Mycorrhizal fungi mediate the direction and strength of plant-soil feedbacks differently between arbuscular mycorrhizal and ectomycorrhizal communities
Kadowaki K, Yamamoto S, Sato H, et al (2018)
Mycorrhizal fungi mediate the direction and strength of plant–soil feedbacks differently between arbuscular mycorrhizal and ectomycorrhizal communities.
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abst
Plants influence their soil environment, which affects the next generation of seedlings that can be established. While research has shown that such plant–soil feedbacks occur in the presence of mycorrhizal fungi, it remains unclear when and how mycorrhizal fungi mediate the direction and strength of feedbacks in tree communities. Here we show that arbuscular mycorrhizal and ectomycorrhizal fungal guilds mediate plant–soil feedbacks differently to influence large-scale patterns such as tree species coexistence and succession. When seedlings are grown under the same mycorrhizal type forest, arbuscular mycorrhizal plant species exhibit negative or neutral feedbacks and ectomycorrhizal plant species do neutral or positive feedbacks. In contrast, positive and neutral feedbacks dominate when seedlings are grown in associations within the same versus different mycorrhizal types. Thus, ectomycorrhizal communities show more positive feedbacks than arbuscular mycorrhizal communities, potentially explaining why most temperate forests are ectomycorrhizal.
植物は土壌環境に影響を与え、その影響は次の世代の苗木の定着に影響します。このような植物と土壌のフィードバックは、菌根菌の存在下で起こることが研究で示されているが、樹木群落において菌根菌がいつ、どのようにフィードバックの方向と強さを媒介するのかは、依然として不明である。本研究では、アーバスキュラー菌根菌と外菌根菌が、植物-土壌間のフィードバックを異なる形で仲介し、樹木種の共存や遷移といった大規模なパターンに影響を与えることを示す。同じ菌根型森林の下で苗木を育てると，アーバスキュラー菌根の植物種は負または中性の，外菌根の植物種は中立または正のフィードバックを示す。一方、同じ菌根型と異なる菌根型内で苗木を群生させると、正と負のフィードバックが支配的となる。このように，アーバスキュラー菌根の群集よりも外菌根の群集の方がより正のフィードバックを示し，温帯林の多くが外菌根である理由を説明できる可能性がある。