Rhizomorph production and stump colonization by co‐occurring Armillaria cepistipes and Armillaria ostoyae: an experimental study

Summary In managed spruce forests, Armillaria cepistipes and A. ostoyae are efficient stump colonizers and may compete for these resources when they co-occur at the same site. The aim of this experiment was to quantify the mutual competitive ability of the two Armillaria species in producing rhizomorphs and in colonizing Norway spruce (Picea abies) stumps. Five isolates of A. cepistipes and two isolates of A. ostoyae were simultaneously inoculated pair-wise into pots containing a 4-year-old spruce seedling. For comparison, each isolate was also inoculated alone. One year after inoculation, stumps were created by cutting down the seedlings. Six months after creation of the stumps, rhizomorph production and stump colonization were assessed. Armillaria spp. were identified from 347 rhizomorphs and 48 colonized stumps. Armillaria cepistipes dominated both as rhizomorphs in the soil and on the stumps. Nevertheless, A. ostoyae was relatively more frequent on the stumps than in the soil and A. cepistipes was relatively more frequent in the soil than on the stumps. In both species, the ability to colonize the stumps in simultaneous inoculations was significantly reduced compared with single inoculations. In respect to rhizomorph production, simultaneous co-inoculations had a slightly stimulatory effect on A. cepistipes and no significant effect on A. ostoyae. Our study suggests a rather neutralistic co-existence of A. cepistipes and A. ostoyae as rhizomorphs in the soil. Concerning the ability to colonize stumps, the two species experience a mutual negative effect from the interaction, probably because of interspecific competition. Resume Dans les forets gerees d’epiceas, Armillaria cepistipes et Armillaria ostoyae sont de bons colonisateurs de souches et sont en competition pour cette ressource quand ils sont presents ensemble dans le meme site. L'objectif de l'experimentation etait de quantifier l'aptitude competitive mutuelle des deux especes d’Armillaria pour la production de rhizomorphes et la colonisation de souches d’epicea commun (Picea abies). Cinq isolats de A. cepistipes et deux isolats de A. ostoyae ont ete inocules simultanement par paires dans des pots contenant chacun un semis d’epicea de 4 ans. Chaque isolat a egalement ete inocule seul, a titre de comparaison. Un an apres inoculation, les semis ont ete coupes pour creer des souches. Six mois apres la coupe, la production de rhizomorphes et la coloniasation des souches ont ete estimees. Armillaria spp. a ete identifiea partir de 347 rhizomorphes et 48 souches colonisees. A. cepistipes domine a la fois sous forme de rhizomorphes dans le sol et dans les souches. Toutefois, A. ostoyae est relativement plus frequent sur souches que dans le sol alors que l'inverse est observe pour A. cepistipes. Pour les deux especes, l'aptitude a coloniser les souches a significativement ete reduite dans le cas des inoculations simultanees par rapport aux inoculations simples. En ce qui concerne la production de rhizomorphes, les inoculations simultanees ont eu un leger effet stimulant sur A. cepistipes et pas d'effet significatif sur A. ostoyae. Nos resultats suggerent une co-existence relativement neutre entre A. cepistipes et A. ostoyaea l’etat de rhizomorphes dans le sol. Concernant l‘aptitude a coloniser les souches, les deux especes subissent un effet negatif mutuel de l'interaction, provenant probablement de la competition interspecifique. Zusammenfassung In bewirtschafteten Fichtenwaldern sind Armillaria cepistipes und Armillaria ostoyae effiziente Besiedler von Baumstumpfen und sie konnen um diese Ressource miteinander konkurrieren, da sie haufig gemeinsam vorkommen. Es wurde ein Experiment durchgefuhrt mit dem Ziel, die wechselseitige Konkurrenzfahigkeit dieser beiden Armillariaarten bezuglich ihrer Rhizomorphenproduktion und ihrer Fahigkeit zur Besiedlung von Fichtenstumpfen (Picea abies) zu quantifizieren. Funf Isolate von A. cepistipes und zwei Isolate von A. ostoyae wurden gleichzeitig paarweise in Topfe mit einem vierjahrigen Fichtensamling inokuliert. Zum Vergleich wurde jedes Isolat auch alleine inokuliert. Ein Jahr nach der Inokulation wurden durch Abschneiden der Pflanzen Stumpfe erzeugt. Sechs Monate nach dem Schnitt wurde die Rhizomorphenproduktion und die Besiedelung der Stumpfe erfasst. Die beiden Arten wurden aus 347 Rhizomorphen und 48 besiedelten Stumpfen reisoliert. Armillaria cepistipes dominierte sowohl in Form von Rhizomorphen im Boden als auch in den Stumpfen. Armillaria ostoyae kam haufiger in den Stumpfen vor als im Boden und A. cepistipes wurde haufiger im Boden gefunden als in den Stumpfen. Bei beiden Arten war die Fahigkeit zur Stumpfbesiedelung bei gleichzeitiger Inokulation im Vergleich zur Einzelinokulation signifikant reduziert. Die gleichzeitige Inokulation mit beiden Arten stimulierte die Rhizomorphenproduktion bei A. cepistipes leicht, hatte aber keinen signifikanten Einfluss auf A. ostoyae. Diese Befunde deuten auf eine weitgehend neutrale Koexistenz der Rhizomorphen von A. cepistipes und A. ostoyae im Boden hin, bezuglich ihrer Fahigkeit zur Stumpfbesiedelung hemmen sich beide Arten aber gegenseitig. Dieser Effekt ist wahrscheinlich durch interspezifische Konkurrenz zu erklaren.