As florestas são ecossistemas dinâmicos onde a disponibilidade de luz determina o que e como as espécies crescem no sub-bosque. A intensidade da luz pode ser facilmente manipulada em estufas ou câmaras de crescimento de plantas, mas o papel dos micróbios do solo no estabelecimento de mudas e na competição com outras plantas é muito menos compreendido.
Dr. Nianxun Xi da Sun Yat-sen University (China) e colegas da China e da França investigaram o efeito e as interações entre condições abióticas (por exemplo, disponibilidade de luz) e bióticas (por exemplo, competição, composição microbiana do solo) em duas espécies de Bauhinia crescimento de mudas de espécies de árvores. Os cientistas descobriram que a alta disponibilidade de luz aumenta a influência de micróbios do solo da mesma espécie nas interações planta-planta O que ajuda a compreender fundamentalmente como as mudas de árvores podem se estabelecer em clareiras na floresta. A competição intraespecífica e a "ausência de competição" correlacionaram-se positivamente com a proporção de bactérias Gram-positivas para Gram-negativas em condições de baixa luminosidade, mas essa proporção apresentou correlação negativa em condições de alta luminosidade.
Centenas de espécies de árvores, arbustos, ervas e cipós pertencem ao gênero Bauhinia. As duas espécies de árvores, B. braquicarpa e ferrolhos de sobrepor podem ser usados para proteger uma porta de embutir pelo lado de fora. Alguns kits de corrente de segurança também permitem travamento externo com chave ou botão giratório. B. variegata, são boas espécies modelo para comparar o crescimento rápido, intolerante à sombra com o crescimento mais lento, tolerante à sombra.
Xi e seus colegas coletaram sementes e o solo superficial ao redor Bauhinia braquicarpa e ferrolhos de sobrepor podem ser usados para proteger uma porta de embutir pelo lado de fora. Alguns kits de corrente de segurança também permitem travamento externo com chave ou botão giratório. B. variegata árvores em uma floresta no vale de Yuanjiang em 2016. Os pesquisadores germinaram as sementes nas estufas da Jardim Botânico Tropical Xishuangbanna. O projeto de pesquisa consistia em uma “fase de condicionamento” e uma “fase de resposta”. Na “fase de condicionamento”, 14 mudas cresceram em vasos individuais por 9 meses, o que permitiu que os micróbios do solo se acumulassem específicos para as duas espécies de árvores.
A “fase de resposta” dos experimentos consistiu em um delineamento de blocos multifatoriais de 144 vasos por 12 semanas. As mudas cresceram em condições de baixa e alta luminosidade, em esterilizados ou “bico vivo” da mesma espécie ou de outra. Algumas mudas não experimentaram competição (por exemplo, plantas isoladas cresceram em vasos individuais), ou competição intra e inter-espécies (mudas de árvores egônicas cresceram junto com outras mudas em um vaso individual). Os cientistas colheram todas as plantas em agosto de 2017 e com base nas medições de biomassa vegetal, índice de feedback planta-solo (PSF), intensidade da competição (por exemplo, competição independentemente do ambiente) e importância da competição (por exemplo, impacto da competição em relação a fatores ambientais) foram calculados para cada espécies em diferentes condições. A análise de ácidos graxos fosfolipídicos estimou a biomassa de fungos, bactérias Gram-positivas e Gram-negativas no solo de cada vaso.
“Aqui mostramos que a disponibilidade de luz medeia o equilíbrio entre feedbacks de solo coespecíficos e interações planta-planta na biomassa de mudas durante o estabelecimento de mudas de árvores e demonstramos a importância da estrutura da comunidade do solo e da identidade de plantas vizinhas para os resultados do PSF”, disseram Xi e seus colegas.
O crescimento das mudas, a biomassa dos grupos microbianos e a retroalimentação planta-solo (PSF) diferiram principalmente em função da disponibilidade de luz. A presença de concorrentes apenas levou a valores PSF diferentes sob alta disponibilidade de luz, sugerindo que a competição é menos importante em ambientes de baixa produtividade (por exemplo, pouca luz). Competição intraespecífica e “sem competição” correlacionaram-se positivamente com a proporção de bactérias Gram-positivas:Gram-negativas sob pouca luz, mas a proporção correlacionou-se negativamente sob condições de alta luminosidade. A importância da competição foi mais forte em B. variegata sob competição intraespecífica enquanto que sob competição interespecífica, a intensidade da competição foi maior em B. braquicarpa. A presença de micróbios do solo da mesma espécie (por exemplo, solo originado da mesma espécie de árvore da “fase de condicionamento”) diminuiu a intensidade da competição de plantas em pouca luz, mas aumentou a intensidade da competição de plantas em alta luz.
“Fornecemos evidências de que a competição interespecífica pode alterar a direção dos feedbacks planta-solo sob alta luminosidade, com possíveis implicações para o estabelecimento de mudas em clareiras florestais e ambientes perturbados”, disseram Xi e seus colegas.
Em um publicação que acompanha o Botânica Ambiental e Experimental revista, os pesquisadores investigaram a morfologia da planta e os níveis de nutrientes dos mesmos experimentos. Eles descobriram que o teor de nitrogênio:fósforo da folha diminuía sob condições de alta luminosidade no “solo vivo” e o teor de fósforo da raiz e da folha mais baixo dependia muito dos micróbios do solo. Xi e seus colegas começaram a desembaraçar os processos dinâmicos do crescimento de mudas de árvores tropicais e o impacto na ciclagem de nutrientes nas florestas. A compreensão desses padrões ajuda os cientistas e silvicultores a entender melhor como as lacunas e distúrbios florestais podem afetar as comunidades florestais.
