Assessment of the Water Quality Influence on the Phosphorus Uptake of an Invasive Aquatic Plant: Biological Responses throughout Its Phenological Stage

International audienceUnderstanding how an invasive plant can colonize a large range of environments is still a great challenge in freshwater ecology. For the first time, we assessed the relative importance of four factors on the phosphorus uptake and growth of an invasive macrophyte Elodea nuttallii (Planch.) St. John. This study provided data on its phenotypic plasticity, which is frequently suggested as an important mechanism but remains poorly investigated. The phosphorus uptake of two Elodea nuttallii subpopulations was experimentally studied under contrasting environmental conditions. Plants were sampled in the Rhine floodplain and in the Northern Vosges mountains, and then maintained in aquaria in hard (Rhine) or soft (Vosges) water. Under these conditions, we tested the influence of two trophic states (eutrophic state, 100 mu g.l(-1) P-PO43- and hypertrophic state, 300 mu g.l(-1) P-PO43-) on the P metabolism of plant subpopulations collected at three seasons (winter, spring and summer). Elodea nuttallii was able to absorb high levels of phosphorus through its shoots and enhance its phosphorus uptake, continually, after an increase of the resource availability (hypertrophic > eutrophic). The lowest efficiency in nutrient use was observed in winter, whereas the highest was recorded in spring, what revealed thus a storage strategy which can be beneficial to new shoots. This experiment provided evidence that generally, the water trophic state is the main factor governing P uptake, and the mineral status (softwater > hardwater) of the stream water is the second main factor. The phenological stage appeared to be a confounding factor to P level in water. Nonetheless, phenology played a role in P turnover in the plant. Finally, phenotypic plasticity allows both subpopulations to adapt to a changing environment

Aquatic macrophytes as bioindicators of carbon dioxide in groundwater fed rivers

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Phosphorus and nitrogen allocation in Aillum ursinum on an fluvial floodplain (Eastern France). Is there an effect of flooding history?

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Quelques conséquences de l'introduction de deux espèces de macrophytes, Elodea canadensis Michaux et Elodea nuttallii St. John, dans les écosystèmes aquatiques continentaux : exemple de la plaine d'Alsace et des Vosges du Nord (Nord-Est de la France)

L'introduction au XIXème et XXème siècle, de deux espèces d'élodées Elodea canadensis Michaux et Elodea nuttallii St. John, dans les cours d'eau du nord-est de la France, a induit des modifications dans la composition floristique et le fonctionnement des écosystèmes aquatiques. L'analyse comparative de la distribution géographique de ces deux hydrophytes dans les eaux calcaires (plaine d'Alsace) et acides (Vosges du Nord) a permis de préciser leur écologie. Après des phases successives d'expansion des deux espèces, celles-ci se sont intégrées dans les phytocénoses aquatiques. L'introduction dans les écosystèmes aquatiques d'Elodea canadensis et d'E. nuttallii a induit des phénomènes de compétition interspécifique, en faveur essentiellement d'Elodea nuttallii. Cette dernière apparaît comme l'espèce la plus compétitive dans les cours d'eau eutrophes de la plaine d'Alsace (aptitude à accumuler le phosphore, sensibilité moindre à l'azote ammoniacal). Les élodées peuvent réaliser une épuration biologique, mais provoquent, lors de leur décomposition, une eutrophisation secondaire des eaux en absence de faucardage

Variation of Transhexadecenoic Acid Content in Two Triazine Resistant Mutants of Chenopodium album and Their Susceptible Progenitor

Two atrazine resistant nutants of Chenopodium album L. and their susceptible progenitor were analyzed for lipid composition. In the phosphatidyldiacylglycerol the Δ3-trans-hexadecenoic acid (C16:1 trans) percentage was higher in the two resistant phenotypes. However, this difference appears later in the development of the leaves and is not clearly observed in young leaves and seedlings. Thus, the increase of the C16:1 trans during the leaf development of the resistant phenotypes is probably a secondary effect of the psbA mutation that arises in compensation for some photosynthesis deficiency. The significance of the lipid differences shown between the two resistant mutants is discussed in terms of whether they are responsible of the two different levels of herbicide resistance observed in the field

Quelques conséquences de l'introduction de deux espèces de macrophytes, Elodea canadensis Michaux et Elodea nuttallii St. John, dans les écosystèmes aquatiques continentaux : exemple de la plaine d'Alsace et des Vosges du Nord (Nord-Est de la France)

L'introduction au XIXème et XXème siècle, de deux espèces d'élodées Elodea canadensis Michaux et Elodea nuttallii St. John, dans les cours d'eau du nord-est de la France, a induit des modifications dans la composition floristique et le fonctionnement des écosystèmes aquatiques. L'analyse comparative de la distribution géographique de ces deux hydrophytes dans les eaux calcaires (plaine d'Alsace) et acides (Vosges du Nord) a permis de préciser leur écologie. Après des phases successives d'expansion des deux espèces, celles-ci se sont intégrées dans les phytocénoses aquatiques. L'introduction dans les écosystèmes aquatiques d'Elodea canadensis et d'E. nuttallii a induit des phénomènes de compétition interspécifique, en faveur essentiellement d'Elodea nuttallii. Cette dernière apparaît comme l'espèce la plus compétitive dans les cours d'eau eutrophes de la plaine d'Alsace (aptitude à accumuler le phosphore, sensibilité moindre à l'azote ammoniacal). Les élodées peuvent réaliser une épuration biologique, mais provoquent, lors de leur décomposition, une eutrophisation secondaire des eaux en absence de faucardage

LES PROLIFÉRATIONS VÉGÉTALES AQUATIQUES EN FRANCE : CARACTÈRES BIOLOGIQUES ET ÉCOLOGIQUES DES PRINCIPALES ESPÈCES ET MILIEUX PROPICES. I. BILAN D’UNE SYNTHÈSE BIBLIOGRAPHIQUE.

La gestion des milieux aquatiques touchés par des proliférations végétales rencontre de nombreuses difficultés liées à l’appréciation des déséquilibres induits. Parmi celles-ci figure l’évaluation de l’intensité des phénomènes, tant à l’échelle spatiale que temporelle, et celle des nuisances qui réduisent la satisfaction des usages. Un inventaire des principaux groupes de végétaux concernés, considérés comme des « espèces à risque de prolifération » a été dressé après examen de divers constats recensés sur le territoire français. Ce sont notamment des macro-algues, des cyanobactéries, des phanérogames hydrophytes autochtones comme Ranunculus sp., Potamogeton sp., Myriophyllum sp., Ceratophyllum sp., Lemna sp., et des hydrophytes introduits comme Elodea sp., Lagarosiphon sp., Ludwigia sp., Myriophyllum aquaticum, certains hélophytes et deux espèces rivulaires exotiques (Fallopia japonica et Impatiens glandulifera). Leurs potentialités importantes de développement et de propagation s’expliquent par leurs stratégies biologiques, dont certaines adaptations morphologiques et physiologiques et divers moyens de multiplication végétative. Les milieux propices aux proliférations présentent des conditions environnementales particulières : fort éclairement souvent lié à une faible profondeur et à un échauffement des eaux, conditions hydrologiques stables, minéralisation moyenne à forte, niveau trophique souvent élevé. La conjonction de ces deux composantes (espèce à risque et milieu propice), crée ainsi les conditions d’une prolifération et définit des situations à risque minimal ou maximal. Ces connaissances concourent à une meilleure définition des situations de risque de prolifération et peuvent fournir des informations utiles quant aux conditions et aux limites d’application des techniques de gestion et de contrôle de ces phénomènes