Plant-bodeminteracties van exotische en areaal-uitbreidende planten

Maat: px

Weergave met pagina beginnen:

Download "Plant-bodeminteracties van exotische en areaal-uitbreidende planten"

Renée Rebecca van der Berg
6 jaren geleden
Aantal bezoeken:

1 Plant-bodeminteracties van exotische en areaal-uitbreidende planten Rutger Wilschut NECOV Themadag Exoten

2 Nieuwkomers in de Nederlandse flora - Exoten - Areaal-uitbreiders

3 Exoten - Door de mens (passief/actief) geïntroduceerd - Meestal intercontinentale introductie - Vaak fylogenetisch sterk verschillend van inheemse flora - Focus van wetenschappelijk onderzoek (invasion ecology)

4 Areaal-uitbreiders - Soorten die zich intracontinentaal (voornamelijk noordwaarts) uitbreiden en zich recentelijk gevestigd hebben in Nederland - Uitbreiding is natuurlijk (bijv. via rivieren) of door mensen gefaciliteerd (snelwegen/spoorlijnen) - Vaak verwant aan inheemse soorten - Nog weinig onderzoek aan gedaan

5 Invasieve soorten Een deel van de soorten die worden geïntroduceerd in een nieuw gebied neemt sterk toe in abundantie ten opzichte van de originele leefgebieden. Deze soorten vormen een bedreiging voor de inheemse biodiversiteit en veroorzaken veel economische schade.

6 Waarom worden sommige planten invasief in een nieuwe omgeving? Wat verandert er voor de plant in de nieuwe leefgebieden t.o.v. de oude leefgebieden?

7 Interacties in het originele leefgebied: planten leven niet op zichzelf Secondary consumers predators, parasitoids Primary consumers Seed eaters Primary producers Biomass, chemistry, structures Symbionts Pollinators Seed dispersers Active dispersal Shoot feeders Chewers Suckers Miners Pathogens Endophytes Predators, parasites of root feeders Passive dispersal Chewers Ectoparasites Root feeders Symbionts AM fungi N-fixers nutrients Detritus Chemistry Decomposers Active dispersal Endo-parasites pathogens Soil structure Engineers De Deyn & van der Putten TREE 2005

8 De interacties van exoten met bodemorganismen zijn minder sterk en de som van de interacties is neutraal of positief. Voor inheemse planten is deze som negatief. Enemy release hypothese Inheems Exoot - +/- Bodemorganismen Bodemorganismen > =/< bad guys good guys bad guys good guys

9 Waarom Amerikaanse vogelkers (Prunus serotina) Bospest werd

10 Zaailingsterfte in grond NL USA Packer and Clay Nature 2000 Reinhart et al Ecology Letters

Origin of isolates native range non-native range Seed source *** *** Eu Ziektesymptomen

11 USA NW-Europa Prunus serotina oorspronkelijke leefgebied: agressieve bodempathogenen % of seedlings with root rot % mortality of seedlings a b *** ** USA Origin of isolates native range non-native range Seed source *** *** Eu Ziektesymptomen Zaailingsterfte Prunus serotina nieuwe leefgebied: alleen milde bodempathogenen Reinhart et al. New Phytologist 2010

12 1 2 Pythiums gerelateerd aan Prunus serotina: 1. Agressief virulente soorten: alleen in USA 2. Milde soorten: USA + EU Reinhart et al. New Phytologist 2010

13 Plantenetende nematoden Aantal herbivore nematoden Relatief bodemeffect Exoten/areaaluitbreiders Range Exotics expanders Inheemse planten Bron: Engelkes et al. 2008, Nature * Areaaluitbreiders Exoten/areaal-uitbreiders Inheemse Inheemse planten planten Bron: Morriën et al. 2011, OIKOS

14 Evolutionair gevolg van bevrijding van pathogenen en herbivoren: minder energie nodig voor defensie meer energie voor groei: sterker competitief vermogen Groei Verdediging Groei Verdediging Inheems Exoot

15 Sommige exotische soorten worden wel onderdrukt: biotische resistentie Zwakke suppressie Sterke suppressie

Fylogenetische ongelijkheid als voorspeller van invasie-potentie - Exotische soorten die fylogenetisch gerelateerd zijn aan inheemse planten hebben een grotere kans op ondrukking

16 Fylogenetische ongelijkheid als voorspeller van invasie-potentie - Exotische soorten die fylogenetisch gerelateerd zijn aan inheemse planten hebben een grotere kans op ondrukking (biotische resistentie) - Exotische soorten die geen nauwe verwanten hebben in de inheemse flora hebben een grote kans om invasief te worden, mits ze goed gedijen in lokale abiotische omstandigheden.

17 Plantgrootte en abundatie Bodemeffect Blijven invasieve soorten invasief? Introductie Enemy release Booming phase Increased competitive ability Jaren sinds introductie Tijd sinds introductie Bust phase Enemies introduced/evolving Diez et al Ecology Letters Van der Putten 2012 AREES

ondergrondse antagonisten en mutualisten kunnen de

18 Belangrijk verschil tussen areaal-uitbreidende soorten en exoten versus Bovengrondse en ondergrondse antagonisten en mutualisten kunnen de uitbreiding van in potentie volgen; alleen met een andere snelheid

19 Niet alle soorten verplaatsen zich met dezelfde snelheid Groen: gedocumenteerd Rood: goed gedocumenteerd Blauw: zeer goed gedocumenteerd European Environment Agency

20 Bodemorganismen kunnen de uitbreidingssnelheid van planten slecht bijhouden Bevrijding van pathogenen - Bouwen interacties zich op dezelfde manier op in de noordelijke gebieden? - Ontstaan er nieuwe interacties tussen areaaluitbreiders en de inheemse bodemfauna?

21 Zijn zuidelijke en noordelijke gemeenschappen rond planten hetzelfde? Collecties rondom planten langs een transect van Noord- naar Zuid-Europa ( ): Phyllosfeer: Insectengemeenschap Bacteriegemeenschap Rhizosfeer: Nematodegemeenschap Bacteriegemeenschap Schimmelgemeenschap

Benadering In het ERC-project bestuderen we de ondergrondse en bovengrondse interacties van areaal-uitbreidende planten en verwante inheemse

22 Benadering In het ERC-project bestuderen we de ondergrondse en bovengrondse interacties van areaal-uitbreidende planten en verwante inheemse soorten (7 soortparen). Areaal-uitbreider: Centaurea stoebe Algemene verwant: Centaurea jacea Nieuw gekoloniseerd Oorspronkelijk Oorspronkelijk

23 Ook areaal-uitbreiders zonder verwante inheemse soorten worden bestudeerd Snelle uitbreiding van Kamferalant (Dittrichia graveolens) in Nederland

24 Hypothese: Naar het noorden toe hebben areaaluitbreidende planten steeds minder boven- en ondergrondse interacties

25 Subproject Opbouw van multitrofe plant-bodeminteracties in de recent gekoloniseerde gebieden Plant Microorganismen Top-down controle Worteletende nematode

26 Inheems C. Jacea G. molle A-U C. stoebe G. pyrenaicum Plant Plant Top-down controle Wortel-etende nematode Microorganismen Microorganismen Top-down controle Wortel-etende nematode

27 Conclusies - Bevrijding van bodemorganismen kan leiden tot invasiviteit. - Niet alle exoten worden invasief; dit heeft onder andere te maken met verwantschap met de inheemse plantensoorten. - Bodemorganismen kunnen over tijd bijdragen aan onderdrukking van exotische soorten. - Het onderhouden van gezonde bodemgemeenschappen zou daarom wellicht bij kunnen dragen aan een betere bestrijding van en resistentie tegen exoten!

28 Met dank aan: Begeleider/Promotor Wim van der Putten ERC-team Olga Kostenko Kadri Koorem Basten Snoek Stefan Geisen Kelly Ramirez Marta Manrubia Freddy ten Hooven Carolin Weser Janneke Bloem Debbie van Raaij Stijn Schreven

Vergelijkbare documenten

Weerbaarheid Wietse de Boer NIOO-KNAW (Microbiële Ecologie) WUR (Bodemkwaliteit)

Weerbaarheid Wietse de Boer NIOO-KNAW (Microbiële Ecologie) WUR (Bodemkwaliteit) E-mail:w.deboer@nioo.knaw.nl Ziekteverwekkers Actoren Activiteit / Mechanisme Gevolg Duur Ziekteverwekkers Indringers Verstoring