Verbindungen zwischen der Pflanzengesellschaftszusammensetzung und der mikrobiellen Vielfalt im Boden in Masson-Kiefernwäldern

Die Identität der Pflanzenarten beeinflusst direkte die mikrobielle Gemeinschaft im Boden durch Wirtspezifität und Wurzelexudate und indirekt durch die Veränderung der Bodeneigenschaften. Als einheimische Pionierart, die in frühen Sukzessionen häufig vorkommt, sind Masson-Kiefern (Pinus massoniana) weit verbreitet in subtropischem China und spielen eine Schlüsselrolle bei der Verbesserung der Produktivität des Ökosystems. Dennoch ist unklar, wie die Zusammensetzung der Kieferwälder, insbesondere die Dominanz funktionaler Pflanzenarten, die mikrobielle Vielfalt im Boden beeinflusst. Hier untersuchten wir die Verbindungen zwischen der Zusammensetzung der holzigen Pflanzen, den physikochemischen Eigenschaften des Bodens und der mikrobiellen Vielfalt in Wäldern entlang eines Dominanzgradienten der Masson-Kiefer. Die bakteriellen und pilzlichen Gemeinschaften im Boden wurden hauptsächlich durch die Zusammensetzung der holzigen Pflanzen erklärt und nicht durch die alpha-diversität der holzigen Arten, wobei die Dominanz der Baumarten (ohne Sträucher) und der ektomykorrhizalen holzigen Pflanzenarten mehr zur Variation der mikrobiellen Gemeinschaften beitrugen als die Dominanz von Kiefernpflanzen allein. Strukturelle Gleichungsmodellierung ergab, dass die bakterielle Vielfalt mit der Variation der Zusammensetzung der holzigen Pflanzen über veränderte physikochemische Bodeneigenschaften assoziiert war, während die pilzliche Vielfalt direkt durch die Zusammensetzung der holzigen Pflanzen gesteuert wurde. Bakterielle funktionale Gruppen, die am Kohlenhydrat- und Aminosäurestoffwechsel beteiligt sind, korrelierten negativ mit der Verfügbarkeit von Stickstoff und Phosphor im Boden, während saprotrophe und pathogene Pilzgruppen negative Korrelationen mit der Dominanz der Baumarten zeigten. Diese Ergebnisse deuten auf starke Verbindungen zwischen der Zusammensetzung der holzigen Pflanzen und der mikrobiellen Vielfalt im Boden hin; währenddessen zeigt der hohe Anteil an unerklärlicher Variabilität die große Notwendigkeit einer weiteren definitiven Demonstration, um ein besseres Verständnis der Wechselwirkungen zwischen Wäldern und Mikroben sowie der damit verbundenen ökosystemaren Prozesse zu erlangen.