Plant-soil feedback a jeho vliv na rostlinné společenstvo Role zpětné vazby mezi rostlinami a půdními organismy

Plant-soil feedback (PSF) Rostlina mění abiotické i biotické vlastnosti půdního prostoru, ve kterém koření Tyto změny nejsou dány jen akumulací (specializovaných) nepřátel a symbiontů, ale i čerpáním živin (zejména méně pohyblivých) nebo vypouštěním toxických látek Vliv těchto změn na rostliny (PSF) může působit na jedince stejného druhu (intraspecific PSF, též direct PSF či conspecific PSF) nebo na jedince jiných druhů (interspecific PSF, indirect PSF či heterospecific PSF)

PSF a sukcese Negativní vnitrodruhový a jednosměrný pozitivní mezidruhový PSF povedou ke směně druhů během primární či sekundární sukcese

PSF a koexistence druhů ve společenstvu Negativní PSF mezi daným druhem a biotou, která se nahromadí v jeho rhizosféře, vede k stabilizaci vztahu mezi jednotlivými druhy rostlin, pokud mají odlišné patogeny Naopak pozitivní vnitrodruhový PSF vede k dominanci příslušného druhu rostliny a případně až vytlačení druhů s negativním (či méně pozitivním) vnitrodruhovým PSF

PSF a vliv na početnost / vzácnost Tady je příklad, ve kterém druh s pozitivním vnitrodruhovým PSF bude početnější (pokryvnější, běžnější) než druh s negativním PSF To ovšem platí i v relativním srovnání, takže druh na pravé straně může mít i pozitivní vnitrodruhový PSF, ale slabší

PSF a druhová bohatost x overyielding V druhově bohatším společenstvu, ve kterém mají kořeny daného druhu větší šanci se dostat do sousedství kořenů jiných druhů, je negativní vnitrodruhový PSF oslaben V důsledku toho může druhově bohaté společenstvo produkovat větší celkovou biomasu, než je předpokládána na základě monokultur Nejde pak o komplementaritu zdrojů ale patogenů ...

PSF a invaze druhů V původním areálu je druh limitován specifickými nepřáteli v půdě V novém areálu může svým nepřátelům utéct a je zde více úspěšný To se ale časem může změnit...

PSF a herbivorie v nadzemí Nadzemní herbivorie může vyvolat změny v půdě (např. díky kompetici o produkty fotosyntézy nebo díky větším investicím do sekundárních metabolitů) Tyto změny pak mohou ovlivnit později vyrostlé rostliny, jejich herbivory, ale i třeba nepřátele těchto herbivorů

Janzen-Connell hypothesis Herbivoři, patogeni a jiní přirození nepřátelé hostitelského druhu způsobují, že oblast kolem rodičovského stromu je pro semenáčky „nepřátelská“ Tento proces vysvětluje jemný pattern prostorové diversity stromů v tropickém deštném pralese

PSF: jak ho zkoumat? Analytický přístup nás vede k práci ve skleníku Vytvoříme druhově specifickou modifikaci půdního prostředí v tzv. podmiňovací fázi (conditioning phase) Existenci negativního vnitrodruhového PSF můžeme testovat porovnáním růstu druhu v podmíněné půdě s růstem v podmíněné, ale sterilizované půdě Můžeme studovat i mezidruhový PSF, ve schématu to ale chybí

PSF: jak ho zkoumat? 2 Můžeme ho zkoumat i v terénu Pro podmiňovací fázi ale potřebujeme monokultury Monokultury nemusí být na druhové úrovni (plochy s jednou funkční skupinou lučních druhů), PSF testujeme např. semenáčky Testovat existenci negativního PSF je obtížné, ale lze studovat mezidruhový (meziskupinový) PSF za přirozených podmínek