Is it worth hyperaccumulating Ni on non-serpentine soils? Decomposition dynamics of mixed-species litters containing hyperaccumulated Ni across serpentine and non-serpentine environments.

Δημοσιεύτηκε στις

Adamidis G.C., Kazakou E., Aloupi M., Dimitrakopoulos P.G. 2016. Is it worth hyperaccumulating Ni on non-serpentine soils? Decomposition dynamics of mixed-species litters containing hyperaccumulated Ni across serpentine and non-serpentine environments. Annals of Botany, doi: 10.1093/aob/mcw050

Υπόβαθρο και στόχοι: Τα είδη υπερσυσσωρευτές νικελίου παράγουν φυλλοστρωμνή υψηλής συγκέντρωσης σε νικέλιο και δυνητικά μπορούν να επηρεάσουν βασικές οικοσυστημικές διεργασίες, όπως η αποδόμηση. Για την παροχή σωστών προβλέψεων της αποδόμησης στη φύση είναι απαραίτητη η μελέτη φυλλοστρωμνών που προσομοιάζουν τις φυσικές κοινότητες. Στην παρούσα εργασία διερευνήθηκε η επίδραση συνθέσεων φυλλοστρωμνής διαφορετικών συγκεντρώσεων νικελίου στην αποδόμηση φυτικού υλικού και την αποδέσμευση νικελίου σεσερπεντινικά και μη-σερπεντινικάπεριβάλλοντα.

Μέθοδοι: Βασιζόμενοι στις σχετικές αφθονίες των κυρίαρχων ειδών τριών σερπεντινικών περιοχών της Λέσβου, στις οποίες είναι παρόν το είδος υπερσυσσωρευτήςAlyssumlesbiacum, δημιουργήθηκαν τρεις συνθέσεις φυλλοστρωμνής διαφορετικής ποιότητας. Για την διερεύνηση διαφοροποιήσεων στην αποδόμηση μεταξύ διαφορετικών εδαφών, κάθε σύνθεση φυλλοστρωμνής αφέθηκε να αποδομηθεί στην σερπεντινική περιοχή από όπου προέρχεται το προς αποδόμηση υλικό και σε μια γειτονική μη-σερπεντινική περιοχή. Επιπρόσθετα, µε κατάλληλο πειραματικό χειρισμό, διερευνήθηκε η ύπαρξη διαφοροποιήσεων στην αποδόμηση μεταξύ των διαφορετικών συνθέσεων φυλλοστρωμνής και ελέγχθηκε αν οι ρυθμοί αποδόµησης στις συνθέσεις φυλλοστρωμνής διαφοροποιούνται σε σχέση µε τους αναμενόμενους ρυθμούς αποδόμησης των μονοκαλλιεργειών τους (ύπαρξη αθροιστικών ή μη-αθροιστικών προτύπων αποδόμησης). Η αποδόμηση φυτικού υλικού και η αποδέσμευση νικελίου υπολογίστηκαν έπειτα από 90, 180 και 270 ημέρες έκθεσης στο πεδίο.

Βασικά αποτελέσματα: Ο ρυθμός αποδόμησης και η αποδέσμευση νικελίου παρουσίασαν σημαντικά υψηλότερες τιμές στα σερπεντινικά εδάφη έπειτα από όλες τις διαφορετικές περιόδους έκθεσης στο πεδίο. Η ταχεία αποδέσμευση νικελίου που καταγράφηκε είναι θετικά σχετιζόμενη με την αρχική συγκέντρωση νικελίου στη φυλλοστρωμνή. Δεν παρατηρήθηκε διαφοροποίηση στους ρυθμούς αποδόμησης μεταξύ των τριών διαφορετικών συνθέσεων φυλλοστρωμνής, ενώ οι ρυθμοί αποδόµησης στις συνθέσεις ειδών δεν βρέθηκαν να διαφοροποιούνται σε σχέση µε τους αναμενόμενους ρυθμούς αποδόμησης των συνισταμένων τους ειδών όταν αναπτύσσονται σε μονοκαλλιέργεια (ύπαρξη αθροιστικών προτύπων αποδόμησης).

Συμπεράσματα: Τα αποτελέσματα μας (1) παρουσιάζουν την ταχεία αποδόμηση συνθέσεων φυλλοστρωμνής αποτελούμενων από είδη υψηλού περιεχομένου σε νικέλιο, όταν αυτή πραγματοποιείται σε σερπεντινικά εδάφη, καταδεικνύοντας έτσι την ύπαρξη αποδομητών με υψηλή ανοχή σε βαρέα μέταλλα και (2) υποδηλώνουν την επιλεκτική αποδόμηση τμημάτων χαμηλής συγκέντρωσης νικελίου της φυλλοστρωμνής από τις κοινότητες των αποδομητών στα μη-σερπεντινικά εδάφη. Η συγκεκριμένη έρευνα υποστηρίζει την υπόθεση της αλληλοπάθειας (elemental allelopathy hypothesis), παρουσιάζοντας τα δυνητικά επιλεκτικά οφέλη που αποκομίζουν τα είδη υπερσυσσωρευτές μετάλλων μέσω της διεργασίας της αποδόμησης στα σερπεντινικά εδάφη.

http://aob.oxfordjournals.org/content/early/2016/04/17/aob.mcw050.abstract