Biological Invasion Theories: Merging Perspectives from Population, Community and Ecosystem Scales
Olivier Chabrerie
1, *
François Massol
2
Benoit Facon
3
Romain Thevenoux
4, 5
Manon Hess
6, 7, 8
Romain Ulmer
1
Jelena H. Pantel
9
Julie Braschi
6, 10
Laurent Amsellem
11
Sylvie Baltora-Rosset
1
Aurélie Tasiemski
2
Frédéric Grandjean
12
Patricia Gibert
13
Matthieu Chauvat
14
Laurence Affre
6
Gabrielle Thiébaut
15
Frédérique Viard
16
Estelle Forey
14
Laurent Folcher
4
Thomas Boivin
17
Elise Buisson
6
David M. Richardson
18
David Renault
15, 19
*
Corresponding author
Olivier Chabrerie 1
Correspondent author
François Massol 2
Author
Benoit Facon 3
Author
Romain Thevenoux 4, 5
Author
Manon Hess 6, 7, 8
Author
Romain Ulmer 1
Author
Jelena H. Pantel 9
Author
Julie Braschi 6, 10
Author IdHAL : julie-braschi ORCID : https://orcid.org/0000-0002-0710-713X
Laurent Amsellem 11
Author
Sylvie Baltora-Rosset 1
Author
Aurélie Tasiemski 2
Author
Frédéric Grandjean 12
Author
Patricia Gibert 13
Author
Matthieu Chauvat 14
Author
Laurence Affre 6
Author IdHAL : laurence-affre
Gabrielle Thiébaut 15
Author
Frédérique Viard 16
Author IdHAL : frederique-viard ORCID : https://orcid.org/0000-0001-5603-9527
Estelle Forey 14
Author
Laurent Folcher 4
Author
Thomas Boivin 17
Author
Elise Buisson 6
Author IdHAL : elise-buisson ORCID : https://orcid.org/0000-0002-3640-8134
David M. Richardson 18
Author
David Renault 15, 19
Author
1
EDYSAN - Ecologie et Dynamique des Systèmes Anthropisés (Université Picardie Jules Verne Amiens France - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : FRE3498 (France)
- UPJV - Université de Picardie Jules Verne (Chemin du Thil - 80000 Amiens - France)
2
CIIL - Centre d’Infection et d’Immunité de Lille (CIIL) - INSERM U1019 - UMR 9017 (1 Rue du Professeur Calmette - Lille Cedex - 59019 - BP 245 - France)
- Université de Lille : UMR9017 (Lille - France)
- INSERM - Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale : U1019 (101, rue de Tolbiac, 75013 Paris - France)
- CHRU Lille - Centre Hospitalier Régional Universitaire [Lille] : U1019 (2, avenue Oscar Lambret - 59037 Lille Cedex - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR9017 (France)
- Institut Pasteur de Lille : UMR8204 (1 Rue du Professeur Calmette - Lille Cedex - 59019 - France)
- RIIP - Réseau International des Instituts Pasteur (25, rue du Dr Roux 75724 Paris Cedex 15 - France)
3
UMR PVBMT - Peuplements végétaux et bioagresseurs en milieu tropical (Faculté des Sciences et techniques - Université de La Réunion 15 avenue René Cassin CS92003 97744 Saint-Denis Cédex 9 pour le Cirad Station de Ligne-Paradis - 7 chemin de l'IRAT - 97410 Saint-Pierre - Réunion)
- Cirad - Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement : UMR53-2009 (Siège 42, rue Scheffer 75116 Paris - France)
- IRD - Institut de Recherche pour le Développement (Siège Le Sextant 44, bd de Dunkerque CS 90009 13572 Marseille cedex 02 - France)
- INRA - Institut National de la Recherche Agronomique : USC1424 (France)
- UR - Université de La Réunion : UMRC53 (15, avenue René Cassin - CS92003 -97744 Saint Denis Cedex 9 - Réunion)
4
ANSES - Agence nationale de sécurité sanitaire de l'alimentation, de l'environnement et du travail (14 rue Pierre et Marie Curie
94701 MAISONS-ALFORT Cedex - France)
5
IGEPP - Institut de Génétique, Environnement et Protection des Plantes (Domaine de la Motte au Vicomte BP 35327
35653 Le Rheu - France)
- INRA - Institut National de la Recherche Agronomique : UMR1349 (France)
- UR1 - Université de Rennes 1 : UMR1349 (2 rue du Thabor - CS 46510 - 35065 Rennes cedex - France)
- UNIV-RENNES - Université de Rennes (France)
- AGROCAMPUS OUEST : UMR1349 (Institut Supérieur des Sciences Agronomiques, Agroalimentaires, Horticoles et du Paysage - 65, rue de St Brieuc - CS 84215 - 35042 Rennes cedex - France)
6
IMBE - Institut méditerranéen de biodiversité et d'écologie marine et continentale (Aix Marseille Université, Campus Etoile, Faculté St-Jérôme case 421 Av. . escadrille Normandie-Niemen 13397 MARSEILLE CEDEX 20 - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR7263 (France)
- Institut de recherche pour le développement [IRD] : UMR237 : UMR7263 (France)
- AMU - Aix Marseille Université : UMR7263 (Aix-Marseille Université Jardins du Pharo 58 Boulevard Charles Livon 13284 Marseille cedex 7 - France)
- AU - Avignon Université : UMR7263 (74 rue Louis Pasteur - 84 029 Avignon cedex 1 - France)
7
Institut de recherche pour la conservation des zones humides méditerranéennes (Tour du Valat, Le Sambuc, 13200 Arles, France - France)
8
NGE-GUINTOLI (Saint-Etienne du Grès, Parc d’activités de Laurade – BP22, 3156 Tarascon, Cedex, France - France)
9
Department of Computer Science, Mathematics, and Environmental Science, The American University of Paris (6 rue du Colonel Combes, 75007 Paris, France - France)
10
Naturalia-Environnement (20 Rue Lawrence Durrell, BP 31285, 84911 Avignon Cedex 9, France - France)
11
Evo-Eco-Paléo - Évolution, Écologie et Paléontologie (Evo-Eco-Paleo) - UMR 8198 (Batiment SN2, Cité Scientifique - 59655 Villeneuve d'Ascq - France)
- Université de Lille : UMR8198 (Lille - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR8198 (France)
12
EBI - Ecologie et biologie des interactions (Bât. Biologie/Géologie 1er étage 40 Av du recteur Pineau 86022 POITIERS CEDEX - France)
- Université de Poitiers (15, rue de l'Hôtel Dieu - 86034 Poitiers Cedex - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR7267 (France)
13
LBBE - Laboratoire de Biométrie et Biologie Evolutive - UMR 5558 (43 Bld du 11 Novembre 1918 69622 VILLEURBANNE CEDEX - France)
- UCBL - Université Claude Bernard Lyon 1 (43, boulevard du 11 novembre 1918, 69622 Villeurbanne cedex - France)
- Université de Lyon (92 rue Pasteur - CS 30122, 69361 Lyon Cedex 07 - France)
- Inria - Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Domaine de Voluceau Rocquencourt - BP 105 78153 Le Chesnay Cedex - France)
- VAS - VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (Université de Lyon, VetAgro Sup, 69280 Marcy l'Etoile (campus vétérinaire); Université de Clermont, VetAgro Sup, 63370 Lempdes (campus agronomique) - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR5558 (France)
14
ECODIV - Étude et compréhension de la biodiversité (Bâtiment Blondel 1ère étage, Place Emile Blondel, F-76821 Mont Saint Aignan Cedex - France)
- UNIROUEN - Université de Rouen Normandie : EA 1293 (1, rue Thomas Becket 76821 Mont-Saint-Aignan Cedex - France)
- NU - Normandie Université (Esplanade de la Paix - CS 14032 - 14032 Caen Cedex 5 - France)
15
ECOBIO - Ecosystèmes, biodiversité, évolution [Rennes] (Bâtiment 14 - Université de Rennes 1 - Campus de Beaulieu - CS 74205 - 35042 Rennes Cedex - France - France)
- UR1 - Université de Rennes 1 (2 rue du Thabor - CS 46510 - 35065 Rennes cedex - France)
- UNIV-RENNES - Université de Rennes (France)
- INEE - Institut Ecologie et Environnement (3 rue Michel-Ange, 75794, Paris cedex 16, France - France)
- OSUR - Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (263 avenue du Général Leclerc - 35042 Rennes cedex - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR6553 (France)
16
AD2M - Adaptation et diversité en milieu marin (Place Georges Teissier - BP 74 29682 ROSCOFF CEDEX - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR 7144 (France)
- SBR - Station biologique de Roscoff (Place Georges Teissier - BP 74 29682 ROSCOFF CEDEX - France)
- SU - Sorbonne Université (21 rue de l’École de médecine - 75006 Paris - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : FR2424 (France)
17
URFM 629 - Ecologie des Forêts Méditerranéennes [Avignon] (Domaine Saint Paul, Site Agroparc, F-84914 Avignon - France)
- INRA - Institut National de la Recherche Agronomique : UR629 (France)
18
Centre for Invasion Biology, Department of Botany and Zoology, Stellenbosch University (Matieland 7602, South Africa - South Africa)
19
IUF - Institut Universitaire de France (Maison des Universités 103 Boulevard Saint-Michel 75005 Paris - France)
- M.E.N.E.S.R. - Ministère de l'Education nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche (1 rue Descartes - 75231 Paris cedex 05 - France)
Abstract : Biological invasions have reached an unprecedented level and the number of introduced species is still increasing worldwide. Despite major advances in invasion science, the determinants of success of introduced species, the magnitude and dimensions of their impact, and the mechanisms sustaining successful invasions are still debated. Empirical studies show divergent impacts of nonnative
populations on ecosystems and contrasting effects of biotic and abiotic factors on the dynamics of non-native populations; this is hindering the emergence of a unified theory of biological invasions. We propose a synthesis that merges perspectives from population, community, and ecosystem levels. Along a timeline of ecosystem transformation driven by nonnative species, from historical to human-modified ecosystems, we order invasion concepts and theories to clarify their chaining and relevance during each step of the invasion process. This temporal sorting of invasion concepts shows that each concept is relevant at a specific stage of the
invasion. Concepts and empirical findings on non-native species may appear contradictory. However, we suggest that, when mapped onto an invasion timeline, they may be combined in a complementary way. An overall scheme is proposed to summarise the theoretical dynamics of ecosystems subjected to invasions. For any given case study, this framework provides a guide through the maze of theories and should help choose the appropriate concepts according to the stage of invasion.
Document type :
Preprints, Working Papers, ...
Domain :
Complete list of metadatas
https://hal-amu.archives-ouvertes.fr/hal-02345539
Contributor : Michelle Leydet <>
Submitted on : Monday, November 4, 2019 - 3:30:32 PM
Last modification on : Wednesday, October 21, 2020 - 3:40:46 AM
Long-term archiving on: : Wednesday, February 5, 2020 - 8:06:09 PM
Contributor : Michelle Leydet <>
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Last modification on : Wednesday, October 21, 2020 - 3:40:46 AM
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Chabrerie et al Biological Rev...
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- HAL Id : hal-02345539, version 1
- DOI : 10.20944/preprints201910.0327.v1
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Citation
Olivier Chabrerie, François Massol, Benoit Facon, Romain Thevenoux, Manon Hess, et al.. Biological Invasion Theories: Merging Perspectives from Population, Community and Ecosystem Scales. In press. ⟨hal-02345539⟩
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