Wpływ ściółki z liści różnych gatunków drzew na skład chemiczny gleby i różnorodność biologiczną
Ze względu na fakt, że gleby są źródłem większej ilości węgla niż roślinność i atmosfera razem wzięte, jedną z ważniejszych strategii przeciwdziałania zmianie klimatu może być sekwestracja jeszcze większej ilości tego pierwiastka właśnie w nich. Interakcje między roślinami i glebą odgrywają ważną rolę w usługach ekosystemowych, takich jak sekwestracja węgla oraz retencja azotu (N). Projekt AFOREST koncentrował się na wpływie gatunków drzew na skład, strukturę i funkcjonowanie bioty gleby uczestniczącej w obiegu węgla oraz azotu. Badania w ramach projektu przeprowadzono dzięki wsparciu z działania „Maria Skłodowska-Curie”. „Naszym głównym celem było zbadanie, w jaki sposób poszczególne gatunki drzew mogą wpływać na biotę gleby oraz na jej właściwości fizyczne i chemiczne”, oznajmia stypendysta działania MSC Petr Heděnec. W ramach prac badacze zajęli się analizą wpływu ściółki złożonej z liści pospolitych europejskich gatunków drzew na strukturę i skład zbiorowisk gatunków bioty gleb, ich różnorodność metaboliczną oraz rolę w obiegu węgla i azotu. Badania obejmowały doświadczenie obejmujące monokulturowe drzewostany sześciu pospolitych europejskich gatunków drzew – buka zwyczajnego, dębu szypułkowego, lipy, jaworu, jesionu i świerka pospolitego.
Wpływ gatunków drzew
Jak twierdzi Heděnec, wybrane gatunki drzew różnią się znacząco z punktu widzenia wytwarzanej ściółki, która wpływa z kolei na biotę gleby. „Na przykład świerk pospolity, dąb szypułkowy oraz buk zwyczajny wytwarzają wolno rozkładającą się ściółkę z liści o wysokim stosunku C:N, niskiej zawartości składników odżywczych i wysokiej zawartości ligniny. Z kolei jesion, jawor i lipa wytwarzają łatwo rozkładalną ściółkę o niskim stosunku C:N, wysokiej zawartości składników odżywczych i niskiej zawartości ligniny”. Jednym z ważnych aspektów projektu AFOREST było określenie specyficznych grup taksonomicznych bakterii glebowych oraz mikroorganizmów żyjących w glebie pod kątem ich udziału w procesach związanych z obiegiem węgla i azotu w glebie. „Nasze wyniki wskazują na bardzo wyraźne przypadki powiązań między grupami funkcjonalnymi bioty gleb i gatunkami drzew”, wyjaśnia Heděnec. „Na przykład udało nam się stwierdzić dużo większą względną liczebność kopiotrofów (szybko rosnących bakterii wykorzystujących duże ilości składników odżywczych) w glebach pod drzewami wytwarzającymi ściółkę charakteryzującą się niskim stosunkiem C:N. Z kolei oligotrofy (wolno rosnące bakterie wykorzystujące niewielkie ilości składników odżywczych) dominowały w glebach pod drzewami wytwarzającymi ściółki o wyższym stosunku C:N.
Pomoc dla leśników
Wyniki badań wykazały również silny wpływ gatunków drzew na interakcje troficzne w glebie. „Stwierdziliśmy występowanie dużej liczby nicieni żerujących na bakteriach w glebach pod jesionami, jaworami i lipami, gdzie dominowały bakterie; natomiast pod świerkami, dębami i bukami natrafiliśmy na duże ilości nicieni żerujących na grzybach, które dominowały w tamtych obszarach”, zauważa Heděnec. Z przeprowadzonych badań wynika, że drzewa wytwarzające ściółkę o niskim stosunku C:N wspierają zróżnicowane organizmy glebowe, co stanowi zaprzeczenie dotychczasowej ogólnej hipotezy, według której drzewa wytwarzające ściółkę charakteryzującą się wysokim stosunkiem C:N odgrywają pozytywną rolę w stabilizacji organicznego węgla w glebie. To z kolei może sprzyjać procesom mikrobiologicznym, a w szczególności aktywności bakterii, które pomagają w stabilizacji organicznego węgla w glebie, który pozostaje w niej po częściowym rozkładzie materiałów wytworzonych przez organizmy żywe. „Wyniki badań zrealizowanych w ramach projektu AFOREST przyczynią się do usprawnienia gospodarki leśnej i pomogą decydentom politycznym w doborze odpowiednich gatunków drzew, które pozwolą na zwiększenie różnorodności organizmów glebowych, wpływając w ten sposób na obiegi węgla i azotu w glebie”, podsumowuje Heděnec.
Słowa kluczowe
AFOREST, gatunki drzew, ściółka, stosunek C:N, biota gleby, sekwestracja węgla, węgiel, azot