Hybrid Typha × glauca outperforms native T. latifolia under contrasting water depths in a common garden

Hybridization can result in the formation of highly competitive lineages that displace their progenitor species and other native organisms. In eastern North America, hybridization between native Typha latifolia and introduced Typha angustifolia yields the vigorous hybrid species T. × glauca. The hybrid has become increasingly prevalent over the past century in eastern North America, where there are indications it displaces native plants. Moreover, it has been suggested that water depth influences the growth performance of hybrid vs. native cattails but there have been no comparisons of plant performance under contrasting water depths. Using a common-garden experiment with two levels of a water-depth treatment we compared the above- and below-ground growth performance of T. latifolia vs. hybrid cattails collected from 12 sites in southern Ontario. We found that hybrids outperformed all other plants in terms of total and above-ground biomass production and, depending on the method of species assignment used, in terms of the number of ramets produced. However, there was no difference in the mass of rhizomes produced between species. Consistent with a previous study of natural populations from the same region, growth performance of the different species was similar across the different water depths used in the experiment. Collectively, our results indicate that enhanced hybrid performance was driven by the production of larger and more numerous ramets and not via increased investment in rhizomes.

ZusammenfassungHybridisierung kann zur Bildung von konkurrenzstarken Verwandtschaftslinien führen, die ihre Ausgangsarten und andere einheimische Organismen verdrängen. Im östlichen Nordamerika ergibt die Hybridisierung der einheimischen Typha latifolia und der eingeführten Typha angustifolia die wuchsstarke Hybride T. × glauca. Die Hybride ist im vergangenen Jahrhundert im östlichen Nordamerika zunehmend vorherrschend geworden, und es gibt Anzeichen, dass sie einheimische Arten verdrängt. Außerdem gab es Meinungen, dass die Wassertiefe die Wuchsleistungen der hybriden und einheimischen Rohrkolben unterschiedlich beeinflusst, aber es hat keine Untersuchungen zur Leistung der Pflanzen bei unterschiedlichen Wassertiefen gegeben. In einem common-garden-Experiment mit zwei Wassertiefen verglichen wir die ober- und unterirdische Wuchsleistungen von T. latifolia und der Hybride, die aus zwölf Vorkommen im südlichen Ontario stammten. Wir fanden, dass die Hybriden alle anderen Pflanzen hinsichtlich gesamten und der oberirdischen Biomasseproduktion übertrafen und – in Abhängigkeit von der zur taxonomischen Zuordnung eingesetzten Methodik – auch hinsichtlich der Anzahl produzierter Ramets. Indessen gab es keinen Unterschied hinsichtlich der Biomasse der produzierten Rhizome. In Übereinstimmung mit einer früheren Untersuchung an Freilandpopulationen in der gleichen Region war die Wuchsleistung der verschiedenen Arten bei unterschiedlichen Wasserständen gleich. Insgesamt zeigen unsere Ergebnisse, dass die verstärkte Wuchsleistung der Hybride durch die Produktion von größeren und zahlreicheren Ramets bedingt war und nicht durch gesteigerte Investitionen in Rhizome.