NecoV 2012 Thema Wat maakt exoten invasief?

themadag exoten WEW/NecoV 2012 Thema “Wat maakt exoten invasief?”

Programma 9:30-10:00 10.00-10.15 10:15-10:45

10:45-11:15

11:15-11:45

11:45-12:15

12:15-13:30

13:30-14:00

14:00-14:30 14:30-15:00 15:00-15:30 15:30-16:00 16:00-17:30

inschrijvingen en ontvangst met koffie/thee Opening en welkomstwoord door gastheer en dagvoorzitter Rob Leuven (Nederlands Expertise Centrum Exoten) Elly Morrien - Nederlands Instituut voor Ecologie Nieuwkomers in de plantengemeenschap: Ondergrondse en bovengrondse interacties met klimaatgeïnduceerde areaaluitbreidende planten Lidewij Keser - Universiteiten Bern en Konstanz Rollen van klonale levensstrategieën en foerageergedrag van wortels in invasiviteit van plantensoorten Tanja Speek - Nederlands Instituut voor Ecologie Voorspellen invasiviteit uitheemse planten in Nederland: planteigenschappen, verloop in de tijd en maten van invasiviteit Pieter Boets - Universiteit Gent Invasieve macroinvertebraten in aquatische ecosystemen: hoe, waar en waarom? Lunch - Postersessie - Demonstratie ECO-SIM door Dirk Hilbers - Crossbill Guides - Presentatie Ambrosia app door Wiebe Lammers - Team invasieve exoten - 12.50-13.25 Rondleiding kassencomplex door Leon Lamers - Afdeling Milieubiologie, Radboud universiteit Diederik Strubbe - Universiteit Antwerpen Invasiesucces van halsbandparkieten (Psittacula krameri) in Europa: de rol van klimaat en natuurlijke vijanden Bart Nyssen - Unie van Bosgroepen Wat maakt ecosystemen invadeerbaar? Amerikaanse vogelkers in bossen. Hein van Kleef - Nederlands ExpertiseCentrum Exoten Beheren van invasiviteit – de ultieme preventie Theepauze Exotenparade door Leni Duistermaat, Marco Faasse, e.a. Afsluiting met borrel

Nieuwkomers in de plantengemeenschap: Ondergrondse en bovengrondse interacties met klimaatgeïnduceerde areaaluitbreidende planten Elly Morriën, Tim Engelkes, Annelein Meisner en Wim H. van der Putten Nederlands Instituut voor Ecologie (NIOO-KNAW) tel: +31 (0)317-473593, [email protected]

Door een warmer wordend klimaat breiden veel Europese plantensoorten hun areaal uit in noordelijke richting. Zulke areaaluitbreiders kunnen een deel van hun natuurlijke vijanden kwijtraken tijdens het verbreidingsproces. Dit kan een voordeel opleveren ten opzichte van inheemse planten die wel last hebben van natuurlijke vijanden. Dit voordeel heeft tot gevolg dat areaaluitbreidende soorten in hun nieuwe areaal talrijk worden, soms zich ontwikkelend tot een plaag (Morriën et al. 2010). Met een experiment hebben we genusparen van nauw verwante exotische en inheemse plantensoorten vergeleken op een grond waar ze al eerder groeiden en een grond waar eerder andere planten op stonden. In de helft van het experiment werden de planten ook nog blootgesteld aan twee bovengrondse generalistische herbivore insectensoorten. Deze opzet maakte het mogelijk om alle plantensoorten bloot te stellen aan de individuele en gecombineerde effecten van bodemorganismen en bovengrondse herbivorie. We vonden dat areaaluitbreiders slechts beperkt gereduceerd werden in groei door de herbivoren terwijl de inheemse plantensoorten sterk negatief werden beïnvloed door de generalistische herbivoren (Engelkes et al. 2008). Areaaluitbreiders groeiden even goed op grond van zichzelf als op grond van andere plantensoorten. Echter, inheemse planten groeiden veel slechter op eigen grond dan op grond van anderen. Dit kan mede verklaard worden doordat areaaluitbreidende planten minder aantrekkelijk bleken voor plantenparasitaire nematoden in de grond (Morrien et al. 2011a). Ook bleken inheemse plantensoorten grotere verschillen te vertonen in schimmel- en bacteriesamenstelling van de eigen tegenover vreemde grond dan het geval was bij areaaluitbreidende plantensoorten. De gevoeligheid van planten voor bovengrondse herbivorie was niet gecorreleerd met de pathogeengevoeligheid in de bodem. Wel telden boven- en ondergrondse effecten lineair op als beide behandelingen gecombineerd werden. Dit betekent dat de sterkte van het effect van de insecten niet indicatief is voor de sterkte van het effect van de bodemorganismen op hun gastplant, maar dat de effecten wel optelbaar zijn (Morriën et al. 2011b). Onze conclusie is dat areaaluitbreiders zowel bovengronds als in de bodem een voordeel hebben ten opzichte van nauw verwante inheemse plantensoorten. Referenties: Engelkes, T., Morriën, E., Verhoeven, K.J.F., Bezemer, T.M., Biere, A., Harvey, J.A., McIntyre, L.M., Tamis, W.L.M., Van der Putten, W.H. 2008. Successful range-expanding plants experience less above-ground and below-ground enemy impact. Nature 456:7224, 946-948. Morriën, E., Engelkes, T., Macel, M. Meisner, A., Van der Putten, W.H. 2010. Climate change and invasion by intracontinental range-expanding exotic plants: the role of biotic interactions. Annals of Botany, 105: 843848. Morriën, E., Duyts, H., Van der Putten, W.H. 2011a. Effects of native and exotic range-expanding plant species on taxonomic and functional composition of nematodes in the soil food web. OIKOS, 121: 181-190. Morriën, E., Engelkes, T., Van der Putten, W.H. 2011b. Additive effects of aboveground polyphagous herbivores and soil feedback in native and range-expanding exotic plants. Ecology, 92: 1344-1352.

Rollen van klonale levensstrategieën en foerageergedrag van wortels in invasiviteit van plantensoorten Lidewij Keser Universiteiten Bern en Konstanz

Klonaliteit Invasiviteit van plantensoorten kan deels worden verklaard door een aantal van hun eigenschappen. Binnen de uitheemse planten in verschillende flora in de wereld, zijn diegenen die zich vegetatief kunnen vermeerderen (klonale planten) regelmatig het meest invasief. Het is echter niet duidelijk welke aspecten van klonaliteit de invasiviteit van deze soorten bepalen. We hebben via een database-analyse bekeken welke morfologische klonale planteigenschappen (bijvoorbeeld jaarlijkse rametproductie, de afstand tussen moeder- en dochterramets) positief gecorreleerd zijn aan invasiviteit. Foerageergedrag van wortels In respons op heterogeniteit in bodemnutrienten kunnen planten hun wortelmorfologie aanpassen, bijvoorbeeld door het relatief verhogen van wortellengte of het verlagen van de worteldiameter in zones met verhoogde nutrientbeschikbaarheid. Klonale planten kunnen daarnaast ook nieuwe ramets plaatsen in deze nutrientrijke zones. Van dit zogenaamde ‘fourageergedrag’ wordt aangenomen dat het planten helpt bij het opnemen van nutrienten uit de bodem en daarmee plantengroei en –overleving stimuleert. Het is nog onduidelijk of de soortspecifieke sterkte van de respons is gecorreleerd aan succes en invasiviteit van plantensoorten. Ik zal de resultaten presenteren van twee experimenten waarin we het foerageergedrag van invasieve en niet-invasieve plantensoorten met elkaar hebben vergeleken. In het eerste experiment hebben we gekeken naar foerageergedrag van klonale plantensoorten, in het tweede hebben we in meer detail gekeken naar het foerageergedrag van jonge planten.

Voorspellen invasiviteit uitheemse planten in Nederland: planteigenschappen, verloop in de tijd en maten van invasiviteit. Tanja Speek Nederlands Instituut voor Ecologie (NIOO-KNAW)

Om de mogelijkheden te onderzoeken van het voorspellen van invasief gedrag van exoten in Nederland heb ik de huidige uitheemse planten bestudeerd die zich al hebben gevestigd in Nederland. Ik heb hierbij drie benaderingen gevolgd. De eerste benadering is een macro-ecologische. Ik heb de relatie onderzocht tussen eigenschappen van planten en hun invasiviteit. Als maat voor invasiviteit heb ik twee maten gebruikt: hoe wijdverspreid ze zijn in Nederland en of ze bij voorkomen vaak lokaal dominant zijn. Ik heb daarnaast een serie planteigenschappen verzameld en enkele andere factoren, zoals de tijd sinds introductie. De belangrijkste conclusie van mijn resultaten is dat de eigenschappen en factoren die samenhangen met invasiviteit duidelijk verschillen per maat voor invasiviteit. De tweede benadering is een experimentele. Ik heb onderzocht of uitheemse planten in Nederland na verloop van tijd afnemen in lokale dominantie onder toenemende druk van natuurlijke vijanden. Dit heb ik onderzocht door planten die variëren in tijd sinds introductie te onderwerpen aan een ‘plant-soil-feedback’ experiment. Dit heb ik aangevuld met gegevens over aantallen bekende pathogenen van de planten in deze regio. We konden geen overtuigend bewijs vinden voor het onderzochte patroon. Als derde benadering heb ik een bestaand test-systeem, de Weed Risk Assessment (WRA) getest op de Nederlandse exoten. Hierbij heb ik drie kwantitatieve maten voor invasiviteit gebruikt wijdverspreidheid in Nederland, toename hierin in de laatste vijftig jaar en lokale dominantie - en één kwalitatieve maat – voorkomen op een ‘black list’ in deze regio. Hieruit bleek dat de WRA het beste de kwalitatieve maat voorspelt. Ik bespreek de relevantie van mijn resultaten voor de toepassing ervan.

Invasieve macroinvertebraten in aquatische ecosystemen: hoe, waar en waarom? Pieter Boets, Koen Lock en Peter L.M. Goethals Laboratorium voor Milieutoxicologie en Aquatische Ecologie, Universiteit Gent Email: [email protected]

Gedurende de laatste tientallen jaren is de (on)vrijwillige verspreiding en introductie van aquatische invasieve soorten enorm toegenomen. De verdere verspreiding van invasieve soorten wordt vereenvoudigd door de connectie van rivieren, toenemende handel en de degradatie van ecosystemen. Veranderende milieuomstandigheden zoals een verbetering van de chemische waterkwaliteit of een daling in saliniteit van brakke polderwaterlopen heeft bijgedragen tot een succesvolle vestiging van verscheidene niet-inheemse macroinvertebraten in Vlaanderen. Dit fenomeen wordt vaak versterkt door intensieve internationale handel via scheepvaart en de natuurlijk lage diversiteit in brakke polderwaterlopen. In Vlaanderen worden vele grote rivieren gekarakteriseerd dor een hoge “biocontaminatie” wat duidt op een belangrijke aanwezigheid van invasieve soorten. Tot dusver zijn minstens 20 verschillende exotische macro-crustaceeën teruggevonden in Vlaanderen in zoete en licht brakke waterlopen. Labotesten en analyses van verzamelde veld data duiden erop dat exotische soorten wel degelijk een invloed hebben op inheemse soorten en dat ze een daling in de abundantie van de inheemse soorten kunnen veroorzaken. Intensieve monitoring campagnes in combinatie met data-gedreven modellering hebben hun nut al bewezen bij het verwerven van kennis over de impact die deze invasieve soorten kunnen veroorzaken. Daarenboven worden invasieve soorten beschouwd als nefast voor de ecologische waterkwaliteit via hun invloed op de biologische, chemische en fysische eigenschappen van het ecosysteem. Aangezien exotische soorten een dreigend en groeiend probleem vormen is het noodzakelijk om acties te ondernemen en een strengere wetgeving in te voeren aangaande ballast water en de introductie van nieuwe invasieve soorten om een verdere ecologische en economische schade te voorkomen.

Invasiesucces van halsbandparkieten (Psittacula krameri) in Europa: de rol van klimaat en natuurlijke vijanden. Diederik Strubbe Universiteit Antwerpen

Een van de meest opvallende niet-inheemse soorten in Europa is de halsbandparkiet (Psittacula krameri), die oorspronkelijk afkomstig is uit delen van Afrika en Azië. Sinds de jaren 60 hebben zich in Europa meerdere populaties gevestigd, en ondertussen komen er hier verschillende tienduizenden halsbandparkieten voor. In België, Nederland en Duitsland is de kaap van 10.000 vogels al gerond, in het Verenigd Koninkrijk leven er momenteel minstens 30.000 halsbandparkieten. Alhoewel er geen gebrek is aan hypothesen en mechanismen die het invasiesucces van soorten pogen te verklaren is het lang onduidelijk geweest welke factoren juist toelaten dat een subtropische vogel zoals de halsbandparkiet het zo goed doet in een (relatief) kouder Europa. In deze lezing zal ik aantonen dat klimaat, een gebrek aan natuurlijke vijanden en een associatie met mensen voor deze soort echter mogelijke verklaringen zijn. De zogenaamde ‘climate-matching’ hypothese postuleert dat soorten een hoger invasiesucces zullen hebben als ze geïntroduceerd worden in een gebied met een klimaat gelijkaardig aan dat van hun gebied van herkomst. Een gebrek aan natuurlijke vijanden (predators en/of parasieten) kan een soort toelaten om meer te investeren in overleving en reproductie, wat de kans op de vestiging van een levensvatbare populatie vergroot (de ‘enemy-release’ hypothese). Antropogene modificatie van natuurlijke habitats kan invasiesucces van niet-inheemse soorten verhogen door het creëren van ‘lege niches’, bv. omdat inheemse soorten niet langer kunnen overleven in door mensen gedomineerde habitats (de ‘human-activity’ hypothese). Door het vergelijken van de klimaatniche die de halsbandparkiet inneemt in zijn oorspronkelijk verspreidingsgebied met zijn Europese klimaatniche kan aangetoond worden dat er slechts een partiële niche overlap is. Het voorkomen van halsbandparkieten in het zuiden van Europa kan door een overeenkomst in klimaat verklaard worden, maar de populaties in noordwest Europa bevinden zich in voor halsbandparkieten eerder koud gebied. Dit wordt ondersteund door een analyse van het introductiesucces van halsbandparkieten: op koudere locaties sterven de populaties sneller uit dan in warmere delen van Europa. Dit effect wordt wel deels gecompenseerd door het feit dat de introductiekans hoger is op plaatsen waar veel mensen wonen. Dit komt hoogstwaarschijnlijk omdat er in meer stedelijke gebieden meer voedsel te vinden is voor de parkieten. Naast voedselbeschikbaarheid helpt ook het ontbreken van natuurlijke vijanden de halsbandparkiet om te overleven in gebieden die klimatologisch niet optimaal zijn. Het broedsucces van de vogels in Europa is gelijkaardig aan dat in India, maar waar in India ongeveer de helft van legsels verloren gaat aan predatie is er in Europa zo goed als geen nestpredatie. Wel is het zo dat de helft van de eieren niet uitkomt, mogelijk omdat de parkieten erg vroeg beginnen broeden (eind februari), en het dan mogelijk te koud is voor een goede ontwikkeling van de embryo’s. Samenvattend kan gezegd worden dat de halsbandparkiet zijn gedeeltelijke ‘climate mismatch’ kan compenseren door een gebrek aan natuurlijke vijanden en het grote voedselaanbod in stedelijke omgevingen. Mogelijk speelt ook de genetisch diversiteit van de populaties een rol. Genetisch meer diverse populaties zouden sneller aan de Europese omstandigheden moeten kunnen aanpassen, en dus sneller toenemen. Dat is het onderwerp van lopend onderzoek, en ik sluit af met enkele preliminaire resultaten hieromtrent.

Wat maakt ecosystemen invadeerbaar? Amerikaanse vogelkers in bossen. Bart Nyssen Unie van Bosgroepen

De verklaring voor het invasiesucces van invasieve exoten wordt meestal gezocht in eigenschappen of omstandigheden gebonden aan deze soorten. Daardoor lijkt het alsof het bijvoeglijk naamwoord ‘invasief’ een eigenschap is die aan ‘de exoot’ kleeft en deze soorten tot een gevaar voor onze ecosystemen maakt. Hetgeen strijdig is met de ‘tens rule’ (Williamson & Fitter 1996): 10 % van de exoten komt hier terecht, van deze soorten burgert 10% in waarvan dan weer 10% invasief wordt. Ter verklaring wordt in het geval van de Amerikaanse vogelkers meestal gewezen op een combinatie van ecologische strategieën (klimaat- en bodemvaag, vroege en veelvuldige zaadzetting, efficiënte verbreiding over lange afstanden). Eigenschappen die ook opgaan in haar oorsprongsgebied. Ook wordt veelvuldig de ‘enemy release hypothesis’ ter verklaring aangehaald (Keane & Crawley 2002). Onderzoek naar het inzetten van natuurlijke vijanden levert dan ook een schat aan informatie op aan inheemse organismen die met de vogelkers samenleven, waaronder een 250-tal geleedpotigen. Maar belangrijker nog: bij de invasie van ecosystemen door exoten zijn twee partijen betrokken: de invaderende partij: de invasieve exoot en de geinvadeerde partij: het ecosysteem. Aangezien de Amerikaanse vogelkers zich hier niet anders gedraagt dan in haar oorsprongsgebied roept dit de vraag op: Is er dan iets mis met onze ecosystemen? Het antwoord op deze vraag is op twee totaal verschillende wijzen weinig geruststellend: • Enerzijds zijn er de open en half-open vegetaties waarin vogelkers zich invasief gedraagt. Hier is vogelkers een soort die net als in Amerika de successie versnelt en zelfs als climaxsoort optreed. In New Jersey zijn er bijvoorbeeld duinreservaten die voor 80% en meer door vogelkers gedomineerd worden. Op de overgang van de rijke landbouwgronden in de Midwest naar de droge prairies komen vergelijkbare ecosystemen voor. • Anderzijds zijn er de bosecosystemen waarin de vogelkers zich invasief gedraagt. Ook hier is vogelkers een soort die de successie versnelt en ook in deze ecosystemen gedraagt de vogelkers zich hier niet anders dan daar. Alleen: de sterk verarmde pionier-bosecosystemen die onze zandgronden domineren komen daar slechts sporadisch voor. Van de Noordoost Amerikaanse bossen kunnen we leren dat wanneer in bossen op regenwater gevoede zandgronden in voldoende mate zaadbomen van opvolgersoorten voorkomen het aandeel vogelkers onder de 10% zakt en bij langdurige ongestoorde ontwikkeling onder de 1%. Voor de bosecosystemen stelt zich daarom de vraag: Waarom heeft de vogelkers het niet bij inburgeren gelaten en moest zij zo nodig invasief worden? Op deze vraag tracht de presentatie van Bart Nyssen ’Wat maakt ecosystemen invadeerbaar?’ een antwoord te geven.

Beheren van invasiviteit – de ultieme preventie Hein van Kleef, Rob Leuven Nederlands Expertisecentrum Exoten

In het huidige exotenbeheer en - beleid wordt alles in het werk gesteld om dreigende invasies te voorkomen via voor- en vroegtijdig ingrijpen. Ondanks de grote inspanning om te voorkomen dat schadelijke uitheemse soorten het land binnenkomen en talrijk worden, neemt het aantal invasies toe. De oorzaak daarvoor moet gezocht worden in het reactieve karakter van het huidige beleid: er wordt pas ingegrepen als een schadelijke exoot onderweg is of is waargenomen. Consequentie is dat veel nieuwe uitheemse soorten te laat worden opgemerkt. Eigenlijk is er behoefte aan een proactieve aanpak, waarbij ecosystemen worden beheerd op een wijze die invasies voorkomt. Daarbij is “Wat maakt exoten invasief?” een buitengewoon belangrijke vraag. Het antwoord op de vraag zou namelijk wel eens de sleutel kunnen zijn om te komen tot effectief en duurzaam exotenbeheer. Een groot aantal studies heeft laten zien dat inheemse soorten via concurrentie en andere biotische interacties een rol in spelen in het tegenhouden van invasies. Het mechanisme daarachter is dat reeds gevestigde soorten resources (bijv. voedingsstoffen) gebruiken, die daardoor niet beschikbaar zijn voor nieuwkomers. Nieuwe soorten, zoals net aangekomen exoten, hebben daardoor een gereduceerde kans zich te vestigen en minder middelen om tot dominantie te komen. Door verstoringen en veranderingen in de leefomgeving kunnen vrije niches ontstaan en komen resources beschikbaar voor plaagsoorten. Een preventief beheer begint dus met het herstellen van aangetaste ecosystemen en het voorkomen van onnodige verstoringen. Daarnaast is het van belang om ook tijdens uitvoering van natuur- en exotenbeheer vrije niches te voorkomen of zo snel mogelijk te vullen. In de praktijk blijkt dit (nog) niet te gebeuren. Beheer van invasiviteit bestaat uit het vullen van niches. Daarbij wordt gestreefd naar een maximaal gebruik van beschikbare resources. Dit kan worden bereikt door het faciliteren (of introduceren) van een selectie van inheemse soorten, die samen een groot deel van de beschikbare nicheruimte kunnen vullen. Bijvoorkeur zijn dit ook doelsoorten uit water- en natuurbeheer. Het beheer van invasiviteit is een veelbelovende manier van exotenbeheer. Op dit moment is het nog niet operationeel en vereist nog een aanzienlijke traject van kennis- en ervaringontwikkeling. Voor natuurbeheer, waterbeheer en wetenschap liggen op dit gebied spannende uitdagingen.