Πώς να ξεπεράσετε τον εγγενή σας γείτονα ως νεαρό χωροκατακτητικό φυτό;
Τα χωροκατακτητικά είδη αποτελούν βασικό μοχλό της παγκόσμιας αλλαγής και η εξάπλωσή τους οδηγεί στην υποβάθμιση πολλών φυσικών οικοσυστημάτων παγκοσμίως. Τα χωροκατακτητικά δέντρα και οι ξυλώδεις θάμνοι είναι γνωστά ως «μηχανικοί του οικοσυστήματος», καθώς μπορούν να αλλάξουν βαθιά τα οικοσυστήματα, μερικές φορές μέχρι ένα σημείο όπου η επιστροφή στην αρχική κατάσταση είναι αδύνατη. Μόλις δείξαμε ότι το επεμβατικό δυναμικό της Acacia longifolia συνδέεται με τη στρατηγική χρήση των θρεπτικών ουσιών, όπου η ανταλλαγή N για P μπορεί να είναι ένα σημαντικό συστατικό.
Τα αποτελέσματά μας δείχνουν ξεκάθαρα ότι οι αλλαγές του εδάφους ανοίγουν το δρόμο προς την επεμβατικότητα, επειδή καθιερώνουν τη σχέση μεταξύ της ζήτησης και της διαθεσιμότητας θρεπτικών ουσιών, ευνοούν το χωροκατακτητικό φυτό και διαμορφώνουν το νέο οικοσύστημα.
Σε μια πρόσφατη μελέτη [1] διερευνήσαμε την υπόθεση ότι οι διεργασίες εισβολής πρώιμου σταδίου στο επίπεδο του εδάφους πρέπει να διαδραματίσουν θεμελιώδη ρόλο στην εγκατάσταση των φυτών μέχρι τα χωροκατακτητικά φυτά να μπορέσουν να ξεπεράσουν την εγγενή βλάστηση. Εξετάσαμε το πολύ πρώιμο στάδιο της εισβολής από ένα ξυλώδες όσπριο που δεσμεύει το άζωτο (Acacia longifolia ), που αναπτύσσεται στο κουβούκλιο των αυτοφυών θάμνων αμμόλοφων (άλμπουμ Corema ) ως πρότυπο σύστημα σε ολιγοτροφικούς πρωτογενείς αμμόλοφους στη νότια Πορτογαλία. Αυτό το μοντέλο επιλέχθηκε καθώς οι αλλαγές στην οργανική ύλη του εδάφους μπορούν να παρατηρηθούν πιο εύκολα σε ολιγοτροφικά οικοσυστήματα, τα οποία είναι φυσικά πολύ φτωχά σε οργανική ύλη και συγκεντρώσεις θρεπτικών ουσιών στο έδαφος.
Χρησιμοποιώντας το διαφυλλικό δΝ ως υποκατάστατο για το άζωτο που προέρχεται από το διεισδυτικό όσπριο, θα μπορούσαμε να παρατηρήσουμε μια σαφή επίδραση στα φύλλα των γηγενών θάμνων από το N-fixing διεισδυτικό που αναπτύσσεται στο θόλο του. Επίσης, βρήκαμε πολύ περισσότερη οργανική ύλη στο έδαφος κάτω από θάμνους προσβεβλημένων αυτοφυών θάμνων, σε σύγκριση με μη προσβεβλημένους γηγενείς θάμνους. Αυτή η διαφορά οργανικής ύλης σχετιζόταν κυρίως με υψηλότερη βιομάζα ριζών και ριζόσφαιρας και επίσης μεταφράστηκε σε υψηλότερα συνολικά επίπεδα φωσφόρου στο έδαφος. Είναι ενδιαφέρον ότι η επίδραση του A. longifolia παρουσία στο C. άλμπουμ Το δΝ του φυλλώματος σχετιζόταν σαφώς με αυτήν την αύξηση της υπόγειας βιομάζας.
Ταυτόχρονα, το αυτοφυές φυτό δεν ήταν σε θέση να ανταποκριθεί σε υψηλότερα επίπεδα φωσφόρου κάτω από το κουβούκλιο του σε αυξημένες συγκεντρώσεις φωσφόρου στο φύλλωμα, ενώ αντίθετα, το διεισδυτικό παρουσίασε υψηλή πλαστικότητα στις συγκεντρώσεις φωσφόρου του φυλλώματος, παρουσιάζοντας θετική συσχέτιση με τις υπόγειες συγκεντρώσεις φωσφόρου.
Πώς τα χωροκατακτητικά φυτά ανταγωνίζονται τα εγγενή φυτά για θρεπτικά συστατικά
Αυτά τα ευρήματα συνάδουν με προηγούμενες παρατηρήσεις σε αυτά τα εξαιρετικά ολιγοτροφικά συστήματα[2], τα οποία επεσήμαναν ότι το επεμβατικό μπορεί να παρουσιάζει υψηλότερη αποτελεσματικότητα χρήσης φωσφόρου και ως εκ τούτου υπερέχει της φυσικής βλάστησης χρησιμοποιώντας λιγότερο φώσφορο ανά παραγόμενη βιομάζα. Η προκύπτουσα αύξηση της βιομάζας έχει στη συνέχεια άλλα δευτερεύοντα αποτελέσματα, όπως ο ανταγωνισμός για φως, νερό και άλλα θρεπτικά συστατικά, τα οποία τελικά οδηγούν σε αυξημένη πίεση εισβολής και σε διάσπαση της εγγενούς φυτικής κοινότητας.
Εκτός από τις μεταβολές της βιομάζας που προέρχονται από φυτά κάτω από το έδαφος, βρήκαμε επίσης υψηλότερα επίπεδα του κλάσματος ιλύος-πηλού κάτω από εισβολείς γηγενείς θάμνους. Αυτό το εύρημα ήταν κάπως απροσδόκητο, καθώς δεν αναμέναμε ισχυρές επιπτώσεις στη δομή του εδάφους και στην ίδια την κατανομή των σωματιδίων. Αν και οι αλλαγές ήταν μικρές, ενδέχεται να έχουν σημαντικό αντίκτυπο, καθώς αυτό το κλάσμα συνδέεται συνήθως με υψηλή μικροβιακή δραστηριότητα και κατακράτηση νερού και θρεπτικών συστατικών. Ωστόσο, αυτό το κλάσμα δεν αυξήθηκε μόνο per se αλλά επίσης παρουσίασε υψηλότερη περιεκτικότητα σε οργανική ύλη, εξάντληση δC και αυξημένες υπογραφές δΝ.
Οι υψηλότερες υπογραφές δΝ υποδεικνύουν ότι η εντατικοποίηση αυτού του κλάσματος σχετίζεται σαφώς με το διεισδυτικό όσπριο και ενώ οι παρατηρήσεις για ισχυρότερη εξάντληση σε δC δικαιολογούν περαιτέρω έρευνα σε αυτό το εδαφικό διαμέρισμα, θα μπορούσε να συσχετιστεί με υψηλότερη παρουσία μυκήτων στο έδαφος. Είναι ενδιαφέρον ότι αυτό το κλάσμα σχετιζόταν επίσης με τις υπόγειες αλλαγές της βιομάζας, καθώς και με τις επιδράσεις στο φύλλωμα που παρατηρήθηκαν. Έτσι, μπορεί να διαδραματίσει κρίσιμο ρόλο στην πρώιμη διαδικασία εισβολής και, μαζί με την αναλογία μεταξύ οργανικής ύλης ή φωσφόρου στο βιοτικό διαμέρισμα (π.χ. ρίζες και ριζόσφαιρα) έναντι του αβιοτικού εδάφους (π.χ. κλάσματα εδάφους), θα μπορούσε να είναι μια καλή πρώιμη ένδειξη για εισβολή.
Συμπερασματικά, βρήκαμε σημαντικές διαφορές μεταξύ των υπόγειων δεξαμενών βιομάζας κάτω από εισβολείς έναντι των μη εισβολμένων γηγενών θάμνων και τις συνδέσαμε με την παρουσία των εισβολέων, ακόμη και σε ένα στάδιο όπου τα φυτά ήταν ακόμη μικρά και οι επιφανειακές επιπτώσεις ελάχιστες. Αυτά τα ευρήματα υποδηλώνουν ότι ακόμη και όταν η υπέργεια πίεση εισβολής στο σύστημα είναι χαμηλή, είναι επιτακτική ανάγκη για τη διατήρηση του οικοσυστήματος να αφαιρεθούν τα νεαρά φυτά, καθώς ενδέχεται να αλλάξουν τη λειτουργία του εδάφους ήδη σε πρώιμο στάδιο εισβολής.
Αναφορές
- Ulm, F., Jacinto, J., Cruz, C., &Máguas, C. (2017). Πώς να ξεπεράσετε τον εγγενή γείτονά σας; Υπόγεια αλλαγές κάτω από αυτοφυείς θάμνους σε πρώιμο στάδιο εισβολής. Υποβάθμιση &Ανάπτυξη Γης.
- Ulm, F., Hellmann, C., Cruz, C., &Máguas, C. (2017). Ανισορροπία N/P ως βασικός μοχλός για την εισβολή σε ολιγοτροφικά συστήματα αμμόλοφων από ξυλώδες όσπριο. Oikos, 126(2).
Η μελέτη, How to Outgrow Your Native Neighbour; Το Belowground Changes under Native Shrubs at an Early Stage of Invasion δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο περιοδικό Land Degradation &Development .
