Evaluation of methods to estimate production, biomass and turnover of ectomycorrhizal mycelium in forests soils : A review

Peer reviewedPublisher PD

The production and turnover of extramatrical mycelium of ectomycorrhizal fungi in forest soils : role in carbon cycling

Peer reviewedPublisher PD

Wpływ glinu na siewki sosny zwyczajnej inokulowane dwoma szczepami grzyba Suillus luteus: tolerancyjnym i wrażliwym na glin

Mycorrhizal syntheses of pine seedlings were conducted with Suillus luteus (L.) S.F. Gray, a strain No 14 characterised by high tolerance to Al3+ ions and a strain No 62, sensitive to aluminium. The experiment was performed as a semi-sterile culture in a peat-perlite medium with Al3+ ion concentration of 11 mM. Abundant coralloid and cluster mycorrhizas of S. luteus were formed on roots of the inoculated plants at the beginning of the experiment. Aluminium treatment limited mycorrhizal morphotypes to single and dichotomous and significantly reduced the total number of mycorrhizal tips but had no effect on extramatrical mycelium development in the potting substrate. Al treatment did not affect growth of the above-ground part of the tested plants but significantly reduced root growth of mycorrhizal seedlings. The effect of Al on the internal nutrient status was variable and not very much pronounced. A considerable amount of Al was absorbed by the roots and translocated to the shoots. Mycorrhiza formation with both strains of S. luteus did not prevent Al3+ translocation to the upper parts of the tested seedlings. The results suggest that low pH and high Al availability may harmfully influence mycorrhizal symbiosis of Scots pine (Pinus sylvestris L.) by anega tive effect on fine-root production and fewer short root tips available for colonisation rather than through a direct negative effect of Al3+ ion concentrations on extramatrical mycelium in the soil.Syntezę mikoryzową siewek sosny (Pinus sylvestris) z odpornym naglin szczepem Suillus luteus nr 14 i wrażliwym na glin szczepem nr 62 przeprowadzono w warunkach półsterylnych w szklarni. Po nawiązaniu mikoryzy siewki przez 6 miesięcy traktowano roztworem glinu o stężeniu 11 mM przy pH = 3,8. W warunkach kontrolnych (bez glinu) oba szczepy S. luteus tworzyły obfite mikoryzy pojedyncze oraz dichotomicznie i koralowato rozgałęzione. Traktowanie glinem zredukowało morfotypy mikoryzowe do pojedynczych i dichotomicznych oraz znacząco zmniejszyło całkowitą liczbę wierzchołków mikoryzowych na korzeniach siewek, ale nie ograniczyło rozwoju grzybni ekstramatrykalnej. Wwarunkach kontrolnych (bez glinu) rozwój grzybni ekstramatrykalnej, mierzony zawartością ergosterolu w podłożu był podobny w przypadku obu testowanych szczepów. Traktowanie glinem spowodowało pewien wzrost rozwoju grzybni ekstramatrykalnej szczepu tolerancyjnego i nieznaczne zahamowanie wzrostu szczepu wrażliwego. Glin ograniczył znacząco wzrost korzeni, natomiast nie stwierdzono negatywnego wpływu glinu na wzrost części nadziemnych siewek. Siewki traktowane glinem absorbowały w korzeniach znaczne ilości tego metalu, który był także przemieszczany do pędów. Stwierdzono niewielki wpływ glinu na zawartość pierwiastków mineralnych w siewkach. Badania wykazały, że przy zastosowanym wysokim stężeniu glinu szczep Nr 14 wyselekcjonowany w warunkach in vitro jako odporny na glin, nie zahamował przemieszczania jonów Al3+ do części nadziemnych siewek sosny. Wyniki sugerują, że szkodliwe działanie jonów glinu na symbiozę mikoryzową w warunkach niskiego pH polegara czej naogra niczeniu liczby wierzchołków korzeni drobnych, które potencjalnie mogą tworzyć mikoryzy, niż nabezpośrednim wpływie na grzybnię mikoryzową

Aktywność fizjologiczna ektomikoryz w średnio zanieczyszczonym lesie (zlewnia potoku Ratanica, południowa Polska)

Ectomycorrhizas of Scots pine (Pinus sylvestris L.) and beech (Fagus sylvatica L.) were sampled in a mature forest ecosystem exposed for more than 40 years to moderate levels of gaseous and dust pollutants. Soil of the forest site was characterised by low pH and accumulation of heavy metals (Pb, Mn, Zn, Cu, Cd, Fe). Mycorrhizal vitality and enzyme activity of the root-surface and soil acid phosphatase (AcPase) were studied at 17 measurement points (0–5 cm soil depth) in relation to the content of inorganic phosphate (Pi) and aluminium ions (Al3+) in the soil. Anatomy of Scots pine and beech mycorrhizas taken from different measurement points was observed. The concentration of essential nutrients (C, N, P, Ca, Mg) and the ratios Ca/Al, Mg/Al and N/P were analysed in fine roots. High concentrations of Al3+ in the soil (40–118 meq kg-1) and low levels of Pi (12–44 mg P2O5 kg-1) were accompanied by high activity of the root-surface AcPase of pine and beech mycorrhizas (25–67 and 33–86 μmol pNP g-1 fresh weight h-1, respectively) and soil AcPase (6.8–22.4 μmol pNP g-1 dry weight h-1). The results indicate that fine tree roots are undoubtedly under stress as evidenced by a disturbance in P uptake and accumulation. However, the high vitality of mycorrhizas and the high Ca/Al ratio in fine roots suggest that the defence mechanisms of mycorrhizas and the rhizosphere are still able to ameliorate the influence of anthropogenic pollution.Badania ektomikoryz sosny (Pinus sylvestris L.) i buka( Fagus sylvatica L.) prowadzono na Pogórzu Karpackim w dorosłym drzewostanie, który przez ponad 40 lat znajdował się pod wpływem gazowych i pyłowych zanieczyszczeń powietrza o średnich stężeniach. Gleby badanego ekosystemu leśnego cechowało niskie pH oraz znaczna akumulacja metali ciężkich (Pb, Mn, Zn, Cu, Cd, Fe). Badano zależność między stężeniem nieorganicznego fosforanu w glebie, a aktywnością enzymatyczną kwaśnej fosfatazy mikoryz i gleby. Analizowano także stężenia pierwiastków odżywczych (C, N, P, Ca, Mg) oraz jonów glinu (Al3+) w korzeniach drobnych. Mikoryzy sosny i buka były analizowane pod względem budowy anatomicznej oraz żywotności. Stwierdzono stosunkowo wysokie stężenie jonów Al3+ w glebie (40–118 meq kg-1) i niski poziom nieorganicznego fosforanu (Pi) (12–44 mg P2O5 kg-1). Jednocześnie zarejestrowano wysoką aktywność powierzchniowej kwaśnej fosfatazy mikoryz sosny i buka(odpowiednio, 25–67 i 33–86 μmoli pNP g-1 świeżej masy h-1) oraz kwaśnej fosfatazy gleby (6,8–22,4 μmoli pNP g-1 suchej masy h-1). Stężeniafosforu w korzeniach drobnych (poniżej stężeń uważanych za optymalne) oraz wysoki stosunek N/P pokazują, że pobieranie i akumulację fosforu przez systemy korzeni drobnych sosny i bukajest niedostateczne, mimo wysokiej aktywności kwaśnej fosfatazy. Budowa anatomiczna mikoryz, stosunkowo duży udział żywych mikoryz w systemie korzeni drobnych oraz wysoki stosunek Ca/Al w korzeniach sosny i buka(odpowiednio, 1,79 i 2,38) sugerują, że mechanizmy obronne mikoryz i mikroorganizmów ryzosfery mają zdolność łagodzenia wpływu zanieczyszczeń antropogenicznych

Links between root carbohydrates and seasonal pattern of soil microbial activity of diverse European populations of Pinus sylvestris grown in a provenance plantation

Activity of soil dehydrogenase (DHA) was measured in the mineral soil in a forest stand of 15 to 16-year-old Scots pine (Pinus sylvestris L.) from geographically diverse populations, as an indicator of biological activity of soil microorganisms, in a provenance experiment in Poland. The pine populations originated from six European countries (Sweden, Russia, Latvia, Poland, Germany, France) and differed widely in aboveground biomass and productivity. Soil DHA during two growing seasons showed pronounced seasonal variability, which was significantly related to the fine root concentration of nonstructural carbohydrates. Higher DHA was found in soil under canopies of the central and southern European populations than in those from more northern parts of the Scots pine range. Significant positive correlation between soil DHA and aboveground tree biomass suggest that these patterns most likely resulted from differences in carbon dynamics and productivity among populations