Влияние перехода от тропического леса к плантациям на почвенные грибы и круговорот углерода и азота
Изменение землепользования — одна из главных угроз биоразнообразию почвы и её экологическим функциям. Особенно критична вырубка тропических лесов под монокультурные плантации, однако её влияние на динамику углерода (C) и азота (N), регулируемую грибными сообществами на уровне почвенных агрегатов, оставалось неясным.
В исследовании, опубликованном в Science of The Total Environment, учёные из Тропического ботанического сада Сишуанбаньна (XTBG) Китайской академии наук оценили это воздействие.
Методология
Исследователи проанализировали фракции C и N, грибные сообщества, активность ферментов и химические свойства внутри трёх типов почвенных агрегатов в:
- естественном лесу,
- монокультурных плантациях каучука возрастом 12 и 24 года,
- соответствующих агролесомелиоративных системах в Сишуанбаньна (юго-западный Китай).
Ключевые результаты
- Динамика C и N: Переход от тропического леса к монокультуре каучука привёл к общему снижению пулов C и N во всех агрегатах. Микробная биомасса C и N уменьшилась в агролесомелиоративных системах.
- Активность ферментов: Активность ферментов, разлагающих C и N, по-разному реагировала на смену леса и возрастала в агролесомелиоративных системах.
- Влияние размера агрегата: С уменьшением размера почвенного агрегата уровни пулов C и N и связанная с ними ферментативная активность возрастали.
- Сдвиг в грибных сообществах: При смене леса увеличилась доля патогенных грибов за счёт сапротрофных и симбиотических.
- Разнообразие грибов: Размер агрегата влиял на разнообразие грибов, а не на их состав. Наибольшее разнообразие было в микроагрегатах.
Выводы
- Динамика C и N в агрегатах опосредована функциональными гильдиями грибов и в основном регулируется почвенным pH, независимо от типа землепользования.
- Все выявленные различия обусловлены изменениями в видовом разнообразии, свойствах почвы и управлении агролесомелиоративными системами.
Чэнган Лю (XTBG): «Наше исследование даёт важное представление о раннем этапе создания агролесомелиоративных систем в тропических плантациях, поскольку они приносят большую пользу в плане круговорота питательных веществ и контроля патогенов».