Faculteit Bio-ingenieurswetenschappen

Academiejaar 2014-2015

Biologische controle van eikenmeeldauw door

lieveheersbeestjes en interacties met droogtestress.

Martijn Buyse

Promotoren: Prof. Dr. ir. P. De Clercq en Prof. Dr. ir. K. Verheyen

Tutor: ir. M. Dillen

Masterproef voorgedragen tot het behalen van de graad van

Master in de bio-ingenieurswetenschappen: landbouwkunde

Faculteit Bio-ingenieurswetenschappen

Academiejaar 2014-2015

Biologische controle van eikenmeeldauw door

lieveheersbeestjes en interacties met droogtestress.

Martijn Buyse

Promotoren: Prof. Dr. ir. P. De Clercq en Prof. Dr. ir. K. Verheyen

Tutor: ir. M. Dillen

Masterproef voorgedragen tot het behalen van de graad van

Master in de bio-ingenieurswetenschappen: landbouwkunde

“De auteur geeft de toelating deze scriptie voor consultatie beschikbaar te stellen en delen

van de scriptie te kopieren voor persoonlijk gebruik.

Elk ander gebruik valt onder de beperkingen van het auteursrecht, in het bijzonder met be-

trekking tot de verplichting de bron uitdrukkelijk te vermelden bij het aanhalen van resultaten

uit deze thesis.“

“The author gives the permission to use this thesis for consultation and to copy parts of it

for personal use.

Every other use is subject to the copyright laws, more specifically the source must be exten-

sively specified when using results of this thesis.“

04/06/2015

Prof. Dr. ir. P. De Clercq Prof. Dr. ir. K. Verheyen Martijn Buyse

Woord Vooraf

Eerst en vooral wil ik mijn beide promotoren Prof. dr. ir. Patrick De Clercq en Prof. dr.

ir. Kris Verheyen bedanken. Dit omdat ik de kans gekregen heb om onderzoek te verrichten

zowel in het labo biologische bestrijding als in de veldproeven. Ik wil hen ook bedanken voor

het nakijken van mijn thesis.

Mijn tutor Mathias Dillen wil ik heel erg bedanken voor de goede raad en de vrijgemaakte

tijd om deze thesis mee te helpen kneden tot het eindresultaat.

Verder wil ik de vele doctoraatstudenten bedanken van de vakgroep gewasbescherming omdat

ik steeds bij hen terecht kon met mijn vragen. Eveneens de vele thesisstudenten uit deze

vakgroep wil ik bedanken voor de hulp in het labo.

Tenslotte wil ik mijn ouders, broers en vriendin bedanken voor de hulp bij het nalezen en

verbeteren van mijn thesis.

Samenvatting

Echte meeldauw is een van de belangrijkste bladpathogenen ter wereld en komt voor op meer

dan 1500 plantengenera. De bladziekte is waardplantspecifiek en makkelijk herkenbaar aan

de witte myceliummatten die voornamelijk op de bovenkant van de bladeren voorkomen. Als

gevolg van de infectie kunnen geınfecteerde bladeren een lagere fotosynthese en een hogere

transpiratie en respiratie hebben. Dit kan resulteren in vervorming van bladeren, necrose,

groeivertraging, chlorose en snellere bladval. Echte meeldauw is een belangrijk pathogeen

op jonge eiken in Europa. De aantasting van echte meeldauw op eikenbomen hangt echter

af van vele factoren zoals de leeftijd van de bladeren, de eikensoort en de meeldauwsoort.

Ook biologische bestrijders van echte meeldauw, de omringende boomsoortendiversiteit en

bepaalde stressfactoren zoals droogtestress zouden de meeldauwaantasting op eiken kunnen

beınvloeden. In deze thesis werd dieper ingegaan op deze laatste drie factoren en hun effect

op de aantasting van echte meeldauw op zomereiken.

Het citroenlieveheersbeestje (Psyllobora vigintiduopunctata) is een biologische bestrijder van

echte meeldauw. Deze soort komt algemeen voor in West-Europa. Zowel de larvale stadia als

het volwassen stadium zouden zich voeden met echte meeldauw. Door de gebrekkige kennis

over deze soort werd in een eerste deel van deze studie dieper ingegaan op de biologie en

fenologie ervan. Dit gebeurde enerzijds door observatie in de natuur en anderzijds door de

kweek van deze soort. Uit de resultaten bleek dat in de natuur de eileg stopte rond begin

augustus. De volwassen lieveheersbeestjes begonnen zich vanaf september terug te trekken en

hun activiteit nam af. Uit de kweekresultaten bleek dat bij 20◦C de ontwikkelingsduur van

eileg tot volwassen stadium tussen 37 tot 55 dagen in beslag nam. De variabele ontwikke-

lingsduur was vooral te wijten aan een variable tijdsduur van het larvaal stadium. Bij 20◦C

nam deze 18 tot 34 dagen in beslag. De mortaliteit was het hoogst in het larvaal stadium. Bij

de volwassen lieveheersbeestjes bleek er een verschil in gewicht aanwezig te zijn tussen beide

geslachten.

In een tweede deel werd door middel van veldproeven het effect bestudeerd van droogtestress,

de omringende boomsoortendiversiteit en boomsoortidentiteiten op jonge zomereiken. Hierbij

werd de aantasting van echte meeldauw en de biologische bestrijding ervan door citroenlieve-

heersbeestjes gemonitord in een tijdreeks. In de literatuur bestaan verschillende hypotheses

en studies omtrent het effect van droogtestress op plantenaantasting door pathogenen waar-

bij zowel positieve als negatieve effecten bevonden werden bij stijgende droogtestress. Uit de

resultaten bleek dat droogtestress, boomsoortendiversiteit en boomsoortidentiteit geen sig-

nificant effect had op de meeldauwaantasting van zomereiken. Er bleek wel een interactief

effect aanwezig te zijn van droogtestress en boomsoortendiversiteit op de meeldauwvraat van

citroenlieveheersbeestjes op zomereiken. Bij een hogere droogte bleek een sterker positief ef-

fect van boomsoortendiversiteit aanwezig te zijn op de meeldauwvraat. Bij een hogere droogte

I

droogte bleken er eveneens meer lieveheersbeestjes (larven en adulten) op de zomereiken aan-

wezig te zijn.

In een derde deel werd door middel van laboproeven dieper ingegaan op het effect van droogte

op de meeldauwaantasting van zomereiken. Uit de resultaten bleek dat droogte een negatief

effect had op de meeldauwaantasting; de meeldauwaantasting was lager bij een stijgend droog-

teniveau. Dit effect was echter maar van korte duur.

In een laatste deel van deze studie werden verschillende vraatproeven in het labo uitgevoerd

waarbij de vraat werd gekwantificeerd. Er werd aangetoond dat de volwassen vrouwelijke

citroenlieveheersbeestjes een groter vraat hadden dan de volwassen mannelijke lieveheers-

beestjes. Ook de meeldauwvraat van de larvale stadia werd bepaald. De meeldauwvraat nam

toe naarmate de larve zich ontwikkelde. De meeldauwvraat van het vierde (laatste) larvaal

stadium was zelf groter dan die van de volwassen lieveheersbeestjes. Tijdens de vraatproeven

werd eveneens getest of droogte een invloed had op de meeldauwvraat door citroenlieveheers-

beestjes. Er werd gemiddeld een hogere meeldauwvraat geconstateerd op de bladeren afkom-

stig van de zomereiken van een hoger droogteniveau. Het grootste verschil in meeldauwvraat

was aanwezig tijdens de eerste 24u.

Kort samengevat was er dus een positief effect van droogte op de meeldauwvraat waarbij de

omringende boomsoortendiversiteit in de veldproeven een extra regulerende rol had.

II

Abstract

Powdery mildew is one of the most important foliar pathogens in the world. This pathogen

has been found on more than 1500 plant genera. The foliar disease is host specific and is

easy recognizable by the white mycelial mats which mainly occur on the upper side of the

leaf. Due to the infection, infected leaves can have a lower photosynthetic rate and a higher

transpiration and respiration. This can lead to distortion of leaves, necrosis, a slowdown in

growth, chlorosis and a faster leaf drop. In Europe, powdery mildew is an important pathogen

on young oaks. The impact of powdery mildew infection on oaks depends on multiple factors

such as the age of the leaves, the oak species and the powdery mildew species. Biological

control agents of mildew, the surrounding tree diversity and certain factors of stress (e.g.

drought stress) could also influence the impact of powdery mildew on oaks. In this thesis

there was a further elaboration on these last three factors and their effect on the impact of

powdery mildew on oaks.

The 22-spot ladybird (Psyllobora vigintiduopunctata) is a biological control agent of powdery

mildew. This species is generally found in Western Europe. Both the larval stadia and the

adult stadium would feed on powdery mildew. Due to lacking knowledge of this species,

there was a further elaboration on his biology en phenology in the first part of this study.

In this first part the biology and phenology was studied by observation in nature and the

breed of this species. The results showed that in nature the deposition of eggs ended at the

beginning of August. At the beginning of September the appearance and activity of the adult

ladybirds started to decline. During the breeding at 20◦C, the duration of development from

the deposition of eggs to an adult stadium took 37 tot 55 days. This variable duration of

development was described to the variable duration of the larval stadium. At 20◦C the larval

stadium took 18 to 34 days. The highest mortality was observed in the larval stadium. The

adult ladybirds showed a difference in weight according to their gender.

In a second part, the effect of drought stress, the surrounding tree diversity and tree identities

on young pedunculate oaks was studied in a field experiment. In the field experiments the

impact of powdery mildew and its biological control by 22-spot ladybirds was monitored

in time series. In literature there are several hypotheses and studies about the effect of

drought stress on the impact plant pathogens. Both positive and negative effects were found.

According to the results of this study, drought stress, tree diversity and tree identities seemed

to have no significant effect on the impact of mildew on pedunculate oaks. However, drought

stress and tree diversity seemed to have an interactive effect on the mildew removal by the

22-spot ladybird on pedunculate oaks. The higher the drought, the higher the positive effect

of tree diversity on the mildew removal seemed to be. Moreover, on the pedunculate oaks

who experienced a higher drought, more ladybirds (adults and larvae) were observed.

In a third part, the effect of drought on the impact of mildew on pedunculate oaks was treated

III

more profoundly in a lab experiment. According to the results it appeared that drought stress

had a negative result on the impact of mildew; the impact of mildew was lower at a higher

drought. However, this effect didn’t last long.

In the last part of this study, different tests in the lab were executed to assess the quantification

of mildew consumption. The results showed a higher consumption of mildew by the female

ladybirds in comparision to the male ladybirds. The consumption of mildew of the larval

stadia were assessed as well. The consumption of mildew rose during the development of

the larva. The mildew consumption of the fourth (last) larval stadium was even higher than

those of the adult ladybirds. During these tests, the influence of drought on the mildew

consumption by the 22-spot ladybird was assessed as well. On average, a higher consumption

of mildew was noted on the leaves coming from the pedunculate oaks who experienced a

higher drought. During the first 24h the highest difference in mildew consumption was found.

Summarized, there was a positive effect of drought on mildew consumption. In this respect,

the surrounding tree diversity had a regulatory influence during the field experiments.

IV

Inhoudsopgave

Inleiding 1

Literatuurstudie 3

1 Droogtestress en biodiversiteit 4

1.1 Droogtestress . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

1.2 Biodiversiteit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

1.3 Interactie tussen biodiversiteit en plantenstress . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

2 Echte eikenmeeldauw 9

2.1 Levenscyclus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

2.1.1 Incubatie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

2.1.2 Infectie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

2.1.3 Aseksuele spoorvorming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

2.1.4 Seksuele spoorvorming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

2.1.5 Overwinteren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

2.2 Ecologie van echte meeldauw op zomereik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

2.2.1 Situatie in Europa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

2.2.2 Schade . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

2.3 Echte eikenmeeldauw en biodiversiteit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

3 Mycofage lieveheersbeestjes 16

3.1 Levenscyclus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

3.2 Facultatieve en obligate mycofagie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

3.3 Psyllobora spp. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

3.3.1 Psyllobora vigintimaculata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

3.3.2 Psyllobora vigintiduopunctata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

3.4 Mycofage lieveheersbeestjes en biodiversiteit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

4 Doel en hypotheses thesis 22

V

Materiaal en methoden 23

1 Biologie en kweek van Psyllobora vigintiduopunctata 24

1.1 Observatie en habitat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

1.2 Kweek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

1.2.1 Gebruikte lieveheersbeestjes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

1.2.2 Gebruikt plantenmateriaal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

1.2.3 Setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

2 Veldproeven 28

2.1 Setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

2.2 Werkwijze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

3 Laboproeven 33

3.1 Setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

3.2 Werkwijze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

4 Vraatproeven 36

4.1 Setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

4.2 Bepaling oppervlakte meeldauwaantasting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

5 Statistische analyse 39

5.1 Biologie en kweek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

5.2 Veldproeven . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

5.3 Laboproeven . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

5.4 Vraatproeven . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

Resultaten en discussie 42

1 Biologie en kweek van Psyllobora vigintiduopunctata 43

1.1 Veldproeven . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

1.2 Kweek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

VI

2 Veldproeven 49

3 Laboproeven 52

4 Vraatproeven 54

5 Discussie 58

5.1 Biologie en kweek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

5.2 Veldproeven . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

5.3 Laboproeven . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

5.4 Vraatproeven . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

Besluit 63

Referenties 65

VII

Inleiding

Echte meeldauw is een belangrijke ziekte op eiken. Vooral tijdens de eerste groeijaren van de

eiken kan deze bladziekte een grote groeivertraging en mortaliteit tot gevolg hebben. Echte

meeldauw heeft vooral een nefast effect op het bosherstel waar eiken worden gebruikt. Vooral

de Pyreneeeneik (Quercus pyrenaica) en de zomereik (Quercus robur) blijken erg gevoelig te

zijn.

P. vigintiduopunctata of het citroenlieveheersbeestje is een inheemse biologische bestrijder van

echte meeldauw. Zowel het volwassen stadium als de larvale stadia zouden echte meeldauw

gebruiken als voedsel. Deze soort zou door zijn meeldauwvraat een lagere meeldauwaantas-

ting kunnen teweeg brengen op eiken. Afhankelijk van hun biologische bestrijdingscapaciteit

kan deze soort een positief effect hebben op de groei van eiken in bosherstel. De meeldauw-

aantasting op eiken en de biologische bestrijding ervan door het citroenlieveheersbeestje is

echter afhankelijk van vele factoren. De leeftijd van de bladeren en van de eik, de eikensoort

en de meeldauwsoort kunnen erg bepalend zijn.

Maar ook de condities en de omgeving waar deze eiken groeien, kunnen een effect hebben op

de meeldauwaantasting en de biologische bestrijding ervan. Door de recente snelle toename

van broeikasgassen in de atmosfeer zouden de zomermaanden in Europa warmer worden met

langere droogteperiodes. Droogtestress op planten zou er dus ernstiger en frequenter kunnen

voorkomen. Dit zou een effect kunnen hebben op de meeldauwaantasting en de biologische

bestrijding ervan op eiken. Ook de biodiversiteit zou hierin een factor kunnen spelen. De

laatste eeuwen is er een steeds groter wordende achteruitgang van biodiversiteit aan de gang.

In verschillende studies werd aangetoond dat een dalende biodiversiteit gepaard ging met een

dalende facilitatie (mutualisme en commensalisme).

In deze thesis werd in een eerste deel dieper ingegaan op de biologie en fenologie van deze

soort. Dit gebeurde door observatie in de natuur en door een kweek. In een tweede deel

werd door middel van veldproeven het effect van droogtestress, de omringende boomsoorten-

diversiteit en boomsoortidentiteiten bestudeerd op de aantasting van echte meeldauw en de

biologische bestrijding ervan door citroenlieveheersbeestjes bij jonge zomereiken. In een derde

deel werd door middel van laboproeven het effect van droogtestress op meeldauwaantasting

nauwkeuriger bestudeerd. In een vierde deel werd ten slotte de meeldauwvraat gekwantifi-

ceerd van alle levensstadia en werd eveneens het effect van een verschillende watervoorziening

van zomereiken op de meeldauwvraat bepaald.

2

Literatuurstudie

1 Droogtestress en biodiversiteit

1.1 Droogtestress

De groei en reproductie van planten wordt beınvloed door zowel biotische als abiotische facto-

ren. Voorbeelden hiervan zijn competitie, schade door pathogenen, neerslag en temperatuur.

Iedere plantensoort heeft een zeker range voor deze factoren waarbij de plantengroei niet of

nauwelijks negatief beınvloed wordt. Indien voor een plant bepaalde factoren buiten deze

range vallen, zal die plant stress ondervinden en niet optimaal groeien. De recente snelle

toename van broeikasgassen in de atmosfeer heeft wereldwijd een impact op het klimaat. Dit

heeft ook een invloed op de vele groeifactoren van planten. Door deze verandering op korte

tijd zouden in de toekomst vele organismen en zelfs hele ecosystemen onder grotere stress

kunnen komen te staan.

De opwarming van de aarde zou verschillende effecten hebben over de hele wereld. In Europa

wordt voorspeld dat de gemiddelde temperatuur zal stijgen. De neerslaghoeveelheden zouden

in het algemeen gelijk blijven, maar in de zomer zou minder neerslag vallen in Centraal- en

Zuid-Europa. Bovendien zou de neerslag in Europa minder verspreid zijn in de tijd zodat

het er in de toekomst korter maar heviger zou regenen (Houghton et al., 2001; Stocker et al.,

2013). De conlusie voor Europa is dat de zomermaanden warmer zouden worden met langere

droogteperiodes. Droogtestress zou er ernstiger en frequenter kunnen voorkomen.

Droogtestress heeft verschillende negatieve gevolgen op de plantengroei. Een van de eerste

reacties van planten op een tekort aan water is het sluiten van de stomata. Door het sluiten

van de stomata is er minder verdamping van water uit de bladeren en wordt het waterverlies

beperkt. De verdamping van water uit bladeren zorgt echter voor een koeleffect. Bij het

sluiten van de stomata treedt er bijgevolg sneller bladschade op door oververhitting van de

bladeren (Breda et al., 2006). Door het sluiten van de stomata zal ook de koolstofassimi-

latie sterk dalen waardoor de plant zijn opgeslagen reserves moet aanspreken om normaal

te blijven functioneren. Op die manier zullen planten bij aanhoudende droogtestress als het

ware worden uitgehongerd (McDowell et al., 2008). Bij planten onder droogtestress zal te-

vens de onderdruk in de xyleemvaten steeds groter worden waardoor het risico op cavitatie

sterk vergroot. Langdurige droogtestress kan leiden tot ernstige cavitatie met als gevolg dat

twijgen en wortels kunnen afsterven (Kavanagh et al., 1999; Breda et al., 2006). Bij extreme

droogtestress, of bij droogtestress-gevoelige plantensoorten kan dit uiteindelijk leiden tot het

afsterven van de volledige plant (Lindner et al., 2010).

Eenmalige droogtestress bij meerjarige planten heeft vaak ook gevolgen tot vele jaren na

de droogteperiode. Droogtestress reduceert immers het aantal bladknoppen en hun levens-

vatbaarheid. Bij zomerdroogtestress heeft dit tot gevolg dat het jaar nadien een kleinere

bladoppervlakte wordt gevormd. Door de kleinere bladoppervlakte duurt het langer vooral-

eer deze plant alle reserves weer heeft aangevuld en hersteld is van de droogteperiode. Bij

4

verschillende boomsoorten werd reeds frequent een kleinere bladoppervlakte geobserveerd ge-

durende enkele jaren na een droogtestresspreiode (Battaglia et al., 1998; Le Dantec et al.,

2000).

Planten onderhevig aan droogtestress kunnen bovendien ook gevoeliger worden aan andere

soorten stress zoals vorst, herbivorie en pathogenen. De relatie tussen droogtestress en schade

door pathogenen of herbivoren is echter niet eenduidig. Enerzijds zijn er hypotheses en studies

die stellen dat het negatieve effect van pathogenen en herbivoren op planten kleiner wordt bij

stijgende droogtestress. Plagen en pathogen zouden bijvoorbeeld minder divers en talrijk zijn

in ecosystemen onder hoge stress. Hierdoor zou er minder biotische schade optreden bij deze

ecosystemen in vergelijking met ecosystemen onder lagere stress (Cyr & Pace, 1993). Een

andere hypothese stelt dat in afwezigheid van biotische schade de potentiele plantengroei in

ecosystemen onder hoge stress niet veel hoger zou liggen. In ecosystemen onder lagere stress

zou de afwezigheid van biotische schade een veel groter positief effect hebben (Louthan et

al., 2013). De biotische schade zou dus het grootst zijn in ecosystemen onder lagere stress.

Beide hypotheses werden vooral opgesteld voor de relatie tussen abiotische stress en herbivore

insecten. In verschillende studies werd echter ook bij pathogenen een lagere plantschade

gevonden bij hogere abiotische stress. In een studie van echte meeldauw op tomatenplanten

werd bij stijgende droogtestress een minder grote groei van de plant, maar ook een daling

van de meeldauwaantasting geobserveerd (Achuo et al., 2006). Dit werd ook geobserveerd op

gerst bij stijgende osmotische stress (Wiese et al., 2004).

Anderzijds zijn er dan weer verschillende hypotheses waarin de negatieve effecten van pa-

thogenen en herbivoren op planten groter worden bij stijgende droogtestress. Een van die

hypotheses stelt dat het vermogen van planten om verlies aan biomassa te compenseren

vermindert naarmate de droogtestress toeneemt. Volgens deze hypothese hebben planten on-

der droogtestress minder reserves om schade door pathogenen en herbivoren te compenseren

(Joern & Mole, 2005; Louthan et al., 2013). Bij planten onder droogtestress werd tevens vast-

gesteld dat deze herbivore insectenpopulaties kunnen stimuleren (Mattson & Haack, 1987).

Een mogelijke verklaring is dat bladeren van planten onder droogtestress een hogere tem-

peratuur hebben door het sluiten van hun stomata. Deze hogere temperatuur verandert de

metabolietensamenstelling van het blad waardoor bepaalde vliegende herbivore insecten bij

voorkeur hun eitjes op deze bladeren zouden leggen (Showler & Moran, 2003). Bovendien

kan de hogere temperatuur van deze bladeren er ook voor zorgen dat bepaalde plagen en

pathogenen zich er sneller kunnen ontwikkelen. Een andere hypothese stelt dat bepaalde ver-

dedigingsmechanismen van planten tegen pathogenen minder effectief zijn bij planten onder

droogtestress (Schoeneweiss , 1986). In onderzoeken werd aangetoond dat bepaalde planten

onder droogtestress minder snel fytoalexines produceren, of minder snel fysische barrieres

opbouwen (Puritch & Mullick, 1975; Madar et al., 1995).

In een meta-analyse toonden Jactel et al. (2012) aan dat biotische schade op bladeren groter

5

zou worden bij stijgende droogtestress. In deze meta-analyse bleek ook dat biotische schade bij

planten onder droogtestress voornamelijk zou afhangen van het soort pathogeen of herbivoor

(primair vs secundair, bladaantasting vs aantasting van houtige plantendelen) en de ernst van

droogtestress. Ondanks de vele onderzoeken die werden opgenomen in deze meta-analyse werd

echter enkel Septoria musiva opgenomen als bladpathogeen. Bovendien kan de bestudeerde

plantensoort en de omringende vegetatie en samenstelling ervan een grote rol spelen. Meer

onderzoek is dus nog nodig naar de relatie tussen droogtestress en biotische stress.

1.2 Biodiversiteit

De laatste 40000 jaar is er een stijgende trend van biodiversiteitsverlies aan de gang die deels

wordt toegeschreven aan de mens. Vooral de laatste eeuwen ging de mens het landschap

en zijn leefmilieu drastisch vervormen, wat gepaard ging met een grote achteruitgang van

de wereldwijde biodiversiteit (Dirzo & Raven, 2003; Barnosky et al., 2011). Verschillende

onderzoeken toonden aan dat bij het verlies aan biodiversiteit in een ecosysteem, er een

daling is van de opname-efficientie van natuurlijke bronnen (water, licht, nutrienten) en het

omzetten ervan naar biomassa door dit ecosysteem. Meer recent werd gesuggereerd dat door

het dalen van de biodiversiteit ook het hergebruik van nutrienten trager en minder efficient

zou verlopen (Cardinale et al., 2012; Hooper et al., 2012). Bij een dalende biodiversiteit zou

er immers een dalende complementariteit zijn in gebruik van natuurlijke bronnen. Bovendien

wordt er bij een dalende biodiversiteit een dalende facilitatie verwacht (Spehn et al., 2005).

Vele van deze studies werden echter uitgevoerd in graslanden. Hierdoor is het niet helemaal

duidelijk of voorgaande bevindingen ook gelden voor de meerjarige bosecosystemen.

De interesse in het effect van boomsoortendiversiteit steeg echter de laatste jaren. Gebaseerd

op de effecten van eenjarige ecosystemen simuleerde Morin et al. (2011) de effecten van een

hogere biodiversiteit voor een bosecosysteem. Deze simulatie suggereerde dat de producti-

viteit van Europese bossen zou toenemen bij stijgende boomsoortendiversiteit, en dit over

een brede range van klimaten. Een hogere boomsoortendiversiteit zou immers een hogere di-

versiteit in schaduwtolerantie en groeivermogen betekenen. Dit zou resulteren in een hogere

complementariteit voor de absorptie van licht en bijgevolg een hogere productiviteit.

Wereldwijd werden recent de eerste grote veldproeven opgestart om het effect van boomsoor-

tendiversiteit in een bosecosysteem te bestuderen. In een onderzoek van Potvin & Gotelli

(2008) met tropische bomen in Panama werd een grotere boomhoogte geobserveerd in ge-

mengde bestanden in vergelijking met monocultuurbossen (25 % en 11 % hoger voor drie en

respectievelijk zes boomsoorten). De som van de diameters van de stammen lag in de plots

met meerdere boomsoorten gemiddeld zelfs 30 tot 58 % hoger dan in de monocultuurbossen.

Mortaliteit was echter boomsoortspecifiek en onafhankelijk van de boomsoortendiversiteit.

Op het eiland Borneo (Zuidoost-Azie) werd een soortgelijk experiment opgestart waarbij het

effect van de diversiteit van boomsoorten uit de familie Dipterocarpaceae op de snelheid

6

van bosherstel werd geobserveerd (Hector et al., 2011). In een gekapt regenwoud werd het

bos heraangeplant met op iedere plot een, vier of zestien soorten uit Dipterocarpaceae. De

resultaten van dit onderzoek worden in de nabije toekomst verwacht.

In Europa werden ook grote veldproeven opgezet zoals BIOTREE, FORBIO en andere si-

tes binnen het TreeDivNet netwerk (Scherer-Lorenzen et al., 2007; Verheyen et al., 2013).

Uit het BIOTREE-experiment werden reeds de eerste effecten van boomsoortendiversiteit

geobserveerd. In een onderzoek werd aangetoond dat een hogere boomsoortendiversiteit een

positief effect had op de overleving van enkele boomsoorten, zoals eik. Dit diversiteitseffect

zou gedeeltelijk te danken zijn aan verschillen in gevoeligheid voor schade door woelmuizen

en konijnen (Don et al., 2007). In een ander onderzoek werd het effect van boomsoorten-

diversiteit op de fotosynthese van deze bomen bepaald via het meten van de chlorofyl a

fluorescentie (Pollastrini et al., 2014). In een aanplanting in Kaltenborn (Duitsland, onder-

deel van BIOTREE-experiment) van zeven jaar oud werd een significante positieve correlatie

gevonden tussen boomsoortendiversiteit en hun chlorofyl a fluorescentie. Dit werd echter niet

teruggevonden in een oudere aanplanting van twaalf jaar oud in Satakunta (Finland). Een

verklaring zou kunnen zijn dat de hogere facilitatie bij hogere boomsoortendiversiteit enkel

voorkomt in de eerste fases van bosontwikkeling, maar verdwijnt naarmate bossen ouder wor-

den. Oudere bomen hebben minder last van bepaalde stressfactoren (bvb. knaagdieren, echte

meeldauw) waardoor facilitatie minder belangrijk zou kunnen worden in oudere bossen. Meer

resultaten uit deze grote veldproeven zullen wellicht meer duidelijkheid scheppen omtrent het

effect van biodiversiteit op de functionaliteit van bosecosystemen.

1.3 Interactie tussen biodiversiteit en plantenstress

Het effect van een hogere biodiversiteit is echter niet eenduidig en hangt af van vele factoren.

De positieve interacties tussen organismen bij een grotere biodiversiteit kunnen onder andere

beınvloed worden door de situatie waarin deze organismen zich bevinden. Volgense de Stress

Gradient hypothese worden positieve interacties tussen organismen frequenter en/of sterker

als de stress in het ecosysteem waarin ze zich bevinden toeneemt. Deze stijgende positieve

interacties bij toenemende stress zouden te wijten zijn aan stijgend facilitatie en aan dalende

competitie tussen soorten bij toenemende stress (Bertness & Callaway, 1994). Een hogere bi-

odiversiteit met meer kansen op facilitatie tussen soorten zou dus belangrijker kunnen worden

als stress toeneemt. De Stress Gradient hypothese werd bevestigd in tal van onderzoeken. Dit

zowel in intratrofische (Pugnaire & Luque, 2001; Callaway et al., 2002; Odadi et al., 2011)

als in intertrofische interacties (Daleo & Iribarne, 2009).

Verschillende auteurs trokken echter de universaliteit van de Stress Gradient Hypothese in

twijfel. Ze beweren dat bij bepaalde soorten stress, bepaalde karakteristieken van organis-

men en bepaalde ecosystemen de Stress Gradient hypothese niet van toepassing is (Lortie

& Callaway, 2006; Maestre et al., 2009). Recent werd dit echter tegengesproken door een

7

meta-analyse waarbij men honderden onderzoeken omtrent de Stress Gradient hypothese en

de interacties tussen plantengroepen heeft opgenomen (He et al., 2013). In deze meta-analyse

werd de Stress Gradient hypothese bevestigd. Bij stijgende stress werd slechts in enkele on-

derzoeken geen stijgende positieve plantinteractie gevonden, maar nooit werd er een dalende

positieve plantinteractie geobserveerd. Deze resultaten waren geldig voor alle geobserveerde

soorten stress (waaronder droogtestress), plantensoorten, plantenstadia (juveniel vs adult),

klimaten en ecosystemen. De resultaten werden wel beınvloed door bovenstaande kenmerken.

Zo bleken juvenielen bij stijgende stress een groter voordeel te halen uit plantinteracties dan

volwassen plantstadia. Dit doordat planten meer gevoelig zijn aan stress in jongere stadia

(Callaway & Walker, 1997; Miriti, 2006 ; Beduschi & Castellani, 2013). Er bleek ook een gro-

tere positieve interactie te bestaan tussen planten in koude en droge klimaten in vergelijking

met gematigde klimaten.

Het onderzoek van He et al. (2013) toonde bovendien aan dat bij extreem hoge stress de

Stress Gradient Hypothese nog steeds van toepassing was. Planten die 60 tot 90% van hun

maximaal vermogen verloren door extreem hoge stress bleken hogere positieve plantinteracties

te ondervinden dan diezelfde planten onder milde stress. Deze eigenschap werd wel niet

altijd bevestigd door andere auteurs. Bij bepaalde studies werd bij extreme stress geen

verder stijgende positieve interactie gevonden, soms werd zelfs een dalende trend geobserveerd

(Levenbach, 2009; le Roux & McGeoch, 2010).

8

2 Echte eikenmeeldauw

Echte meeldauw is een waardplantspeciefieke, obligate parasiet van hogere planten en behoort

tot de Ascomycota. Het is een van de belangrijkste bladpathogenen ter wereld. Er bestaan

meer dan 500 soorten echte meeldauw die wereldwijd schade veroorzaaken op meer dan 1500

genera van planten. Allerlei soorten planten worden besmet, waaronder ook vele gewassen

Figuur 1: Echte meeldauw op zomereik

(foto: Menno Boomsluiter).

(granen, groenten en fruit) en sierplanten (Kiss, 2003).

Echte meeldauwinfecties zijn makkelijk herkenbaar

aan het witte mycelium en de witte conidia die voorna-

melijk op de bovenzijde van het bladoppervlak voor-

komen (figuur 1). Vandaar wordt deze plantenziekte

ook wel eens de witziekte genoemd. Echte meeldauw

is een biotrofe schimmel en kan dus enkel overleven op

levend plantenweefsel. Het is een epifytische schimmel

die via haustoria nutrienten opneemt uit bladcellen.

Als gevolg van infectie komen fysiologische sympto-

men voor zoals een grotere transpiratie en respiratie

en een verminderde fotosynthese. Dit kan dan leiden

tot vervorming van bladeren, necrose, groeivertraging,

chlorose en snellere bladval (Yarwood, 1957).

Na recent moleculair onderzoek van echte eikenmeel-

dauw blijken er in de Europese bossen vier soorten voor te komen. De vier soorten zijn:

Erysiphe alphitoides, Erysiphe hypophylla, Phyllactinia guttata en Erysiphe quercicola (Ta-

kamatsu et al., 2007; Mougou et al., 2008; Desprez-Loustau et al., 2011).

2.1 Levenscyclus

De levenscyclus van echte meeldauw kan zowel vegetatief als generatief zijn. Sommige meel-

dauwsoorten reproduceren enkel vegetatief, andere meeldauwsoorten enkel generatief, en vele

soorten kunnen via beide cycli reproduceren. In dit laatste geval dient de generatieve cyclus

vaak als cyclus om slechte periodes te overleven (winter, droogte) (Glawe, 2008). Op figuur

3 staan beide cyclussen afgebeeld.

2.1.1 Incubatie

Nadat een conidium of ascospore op een blad valt, wordt via enzymen de spore vastgeankerd

op het blad en begint de spore te kiemen. In tegenstelling tot vele andere schimmels, kan echte

meeldauw ook kiemen zonder de nabijheid van vrij water. Het kiemen van de spore gebeurt

snel, binnen enkele uren groeit uit de spore een primaire kiembuis waarop een appressorium

9

wordt gevormd. Hieruit vormt zich centraal een penetratiebuis die zich boort tot in het

lumen van de buitenste bladcel (Yarwood, 1957). Het cytoplasma van de cel wordt hierbij

niet doorboord. Het boren van deze penetratiebuis gebeurt d.m.v. turgordruk en enzymen

(Glawe, 2008).

2.1.2 Infectie

In de plantencel groeit de kiembuis uit tot een haustorium, dit is een orgaan dat het cyto-

plasma van de plantencel omhult. Tussen het haustorium en het cytoplasma van de plantencel

bevindt zich de extrahaustoriale matrix. Het haustorium, de extrahaustorale matrix en het

cytoplasma van de plantencel vormen de plaats van uitwisseling van signaalstoffen en voe-

dingsstoffen (Green et al., 2002). Er vindt een geslaagde infectie plaats indien er geen respons

is van de plant en de nutrientoverdracht van plant naar schimmel goed verloopt. De gevoe-

ligheid voor infectie bij eik daalt bij het ouder worden van de eikenbladeren. Dit zou het

gevolg zijn van snellere lignificatie van de epidermis bij oudere bladeren op de plaats waar

echte meeldauw het blad probeert te penetreren (Edwards & Ayres , 1981; Edwards & Ay-

res , 1982). Terwijl het eerste haustorium zich vormt, groeien secundaire kiembuizen uit de

initiele spore en groeien hyfen uit het primair appressorium (Corner, 1935). De secundaire

kiembuizen en de hyfen infecteren dan verder de omringende cellen en na enkele dagen begint

zich een ronde witte myceliummat te vormen rond de initele infectieplaats (figuur 2).

Figuur 2: Met echte meeldauw besmet eikenblad met ronde witte myceliummatten (foto Martijn

Buyse).

10

2.1.3 Aseksuele spoorvorming

Enkele dagen na infectie ontstaan zwellingen op de hyfen die uitgroeien tot conidioforen,

hierop worden de conidia gevormd. De conidioforen staan loodrecht op het bladoppervlak. De

conidia worden achtereenvolgens gevormd aan de basis en schuiven zo op naar het uiteinde.

De meest rijpe conidia bevinden zich dus op het uiteinde van de conidiaketen en kunnen

worden losgemaakt en verspreid via de wind, convectie of passage van dieren. De conidia

komen individueel of in korte ketens los (Moriura et al., 2006; Glawe, 2008). Conidia die

terechtkomen op een waardplant kunnen weer kiemen en zo is de vegetatieve cyclus voltooid

(bovenste kleine cyclus figuur 3).

2.1.4 Seksuele spoorvorming

Bij de generatieve cyclus worden gametangia gevormd op de hyfen: mannelijke antheridia en

vrouwelijke ascogonia. Wanneer deze met elkaar in contact komen, volgt eerst plasmogamie

en daarna zal een nucleus uit het antheridium zich verplaatsen in het ascogonium (dikaryoti-

sation). Na dikaryotisation wordt er een cleistothecium gevormd. Dit cleistothecium wordt

ook wel een chasmothecium genoemd om de ascocarp van echte meeldauw te onderscheiden

van deze van een andere ascomyceet. In het chasmothecium worden dan, na karyogamie

en meiose, de asci gevormd die twee tot acht ascosporen bevatten. Wanneer dan vrij water

wordt geabsorbeerd door het chasmothecium scheurt dit open en worden de ascosporen vrij-

gesteld (Braun et al., 1987; Glawe, 2008). Deze ascosporen kunnen weer terechtkomen op een

waardplant waarna ze weer kunnen kiemen. Op deze wijze is de generatieve cyclus voltooid

(buitenste grote cyclus figuur 3).

2.1.5 Overwinteren

Bij echte meeldauw bestaan er drie methodes om slechte periodes (winter, droogte) te over-

leven. Ze komen vaak niet alle drie samen voor bij een soort. Een eerste methode is de

overleving via het generatieve stadium, de chasmothecia. In de chasmotecia zijn de ascospo-

ren goed beschermd tegen lange en strenge winters. De chasmotecia van echte eikenmeeldauw

zouden vooral overwinteren in scheuren van boomstammen (Marcais et al., 2009). Een tweede

methode om te overwinteren is via geınfecteerde knoppen (figuur 3). Deze geınfecteerde knop-

pen bevatten aseksuele vormen van echte meeldauw (haustoria, conidioforen en/of conidia)

en zijn vooral belangrijk bij mildere winters. Wanneer deze knoppen in het voorjaar ont-

luiken, wordt de meeldauw terug vrijgesteld en kan deze opnieuw beginnen kiemen op een

waardplant. Een laatste methode is de overleving van het mycelium op niet-bladverliezende

planten (Yarwood, 1957; Glawe, 2008).

11

Figuur 3: Levenscyclus echte meeldauw (Podosphaera leucotricha): twee kleine vegetatieve cy-

cli bovenaan, generatieve cyclus gevormd door grote buitenste cylus. (Bron:

http://www.plantenziektekunde.nl)

2.2 Ecologie van echte meeldauw op zomereik

2.2.1 Situatie in Europa

Voor de 20ste eeuw vormde echte eikenmeeldauw nog geen probleem in Europa. Er zou

slechts een soort eikenmeeldauw aanwezig zijn geweest, namelijk Phyllactinia guttata, en er

werd slechts sporadisch schade gemeld zonder ernstige gevolgen (Mougou et al., 2008). Pas

vanaf het jaar 1907 werd voor het eerst een grote epidemie vastgesteld van echte meeldauw op

eiken in Europa. Deze epidemie werd veroorzaakt door een nieuwe meeldauwsoort aangezien

deze soort morfologisch kon onderscheiden worden van Phyllactinia guttata (Mougou et al.,

2008). In slechts enkele jaren tijd verspreidde deze meeldauwsoort zich over heel Europa en

ver daarbuiten (Foex, 1941). Aangezien de uitbraak zo plots en intens was, wordt voorlopig

aangenomen dat deze meeldauwsoort werd geıntroduceerd op eiken in Europa door besmette

geımporteerde exotische waardplanten (Raymond, 1927). In Europa zou deze meeldauwsoort

dan een host shift ondergaan hebben en zich dus hebben aangepast om eiken te kunnen

12

infecteren. Waarschijnlijk werd enkel E. alphitoides geıntroduceerd in 1907. De twee andere

echte eikenmeeldauwsoorten (E. hypophylla en E. quercicola) werden waarschijnlijk recenter

in Europa geımporteerd via de sierplantenhandel (Mougou et al., 2008).

Het waren vooral de Pyreneeeneik (Quercus pyrenaica) en de zomereik (Quercus robur) die erg

gevoelig bleken te zijn aan de nieuwe geımporteerde meeldauwsoort. Deze twee eikensoorten

ondervonden een hoge groeiremming en vele bomen van deze soorten stierven af. De ergst

getroffen eiken waren deze in hakhoutbossen en de jonge zaailingen (Griffon & Maublanc,

1911; Foex 1941). In het verder verloop van de 20ste eeuw werden hakhoutbossen minder

gebruikt in Europa. Hierdoor ligt de focus nu voornamelijk op jonge eiken, zoals deze gebruikt

bij bosherstel en in boomkwekerijen.

Na een groot onderzoek in Franse eikenbossen werd vastgesteld dat voornamelijk E. alphi-

toides en E. quercicola voorkwamen op jonge eiken (Q. robur en Q. petraea). Beide meel-

dauwsoorten kwamen voor op dezelfde bomen, maar verschilden wel in hun fenologie. Op

de eerste bladscheuten van begin mei kwamen alleen infecties met E. quercicola voor. Deze

infecties kwamen echter in heel lage frequenties voor (meestal minder dan 1 %). Naarmate het

groeiseizoen echter vorderde en de eiken sint-jansloten vormden, nam de relatieve frequentie

van E. quercicola infecties sterk af en deze van E. alphitoides toe tot deze laatste volledig

domineerde in juli en bijna alle eiken had besmet (Feau et al., 2012). In dit onderzoek sug-

gereerde men dat de verschillende fenologie van deze twee soorten waarschijnlijk te wijten is

aan een verschillende wijze van overwinteren en een verschillend temperatuuroptimum. Bij

E. alphitoides zouden de chasmotecia een grote rol spelen bij het overleven van de winter.

De piek van ascosporenproductie uit de chasmotecia ligt in het algemeen 30 tot 50 dagen na

het ontluiken van de eerste bladeren. Aangezien de gevoeligheid van de eikenbladeren voor

echte meeldauw sterk daalt naarmate het blad ouder wordt, zouden de eerste bladscheuten

zo grotendeels ontsnappen aan E. alphitoides (Edwards & Ayres 1982). De piek voorziet

wel veel inoculum voor de volgende bladscheuten (Marcais et al., 2009; Desprez-Loustau et

al., 2011). Uit verschillende observaties wordt gesuggereerd dat de generatieve cyclus van

E. quercicola amper of niet voorkomt in Europese bossen (Takamatsu et al., 2007; Feau et

al., 2012). Ze zouden overwinteren als vegetatieve vorm (conidia, mycelium) in de knoppen

van de eiken. Dit zou de sterke synchronologie verklaren tussen de eerste bladscheuten en E.

quercicola. Doordat de relatieve frequentie van E. quercicola in de periode mei-juni zo snel

zakte in het voordeel van E. alphitoides suggereert Feau et al. (2012) in zijn onderzoek dat

dit kan te wijten zijn aan een beter adaptatie van E. alphitoides aan hogere temperaturen.

En omgekeerd, dat E. quercicola beter geadapteerd is aan lagere temperaturen, en op die

wijze kan overwinteren als vegetatieve vorm in eikenknoppen.

13

2.2.2 Schade

Het voorkomen en het belang van een tweede en meerdere bladscheuten bij eiken daalt naar-

mate de eiken ouder worden. De ernst van echte eikenmeeldauw is echter groter op deze

bladscheuten. Daarom zijn het vooral de jonge eiken die de meeste schade ondervinden van

echte meeldauw (Borchert, 1976). In pas aangeplante zomereiken is de schade dan ook signi-

ficant (Woodward et al., 1929).

Om aan te tonen hoe zwaar de schade van echte meeldauw op jonge zomereiken werkelijk is,

werd in een veldstudie de helft van de zomereikzaailingen tweemaal per jaar behandeld met

een fungicide (Marcais & Desprez-Loustau, 2014). Deze helft diende als controle om te kunnen

vergelijken met de onbehandelde bomen. Na zes jaar bleken de behandelde bomen gemiddeld

een biomassa te hebben die het dubbele was van de onbehandelde bomen. In een volgende

studie werd een kleinere mortaliteit geobserveerd van behandelde zaailingen van zomereiken

in vergelijking met de onbehandelde controle. Bij een enkele fungicidetoepassing op de tweede

groeischeut tijdens het eerste jaar van bosaanleg daalde de mortaliteit tot een derde t.o.v. de

niet onbehandelde bomen. Uit deze studies wordt aangetoond dat echte meeldauw significante

schade verricht op jonge eiken. Er moet wel rekening gehouden worden dat deze fungiciden

de schade van andere pathogenen of herbivore insecten ook kon beınvloeden.

De aantasting van echte meeldauw op eiken gebeurt vooral op de tweede of latere bladscheu-

ten (sint-jansloten en Johannesscheuten). Doordat de eerste bladscheuten van eiken ontluiken

voor de ascosporenproductie van Erysiphe alphitoides, en de frequentie van infectie van Ery-

siphe quercicola op deze eerste bladscheuten heel laag ligt, ondervinden de eerste bladscheuten

van de eik meestal weinig hinder van echte meeldauw (Feau et al., 2012). Daarom zijn de eer-

ste bladscheuten vaak ook belangrijk voor de groei van de plant en de nodige reserves aan te

vullen vooraleer ernstige meeldauwaantasting kan optreden. Jonge eiken waarvan hun eerste

bladscheuten werden beschadigd door insecten of vorst kunnen deze reserves echter niet of

minder opbouwen. Deze eiken worden dan ook het zwaarst aangetast door echte eikenmeel-

dauw en hebben een kleinere overlevingskans. Eikensoorten die laat hun eerste bladscheuten

vormen (zoals Q. pyrenaica) of jonge eiken die in de onderste vegetatielaag groeien, lopen ook

een hoger risico op ernstige schade door echte meeldauw. Er is immers meer kans dat de eerste

bladscheuten van deze eiken ontluiken tijdens de piek van ascosporenproductie van Erysiphe

alphitoides en hierdoor worden de eerste bladscheuten ook al ernstig aangetast (Marcais &

Desprez-Loustau, 2014).

2.3 Echte eikenmeeldauw en biodiversiteit

Aangezien een hogere biodiversiteit positieve effecten zou hebben op ecosystemen, zou dit

ook wel gevolgen kunnen hebben op de aantasting van echte meeldauw. In het BIOTREE-

experiment bestudeerden Hantsch et al. (2013) het effect van boomsoortendiversiteit en het

14

individueel effect van die boomsoorten op het voorkomen van bepaalde schimmelpathogenen.

Er bleek een omgekeerde relatie te bestaan tussen de boomsoortendiversiteit en de hoeveelheid

echte meeldauw (voornamelijk E. alphitoides en E. hypophylla) op de bladeren van meeldauw-

gevoelige bomen (Quercus petraea en Quercus robur). Uit dit onderzoek bleek dat er geen

diversiteitseffect aanwezig zou zijn (Hantsch 2014), de lagere densiteit aan meeldauwgevoelige

eiken zou de reden zijn voor deze lagere echte meeldauwaantasting bij hogere boomsoortendi-

versiteit. De lagere eikendensiteit zou een verdunningseffect hebben gehad op de verspreiding

van conidia van echte meeldauw, met als resultaat een significant lagere aantasting van echte

meeldauw op de eiken. De karakteristieken van de andere boomsoorten waren hier dus hoogst-

waarschijnlijk niet bepalend, zolang deze ongevoelig waren voor de soorten echte meeldauw

die op de eiken voorkwamen. Meerdere onderzoeken zijn echter nodig om een beter beeld te

krijgen omtrent de interactie tussen eikenmeeldauw en biodiversiteit.

15

3 Mycofage lieveheersbeestjes

Lieveheersbeestjes (Coccinellidae) zijn een groep van kevers met vaak felle kleuren en een

gestippeld patroon op hun dekschild. Ondanks de gemeenschappelijke fysische kenmerken

binnen deze groep, is er een grote heterogeniteit wat betreft hun voeding. Op basis van

dit kenmerk kunnen de Coccinellidae in drie groepen worden verdeeld: predatoren (van vele

soorten insecten en mijten), fytofagen (bladmateriaal, nectar, pollen) en mycofagen (roet-

dauwschimmel, echte meeldauw) (Giorgi et al., 2009).

3.1 Levenscyclus

De stam Halyziini bestaat volledig uit obligate mycofage lieveheersbeestjes waarvan zowel de

larven als het volwassen stadium zich voeden met echte meeldauw. De witte tot gele eitjes

van deze mycofage lieveheersbeestjes zijn ovaal langwerpig en worden afgelegd onderaan het

blad van een met echte meeldauw geınfecteerde plant. Hierbij staat de langste as van het eitje

loodrecht op het bladoppervlak (Davidson, 1921). Het aantal afgelegde eitjes varieert per soort

en individu. In een labokweek werden bij Psyllobora vigintimaculata per afgelegde eimassa een

tot zeven eitjes afgelegd (Sutherland & Parrella, 2009b). Voor de bestudeerde Psyllobora spp.

hadden de eitjes doorgaans een hoog uitkomstpercentage (Prasad & Rai, 1988; Sutherland &

Parrella, 2009b; Satti, 2013). Enkele dagen na eileg ontluiken de eerststadiumlarven reeds uit

hun eitjes, daarna doorlopen deze larven nog drie larvale stadia, met telkens een vervelling

tussen twee opeenvolgende stadia. Vervolgens verpopt het vierde larvaal stadium waarna een

adult lieveheersbeestje uitsluipt. Deze levenscyclus, beschreven door Davidson (1921), werd

later bevestigd door andere auteurs (Almeida & Milleo, 1998; Sutherland, 2005). Dharpur et

al. (1990) observeerde echter dat de soort Illeis cincta vijf larvale stadia had. Kleine variaties

tussen soorten obligate mycofage lieveheersbeestjes kunnen dus voorkomen.

Verschillende observaties wijzen erop dat P. vigintimaculata overwintert in haar volwassen

stadium (Davidson, 1921; Sutherland & Parrella, 2009b). Dit is algemeen zo voor lieve-

heersbeestjes. Als de temperatuur na de winter boven een kritische waarde stijgt, worden de

lieveheersbeestjes terug actief. In een labokweek van P. vigintimaculata nam de ontwikke-

ling van ei tot adult 28 dagen in beslag bij 20◦C. Hiervan waren 7 dagen als ei, tweemaal 4

dagen als eerste en tweede larvaal stadium, tweemaal 3.3 dagen als derde en vierde larvaal

stadium en bijna 7 dagen als pop. Bij 25◦C was dit nog maar 19 dagen (Sutherland & Par-

rella, 2009b). Afhankelijk van het klimaat en de soort kunnen er een of meerdere generaties

mycofage lieveheersbeestjes voorkomen in een groeiseizoen.

16

3.2 Facultatieve en obligate mycofagie

Naargelang de behoefte aan schimmel in hun dieet zijn er twee soorten mycofagen: facul-

tatieve en obligate mycofage lieveheersbeestjes. In tegenstelling tot de facultatieve myco-

fagen hebben de obligate mycofagen schimmels nodig in hun dieet voor hun ontwikkeling

en overleving. Vele lieveheersbeestjes met facultatieve mycofagie behoren tot de polyfage

geslachtengroep Coccinellini waarvan de meeste soorten voornamelijk afhankelijk zijn van

dierlijk voedsel (bladluizen e.d.) voor hun ontwikkeling, maar soms schimmels eten als al-

ternatief voedingsmiddel (Lundgren, 2009). In een onderzoek van Triltsch (1999) werden

frequent schimmelsporen (voornamelijk conidia van Alternaria en uredosporen van Puccinia

) teruggevonden in het verteringsstelsel van de bladluisetende Coccinella septempunctata De

aanwezigheid van schimmelsporen werd frequenter geobserveerd in het verteringsstelsel dan

dat er bladluizen werden gedetecteerd. Dit zou er op kunnen wijzen dat de schimmelsporen

niet per toeval werden ingenomen maar als belangrijk aanvullend voedsel zou dienen voor

deze bladluiseter. Een andere nauwverwante geslachtengroep (Tytthaspidini) bevat eveneens

vele polyfage lieveheersbeestjes die regelmatig verschillende schimmels gebruiken als voed-

sel (Samways et al., 1997; Sutherland & Parrella, 2009a). Bij de dissectie van Tytthaspis

sedecimpunctata (L.) werden in het verteringstelsel frequent schimmelsporen gevonden van

Alternaria en Cladosporium (Sutherland & Parrella, 2009b). Er werd ook meeldauwvraat

geobserveerd bij diezelfde soort.

3.3 Psyllobora spp.

Zoals eerder vermeld bestaat de stam Halyziini volledig uit obligate mycofage lieveheersbeest-

jes. Deze soort zou zich voornamelijk voeden met echte meeldauw, al is het niet helemaal

uitgesloten dat sommige soorten uit Halyziini zich ook kunnen voeden op andere schimmels.

Op de mandibels van deze obligate mycofagen zijn ventraal secundaire tandjes aanwezig, deze

tandjes dienen om conidia en hyfen als het ware van het bladoppervlak te kammen (Samways

et al., 1997). Het meest verspreide geslacht binnen de Halyziini is het geslacht Psyllobora.

Psyllobora spp. komen voor in Europa, Amerika, Azie en Afrika (Sutherland & Parrella,

2009a). Psyllobora vigintimaculata is in dit geslacht de meest bestudeerde soort. Psyllobora

vigintiduopunctata is een gelijkaardige soort, deze is echter minder bestudeerd. Het is deze

soort die in deze thesis wordt bestudeerd.

3.3.1 Psyllobora vigintimaculata

Psyllobora vigintimaculata is een Noord-Amerikaanse soort die reeds werd geobserveerd van

het zuiden van Canada tot het noorden van Mexico (Gordon, 1985). Reeds begin 20ste eeuw

toonde Davidson (1921) via voederproeven aan dat P. vigintimaculata geen predator was van

17

insecten of mijten. Zowel de larven als het volwassen stadium van P. vigintimaculata wer-

den in de nabijheid van mogelijke prooien (bladluizen, spintmijten, schildluizen) geplaatst,

maar deze stierven allemaal zonder zich te voeden. Larven die echte rozenmeeldauw (Sp-

haerotheca pannosa) kregen, ontwikkelden zich wel verder en bereikten uiteindelijk het adult

stadium. Uit recentere voedertesten bleek ook dat roesten en gisten geweigerd werden door

P. vigintimaculata (Sutherland & Parrella, 2009a). Dit wijst er op dat P. vigintimaculata

waarschijnlijk een obligate mycofaag is van echte meeldauw.

P. vigintimaculata is niet speciek gebonden aan een soort echte meeldauw of aan een bepaalde

plantensoort: ze eten vele verschillende soorten echte meeldauw op verschillende planten. In

een studie werd P. vigintimaculata reeds geobserveerd op 26 plantensoorten van 13 verschil-

lende families waar hij zich voedde op verschillende echte meeldauwsoorten. Er zijn zelfs

aanwijzingen dat zijn spectrum nog veel breder is (Sutherland, 2005). Bovendien werd via

veldstudies geconstateerd dat P. vigintimaculata echte meeldauwinfecties kan localiseren van

op een grote afstand en werd een hogere abundantie geobserveerd op de plantendelen met de

meest ernstige infecties (Sutherland & Parrella, 2009b). In een studie werden de vluchtige

stoffen van met echte meeldauw geınfecteerd planten vergeleken met deze van gezonde planten

(Tabata et al., 2011). Er werd aangetoond dat P. vigintimaculata een significante voorkeur

had voor de vluchtige stoffen afkomstig van de geınfecteerde planten. Er was voornamelijk

een grote aantrekking tot 1-octen-3-ol en zijn analogen. Deze vluchtige stof is een typische

stof gevormd door schimmels, waaronder ook echte meeldauw (Darriet et al., 2002). Doordat

echte meeldauwsoorten ongeveer dezelfde vluchtige stoffen afscheiden, is dit waarschijnlijk

de reden waarom P. vigintimaculata en vele andere Psyllobora spp. verschillende soorten

echte meeldauw kunnen detecteren en gebruiken als voedsel. Sommige echte meeldauwsoor-

ten die een bepaalde vluchtige stof niet produceren, worden dan weer niet gedetecteerd door

bepaalde Psyllobora spp. en worden dus ook niet of minder gebruikt als voedsel door die

soorten (Tabata et al., 2011).

Door deze vraat op vele soorten echte meeldauw werden studies gestart om het nut van

mycofage lieveheersbeestjes als biologische bestrijder te onderzoeken. Zo werden een aantal

studies uitgevoerd om meeldauwvraat te kwantificeren (Soylu & Yigit, 2002; Krishnakumar

& Maheswari, 2004; Sutherland & Parrella, 2006). In verschillende onderzoeken werd er een

vermindering in visuele meeldauwaantasting geobserveerd. De kwantificatie is echter afhan-

kelijk van verschillende factoren: grootte van het mycofage lieveheersbeestje, levensstadium

en de verschillende conidiadensiteit (Sutherland & Parrella, 2006).

Het volwassen stadium van lieveheersbeestjes is erg mobiel. Ze kunnen zich op en tussen

planten goed verplaatsen met behulp van hun vleugels. Het is dan ook mogelijk dat mycofage

lieveheersbeestjes zouden kunnen bijdragen aan de verspreiding van conidia van echte meel-

dauw doordat conidia blijven kleven op hun lichaam en op een andere plaats weer loskomen.

Dit zou de mycofage eigenschap van deze lieveheersbeestjes kunnen overschaduwen. In een

18

studie werd deze mogelijke negatieve eigenschap onderzocht door gezonde planten direct in

contact te stellen met een luchtstroom afkomstig uit een groeikamer waarin zich met echte

meeldauw besmette planten bevinden. Bij de helft van de herhalingen gebeurde dit in de

aanwezigheid van P. vigintimaculata, bij de andere helft zonder P. vigintimaculata. Er werd

echter geen snellere of ernstigere infectie vastgesteld bij de aanwezigheid van P. vigintimacu-

lata. Dit is waarschijnlijk te wijten aan de veel grotere verspreidingscapaciteit van conidia

via de luchtstroom in vergelijking met de verspreidingscapaciteit via de lieveheersbeestjes.

Hoewel dit geen veldstudie is en verspreiding slechts over een korte afstand plaatsvond, wordt

gesuggereerd dat de mogelijke verspreiding van echte meeldauw via mycofage lieveheersbeest-

jes klein tot verwaarloosbaar is (Sutherland & Parrella, 2009a).

Door het vermogen om vele meeldauwsoorten te kunnen detecteren en de meeldauwvraat

op vele meeldauwsoorten komt Psyllobora vigintimaculata in aanmerking voor biologische

bestrijding. Deze eigenschappen zouden zelfs kunnen voorkomen bij alle soorten binnen het

geslacht Psyllobora. Biologische controle van een plantpathogeen door mycofagie van insecten

is in vele gevallen echter onvoldoende (Sutherland & Parrella, 2009a). De reden hiervoor is

dat de meeste plantpathogenen, waaronder echte meeldauw, een periode in het groeizeisoen

hebben waarin ze exponentieel reproduceren. Dit reproductievermogen ligt bij insecten echter

heel wat lager. De generatietijd van insecten is verschillende keren groter dan deze van

plantpathogenen, wat het moeilijk maakt voor deze insecten om tijdens het groeiseizoen

de plantpathogenen en plantenschade onder controle te houden. Bovendien is het bij echte

meeldauw niet geweten of hergroei uit de haustoria mogelijk is na het wegvreten van de

conidia en de hyfen door mycofage lieveheersbeestjes.

Het zou wel mogelijk kunnen zijn om de obligate mycofage lieveheersbeestjes als onderdeel

in de geıntegreerde gewasbescherming te gebruiken (Sutherland & Parrella, 2009a). De vele

soorten binnen het geslacht Psyllobora zijn wijdverspreid over de hele wereld. De kans is

dus groot dat op plaatsen met hevige echte meeldauwaantasting er al een mycofage soort

aanwezig is. In de geıntegreerde gewasbescherming zouden de aanwezige populaties obligate

mycofage lieveheersbeestjes kunnen worden beschermd en eventueel vergroot door fungiciden

en fysische cultuurmaatregelen te gebruiken die de populaties van deze lieveheersbeestjes niet

of minimaal schaden.

In een studie van Sutherland et al. (2010) werd de invloed van fungicidengebruik op P. vigin-

timaculata getest, zowel in labo-omstandigheden als in veldstudies in Noord-Californie. Deze

veldstudies vonden plaats in een wijngaard waar populaties van P. vigintimaculata natuurlijk

voorkwamen. Uit de resultaten van de labo-omstandigheden bleek dat toepassing van zwavel,

trifloxystrobin en myclobutanil schadelijke effecten had op de overleving van de larven en

het volwassen stadium. Bij toepassing van zwavel was er na 24u een mortaliteit van 100 %.

Toepassing van piperaline en Bacillus subtilis bleek geen significant effect te hebben t.o.v.

de controle. In de veldstudies werd gedurende drie jaar het effect van verschillende fungici-

19

den op de densiteit van P. vigintimaculata uitgetest. Strobilurine fungiciden (azoxystrobine

en trofloxystrobine), myclobutanile, zwavel (in poedervorm), quinoxyfen en minerale olien

bleken een significant negatief effect te hebben op de densiteit van P. vigintimaculata in de

wijngaard. Er wordt gesuggereerd dat de toegepaste zwavelbehandeling niet alleen een letaal

effect zou hebben, maar ook een afstotend effect van de behandelende bladeren. P. viginti-

maculata werd enkel op met zwavel behandelde bladeren gevonden indien de aantasting van

echte meeldauw reeds ernstig was. Hierdoor wordt gesuggereerd dat zwavel ofwel een direct

afstotend effect zou hebben ofwel de vluchtige stoffen van echte meeldauw maskeert die my-

cofage lieveheersbeestjes gebruiken om geınfecteerde bladeren te localiseren. De toepassing

van Streptomyces lydicus in de wijngaard reduceerde de aantasting van echte meeldauw sig-

nificant zonder een significante daling van de densiteit van P. vigintimaculata. De toepassing

van piperaline in de wijngaard werd niet getest.

Er kan dus besloten worden dat de integratie van P. vigintimaculata als biologische bestrij-

der in geıntegreerde gewasbescherming moeilijk wordt in bepaalde teelten. Meer onderzoek

is echter nodig om het effect van meerdere fungiciden en ook de subletale effecten van fun-

gicidetoepassingen op P. vigintimaculata te onderzoeken. Wel moet worden opgemerkt dat

de combinatie van P. vigintimaculata met andere biologische bestrijders (Bacillus subtilis,

Streptomyces lydicus) geen significant negatieve effecten had voor P. vigintimaculata. Een

combinatie van deze biologische bestrijders zou misschien kunnen worden gebruikt in meer

extensieve teelten.

Naast de functie als biologische bestrijder zouden de mycofage lieveheersbeestjes uit de stam

Halyziini ook een andere functie kunnen vervullen (Sutherland & Parrella, 2009a). Deze

obligate echte meeldauweters zouden kunnen worden gebruikt als indicatorinsecten van echte

meeldauwbesmetting. Op deze wijze kunnen deze mycofage lieveheersbeestjes worden ge-

bruikt om vroege of geısoleerde meeldauwbesmetting makkelijker te detecteren. Er is echter

nog veel onderzoek nodig naar deze mogelijke functie en de waarde ervan.

3.3.2 Psyllobora vigintiduopunctata

P. vigintiduopunctata, ook wel het citroenlieveheersbeestje genoemd, is een minder bekende

soort. Nochtans is deze soort inheems in West-Europa en komt ze er algemeen voor. Dit is

dan ook de reden waarom deze soort beter wordt bestudeerd in deze thesis.

Deze soort zou voorkomen in lage vegetatie van allerlei habitats (wegbermen, bosranden,

parken, moerassen) en wordt vaak teruggevonden op berenklauw en zomereiken (Baugnee et

al., 2011). De overwintering zou gebeuren in lage kruiden op het niveau van de bodem.

Uit observaties blijkt dat deze soort zich eveneens zou voeden en reproduceren op echte

meeldauw, al werd dit nog niet uitvoerig bestudeerd (Giorgi et al., 2009). Het volwassen

stadium wordt 3.5-5.5 mm groot en heeft een citroengele kleur met 22 zwarte stippen op zijn

20

dekschild (Baugnee et al.). De larven worden tot 6-7 mm lang en zijn eveneens citroengeel

met zwarte vlekken op de thorax en het abdomen.

3.4 Mycofage lieveheersbeestjes en biodiversiteit

Bij herbivore plaaginsecten werd al meermaals aangetoond dat een hogere diversiteit aan plan-

tensoorten vaak een hogere populatie van natuurlijke vijanden kan herbergen. Bepaalde plan-

tensoorten bieden bijvoorbeeld alternatieve voedingsbronnen (pollen, nectar), andere planten-

soorten bieden dan weer extra beschuttingsplaatsen voor natuurlijke vijanden (Castagneyrol

& Jactel, 2012). Zo onstond de hypothese dat natuurlijke vijanden van herbivoren zowel tal-

rijker (Andow 1991) als diverser (Castagneyrol & Jactel, 2012) zijn in ecosystemen met een

hogere plantendiversiteit. Na een onderzoek in een bosecosysteem werd ook hier een positief

effect van boomsoortendiversiteit en boomsoortensamenstelling gesuggereerd op de predatie

van herbivoren (Riihimaki et al., 2005). Meer onderzoek in bosecosystemen is echter nodig

om de relatie tussen boomsoortendiversiteit en herbivore plaaginsecten en hun predatoren te

begrijpen.

Door een grotere en meer diverse populatie van natuurlijke vijanden is er een betere controle

van de herbivore plaaginsecten en is er bijgevolg minder plantschade. Dit kan ook vertaald

worden naar de situatie van de biologische controle van echte meeldauw. Een grotere en meer

diverse populatie van mycofage lieveheersbeestjes zou kunnen resulteren in een grotere meel-

dauwvraat en zodus een lagere aantasting van planten door echte meeldauw. In het geval

van echte eikenmeeldauw zou een stijgende boomsoortendiversiteit dus ook een positief effect

kunnen hebben op de populatie van mycofage lieveheersbeestjes, met een betere controle van

echte eikenmeeldauw tot gevolg. Op deze wijze zouden de karakteristieken van de boom-

soorten wel bepalend kunnen zijn voor het eindresultaat, en niet enkel de densiteit van de

gevoelige eikenbomen.

21

4 Doel en hypotheses thesis

Het doel van deze thesis is om via veldproeven en laboproeven het effect van droogtestress,

P. vigintiduopunctata en boomsoortendiversiteit op eikenmeeldauw te bepalen.

Volgende hypotheses werden voorop gesteld:

1) Er wordt een significant negatief effect verwacht van P. vigintiduopunctata op de aantasting

van echte meeldauw op zomereiken. In het verleden werd bij deze soort reeds meeldauwvraat

geobserveerd. In deze studie wordt hier dieper op ingegaan via enerzijds een veldmonitoring in

een tijdsserie waarbij de meeldauwvraat op zomereiken gedurende een bepaalde tijdsperiode

wordt opgevolgd. Anderzijds wordt aan de hand van vraatproeven in het labo de meeldauw-

vraat gekwantificeerd.

2) Verder wordt verwacht dat de waterbeschikbaarheid van zomereiken een effect zal hebben

op de aantasting en op de biologische bestrijding door P. vigintiduopunctata van echte meel-

dauw op deze zomereiken. Door het aanleggen van verschillende droogteniveaus bij geplante

zomereiken in het veld en in het labo, en het monitoren van de meeldauwaantasting van

de zomereiken wordt het mogelijke effect van waterbeschikbaarheid op meeldauwaantasting

nagegaan. Tijdens deze veldproeven wordt eveneens de meeldauwvraat op de zomereiken

behorend tot de verschillende droogteniveaus gescoord. Gedurende de vraatproeven werd de

mogelijke voorkeur voor bladeren afkomstig van zomereiken met verschillende waterbeschik-

baarheid getest. Op deze manier wordt getracht een mogelijk effect van waterbeschikbaarheid

bij zomereiken op de meeldauwvraat door P. vigintiduopunctata te bepalen.

3) Er wordt tevens een effect verwacht van de omringende boomsoortendiversiteit en de omrin-

gende boomsoorten op de meeldauwaantasting van zomereiken en op de biologische controle

ervan door P. vigintiduopunctata. In de veldproeven zijn de zomereiken geplant in plots met

een gradatie in boomsoortendiversiteit. Via monitoring van deze zomereiken (bepalen van

meeldauwaantasting, en de meeldauwvraat door P. vigintiduopunctata) wordt dit mogelijk

effect onderzocht.

Door de gebrekkige studies omtrent P. vigintiduopunctata wordt ten slotte ook nog dieper

ingegaan op de biologie van deze soort. Dit gebeurde via observatie in de natuur en een

kweekopzet van deze soort.

22

Materiaal en methoden

1 Biologie en kweek van Psyllobora vigintiduopunctata

1.1 Observatie en habitat

Gedurende de veldproeven werd de habitat en de fenologie van zowel de larvale stadia als

van het volwassen stadium van P. vigintiduopunctata bestudeerd. Ook werd geobserveerd

wanneer de eileg stopte en in welk stadium werd overwinterd.

Gedurende de kweek van het citroenlieveheersbeestje (hoofdstuk 1.2) werd de biologie van

zowel de larvale stadia als van het volwassen stadium nauwkeuriger bestudeerd. Hierbij werd

gelet op bepaalde gedragingen en werd de ontwikkelingssnelheid van ei tot adult opgevolgd.

Tevens werd getracht een duidelijk geslachtsverschil te identificeren. Hierbij werden parende

koppels apart genomen voor observatie onder de lichtmicroscoop en werd telkens het gewicht

genomen van beide geslachten.

1.2 Kweek

1.2.1 Gebruikte lieveheersbeestjes

Gedurende augustus en september 2014 werden ca 200 volwassen P. vigintiduopunctata ver-

zameld. Quasi alle individuen van deze soort werden teruggevonden op met echte meeldauw

besmette planten. De meeste werden teruggevonden op besmette zomereiken en op besmette

gewone berenklauw (Heracleum sphondylium). Occasioneel werden ook enkele exemplaren

geobserveerd op klaver (Trifolium sp.) en braam (Rubus sp.). Om de populatie van P. vi-

gintiduopunctata op de site van de veldproeven zo weinig mogelijk te verstoren, werden de

meeste lieveheersbeestjes gevangen op andere locaties waar eveneens jonge zomereiken aan-

wezig waren. Deze citroenlieveheersbeestjes werden gebruikt om kweek 1 op te starten en

voor vraatproef 1 en 2.

Kweek 1 verliep van september 2014 tot en met december 2014. Begin oktober werden

echter een 50-tal van de gevangen volwassen lieveheersbeestjes gedurende vier maanden in

de koelkast geplaatst op 4◦C. Initieel werd gedacht dat de gevangen lieveheersbeestjes reeds

in diapauze waren en werd een deel in de koelkast geplaatst om deze diapauze proberen

te doorbreken. Na verloop van tijd bleek dat de lieveheersbeestjes niet in diapauze waren

gegaan en werd bij de lieveheersbeestjes in de koelkast dan maar de overwinteringscapaciteit

en overwinteringsbiologie geobserveerd. Deze lieveheersbeestjes werden later gebruikt tijdens

vraatproef 3 in het voorjaar van 2015 (hoofdstuk 4). Er werd eveneens een tweede kleine

kweek (kweek 2) mee opgestart. Kweek 2 verliep gedurende maart-april 2015. In deze kweek

werd dieper ingegaan op de ontwikkelingssnelheid en de vraat van de vier larvale stadia.

24

1.2.2 Gebruikt plantenmateriaal

In september 2014 was er in de natuur nog eikenmeeldauw aanwezig op jonge zomereiken, maar

niet meer in grote mate aangezien het groeiseizoen op zijn einde kwam. Vanaf oktober was er

geen eikenmeeldauw meer beschikbaar en werden met echte meeldauw besmette kruidachtigen

gebruikt in kweek 1. Deze kruidachtigen groeiden als onkruid onder kunstlicht in serres.

De meest gebruikte voedselbron was echte meeldauw van een hevig besmette windesoort

Convolvulus sp. (figuur 10 en 11). Ook besmette gewone melkdistel (Sonchus oleraceus)

werd vaak gebruikt. Kweek 1 kwam op gang nadat een grote hoeveelheid echte meeldauw

(van de windesoort) bij de volwassen lieveheersbeestjes werd geplaatst. Slechts enkele dagen

na deze overvloed aan voedsel werd een eerste paring geobserveerd. Een week na deze eerste

observatie werden reeds de eerste eitjes afgelegd.

Tijdens kweek 2 werd enkel eikenmeeldauw afkomstig van de bomen uit de laboproeven

(hoofdstuk 3) als voedsel gebruikt.

1.2.3 Setup

Voor kweek 1 werden na de vangst de volwassen lieveheersbeestjes in groepen van ongeveer

30 individuen verdeeld over de kweekdozen. De kweekdozen waren grote plastic dozen (figuur

4) van 14.5 cm breed, 31.5 cm lang en 10 cm diep. In deze kweekdozen gebeurde de paring

en de eileg. Bij het opstarten van de kweek werd stuifmeel (NutrimiteTM) verspreid in deze

kweekdozen. Er werd echter geen vraat geobserveerd van dit stuifmeel. Het toevoegen van

stuifmeel werd zodus na een week beeindigd. In de deksels van deze plastic dozen bevond

zich een groot luchtgat dat was afgedekt met keukenpapier om ontsnappen van de lieveheers-

beestjes te vermijden, maar ventilatie toe te laten. De ondergrond van de plastic dozen was

eveneens bekleed met keukenpapier om snel reinigen van de dozen mogelijk te maken. Het

keukenpapier werd wekelijks vervangen zodat faeces e.d. tijdig werden afgevoerd. Op het

keukenpapier werden de besmette bladeren geplaatst, deze werden een a twee keer per week

vervangen door verse bladeren. Om uitdroging van de bladeren te vertragen werd hun blad-

steel telkens in vochtige watten gewikkeld. Er werden ook bijkomende vochtige watten in

plastic potjes geplaatst als extra vochtvoorziening voor de lieveheersbeestjes.

Iedere een a twee dagen werd de inhoud van deze kweekdozen gecontroleerd op afgelegde

eitjes. Ieder lieveheersbeestje legde in een keer al haar eitjes af, de eitjes afkomstig van

dezelfde moeder vormden een groepje van aan elkaaar hangende eitjes. Per afgelegde groep

eitjes werden de eitjes geplaatst in een een kleinere kweekdoos. In deze kleinere kweekruimte

konden de eitjes zich verder ontwikkelen tot volwassen lieveheersbeestjes. De kweekdoos

bestond uit een hoge petrischaal met een diameter van 9.2 cm, een hoogte van 3.8 cm en een

nylon ventilatie-opening in het deksel. De besmette bladeren werden op vochtig keukenpapier

geplaatst met hierop de eitjes en het substraat (watten, blad, keukenpapier) waarop de eitjes

25

waren afgelegd (figuur 5). Iedere twee a drie dagen werden de bladeren ververst. Gedurende

kweek 1 werd ieder afgelegd eitje opgevolgd tot het volwassen stadium. Iedere een a twee dagen

werd de stadiumduur van ei, larve en pop en hun mortaliteit bijgehouden. Het keukenpapier

werd eveneens wekelijks vervangen om faeces e.d. tijdig af te voeren. De kweekdozen werden

in een klimaatkast geplaatst met een constante temperatuur van 20◦C en een lichtregime van

16u licht/8u donker.

Kweek 2 met de 50 volwassen citroenlieveheersbeestjes die een hibernatie hadden ondergaan

(koelkast) gebeurde onder exact dezelfde set-up en omstandigheden. De meeldauwsoort die

nu werd gebruikt als voedsel was nu enkel en alleen eikenmeeldauw. De opgroei van de larven

van kweek 2 verliep echter iets anders. De met echte meeldauw beschimmelde eikenbladeren

werden namelijk op een stollende agar (MICRO AGAR M1002, gel strength > 900 g/cm2)

gebracht. Eenmaal de agar volledig was gestold werden de larven hierop geplaatst. Iedere

week werden verse bladeren op een nieuwe agar gebracht.

Figuur 4: Kweekdoos volwassen lieveheersbeestjes met deksel (foto Martijn Buyse)

26

Figuur 5: Kweekdoos van de larven tijdens kweek 1 met centraal afgelegde eitjes op watten (foto

Martijn Buyse)

27

2 Veldproeven

2.1 Setup

De veldproeven waarin de mogelijke effecten van boomsoortendiversiteit werden onderzocht

vonden plaats op een site in Zedelgem die onderdeel uitmaakt van het FORBIO-experiment1.

Er heerst er een mild gematigd klimaat. Op basis van de meteorologische data van de voor-

bije zeven jaar van een weerstation in Lichtervelde (15.7 km van de site) werden volgende

gemiddeldes afgeleid: zomertemperaturen van gemiddeld 15 a 18 ◦C en een gemiddelde neer-

slaghoeveelheid tijdens de zomer tussen de 50 en 90 mm per maand. De gemiddelde winter-

temperaturen blijven boven het vriespunt. Tussen 1981 en 2010 was de gemiddelde jaarlijkse

neerslag 855 mm en de gemiddelde temperatuur 10.5◦C (KMI, Belgie). De site bevindt zich

op een vroeger landbouwperceel met kleiig zand tot lemig zand en een droog (watertafel mi-

nimaal 90 tot 120 cm) tot matig nat (watertafel minimaal 40 tot 60 cm) bodemvochtregime.

Vooraleer de bomen werden geplant werd de ploegzool van het landbouwperceel doorbroken

(door diepgronden) en werd de vegetatie verwijderd. Rondom het perceel werd een hek

geplaatst om boomschade door grote herbivoren (everzwijnen en hazen) te vermijden.

Om de eventuele covariatie tussen boomsoortendiversiteitsniveaus en bodemkarakteristieken

uit te sluiten werd voor het aanplanten van de bomen de variabiliteit van bodemkenmerken

bepaald. Over de gehele site werden een groot aantal bodemstalen genomen waarbij telkens

de pH, totale fosfor (Ptot), totale stikstof (N) en totale koolstof (C) werd bepaald. Na

analyse van de stalen bleek dat in het noordoosten van de site de bodem een hogere %

C en pH had, en in het zuidoosten een lagere fosforinhoud bevatte. Dit is waarschijnlijk

doordat het oostelijk deel van de site in het verleden langer als (minder intensief bemest)

grasland gebruikt is geweest. De plots werden daarna verdeeld over blokkenproeven volgens de

gradienten van de bodemkarakteristieken. Daarna werden de boomsoortendiversiteitsniveaus

per blokproef at random verdeeld over de plots totdat geen significant verschil (p > 0.1) in

bodemkarakteristieken meer aanwezig was tussen de boomsoortendiversiteitsniveaus.

Gedurende het najaar van 2009 en het voorjaar van 2010 werden in iedere plot een tot vier

boomsoorten aangeplant (figuur 6) met als doel mogelijke effecten van boomsoortendiversiteit

te onderzoeken. Er werden in totaal vijf verschillende boomsoorten gebruikt: ruwe berk

(Betula pendula), beuk (Fagus sylvatica), grove den (Pinus sylvestris), zomereik (Quercus

robur) en winterlinde (Tilia cordata). De vijf gebruikte boomsoorten zijn soorten die goed

aangepast zijn aan de lokale omstandigheden en zijn belangrijke soorten in het bosbeheer

in Belgie. Bovendien is er een grote functionele diversiteit tussen deze soorten, o.m. op

het gebied van schaduwtolerantie, worteldiepte en jeugdgroei. Door de grote functionele

diversiteit tussen deze boomsoorten zou een mogelijk boomsoortendiversiteitseffect duidelijker

1http://www.treedivbelgium.ugent.be

28

aanwezig kunnen zijn. Iedere plot was 42 x 42m groot en werd ingeplant met een vaste

plantafstand van 1.5 x 1.5m. Afhankelijk van de boomsoort was het plantgoed reeds twee (B.

pendula en T. cordata) of drie (F. sylvatica en P. sylvestris) jaar oud bij de aanplanting. Voor

Quercus robur waren meer dan de helft van de bomen reeds vier jaar oud bij het planten, de

rest was drie jaar oud .

Om eliminatie van de trager groeiende boomsoorten te vermijden werd in plots met meer

dan een boomsoort geplant in groepjes van dezelfde boomsoort van 3x3 bomen. In plots

met twee boomsoorten werden deze groepjes afwisselend geplant in een dambordpatroon.

Bij drie of vier boomsoorten werden deze groepen at random verdeeld over de plot; hierbij

was de frequentie van iedere boomsoort gelijk. In totaal werden op de site de vijf mogelijke

monoculturen en de vijf mogelijke combinaties met vier boomsoorten aangeplant, en een

random selectie van vijf mogelijke combinaties met twee en met drie boomsoorten. Dit werd

nog eens herhaald zodat in totaal 40 plots aanwezig zijn op de site in Zedelgem. Er werden

nog twee extra plots aangelegd met een monocultuur van zomereik om het verschil tussen

verschillende herkomsten van zomereiken uit te testen. Een meer gedetailleerde beschrijving

omtrent de site en de proefopzet vind je in het projectrapport (Verheyen et al., 2010) en de

design paper (Verheyen et al., 2013).

Figuur 6: Grondplan van de gebruikte site in Zedelgem (foto Mathias Dillen)

29

Eind april 2013 werden in 40 van de 42 plots drie eenjarige zomereiken geplant in zwarte

plastic potten met een volume van 20 L (figuur 7). De potten zitten voor hun grootste

deel onder de grond en werden gevuld met aarde afkomstig van een centraal punt in de

site. Boven twee van de drie potten werden gootjes geınstalleerd zodat een deel van de

neerslag zou worden opgevangen en deze bomen tijdens een meteorologisch droge periode

onder droogtestress zouden komen te staan. De opstelling bestaat uit twee T-vormig houten

frames waarop plastic gootjes van 3.2 cm breed zijn bevestigd. Deze opstelling is aflopend

geplaatst zodat de opgevangen neerslag door de gootjes wordt afgevoerd tot naast de potten.

Om een droogtestressgradient te creeeren werden eenmaal twee paar gootjes boven een pot

geınstalleerd en eenmaal een paar gootjes (figuur 7). Boven de derde pot zijn geen gootjes

geınstalleerd; deze dient als controle.

Figuur 7: Opstelling droogtestressbehandeling op plot met collectoren: linksboven de controleboom,

centraal onderaan en rechtsboven de bomen met afvoer van neerslag (foto Mathias Dillen).

Om het verschil in waterafvoer tussen de verschillende droogtestressbehandelingen te kwanti-

ficeren werden in vijf plots vier neerslagcollectoren geplaatst aan het uiteinde van de gootjes en

een neerslagcollector nabij de opstelling als controle (figuur 7). Hierdoor kon geschat worden

hoeveel neerslag door de gootjes werd afgevoerd tot naast de pot en niet meer ter beschikking

was voor de zomereiken. Deze opstelling verwijderde gemiddeld 12 a 14% en 23 a 27% van de

30

neerslaghoeveelheid bij een paar en respectievelijk twee paar gootjes. De neerslagcollectoren

gaven door de evaporatie van neerslag uit de gootjes een mogelijke onderschatting. De the-

oretische interceptie van neerslag (op basis van % afgedekte oppervlakte door de gootjes) is

immers hoger, namelijk 18 % (1 paar gootjes) en 35% (2 paar gootjes). Een kleine variatie is

hierin mogelijk door verschillen in potgrootte en - vorm. De neerslagcollector bestaat uit een

bidon die in de bodem is gegraven met een trechter erop die het water opvangt. In de late

herfst werd de opstellling ieder jaar terug verwijderd om schade door vorst e.d. te vermijden.

De opstelling werd telkens herplaatst in de vroege lente voor het schieten van de bladknop-

pen. Het weghalen van de opstelling tijdens de winter is tevens verantwoord aangezien in de

toekomst vooral een stijgende droogte gedurende de zomer zou voorkomen in Europa en niet

tijdens de winter.

Het zijn deze drie zomereiken die in iedere plot dienen als fytometer: zomereiken die onder

min of meer gecontroleerde condities groeien en in dit onderzoek worden gebruikt om de

fysiologische respons op droogte en boomsoortendiversiteit te onderzoeken.

De veldproeven verliepen van begin augustus 2014 tot midden september 2014. Het was toen

reeds het tweede jaar dat de droogtebehandeling op de fytometers werd toegepast. Tijdens

de veldproeven werden 20 plots gebruikt: de plots met nummer 19 tot en met 41 (met

uitzondering van 23, 28 en 38). Van alle vier de boomsoortendiversiteitsniveaus waren er

telkens vijf plots aanwezig.

2.2 Werkwijze

De 60 fytometers waren in hun derde groeiseizoen en bevonden zich in een vijfjarige bosaan-

plant (met bomen die reeds zeven tot negen jaar oud zijn). Deze fytometers werden tijdens

de veldproeven gescoord.

Per tak werd telkens een relatieve waarde voor de grootte van de bladoppervlakte gegeven.

Deze tak werd vervolgens gescoord op meeldauwaantasting (inclusief de meeldauwvraat) en

meeldauwvraat. Indien een tak bestond uit scheuten met een verschillende ouderdom met

vaak ook een verschillende meeldauwaantasting werd iedere scheut apart gescoord op meel-

dauwaantasting en meeldauwvraat. De bladgrootte van die tak werd evenredig verdeeld over

deze scheuten. Het scoren van de meeldauwaantasting gebeurde via een quotering van nul tot

drie, waarbij 0, 1, 2 en 3 gelijk zijn aan respectievelijk 0-5%, 5-30%, 30-60% en > 60% blad-

oppervlakte aangetast door echte meeldauw inclusief de weggevreten meeldauwoppervlakte.

Een identieke quotering gebeurde voor de meeldauwvraat waarbij de meeldauwvraat t.o.v.

het totale bladoppervlak werd gescoord. Tijdens het scoren van de fytometers werd tevens

per boom het aantal citroenlieveheersbeestjes en hun larven geteld. Voor iedere boom werd

een gemiddeld percentage berekend voor meeldauwaantasting en meeldauwvraat. Iedere score

werd omgezet naar het gemiddelde van zijn interval: zo werd score 0 gelijk aan 2.5 %, 1 werd

31

17.5 %, 2 werd 45 % en 3 werd 80 %. Per tak werd het gemiddelde percentage van die tak

vermenigvuldigd met de waarde van bladoppervlakte voor die tak en vervolgens werden alle

scores opgeteld en gedeeld door de totale bladoppervlakte.

Deze metingen werden gestart op 13 augustus 2014 en werden vier keer herhaald met telkens

een tweetal weken tussen. Het scoren werd enkel uitgevoerd bij droog weer zodat meeldauw-

aantasting goed zichtbaar was en een optimale quotering van de meeldauwaantasting kon

gebeuren.

32

3 Laboproeven

3.1 Setup

Midden december 2014 werden 21 eenjarige zomereiken geplant in potten van 15 L en een

bovenste diameter van 32 cm. Deze zomereiken groeiden tot dan buiten op een kwekerij en

waren reeds in winterrust. De potten werden in plastic schaaltjes geplaatst om uitstromend

water op te vangen. De zomereiken werden in een klimaatkamer geplaatst in de nabijheid van

met echte meeldauw besmette zomereiken die in het najaar reeds in de klimaatkamer waren

geplaatst (figuur 8). Deze besmette bomen dienden als bron van inoculum van echte meeldauw

en waren afkomstig uit de tuin van de faculteit. De 21 zomereiken die werden geselecteerd

voor de laboproeven hadden een gelijkaardige grootte van zowel het bovengrondse deel als het

ondergrondse deel. Bovendien werden enkel die bomen gekozen die geen uitwendige schade

aan de wortels bevatten.

De potgrond die werd gebruikt bevatte turfstrooisel, tuinturf, zand en meststoffen op ba-

sis van Ca en Mg met een NPK-waarde van 14-16-18. Deze bevatte 13% organische stof,

had een geleidbaarheid van 300µS/cm en een pH (H2O) van 5 tot 6. Het lichtregime in de

klimaatkamer was 15u licht/7u donker en er was een constante temperatuur van 21◦C.

Figuur 8: Opstelling laboproef: links in de witte pot een inoculatieboom naast de eenjarige zomer-

eiken (foto Martijn Buyse).

33

Exact een maand na het planten van de eenjarige zomereiken begonnen de eerste bladeren

te ontluiken. Na nog eens 25 dagen had iedere boom reeds bladeren gevormd. Aangezien

droogtestress in de toekomst enkel in de zomer zou voorkomen werd tot dan toe aan iedere

boom dezelfde hoeveelheid water gegeven. Wekelijks werd gemiddeld 1 L water gegeven per

boom. Dit komt ongeveer overeen met een neerslag 50 mm per maand. Deze hoeveelheid komt

ongeveer overeen met de gemiddelde neerslaghoeveelheden in het voorjaar van de voorbije 7

jaar gemeten in het weerstation te Lichtervelde (KMI, Belgie).

Nadat alle bomen bladeren hadden gevormd werd het droogtestressexperiment gestart. De 21

zomereiken werden in drie groepen van zeven bomen verdeeld. Enkele zomereiken waren op dit

tijdstip reeds besmet met echte meeldauw. De indeling gebeurde zodanig dat alle bomen met

eenzelfde structuur, grootte en besmetting door echte meeldauw evenredig werden verdeeld

over de drie groepen. De drie groepen bomen werden random verdeeld in de klimaatkamer

en kregen elk een andere wekelijkse hoeveelheid water toegediend. Tijdens de zomer lag de

gemiddelde neerslaghoeveelheid, gemeten in het weerstation te Lichtervelde, tussen de 50 en

de 90 mm per maand. De controlebomen (drooteniveau 1) kregen verder 1 L water per week

toegediend (of ongeveer 50 mm per maand). Deze lage waarde werd gekozen aangezien in de

laboproeven geen drainage van het regenwater mogelijk was. De twee andere groepen bomen

kregen 0.8 L (droogteniveau 1) en 0.6 L (droogteniveau 2) toegediend per week. Er werd dus

20 % en respectievelijk 40 % minder water toegediend aan de twee groepen bomen waarop

de droogtestress werd uitgevoerd. Deze waarden zijn de ruim naar boven afgeronde waarden

van het percentage neerslag die via de gootjes in de veldproeven werd afgevoerd.

Na het opstarten van het droogte-experiment werd het bodemvochtpercentage van iedere

pot geregeld gemeten met behulp van de ML3 - ThetaProbe (Delta-T Devices) met organic

als ingestelde bodemtype. Het bodemvochtpercentage werd voor een laatste keer opgemeten

tussen de eerste en de tweede herhaling van de laboproef.

Twee maanden na het opstarten van het droogtestressexperiment werd opgemerkt dat de

bomen die 1 L water per week kregen vaak te nat stonden en zich op veldcapaciteit bevonden.

Om nadelige gevolgen van een waterovervloed te vermijden werd beslist om eenmalig een

week geen water toe te dienen aan deze bomen.

3.2 Werkwijze

Anderhalve maand na het opstarten van het droogtestressexperiment werden de bomen een

keer gescoord. Dit gebeurde op bijna identieke wijze als tijdens de veldproeven. In de klimaat-

kamer waren echter geen citroenlieveheersbeestjes aanwezig, hierdoor kon de meeldauwvraat

niet worden gescoord. De quotering van de meeldauwaantasting gebeurde nauwkeuriger, in

plaats van vier niveaus van aantasting (0, 1, 2 en 3) werd de meeldauwaantasting ingedeeld in

tien niveaus. De quotering verliep van nul tot en met negen en stelden de klasses 0-10 % tot

34

en met respectievelijk 90-100 % voor. Het scoren werd in totaal drie keer herhaald, telkens

met een tussenperiode van drie weken. Vooraleer een eerste keer gescoord werd, werden foto’s

genomen van met meeldauw aangetaste zomereikbladeren en werd met dezelfde software als

bij de vraatproeven (hoofdstuk 4.2) het percentage bladoppervlak dat was aangetast door

echte meeldauw bepaald. Zo was voor een brede range van meeldauwaantastingen fotoma-

teriaal voor handen. De aangetaste bladeren van de zomereiken uit de laboproeven werden

vergeleken met de foto’s en zo kon het percentage meeldauw op de bladscheuten correcter

gescoord worden.

35

4 Vraatproeven

4.1 Setup

Tijdens de veldproeven werden eveneens een eerste vraatproef (vraatproef 1) opgestart. Van

alle 60 (drie zomereiken op twintig plots) in potten geplante zomereikjes gebruikt tijdens de

veldproeven werd telkens een representatief blad genomen dat met echte meeldauw besmet

was. Per plot werden de drie bladeren telkens in een petrischaal geplaatst op vochtig fil-

terpapier (figuur 9). Centraal werd telkens een volwassen citroenlieveheersbeestje geplaatst.

Gedurende 72u werd van alle petrischalen iedere 24u een foto genomen om de vraat te kwanti-

ficeren en om een eventuele voorkeur voor echte meeldauw op bladeren afkomstig van bomen

onder droogtestress te bepalen. Indien bij het nemen van de foto het lieveheersbeestje op het

blad aanwezig was, werd deze er telkens voorzichtig van gehaald met behulp van een pen-

seel. Om een eventuele voorkeur of afkeer voor meeldauw op bladeren afkomstig van bomen

onder droogtestress niet te beınvloeden werd na het nemen van de foto het lieveheersbeestje

teruggeplaatst op hetzelfde blad.

Figuur 9: Opstelling eerste vraatproef (foto Martijn Buyse).

Wegens de tegenvallende resultaten van vraatproef 1 en de afwezigheid van besmette eikenbla-

deren gedurende de wintermaanden werd tijdens kweek 1 een tweede vraatproef (vraatproef

36

2) opgestart met echte meeldauw van de windesoort die ook werd gebruikt voor deze eerste

kweek. Vraatproef 2 werd uitgevoerd om de meeldauwvraat op andere meeldauwsoorten aan

te tonen en een eerste kwantificatie van meeldauwvraat te verkrijgen. De opstelling was de-

zelfde als deze bij de opgroei van de larven in de kweek 1. Per potje werden twee volwassen

lieveheersbeestjes geplaatst op een met echte meeldauw besmet blad van de windesoort. Om

uitdroging van het blad tegen te gaan werd het blad geplaatst op vochtig keukenpapier. Er

werden in totaal 16 lieveheersbeestjes gebruikt. Er werd eveneens iedere 24u een foto genomen

van het blad, en dit gedurende 72u.

Om ook de meeldauwvraat op zomereiken te kunnen kwantificeren en een eventuele voor-

keur voor bladeren afkomstig van bomen onder droogtestress aan te tonen werd de mislukte

vraatproef 1 herhaald in een derde vraatproef met besmette bladeren van de zomereiken uit

de laboproef. Anderhalve maand na het starten van de droogtestressbehandeling in de la-

boproef werden per droogteniveau drie a vier bladeren afgeknipt. Deze bladeren werden in

kleinere deeltjes geknipt en per droogteniveau werd een deel van een blad op een stollende

agar gebracht in een hoge petrischaal met ventilatiegat in het deksel. Deze aanpassingen aan

het protocol (gebruik van agar en ventilatiegat) werden uitgevoerd op basis van ervaringen in

de mislukte vraatproef 1. In iedere potje waren zo drie stukjes blad aanwezig (een blad per

droogteniveau).

Na volledig stollen werd tussen de drie bladeren telkens een volwassen lieveheersbeestje uit

kweek 2 op de agar geplaatst. Gedurende 96u werd iedere 24 u een foto genomen van de

bladeren en werd telkens het gewicht bepaald van de lieveheersbeestjes. Na wegen van de

lieveheersbeestjes werden deze teruggeplaatst op de plek waar deze aanwezig waren voor het

wegen. Dit eveneens om zo weinig mogelijk invloed te hebben op de eventuele voorkeur of

afkeer voor echte meeldauw op een blad afkomstig van een boom onder droogtestress. Per

vraatproef werden acht herhalingen uitgevoerd, telkens met vier mannelijke en vier vrou-

welijke lieveheersbeestjes. Om een eventuele voorkeur voor echte meeldauw op jongere of

oudere bladeren te vermijden werd per herhaling drie stukjes bladeren gekozen met ongeveer

dezelfde ouderdom (afgaande op het kleur en dikte van het blad). Om een eventuele grotere

meeldauwvraat op de bladeren met meer meeldauw op te vermijden werd per herhaling blade-

ren gekozen met een soortgelijke oppervlakte aan meeldauwaantasting. Zoals eerder vermeld

werden de geoogste bladeren in kleinere delen geknipt, van ieder blad werd telkens een deel

gebruikt voor zowel een vraatproef van een mannetje als van een vrouwtje. Op die manier

was als het ware een kopie van dezelfde drie bladeren aanwezig per gebruikt mannetje en

vrouwtje. Dit om een verschillende meeldauwvraat tussen de geslachten door de invloed van

de soort bladeren (ouderdom, % meeldauwaantasting) te vermijden. Vraatproef 3 werd vier

keer herhaald.

De gewichtsbepaling werd uitgevoerd met een balans (Sartorius genius ME 235S ) met een

nauwkeurigheid van 0.01 mg. De gewichtsbepaling werd uitgevoerd om enerzijds de relatie

37

tussen gewicht en vraat na te gaan en anderzijds om een eventueel verschillend gewicht tussen

de mannetjes en de vrouwtjes aan te tonen.

In vraatproef 3 werd eveneens de vraat van acht larven gekwantificeerd voor iedere larvaal

stadium van deze larven. Deze larven waren afkomstig uit kweek 2 die plaats vond tijdens deze

vraatproeven. Dezelfde opstelling als bij de volwassen lieveheersbeestjes werd gebruikt. Zoals

bij de volwassen lieveheersbeestjes werd hier ook gedurende 96u iedere 24u een foto genomen

om de vraat te kunnen kwantificeren en werd terzelfdertijd het gewicht van de larven bepaald.

4.2 Bepaling oppervlakte meeldauwaantasting

De foto’s van de met echte meeldauw besmette bladeren werden eerst bewerkt met het soft-

wareprogramma InstantMask Ultimate (CPSSoftware) om een egale blauwe achtergrond te

bekomen (figuur 10). Door de contrasterende blauwe achtergrond kon de bladoppervlakte

makkelijker worden bepaald via het softwareprogramma APS Assess 2.0 (Lamari, 2008).

Met ditzelfde softwareprogramma werd eveneens de met echte meeldauw besmette bladop-

pervlakte bepaald (figuur 11). In het softwareprogramma APS Assess 2.0 werd gewerkt met

het manual treshold panel en het HSI color space. Om de bladoppervlakte te meten werd voor

H (Hue) een bepaald interval gekozen totdat de bladoppervlakte helemaal was geselecteerd.

Vervolgens werd de geselecteerde oppervlakte gecalibreerd aan de hand van de diameter van

de petrischaal waarin de bladeren zich bevonden. Om de meeldauwoppervlakte te slecteren

werd voor S (Saturation) eveneens een interval gekozen totdat de meeldauwoppervlakte hele-

maal was geselecteerd. De calibratie verliep identiek als voor het bladoppervlakte. Door van

iedere foto de met echte meeldauw besmette bladoppervlakte te bepalen kon van zowel het

volwassen stadium als van de larvale stadia iedere 24u de vraat worden gekwantificeerd.

Figuur 10: Foto van blad van de windesoort

(Convolvulus sp.) na toepassing van

IMU (foto Martijn Buyse).

Figuur 11: Foto van blad van de windesoort

(Convolvulus sp.) na bepaling meel-

dauwoppervlakte met APS Assess 2.0

(foto Martijn Buyse).

38

5 Statistische analyse

Bij alle data die meervoudig werden vergeleken, werd eerst een one-way ANOVA uitgevoerd

om een mogelijk verschil tussen de verschillende steekproeven aan te tonen. Indien een verschil

aanwezig was, werden de data verder paarsgewijs vergeleken met behulp van een Tukey test.

Indien de residuelen echter niet normaal verdeeld waren, of er geen gelijkheid van varianties

was, werd een log-transformatie uitgevoerd. Hierna werd op deze data opnieuw een one way

ANOVA uitgevoerd gevolgd door een Tukey test. Opnieuw werden de residuelen gecontroleerd

op normale verdeeldheid en gelijkheid van varianties. Deze statistische analyse gebeurde

telkens met Spotfire S+ 8 2 16.0..

Bij het gebruik van een model werd steeds een mixed model gebruikt door middel van de

lmer functie van het package lme4 met lmerTest extensie. De modelselectie werd telkens

gebaseerd op de p-waardes volgens lmerTest en op de AIC-score met behulp van het drop1

commando. Voor ieder model werd gecontroleerd of de residuelen heterogeniteit vertoonden.

Dit werd visueel gedaan door de residuelen te plotten in functie van de fitted values. Hierbij

werd eveneens gekeken naar outliers. Indien deze aanwezig waren, werden ze verwijderd uit de

dataset. Ook de normaliteit van de residuelen werd telkens gecontroleerd door middel van een

histogram. Indien de residuelen heterogeniteit vertoonden en de residuelen variabeler werden

bij een hogere fitted value werd dit probleem opgelost door ofwel aan te nemen dat de variantie

van de residuelen lineair toenemeemt met de responsvariabele. Dit werd geprogrammeerd via

varFixed in de functie lme (package nlme). Een andere oplossing voor de heterogeniteit van

residuelen is via een log-transformatie van de data van de responsvariabele. Beide methoden

werden toegepast en deze met de laagste heterogeniteit van residuelen tot gevolg werd gekozen.

Deze analyse gebeurde telkens met R-3.2.0 (R Core Team, 2015).

5.1 Biologie en kweek

De gegevens omtrent het gewicht van de volwassen mannelijke en vrouwelijke lieveheersbeest-

jes werden statistisch verwerkt met Spotfire S+ 8 2 16.0.. De nulhypothese was dat er geen

verschil in gewicht was tussen de geslachten op het 5 % significantieniveau. Met behulp van

een two sample t-test werd dit getest. Er werd nagegaan of beide steekproeven een nor-

male verdeling hadden en of er gelijke varianties waren. Dit werd gedaan met behulp van

de Kolmogorov-Smirnov test en respectievelijk de Levene-test. Indien de steekproeven niet

normaal verdeeld waren of als de varianties verschillend waren, werd een niet-parametrische

toets gebruikt.

39

5.2 Veldproeven

Voor de statistische data-analyse van de veldproeven werd gebruik gemaakt van een mixed

model door middel. Hiermee werd het effect van droogte, het effect van boomsoortendiver-

siteit en het effect van boomsoortenidentiteit op de meeldauwaantasting van de fytometers

nagegaan. Na plotten van de responsvariabele ten opzichte van de vier meetmomenten bleek

dat de gemiddeldes van de eerste twee herhalingen hoger lagen dan de gemiddeldes van de

laatste twee herhalingen. Daarom namen we ook een dummy variabele voor tijd. In dit mixed

model werden droogtebehandeling (3 niveaus), boomsoortendiversiteit (continu, van 1 tot 4)

en meetmomenten (2 niveaus: eerste twee herhalingen en laatste twee herhalingen) gebruikt

en fytometer als random factor. De interactie tussen droogte en boomsoortendiversiteit werd

eveneens in dit model geplaatst. Een identiek model maar dan met de aanwezigheid van een

bepaalde boomsoort in de plot als discrete factor in plaats van de boomsoortendiversiteit

werd ook aangemaakt voor alle vijf de boomsoorten.

Voor de statistische analyse van meeldauwvraat in de veldproeven werd een iets ander model

toegepast. In dit mixed model werd, bovenop de factoren uit het vorige model, ook de gehele

meeldauwaantasting als covariaat gebruikt. Deze werd gecentreerd rond zijn gemiddelde.

Ook de som van het aantal lieveheersbeestjes en larven aanwezig op de fytometers werd als

covariaat toegevoegd aan het model.

5.3 Laboproeven

Bij de laboproeven werden de bodemvochtpercentages van de drie droogteniveaus meervoudig

vergeleken.

Voor de verdere statistische analyse van de laboproeven werd op een gelijkaardige manier

te werk gegaan als bij de veldproeven. Er werd eveneens gebruik gemaakt van een mixed

model. Hiermee werd het effect van droogte op de meeldauwaantasting van de zomereiken

nagegaan. In een eerste mixed model werd droogtebehandeling (3 niveaus) en meetmoment

(3 niveaus) gebruikt en boom als random factor. In een tweede mixed model werden in plaats

van de droogtebehandeling de gemeten bodemvochtpercentages gebruikt. Dit werd gedaan

voor alle data van de drie herhalingen samen en voor iedere herhaling apart. Bij de analyse

van iedere herhaling apart werd enkel het effect van droogte gebruikt. Hiervoor werd een

lineaire regressie uitgevoerd met de functie lm en met dezelfde fixed factor als bij het mixed

model. Modelselectie en controle van de heterogeniteit en normaliteit werd op dezelfde manier

uitgevoerd als vorige modellen.

40

5.4 Vraatproeven

De gegevens omtrent de meeldauwvraat van de volwassen mannelijke en vrouwelijke lieve-

heersbeestjes werden statistisch verwerkt met Spotfire S+ 8 2 16.0.. De statistische analyse

was identiek aan deze waarbij het gewicht tussen beide geslachten werd vergeleken. De nul-

hypothese was dat er geen verschil in meeldauwvraat was tussen de geslachten op het 5 %

significantieniveau. Met behulp van een two sample t-test werd dit getest. Er werd nagegaan

of beide steekproeven een normale verdeling hadden en of er gelijke varianties waren. Dit

werd gedaan met behulp van de Kolmogorov-Smirnov test en respectievelijk de Levene-test.

Indien de steekproeven niet normaal verdeeld waren of als de varianties verschillend waren,

werd een niet-parametrische toets gebruikt. Indien aanwezig werden outliers verwijderd uit

de dataset.

Bij vraatproef 3 werden de bladoppervlaktes en meeldauwoppervlaktes van de gebruikte bla-

deren van de verschillende droogteniveaus meervoudig vergeleken.

Voor de statistische data-analyse van deze laatste vraatproef werd gebruik gemaakt van een

mixed model. Hiermee werd het effect van droogte en geslacht op de meeldauwvraat na-

gegaan. In dit mixed model werd droogtebehandeling (3 niveaus), geslacht (2 niveaus) en

hun interactie in het model geplaatst. Ook de bladoppervlakte (continu) en meeldauwopper-

vlakte (continu) werden meegenomen in dit model; deze werden eerst gecentreerd rond hun

gemiddelde. Het lieveheersbeestje dat werd gebruikt, werd als random factor toegevoegd.

Indien de residuelen heterogeniteit vertoonden en de residuelen variabeler werden bij een ho-

gere fitted value werd dit probleem hier echter opgelost door een sqrt-transformatie van de

responsvariabele + 1.

De gegevens omtrent de meeldauwvraat van de larvale stadia en van de beide geslachten van

het volwassen stadium werden meervoudig vergeleken.

41

Resultaten en discussie

1 Biologie en kweek van Psyllobora vigintiduopunctata

1.1 Veldproeven

P. vigintiduopunctata werd bijna uitsluitend geobserveerd op met echte meeldauw besmette

planten. In reeds goed ontwikkelde bossen met volwassen bomen werd deze soort niet meer

teruggevonden, al kwam deze wel nog voor aan de bosranden. In rust werden de volwassen

lieveheersbeestjes vaak teruggevonden op de onderkant van bladeren. Dit is eveneens de

plaats waar de eitjes werden afgelegd. Afgelegde eitjes werden voor het laatst opgemerkt op

het einde van juli. Larven werden tot begin september geobserveerd. Deze larven bleken niet

erg mobiel te zijn, zeker ten opzichte van hun volwassen stadium.

Vanaf begin september tot midden december (hierna geen observaties meer in het veld) werden

geen larven meer teruggevonden, enkel en alleen nog volwassen lieveheersbeestjes. Vanaf eind

september begonnen de volwassen lieveheersbeestjes zich in groep terug te trekken onderaan

de jonge zomereiken. Gedurende oktober-december werden meermaals groepen van 10 tot 20

volwassen lieveheersbeestjes teruggevonden op de onderkant van eikenbladeren die onderaan

de zomereiken hingen. Dit gebeurde vooral bij zomereiken waar er veel ondergroei was van

kruidachtigen.

1.2 Kweek

Gedurende kweek 1 werd dieper ingegaan op de levenscyclus van het citroenlieveheersbeestje

(figuur 12). Net zoals de meeste Psyllobora spp. werden de witgele eitjes in groep afgelegd. Na

uitkomen waren de eerstestadiumlarven blauw tot grijs (figuur 12A). De larven doorliepen vier

larvale stadia (figuur 12B) waarna een popstadium volgde (figuur 12C). Uit het popstadium

sloop ten slotte een adult lieveheersbeestje (figuur 12D).

Tijdens het begin van kweek 1 werden de eitjes soms afgelegd op de watten die werden

gebruikt om de bladstelen vochtig te houden, althans eenmaal deze watten droog waren. Na

deze vaststelling werden droge watten geplaatst in de kweekdozen, het merendeel van de eitjes

werden daarna vooral op deze watten afgelegd.

Bij kweek 1 werden eerst veelvoudige paringen opgemerkt vooraleer de eerste eitjes werden

afgelegd. In totaal werden tijdens deze kweek 279 eitjes afgelegd. De eitjes werden in groepjes

afgelegd met minimum 1 tot maximum 9 eitjes per eilegbeurt (figuur 13). 247 van de 279

afgelegde eitjes kwamen uit (een uitkomstpercentage van iets meer dan 90 %). Tijdens het

larvaal stadium was het sterftecijfer veel hoger. Slechts 62 van alle afgelegde eitjes (ongeveer

25%) doorliepen alle larvale stadia tot in het popstadium. Uiteindelijk bereikten 43 van de

afgelegde eitjes (ongeveer 15 %) het volwassen stadium.

43

Figuur 12: Fragmenten uit levenscyclus van P. vigintiduopunctata: (A) uitkomende larven, (B) lar-

vaal stadium 3, (C) popstadium, (D) uitsluipend adult stadium (de stippen worden zwart

gedurende de eerste uren na uitsluipen) (foto’s Martijn Buyse).

Figuur 13: Verdeling van het aantal eieren die per eilegbeurt werden afgelegd gedurende kweek 1

44

De observaties van de verschillende levensfases gebeurden slechts iedere 24 of 48u, waardoor

niet altijd tot op een dag nauwkeurig kon worden nagegaan wat de duur van de verschillende

stadia (ei, larve, pop) was. Er zat bijgevolg een kleine spreiding op de meeste data. Na

selectie van de nauwkeurigste data kon een schatting worden gemaakt van de stadiumduur

van iedere levensfase (figuur 14).

Figuur 14: Aantal dagen nodig voor ontwikkeling van (A) eileg tot uitkomen van de larven, (B)

uitkomen van de larven tot verpoppen, (C) verpoppen tot adult en (D) eileg tot adult bij

20◦C en 16u licht. De balken stellen de periode van mogelijke tijdsduur voor bij waarden

die niet tot op een dag nauwkeurig geweten waren. Het intervalmidden van iedere balkje

wordt aangeduid met een verticaal streepje. Waarden die wel tot op een dag nauwkeurig

geweten waren, worden voorgesteld door een verticaal streepje. Het gemiddelde van de

intervalmiddens wordt voor iedere figuur aangegeven door de grote verticale lijn.

45

In figuur 14A wordt de duur van het eistadium voorgesteld. De intervalmiddens varieren van 7

tot 9.5 dagen en iedere individuele observatie bevat de tijdsperiode van 8 dagen. De duur van

het larvaal stadium is meer variabel (figuur 14B). De helft van de intervalmiddens bevonden

zich tussen 23 (eerste kwartiel) en 29 dagen (derde kwartiel). De tijdsduur van het popstadium

is dan weer minder variabel (figuur 14C). De gespreide data hiervan bevatten telkens 9 en

10 dagen. Na doorlopen van al deze levensfasen schommelt de totale ontwikkelingsduur van

afgelegd eitje tot volwassen lieveheersbeestje grosso modo tussen de 40 en de 50 dagen (figuur

14D).

Bij kweek 2 werden eveneens eerst veelvoudige paringen opgemerkt vooraleer de eerste eileg

volgde. Tijdens kweek 2 werden negen afgelegde eitjes opgevolgd voor verdere observatie;

eenmaal zes (eilegbeurt 1) en eenmaal drie (eilegbeurt 2) (figuur 15). Alle negen de eitjes

kwamen uit. Een larve, afkomstig uit eilegbeurt 2 ontwikkelde zich echter niet verder en stierf

enkele dagen later. Na uitkomen hadden de larven uit eilegbeurt 1 een hoger gewicht dan

de larven die uit de groep van drie eitjes kwamen: gemiddeld 0,18 ± 0.03 mg t.o.v. 0.11

± 0.04 mg. Op figuur 15 is duidelijk te zien dat de zes larven met het hogere begingewicht

(eilegbeurt 1) duidelijk sneller ontwikkelden. Verder is te zien dat voor alle larven een minder

grote tijdsduur nodig was voor het doorlopen van de eerste twee larvale stadia in vergelijking

met de twee volgende larvale stadia. De duur van het larvaal stadium bleek net als in kweek

1 ook heel variabel te zijn, zelfs binnen eenzelfde groep van afgelegde eitjes.

Tijdens de overwintering van de lieveheersbeestjes voor kweek 2 in de koelkast werden, net

zoals in de natuur, groepjes van tien tot twintig lieveheersbeestjes in rust gevonden op de

onderkant van het deksel of op verdroogde opgerolde bladeren. Na vier maanden in de koelkast

was er een lage mortaliteit. Na slechts enkele weken in de klimaatkast bij 20◦C en 16u licht

in de nabijheid van echte meeldauw vertoonden deze opnieuw een hoge activiteit.

Gedurende beide kweken werd tevens gezocht naar mogelijke geslachtsverschillen bij de vol-

wassen lieveheersbeestjes. Na observatie van parende koppels onder de lichtmicroscoop bleek

een klein verschil in vlekkenpatroon op de kop aanwezig te zijn. Bij de mannelijke lieveheers-

beestjes waren de twee vlekken vaak langwerpiger en van elkaar weg gericht (figuur 16), terwijl

bij de vrouwtjes deze vlekken geblokter en meer evenwijdig liepen (figuur 17). Er werden ook

mannetjes geobserveerd waarvan het vlekkenpatroon moeilijker te onderscheiden was van deze

van de vrouwtjes. Er werden echter nooit vrouwtjes geobserveerd met langwerpige vlekken

zoals in figuur 16.

46

Figuur 15: Ontwikkelingsduur van ontluiken tot verpoppen van de larven. Iedere horizontale reeks

stelt een larve voor met telkens vier observaties van het tijdstip van eerste (rood), tweede

(groen), derde vervelling (oranje) en het beginnen verpoppen (blauw). Balkjes stellen

de periode van mogelijke tijdstip voor bij waarden die niet tot op een dag nauwkeurig

geweten waren. Het intervalmidden van iedere balkje wordt aangeduid met een verticaal

streepje. Waarden die wel tot op een dag nauwkeurig geweten waren, worden voorgesteld

door een verticaal streepje. De twee eilegbeurten die werden opgevolgd worden gescheiden

door een horizontale stippellijn.

Figuur 16: Vlekkenpatroon op kop van manne-

lijk volwassen citroenlieveheersbeestje

(foto Martijn Buyse).

Figuur 17: Vlekkenpatroon op kop van vrouwe-

lijk volwassen citroenlieveheersbeestje

(foto Martijn Buyse).

47

Een duidelijker verschil werd gevonden op basis van het gewicht. In totaal werden 16 verschil-

lende koppels gewogen. Uit een two sample t-test bleek dat er een significant gewichtsverschil

aanwezig was tussen beide geslachten (figuur 18) (p = 0.001). De mannetjes wogen gemiddeld

5.34 ± 0.61 mg en de vrouwtjes gemiddeld 6.90 ± 0.60 mg.

Figuur 18: Gemiddelde gewicht in mg van mannelijke en vrouwelijke lieveheersbeestjes met hun 95 %

betrouwbaarheidsinterval. Er is een significant verschil in gewicht tussen beide geslachten

(p = 0.001).

48

2 Veldproeven

Over de vier herhalingen heen daalde de besmette oppervlakte (inclusief vraat): 30.77 %,

33.81 %, 23.76 % en 21.87 % voor herhaling 1 tot en met 4. Eveneens de meeldauwvraat

daalde over de vier herhalingen heen: 17.96 %, 17.36 %, 11.40 % en 9.73 % voor herhaling

1 tot en met 4. Dit betekent dat gemiddeld ongeveer de helft van de aanwezige meeldauw

werd verwijderd door het citroenlieveheersbeestje. Deze vraatsporen waren meestal duidelijk

te herkennen aan de aanwezigheid van vraatgangen waar het citroenlieveheersbeestje reeds

de meeldauw had verwijderd (figuur 19)

Figuur 19: Vraatsporen van citroenlieveheersbeestje en hun larven op een met echte meeldauw be-

smet blad van zomereik (foto Mathias Dillen).

Na toepassen van het mixed model met als responsvariabele de meeldauwaantasting van de

fytometers bleek er na modelselectie heterogeniteit aanwezig te zijn van de residuelen. Na

een log-transformatie van de responsvariabele was deze heterogeniteit verdwenen. Er werd

dan ook met dit model verdergewerkt. De droogteniveaus, de diversiteitsgradient en hun

interactie hadden geen significant effect op de meeldauwaantasting van de fytometers. Er

bleek gemiddeld wel een hogere meeldauwaantasting in plots waar eiken en linde voorkwamen.

Het effect van deze boomsoorten op de meeldauwaantasting van de fytometers was echter niet

significant op het 5 % significantieniveau (p = 0.1107 voor het effect van eiken en p = 0.1007

voor linde).

49

Bij toepassen van het mixed model met als responsvariabele de meeldauwvraat op de fytome-

ters bleek na modelselctie dat de residuelen heterogeen verdeeld waren. De residuelen waren

meer variabel bij een hogere fitted value. Na log-transformatie van de responsfactor bleek

er een unimodaal patroon te zijn in de residuelenplot. Dit patroon was afwezig na gebruik

van een fixed variance structuur. Hiermee werd dan ook verdergewerkt. Er werden eveneens

drie outliers opgemerkt en verwijderd. Er bleek een interactie te bestaan tussen droogte en

de boomsoortendiversiteit. Om de interactie beter te begrijpen werd een grafische voorstel-

ling gemaakt met behulp van de package ggplot2. Na plotten van de meeldauwvraat ten

opzichte van de diversiteitsgradient voor ieder droogteniveau bleek er een toenemend positief

diversiteitseffect te bestaan op de meeldauwvraat bij toenemend droogteniveau (figuur 20).

Figuur 20: Voorstelling van effect van droogte en boomsoortendiversiteit op meeldauwvraat door

citroenlieveheersbeestjes. Deze grafiek bestaat uit drie delen: links grafiek met droogte-

niveau 0 (controle), in het midden grafiek met droogteniveau 1 (1 paar gootjes), rechts

grafiek met droogteniveau 2 (2 paar gootjes). Ieder datapunt omtrent de meeldauwvraat

van iedere boom staat afgebeeld met een zwart bolletje, alle datapunten over de vier

herhalingen staan hierin afgebeeld. Het lineaire verband van het model wordt getoond

met een blauwe lijn met in het donkergrijs errond de 95% betrouwbaarheidsintervallen.

Gedurende de veldproeven werden gemiddeld 20 en 36 % meer volwassen lieveheersbeestjes

geobserveerd op de fytometers met een en respectievelijk twee paar gootjes (figuur 21). Ook

50

werden opvallend meer larven teruggevonden op de fytometers met een en twee paar gootjes,

al was het aantal geobserveerde larven erg klein. Tijdens de laatste twee herhalingen werden

geen larven meer geobserveerd.

Figuur 21: Totaal aantal volwassen citroenlieveheersbeestjes (links) en hun larven (rechts) op de

fytometers per droogteniveau over de vier observatiemomenten heen.

51

3 Laboproeven

Na toepassing van een one-way ANOVA bleek er een significant verschil (p < 0.001) te be-

staan in bodemvochtpercentage tussen de droogteniveaus. Na een paarsgewijze vergelijking

tussen de droogteniveaus met de Tukey test bleek er een significant verschil te zijn in bodem-

vochtpercentage tussen alle drie de droogteniveaus (figuur 22). Het bodemvochtpercentage

(in volume %) van laagste naar hoogste droogteniveau: 55.44 ± 3.71 %, 35.71 ± 7.30 % en

20.43 ± 3.76 %.

Figuur 22: Gemiddeld bodemvochtpercentage in volume % voor de drie droogteniveaus met elk hun

95 % betrouwbaarheidsinterval.

Na toepassen van het mixed model met als responsvariabele de meeldauwaantasting op de

zomereiken bleek er heterogeniteit te zijn van de residuelen. Na een log-transformatie van de

responsvariabele was deze heterogeniteit verdwenen. Er werd eveneens een outlier opgemerkt

en verwijderd. Wanneer de droogteniveaus als discrete factor werden gebruikt in het model,

werd over de drie herhalingen heen en voor iedere herhaling apart nooit een significant effect

gevonden van droogte op meeldauwaantasting. Bij het gebruiken van de bodemvochtdata als

continue factor was er over de drie herhalingen heen een significant negatief effect (p = 0.0476)

van droogte op de meeldauwaantasting. Dit significant effect werd enkel teruggevonden in de

52

eerste herhaling (p = 0.0143). Uit de lineaire regressie van de eerste herhaling bleek dat de

meeldauwaantasting gemiddeld met 0.95 % afnam per procent afname van het volumeprocent

bodemvocht.

53

4 Vraatproeven

Uit vraatproef 1, waarbij gebruik werd gemaakt van de bladeren van de zomereiken van de

veldproeven, werden geen resultaten bekomen.

In vraatproef 2 werd meeldauwvraat aangetoond van de volwassen lieveheersbeestjes op de

bladeren van de windesoort. Er werd gemiddeld 0.62 ± 0.19 cm2 echte meeldauw per dag

weggevreten. Ook werd geobserveerd dat de vele chasmotecia die aanwezig waren op deze

windebladeren niet werden opgegeten.

Na verwijderen van twee outliers bij de vraat van de mannetjes was er bij vraatproef 3 na

96u een gemiddelde meeldauwvraat van 0.80 cm2 per dag bij de mannetjes en 1.33 cm2 per

dag bij de vrouwtjes op de bladeren van zomereiken. Een t-test toonde vervolgens aan dat er

een significant verschil was in meeldauwvraat tussen beide geslachten (p = 0.004).

Via een one-way ANOVA werd aangetoond dat bij de gebruikte bladeren van vraatproef 3, er

geen significant verschil in bladoppervlakte was tussen de verschillende droogteniveaus bij de

vraatproeven van de mannelijke (p = 0.073) en de vrouwelijke volwassen lieveheersbeestjes

(p = 0.165). Dit was eveneens het geval voor de initiele meeldauwoppervlakte bij de vraat-

proeven met mannelijke lieveheersbeestjes (p = 0.669) en bij de vraatproeven met vrouwelijke

lieveheersbeestjes(p = 0.859). Een mogelijk verband tussen de vraat en de bladoppervlakte

of meeldauwoppervlakte is dus weinig waarschijnlijk.

Zowel bij de mannetjes als de vrouwtjes was er na 96u een hogere gemiddelde meeldauwvraat

op de bladeren afkomstig van de zomereiken van een hoger droogteniveau (figuur 23 en 24,

tabel 1). Ten opzichte van de controlebladeren (afkomstig van droogteniveau 0) lag de meel-

dauwvraat bij de mannetjes bij droogteniveau 1 en 2 gemiddeld 29.81 % en 73.69 % hoger.

Bij de vrouwtjes was dit 31.45 % en respectievelijk 39.48 %. De bladeren afkomstig van het

hoogste droogteniveau telden na 96u slechts tweemalig een nulwaarde, bij droogteniveau 1 en

0 was dit 3 en respectievelijk 5 keer. In de eerste 24u lag de meeldauwvraat bij de manne-

tjes bij droogteniveau 1 en 2 gemiddeld 279 % en 386 % hoger dan bij de controlebladeren

(afkomstig van droogteniveau 0) (tabel 2). Bij de vrouwtjes was dit 0.61 % en respectievelijk

84.04 %. Over deze tijdsperiode telde het hoogste droogteniveau in totaal 10 nulwaardes,

droogteniveau 1 telde er 16 en droogteniveau 0 (controle) telde er 23.

Tabel 1: Gemiddelde dagelijkse meeldauwvraat in cm2 per droogteniveau en per geslacht gedurende

96u.

Droogteniveau Man Vrouw

0 0.243 0.359

1 0.315 0.472

2 0.422 0.500

54

Tabel 2: Gemiddelde dagelijkse meeldauwvraat in cm2 per droogteniveau en per geslacht gedurende

de eerste 24u.

Droogteniveau Man Vrouw

0 0.205 0.599

1 0.778 0.603

2 0.999 1.103

Na toepassen van het mixed model met als responsvariabele de meeldauwvraat van de citroen-

lieveheersbeestjes bleek er heterogeniteit te zijn van de residuelen. Door de vele nulwaarden

en de kleine heterogeniteit werd gekozen voor een sqrt-transformatie. Aangezien een wortel

de getallen tussen 0 en 1 anders behandelt dan getallen groter dan 1 werden alle vraatdata

eerst opgeteld met 1 waarna een sqrt-transformatie volgde. Na deze transformatie was de

heterogeniteit verdwenen. Er werd dan ook met dit model verdergewerkt. Zowel de droogte-

behandeling als het geslacht bleken een significant effect (p = 0.0465 en respectievelijk p =

0.0446) te hebben op de meeldauwvraat. Ook de initiele meeldauwoppervlakte had een klein

effect op de meeldauwvraat (p = 0.1593). Bij het hoogste droogteniveau werd gemiddeld

53.59 % meer meeldauwoppervlakte weggevreten ten opzichte van de controle. De vrouwtjes

aten gemiddeld 54.73 % meer meeldauwoppervlakte weg dan de mannetjes.

Tijdens vraatproef 3 werd eveneens de meeldauwvraat van de larven gekwantificeerd (figuur

25). De gemiddelde vraat van de larven steeg naarmate deze verder ontwikkelden. In het

eerste, tweede, derde en vierde larvaal stadium (L1, L2, L3 en respectievelijk L4) aten de

larven dagelijks gemiddeld 0.24 cm2, 0.83 cm2, 1.16 cm2 en respectievelijk 2.78 cm2. Na een

log-transformatie van de vraatdata van de larvale stadia en beide geslachten van het volwassen

stadium werd via een one-way ANOVA aangetoond dat er een verschillende meeldauwvraat

was (p < 0.001). Met behulp van een Tukey test werd tussen bijna alle groepen een significant

verschil in meeldauwvraat aangetoond. Enkel tussen L2 en L3, L3 en beide geslachten, en

tussen L2 en beide geslachten kon geen significant verschil worden aangetoond.

55

Figuur 23: Dotchart van gemiddelde dagelijkse meeldauwvraat (in een tijdsperiode van 96u) van

mannelijke lieveheersbeestjes per droogteniveau. Per droogteniveau wordt de gemiddelde

vraat op deze bladeren aangeduid door een verticale lijn.

Figuur 24: Dotchart van gemiddelde dagelijkse meeldauwvraat (in een tijdsperiode van 96u) van

vrouwelijke lieveheersbeestjes per droogteniveau. Per droogteniveau wordt de gemiddelde

vraat op deze bladeren aangeduid door een verticale lijn.

56

Figuur 25: Gemiddelde meeldauwvraat in cm2 van alle vier de verschillende larvale stadia (L1 tot

L4) en het mannelijk en vrouwelijk volwassen stadium met hun 95 % betrouwbaarheids-

interval. Boven ieder betrouwbaarheidsinterval wordt het aantal metingen vermeld (n).

57

5 Discussie

5.1 Biologie en kweek

Eind juli 2014 werden voor de laatste keer eitjes geobserveerd in de natuur. De larven werden

tot begin september geobserveerd. Uit de kweekresultaten is geweten dat de ontwikkelings-

duur van een larve bij 20◦C en 16u licht ongeveer 20 tot 34 dagen duurt. Dit zou erop kunnen

wijzen dat de eileg stopte rond begin augustus. Doordat gedurende oktober-december enkel

nog volwassen lieveheersbeestjes werden geobserveerd, is het ook meer dan waarschijnlijk het

volwassen stadium dat overwintert. Deze overwintering gebeurde vaak onderaan zomerei-

ken waar veel ondergroei was van kruidachtige planten. De reden hiervoor is waarschijnlijk

doordat deze kruidachtigen een extra bescherming kunnen bieden tegen wind, neerslag en

vorst.

Tijdens kweek 1 was er een hoge mortaliteit van de larven. Dit is deels te wijten aan de

niet-ideale opstelling van de kweekruimte voor het opgroeien van de eitjes tot adulte lieve-

heersbeestjes. De vochtvoorziening gebeurde door iedere twee dagen het keukenpapier waarop

de bladeren zich bevonden te bevochtigen. Hierdoor bleek dat de eerste uren de condities soms

te vochtig waren (verdrinking en schimmelinfecties bij de larven) en na 48u de condities soms

te droog waren (uitdroging). Een meer geleidelijkere vochtvoorziening zoals in kweek 2, waar

een agarbodem werd gebruikt, zou hoogstwaarschijnlijk in een lager sterftecijfer resulteren.

In kweek 2 was het sterftecijfer van de larven veel lager, maar aangezien in deze kweek slechts

negen eitjes werden opgevolgd, is het niet mogelijk om deze twee opstellingen goed met elkaar

te vergelijken.

Voor de duur van ieder levensstadium kunnen bepaalde waardes nauw geschat worden. Door

het feit dat alle intervallen voor de duur van het eistadium de tijdsduur van 8 dagen bevatten,

kan gesteld worden dat bij 20◦C en 16u licht het gemiddeld een achttal dagen zal duren

vooraleer de larven uit de afgelegde eieren komen. Alle intervallen voor de duur van het

popstadium bevatten dan weer de tijdsduur van 9 en 10 dagen. Hierdoor kan gesteld worden

dat bij 20◦C en 16u licht het popstadium 9 a 10 dagen zal duren. De duur van het larvaal

stadium was heel variabel, zowel bij kweek 1 als bij kweek 2. Uit kweek 2 kon opgemerkt

worden dat de larven die uit eenzelfde groep eitjes kwamen eveneens een sterk verschillende

duur van het larvaal stadium kunnen hebben. Het gewicht van de uitgekomen larven had een

effect op de verdere ontwikkelingsduur. Dit doet vermoeden dat de vitaliteit van de moeder

een grote invloed kan hebben op de ontwikkelingsduur van de nakomelingen.

Gedurende beide kweken was er een bepaalde hoeveelheid echte meeldauw nodig vooraleer de

lieveheersbeestjes begonnen te paren. Daarna werden steeds vele paringen opgemerkt vooral-

eer de eerste eitjes werden afgelegd. Dit doet vermoeden dat de vrouwelijke lieveheersbeestjes

hun eitjes pas bevruchten na de winter wanneer er een voldoende grote meeldauwhoeveeheid

aanwezig is.

58

Tijdens de kweek werden verschillende soorten planten die besmet waren met echte meeldauw

gebruikt als bron van voedsel. Op deze gebruikte plantensoorten werd steeds meeldauwvraat

vastgesteld. Dit wijst erop dat het citroenlieveheersbeestje vele soorten echte meeldauw kan

gebruiken als voedsel. Er werd geen vraat vastgesteld op andere substraten.

Gedurende de paringen werd ook een klein verschil in vlekkenpatroon opgemerkt tussen beide

geslachten. Dit vlekkenpatroon is echter te variabel om te gebruiken als middel om beide

geslachten te onderscheiden. Een duidelijker verschil werd gevonden in het gewicht van beide

geslachten. Hier moet echter worden opgemerkt dat dit nog steeds geen sluitend verschil geeft.

Uitzonderlijk werden er mannetjes opgemerkt die een hoger gewicht hadden dan de lichtste

vrouwtjes. Beide geslachten kan je slechts met zekerheid onderscheiden bij het paren of door

dissectie van de genitalia.

5.2 Veldproeven

Tijdens de veldproeven werd vastgesteld dat gemiddeld ongeveer de helft van alle meeldauw

werd verwijderd door het citroenlieveheersbeestje. Ondanks dat een lichte overschatting aan-

wezig kan zijn door verwijdering van meeldauw door regen, wijst dit toch op een grote be-

strijdingscapaciteit van echte meeldauw door citroenlieveheersbeestjes.

Na analyse van de veldproefresultaten bleek de aanwezigheid van zomereiken in de plots geen

significant effect te hebben op de meeldauwaantasting van de fytometers. In de literatuur

werd echter een hogere meeldauwaantasting op eiken vastgesteld bij hogere densiteit van

eikensoorten (Hantsch et al., 2013). Dit niet-significante effect kan verklaard worden door de

afmetingen van de plots, die relatief klein waren in vergelijking met de verspreidingscapaciteit

van meeldauwconidia. Hierdoor kan de aanwezigheid van zomereiken in naburige plots er voor

gezorgd hebben dat de fytometers aanwezig in plots zonder zomereiken toch een even grote

besmetting hadden van echte meeldauw.

Droogte en boomsoortendiversiteit bleken echter wel een positief interactief effect te hebben

op de meeldauwvraat van de fytometers. Dit mitigerend effect van boomsoortendiversiteit

op de meeldauwvraat van de fytometers werd sterker bij toenemende droogtestress. Deze

resultaten zijn conform de Stress Gradient hypothese (Bertness & Callaway, 1994). Bij de

hogere droogtestress is immers een groter positief effect van een hoger boomsoortendiversiteit.

Er zit echter veel variatie op de data om van een heel consistente patroon te kunnen spreken.

Bovendien bleken er in het algemeen meer volwassen lieveheersbeestjes en larven voor te

komen op de fytometers onder hogere droogtestress. Hieruit zou een mogelijke voorkeur

kunnen worden afgeleid voor de fytometers onder hogere droogtestress. Er werden eveneens

opvallend veel larven teruggevonden op de fytometers onder hogere droogtestress. Ondanks

het kleine aantal larven dat werd teruggevonden, zou hier een mogelijke voorkeur voor eileg

kunnen worden afgeleid op de fytometers onder hogere droogtestress. Deze voorkeur zou

59

kunnen veroorzaakt worden door een sterkere concentratie van vluchtige stoffen afkomstig

van echte meeldauw op de fytometers onder hogere droogtestress (Tabata et al., 2011). Deze

resultaten zijn opnieuw conform de Stress Gradient hypothese.

Uit de resultaten van de veldproeven werd geen significant effect van de droogteniveaus ge-

vonden op meeldauwaantasting van de fytometers. Een mogelijke reden hiervoor is dat de

neerslaghoeveelheden tijdens de zomer van 2014 uitzonderlijk hoog lagen in Belgie. In Lich-

tervelde, op enkele kilometers van de site, werd gedurende juni, juli en augustus een neerslag

gemeten van respectievelijk 76.2 mm, 152.4 mm en 111.2 mm (http://www.meteobelgie.be/).

Alle zomermaanden waren natter dan gemiddeld, vooral het teveel van de maanden juli en

augustus was abnormaal. Hierdoor bestaat de mogelijkheid dat de opstelling met de gootjes

niet gezorgd heeft voor grote droogteverschillen bij de fytometers. Anderzijds werd wel een

effect van droogte gevonden op de meeldauwvraat, waarschijnlijk was er dus wel een droogte-

verschil aanwezig tussen de droogteniveaus. Wellicht zijn er grotere droogteverschillen nodig

om een effect op meeldauwaantasting te veroorzaken terwijl bij kleine droogteverschillen de

meeldauwvraat wel beınvloed wordt.

5.3 Laboproeven

In de literatuur zijn de meningen omtrent het effect van droogte op plantschade door pa-

thogenen verdeeld. In verschillende onderzoeken werd een daling van de meeldauwaantasting

geobserveerd bij stijgende droogtestress (Achuo et al., 2006; Wiese et al., 2004). Initieel was

dit ook het geval in de laboproeven, al was dit effect slechts significant in de eerste herhaling.

Droogte zou dus initieel een positieve invloed kunnen hebben gehad op de zomereiken met

een lagere meeldauwaantasting tot gevolg. Een mogelijke verklaring zou kunnen zijn dat de

bladeren van zomereiken onder droogtestress sneller ontwikkelen tot een adult blad waardoor

de tijdsduur waarin echte meeldauw deze bladeren kan infecteren korter is, met een minder

aantasting tot gevolg. Mogelijks wordt dit effect dan teniet gedaan door een mindere afweer

bij aanhoudende droogtestress. Een andere verklaring kan gezocht worden in een mogelijk

effect van droogte op de concentratie van afweerstoffen in zomereiken (Achuo et al., 2006).

5.4 Vraatproeven

Uit vraatproef 1, waar gebruik werd gemaakt van de bladeren van de zomereiken van de

veldproeven, werden geen resultaten bekomen. De redenen hiervoor waren ten eerste het

groeiseizoen dat op zijn einde kwam waardoor intacte bladeren moeilijker te vinden waren

en bovendien de gebruikte bladeren sneller verkleurden. Ten tweede duurde het enkele uren

vooraleer al deze bladeren verzameld en getransporteerd waren naar het labo. Dit had een

uitdrogend effect op de bladeren. Een derde reden was de opstelling van de vraatproef die

niet ideaal was. Doordat er te weinig ventilatie in de petrischalen aanwezig was, condenseerde

60

er water op de bovenkant van de bladeren. Hierdoor was de echte meeldauw moeilijker tot

niet meer te observeren en kon de vraat niet worden gevisualiseerd. Bij vraatproef 2 werd

dit grotendeels opgelost doordat jonge bladeren werden gebruikt (hier van de windesoort)

en doordat een hogere petrischaal werd gebruikt met een ventilatiegat in het deksel. Bij

vraatproef 3 werd de opstelling volledig op punt gezet. De bladeren bleven immers veel

langer vers doordat ze op een stollende agar werden geplaatst. Eenmaal gestold, kleefde het

blad op de agar waardoor het blad minder snel verdroogde en langer vers bleef. Bovendien

was er op deze manier ook een geleidelijke vochtvoorziening voor de lieveheersbeestjes en

larven. Hierdoor konden de vraatproeven worden verlengd tot 96u in plaats van 72u zoals bij

de vorige vraatproeven.

Tijdens vraatproef 2 bleek er een minder grote meeldauwvraat van de volwassen lieveheers-

beestjes op de windesoort dan op de zomereiken tijdens vraatproef 3. Het is moeilijk om deze

data met elkaar te vergelijken aangezien de set-up niet helemaal dezelfde was. Een mogelijke

verklaring voor dit verschil kan echter worden gevonden door een verschil in densiteit van de

conidia en het mycelium van de echte meeldauwsoort (Sutherland & Parrella, 2006). Deze

was duidelijk hoger op de windesoort dan op de zomereiken.

De hogere vraat van vrouwelijke lieveheersbeestjes ten opzichte van de mannelijke tijdens

vraatproef 3 kan verklaard worden door het feit dat de vrouwtjes meer voedsel nodig hebben

angezien ze groter zijn en eitjes moeten produceren.

Tijdens vraatproef 3 werd bevonden dat bladeren afkomstig van zomereiken die tot een ho-

ger droogteniveau behoorden met voorkeur werden ’begraasd’ door citroenlieveheersbeestjes.

Aangezien mycofage lieveheersbeestjes worden aangetrokken tot echte meeldauw door vluch-

tige stoffen die geproduceerd worden door deze schimmel (Tabata et al., 2011), kan ook hier

weer een aanwijzing gevonden worden dat bij zomereiken onder droogtestress er een hogere

concentratie aanwezig is van deze vluchtige stoffen. Deze bevindingen zijn conform de Stress

Gradient hypothese (Bertness & Callaway, 1994). Er is een stijgende facilitatie tussen zomer-

eiken en citroenlieveheersbeestjes bij stijgende droogtestress. Dit effect van doogtestress op

de voorkeur van meeldauwvraat zou kunnen te maken hebben met een hogere concentratie

van een bepaalde vluchtige stof waarmee mycofage lieveheersbeestjes hun voedsel detecte-

ren. In een kleinere ruimte zoals de petrischalen in deze vraatproeven kan het zijn dat de

concentratie aan vluchtige stoffen na een tijdje bijna overal even hoog is. Dit is misschien

wel de reden waarom vooral tijdens de eerste 24u een grote voorkeur wordt opgemerkt. Een

keuze-experiment waarbij de bladeren zich op grotere afstand van elkaar bevinden zou een

betere optie zijn.

Tijdens vraatproef 3 werd eveneens een significant hogere meeldauwvraat aangetoond van

het laatste larvaal stadium ten opzichte van het volwassen stadium. Enkel het eerste larvaal

stadium had een significant lagere meeldauwvraat. De biologische bestrijdingscapaciteit van

de larven moet dus zeker niet onderschat worden. Een eventuele voorkeur van eileg op zomer-

61

eiken onder hogere droogtestress zou eveneens het effect van droogtestress op meeldauwvraat

kunnen verklaren.

62

Besluit

Er kan besloten worden dat P. vigintiduopunctata een niet te onderschatten rol speelt in

de meeldauwaantasting van zomereiken. P. vigintiduopunctata reduceerde in grote mate de

oppervlakte van meeldauwaantasting. Bovendien kan deze soort zich voeden op verschillende

soorten meeldauw. Om de bestrijdingscapaciteit van deze soort te weten te komen is verder

onderzoek nodig. Het is ook niet geweten wat het effect is van deze meeldauwvraat op de

groei en vitaliteit van de zomereiken.

Tijdens de laboproeven was er bij toenemend droogteniveau een afnemende meeldauwaantas-

ting op de zomereiken. De reden hiervoor is echter onbekend. Een groter effect van droogte

was aanwezig op de meeldauwvraat door P. vigintiduopunctata. Tijdens de vraaproeven in

het labo bleek er een grotere meeldauwvraat te zijn van deze soort op zomereiken die een

kleinere watervoorziening hadden. Bovendien werden tijdens de veldproeven een hoger aan-

tal volwassen citroenlieveheersbeestjes en hun larven gevonden op zomereiken met minder

watervoorziening. Dit kan wijzen op een stijgende facilitatie tussen zomereiken en citroen-

lieveheersbeestjes bij stijgende droogtestress. Deze resultaten bevestigen de Stress Gradient

hypothese. De voorkeur voor bladeren afkomstig van zomereiken onder hogere droogtestress

zou kunnen te wijten zijn aan een hogere concentratie van bepaalde vluchtige stoffen af-

komstig van de echte meeldauw op de zomereiken met een hogere droogtestress. Mycofage

lieveheersbeestjes gebruiken deze vluchtige stoffen om hun voedsel te detecteren. Toekomstig

onderzoek hierop zou uitsluitsel kunnen brengen.

Tijdens de veldproeven was er enkel bij zomereiken onder droogtestress een positief effect van

boomsoortendiversiteit op de meeldauwvraat. Dit effect wijst op een interactief effect tussen

boomsoortendiversiteit en en droogtestress.

Op basis van de vraatproeven en veldproeven kan besloten worden dat droogtestress een

algemeen positief effect heeft op de meeldauwvraat van zomereiken, waarbij de omringende

boomsoortendiversiteit een extra regulerende rol zou hebben.

64

Referenties

Achuo E.A., Prinsen E., Hofte M. (2006). Influence of drought, salt stress and abscisic acid

on the resistance of tomato to Botrytis cinerea and Oidium neolycopersici. Plant Pathology

55(2):178-186.

Almeida L.M., Milleo J. (1998). The immature stages of Psyllobora gratiosa Mader, 1958 (Co-

leoptera: Coccinellidae) with some biological aspects. Journal of the New York Entomological

Society 106(4):170-176.

Andow D.A. (1991). Vegetational diversity and arthropod population response. Annual

Review of Entomology 36:561-586.

Barnosky A.D., Matzke N., Tomiya S., Wogan G.O.U., Swartz B., Quental T.B., Marshall C.,

McGuire J.L., Lindsey E.L., Maguire K.C., Mersey B., Ferrer E.A. (2011). Has the Earth’s

sixth mass extinction already arrived? Nature 471(7336):51-57.

Battaglia M., Cherry M.L., Deadle C.L., Sands P.J., Hingston A. (1998). Prediction of leaf

area index in eucalypt plantations: effect of water stress and temperature. Tree Physiology

18 (8-9): 521-528.

Baugnee J.-Y., Branquart E., Maes D., Segers S. (2011). Velddeterminatietabel voor de

lieveheersbeestjes van Belgie en Nederland (Chilocorinae, Coccinellinae, Epilachninae & Coc-

cidulinae). Jeugdbond voor Natuur en Milieu (Gent), Jeunes & Nature asbl (Wavre) i.s.m.

het Instituut voor natuur-enbosonderzoek (Brussel).

Beduschi T., Castellani T.T. (2013). Friends or Foes? Interplay of facilitation and competi-

tion depends on the interaction between abiotic stress and ontogenetic stage. Plant Ecology

214(12):1485-1492.

Bertness M.D., Callaway R. (1994). Positive interactions in communities. Trends in Ecology

& Evolution 9(5):191-193.

Borchert R. (1976). Differences in shoot growth patterns between juvenile and adult trees

and their interpretation based on systems analysis of trees. Acta Horticulturae 56:123-130.

Braun U. (1987). A monograph of the Erysiphales (powdery mildews). Botanical Review

23(4):235-301.

Breda N., Huc R., Granier A., Dreyer E. (2006). Temperate forest trees and stands under

severe drought: a review of ecophysiological responses, adaptation processes and long-term

consequences. Annals of Forest Science 63(6):625-644.

Callaway R.M., Brooker R.W., Choler P., Kikvidze Z., Lortie C.J., Michalet R., Paolini L.,

Pugnaire F.I., Newingham B., Aschehoug E.T., Armas C., Kikodze D. Cook B.J. (2002).

Positive interactions among alpine plants increase with stress. Nature 417(6891):844-848.

Callaway R.M., Walker L.R. (1997). Competition and facilitation: a synthetic approach to

interactions in plant communities. Ecology 78(7):1958-1965.

66

Cardinale B.J., Duffy J.E., Gonzalez A., Hooper, D.U., Perrings C., Venail P., Narwani A.,

Mace G.M., Tilman D., Wardle D.A., Kinzig A.P., Daily G.C., Loreau M., Grace J.B., Lari-

gauderie A., Srivastava D.S., Naeem S. (2012). Biodiversity loss and its impact on humanity.

Nature 486(7401):59-67.

Castagneyrol B., Jactel H. (2012). Unravelling plant-animals diversity relationships: a meta-

regression analysis. Ecology 93(9):2115-2124.

Corner E.J.H. (1935). Observations on resistance to powdery mildews. New Phytologist

34(3):180-200.

Cyr H., Pace M.L. (1993). Magnitude and patterns of herbivory in aquaticand terrestrial

ecosystems. Nature 361(6408):148-150.

Daleo P., Iribarne O. (2009). Beyond competition: the stress-gradient hypothesis tested in

plant-herbivore interactions. Ecology 90(9):2368-2374.

Dharpur S.R., Rao M.K., Sagar R.B.S. (1990). New record of a mycophagous beetle, Thea

cincta Fabr. on powdery mildew of niger. Journal of Oilseeds Research 7(1):124-125.

Darriet P., Pons M., Henry R., Dumont O., Findeling V., Cartolaro P. Calonnec A., Dubour-

dieu D. (2002). Impact odorants contributing to the fungus type aroma from grape berries

contaminated by powdery mildew (Uncinula necator); incidence of enzymatic activities of the

yeast Saccharomyces cerevisiae. Journal of Agriculture and Food Chemisrty 50(11):3277-3282.

Davidson W.M. (1921). Observations on Psyllobora taedata LeConte, a coccinellid attacking

mildews. Entomology News 32, 83-89.

Desprez-Loustau M.L., Feau F., Mougou-Hamdane A., Dutech C. (2011). Interspecific and

intraspecific diversity in oak powdery mildews in Europe: coevolution history and adaptation

to their hosts. Mycoscience 52(3): 165-173.

Dirzo R., Raven P.H. (2003). Global state of biodiversity and loss. Annual Review of Envi-

ronment and Resources 28:137-167.

Don A., Arenhovel W., Jacob R., Scherer-Lorenzen M., Schulze E.D. (2007). Establishment

success of 19 different tree species on afforestations - Results of a biodiversity experiment.

Allgemeine Forst Und Jagdzeitung 178(9-10):164-172.

Edwards M.C., Ayres P.G. (1981). Cell-Death and cell-wall papillae in the resistance of oak

species to powdery mildew disease. New Phytologist 89(3):411.

Edwards M.C., Ayres P.G. (1982). Seasonal changes in resistance of Quercus petraea (sessile

oak) leaves to Microsphaera alphitoides. Transactions of the British Mycological Society

78:569-571.

Feau N., Lauron-Moreau A., Piou D., Marcais B., Dutech C., Desprez-Loustau M.L. (2012).

Niche partitioning of the genetic lineages of the oak powdery mildew complex. Fungal Ecology

5(2):154-162.

67

Foex M.E., (1941). L’invasion des chenes d’Europe par le blanc ou oidium. Revue des Eaux

et Forets 79, 338-349.

Giorgi J.A., Vandenberg N.J., McHugh J.V., Forrester J.A., Silpinski S.A., Miller K.B., Sha-

piro L.R., Whiting M.F. (2009). The evolution of food preferences in Coccinellidae. Biological

control 51(2):215-231.

Glawe D.A. (2008). The powdery mildews: a review of the world’s most familiar (yet poorly

known) plant pathogens. Annual Review of Phytopathology 46:27-51.

Gordon R.D. (1985). The Coccinellidae (Coleoptera) of America north of Mexico. Journal of

the New York Entomological Society 93(1):1-912.

Green J.R., Carver T.L.W., Gurr S.J. (2002). The formation and function of infection and

feeding structures. R.R. Belanger, A.J. Dik, W.R. Bushnell (Eds.), The Powdery Mildews,

APS Press, St Paul (2002), 66-82

Griffon E., Maublanc A. (1911). Le blanc du chene en 1910. Bulletin de la Societe mycologique

de France 27:60-67.

Hantsch L., Braun U., Scherer-Lorenzen M., Bruelheide H. (2013). Species richness and

species identity effects on occurrence of foliar fungal pathogens in a tree diversity experiment.

Ecosphere 4(7):81.

He Q., Bertness M. D., Altieri A. H. (2013). Global shifts towards positive species interactions

with increasing environmental stress. Ecology Letters 16(5):695-706.

Hector A., Philipson C., Saner P., Chamagne J., Dzulkifli D., O’Brien M., Snaddon J.L.,

Ulok P., Weilenmann M., Reynolds G., Godfray H.C.J. (2011). The Sabah Biodiversity

Experiment: a long-term test of the role of tree diversity in restoring tropical forest struc-

ture and functioning. Philosophical Transactions of the Royal Society B-Biological Sciences

366(1582):3303-3315.

Hooper D.U., Adair E.C., Cardinale B.J., Byrnes J.E.K., Hungate B.A., Matulich K.L.,

Gonzalez A., Duffy J.E., Gamfeldt L., O’Connor M. I. (2012). A global synthesis reveals

biodiversity loss as a major driver of ecosystem change. Nature 486(7401):105-108.

Houghton J.T., Ding Y., Griggs D.J., Noguer M., van der Linden P.J., Dai X., Maskell K.,

Johnson C.A. (2001). Climate change 2001: The scientific basis. Contribution of Working

Group I to the Third Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change.

UK: Cambridge University Press, Cambridge.

Jactel H., Petit J., Desprez-Loustau M.L., Delzon S., Piou D., Battisti A., Koricheva J. (2012).

Drought effects on damage by forest insects and pathogens: a meta-analysis. Global Change

Biology 18(1):267-276

Joern A., Mole S. (2005). The plant stress hypothesis and variable responsesby blue grama

68

grass (Bouteloua gracilis) to water, mineral nitrogen, andinsect herbivory. Journal of Chemi-

cal Ecology 31(9):2069-2090.

Kavanagh K.L., Bond B.J., Aiken S.N., Gartner B.L., Knowe S. (1999). Shoot and root

vulnerability to xylem cavitation in four populations of Douglas-fir seedlings. Tree Physiology

19(1):31-37.

Kiss L. (2003). A review of fungal antagonists of powdery mildews and their potential as

biocontrol agents. Pest Management Science 59(4):475-483.

Krishnakumar R., Maheswari P. (2004). Management of powdery mildew in mulberry using

coccinellid beetles, Illeis cincta (Fabricius) and Illeis bistigmosa (Mulsant). Journal of Ento-

mological Research 28(3):241-246.

Lamari L. (2008). Assess 2.0: Image Analysis Software for Plant Disease Quantification.

Le Dantec V., Dufrene E., Saugier B. (2000). Interannual and spatial variation in maximum

leaf area index of temperate deciduous stands. Forest Ecology and Management 134(1-3):71-

81.

le Roux P.C., McGeoch M.A. (2010). Interaction intensity and importance along two stress

gradients: adding shape to the stress-gradient hypothesis. Oecologia 162(3):733-745.

Levenbach S. (2009). Grazing intensity influences the strength of an associational refuge on

temperate reefs. Oecologia 159(1):181-190.

Lindner M., Maroschek M., Netherer S., Kremer A., Barbati A., Garcia-Gonzalo J., Seidl

R., Delzon S., Corona P., Kolstrom M., Lexer M.J., Marchetti M. (2010). Climate change

impacts, adaptive capacity, and vulnerability of European forest ecosystems. Forest Ecology

and Management 259(4):698-709.

Lortie C.J., Callaway R.M. (2006). Re-analysis of meta-analysis: support for the stress-

gradient hypothesis. Journal of Ecology 94(1):7-16.

Louthan A.M., Doak D.F., Goheen J.R., Palmer T.M., Pringle R.M. (2013). Climatic stress

mediates the impacts of herbivory on plant population structure and components of individual

fitness. Journal of Ecology 101(4):1074-1083.

Lundgren J.G. (2009). Nutritional aspects of non-prey foods in the life histories of predaceous

Coccinellidae. Biological Control 51(2):294-305.

Madar Z., Gottlieb H.E., Cojocaru M., Riov J., Solel Z., Sztejnberg A. (1995). Phytoalexin

production by cypress in response to infection by Diplodia pinea f. sp. cupressi and its

relation to water stress. Physiological and Molecular Plant Pathology 47(1):29-38.

Maestre F.T., Callaway R.M., Valladares F., Lortie C.J. (2009). Refining the stress-gradient

hypothesis for competition and facilitation in plant communities. Journal of Ecology 97(2):199-

205.

69

Marcais B., Desprez-Loustau M.L. (2014). European oak powdery mildew: impact on trees,

effects of environmental factors, and potential effects of climate change. Annals of Forest

Science 71(6):633-642.

Marcais B., Kavkova M., Desprez-Loustau M.L. (2009). Phenotypic variation in the phenology

of ascospore production between European populations of oak powdery mildew. Annals of

Forest Science 66(8):814

Mattson W.J., Haack R.A. (1987). Role of drought in outbreaks of plant-eating insects.

Bioscience 37(2):110-118.

McDowell N., Pockman W.T., Allen C.D., Breshears D.D., Cobb N., Kolb T., Plaut J.,

Sperry J., West A., Williams D.G, Yepez E.A. (2008). Mechanisms of plant survival and

mortality during drought: why do some plants survive while others succumb to drought?

New Phytologist 178(4):719-739.

Miriti M.N. (2006). Ontogenetic shift from facilitation to competition in a desert shrub.

Journal of Ecology 94(5):973-979.

Morin X., Fahse L., Scherer-Lorenzen M., Bugmann H. (2011). Tree species richness promotes

productivity in temperate forests through strong complementarity between species. Ecology

Letters 14(12):1211-1219.

Moriura N., Matsuda Y., Oichi W., Nakashima S., Hirai T., Sameshima T., Nonomura T.,

Kakutani K., Kusakari S., Higashi K., Toyoda H. (2006). Consecutive monitoring of lifelong

production of conidia by individual conidiophores of Blumeria graminis f. sp. Hordei on barley

leaves by digital microscopic techniques with electrostatic micromanipulation. Mycological

Research 110(1):18-27.

Mougou A., Dutech C., Desprez-Loustau M.L. (2008). New insights into the identity and

origin of the causal agent of oak powdery mildew in Europe. Forest Pathology 38(4):275-287.

Odadi W.O., Karachi M.K., Abdulrazak S.A., Young T.P. (2011). African wild ungulates

compete with or facilitate cattle depending on season. Science 333(6050):1753-1755.

Pollastrini M., Holland V., Bruggemann W., Koricheva J., Jussila I., Scherer-Lorenzen M.,

Berger S., Bussotti F. (2014). Interactions and competition processes among tree species in

young experimental mixed forests, assessed with chlorophyll fluorescence and leaf morphology.

Plant Biology 16(2):323-331.

Potvin C., Gotelli N.J. (2008). Biodiversity enhances individual performance but does not

affect survivorship in tropical trees. Ecology Letters 11(3):217-223.

Prasad R., Rai M. (1988). New record of a mycophagous beetle, Thea cincta Fabr., on

powdery mildew of linseed. Farm Science Journal 3(1):89-90.

Pugnaire F.I., Luque M. (2001). Changes in plant interactions along a gradient of environ-

mental stress. OIKOS 93(1):42-49.

70

Puritch G.S., Mullick D.B. (1975). Effect of water stress on the rate of non-suberized imper-

vious tissue formation following wounding in Abies grandis. Journal of Experimental Botany

26(6):903-910.

R Core Team 2015. R: A language and environment for statistical computing. R Foundation

for Statistical Computing, Vienna, Austria. URL http://www.R-project.org/.

Raymond J. (1927). Le blanc du chene. Annales des epiphyties 13: 94-129.

Riihimaki J., Kaitaniemi P., Koricheva J., Vehvilainen H. (2005). Testing the enemies hypo-

thesis in forest stands: the important role of tree species composition. Oecologia 142(1):90-97.

Samways M.J., Osborn R., Saunders T.L. (1997). Mandible form relative to the main food

type in ladybirds (Coleoptera: Coccinellidae). Biocontrol Science and Technology 7(2):275-

286.

Satti A.A. (2013).First record and bionomics of the mycophagous ladybird Psyllobora bisoc-

tonotata (Mulsant) (Coleoptera: Coccinellidae) in SudanPsyllobora bisoctonotata (Mulsant).

Journal of the Saudi Society of Agricultural Sciences 14(1):48-53.

Scherer-Lorenzen M., Schulze E.D., Don A., Schumacher J., Weller E. (2007). Exploring the

functional significance of forest diversity: A new long-term experiment with temperate tree

species (BIOTREE). Perspectives in Plant Ecology Evolution and Systematics 9(2):53-70.

Schoeneweiss D.F (1986). Water stress predisposition to disease, an overview. Water, Fungi

and Plants. (eds Ayres PG, Boddy L), pp. 157-174. Cambridge University Press, New York.

Showler A.T., Moran P.J. (2003). Effects of drought-stressed cotton, Gossypium hirsutum L.,

on Beet Armyworm, Spodoptera exigua (Hubner) oviposition, and larval feeding preferences

and growth. Journal of Chemical Ecology 29(9):1997-2011.

Soylu S., Yigit A. (2002). Feeding of mycophagous ladybird, Psyllobora bisoctonotata (Muls.)

on powdery mildew infested plants. Biological Control of Fungal and Bacterial Plant Patho-

gens. IOBC-WPRS Bulletin 25:183-186.

Spehn E.M., Hector A., Joshi J., Scherer-Lorenzen M., Schmid B., Bazeley-White E., Beier-

kuhnlein C., Caldeira M.C., Diemer M., Dimitrakopoulos P.G., Finn J.A., Freitas H., Giller

P.S., Good J., Harris R., Hogberg P., Huss-Danell K., Jumpponen A.,Koricheva J., Leadley

P.W., Loreau M., Minns A., Mulder C.P.H., O’Donovan G., Otway S.J., Palmborg C., Pe-

reira J.S., Pfisterer A.B., Prinz A., Read D.J., Schulze E.D., Siamantziouras A.S.D., Terry

A.C., Troumbis A.Y., Woodward F.I., Yachi S., Lawton J.H. (2005). Ecosystem effects of

biodiversity manipulations in European grasslands. Ecological Monographs 75(1):37-63.

Stocker T.F., Qin D., Plattner G.K., Tignor M.M.B., Allen S.K., Boschung J., Nauels A.,

Xia Y., Bex V., Midgley P.M. (2013). Climate change 2013: the physical science basis.

Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental

Panel on Climate Change. UK: Cambridge University Press, Cambridge.

71

Sutherland A.M. (2005). Evaluation of Psyllobora vigintimaculata (Say) (Coleoptera: Coc-

cinellidae) for Biological Control of Powdery Mildew Fungi (Erysiphales). University of Ca-

lifornia, Davis. M.S. thesis

Sutherland A.M., Gubler W.D., Parrella M.P. (2010). Effects of fungicides on a mycopha-

gous coccinellid may represent integration failure in disease management. Biological control

54(3):292-299.

Sutherland A.M., Parrella M.P. (2006). Quantification of powdery mildew consumption by

a native coccinellid: implications for biological control? Proceedings of the Fifth Annual

California Conference on Biological Control (CCBC V), Riverside, California, 188-192.

Sutherland A.M., Parrella M.P. (2009a). Biology and co-occurrence of Psyllobora vigintima-

culata (Coleoptera: Coccinellidae) and powdery mildews in an urban landscape of California.

Annals of the Entomological Society of America 102(3):484-491.

Sutherland A.M., Parrella M.P. (2009b). Mycophagy in Coccinellidae: Review and synthesis.

Biological Control 51(2):284-293.

Tabata J., De Moraes C.M., Mescher M.C. (2011). Olfactory cues from plants infected by

powdery mildew guide foraging by a mycophagous ladybird beetle. PLOS ONE 6(8):e23799

Takamatsu S., Braun U., Limkaisang S., Kom-Un S., Sato Y., Cunnington J.H. (2007). Phy-

logeny and taxonomy of the oak powdery mildew Erysiphe alphitoides sensu lato. Mycological

Research 111(7):809-826.

Triltsch H. (1999). Food remains in the guts of Coccinella septempunctata (Coleoptera:

Coccinellidae) adults and larvae. European Journal of Entomology 96(4):355-364.

Urli M., Lamy J.B., Sin F., Burlett R., Delzon S., Porte A.J. (2015). The high vulnerability of

Quercus robur to drought at its southern margin paves the way for Quercus ilex. Plantecology

216(2):177-187.

Verheyen K., Carnol M., Branquart E., Aubinet M., Ceunen K., De Keersmaeker L., Muys

B., Gregoire J.-C., Ponette, Q. (2010). Assessment of the effects of tree species diversity on

forest biodiversity and ecosystem functioning. Science for a sustainable development. Final

Report:54.

Verheyen K., Ceunen K., Ampoorter E., Baeten L., Bosman B., Branquart E., Carnol M., De

Wandeler H., Gregoire J.C., Lhoir P., Muys B., Setiawan N.N., Vanhellemont M., Ponette Q.

(2013). Assessment of the functional role of tree diversity: the multi-site FORBIO experiment.

Plant Ecology and Evolution 146(1):26-35.

Wiese J.,Kranz T., Schubert S. (2004). Induction of pathogen resistance in barley by abiotic

stress. Plant Biology 6(5):529-536.

Woodward R.C., Waldie J.S.L., Steven H.M. (1929). Oak mildew and its control in forest

nurseries. Forestry 3:38-56.

72

Yarwood C.E. (1957). Powdery Mildews. Botanical Review 23(4):235-301.

http://meteobelgie.be/klimatologie/waarnemingen-en-analyses/jaar-2014/1614-zomer-2014.html,

laatst bezocht: 28/05/2015

http://www.plantenziektekunde.nl/echtemeeldauw ziektecyclus, laatst bezocht: 14/05/2015

73