Effects of earthworms and white-tailed deer on roots, arbuscular mycorrhizae, and forest seedling performance.

Clicks: 495
ID: 56190
2019
Article Quality & Performance Metrics
Overall Quality
Not rated
Combines reader engagement with the AI quality analysis. This article has not been analysed, so there is no overall score — reader engagement is measured and shown alongside.
AI Quality Assessment
Not analyzed
Readership in this journal
Emerging

Ranked #2 of 64 articles by views in Ecology

Most read Least read

Bar heights use a square-root scale.

Mint this article as an NFT
Not yet minted

Create a permanent, verifiable on-chain record of this article on the Scimatic Network. The NFT is held in your Journament account, and you can withdraw it to your own wallet at any time.

5 SUSD one-off · no wallet required
Sign in to mint
Abstract
Changes in understory plant composition and biodiversity declines in northeastern North American forests are widespread. Preserving species and ecosystem function requires appropriate identification and management of important stressors. Co-existence of stressors, among them earthworm invasions and white-tailed deer, make correct identification of mechanisms that cause diversity declines challenging. We used an established factorial experiment to assess survival and growth of native seedlings (Actaea pachypoda, Aquilegia canadensis, Cornus racemosa, Quercus rubra and Prenanthes alba) in response to presence/absence of deer and earthworms. We expected deer and earthworms to reduce seedling survival and biomass, and we evaluated potential pathways to explain this impact (soil N and P concentrations and pools, root architecture, and arbuscular mycorrhizal fungi [AMF] colonization). We developed structural equation models (SEM) to identify specific pathways through which earthworms and deer were impacting plant species with different life histories. Seedling survival was not affected by our treatments nor the plant and soil variables we tested. Actaea biomass was smaller in earthworm-invaded plots, and with larger total N pools. In contrast, both deer and earthworm treatments were associated with lower soil nutrient concentrations, and earthworm invaded plots had smaller N and extractable P pools. Actaea, Cornus, Prenanthes and Quercus seedlings had a lower proportion of fine roots in earthworm-invaded plots, while fine roots in Aquilegia made up a higher proportion of the root system. AMF colonization in Quercus was reduced in sites colonized by earthworms, but AMF in other species were unaffected. Our SEMs showed high correlation among soil variables, but because we do not know which variables are drivers of this change and which are the passengers, we can only conclude that they are changing together as deer and earthworms exert their respective influence. Different plant species responded in idiosyncratic ways to earthworm and deer effects on soil fertility, root architecture and limited effects on AMF colonization. While earthworm and deer-mediated changes to fine roots, soil nutrients, and AMF may lead to changes in plant performance over time, these changes rarely translated to lower plant performance in our seedlings.
Kuzeydoğu Kuzey Amerika ormanlarında orman altı bitki kompozisyonundaki değişimler ve biyoçeşitlilik kayıpları yaygın biçimde görülmektedir. Türlerin ve ekosistem işlevinin korunması; önemli stres faktörlerinin doğru biçimde tanımlanmasını ve yönetilmesini gerektirir. Solucan istilaları ve ak kuyruklu geyikler de dâhil olmak üzere stres faktörlerinin bir arada bulunması, biyoçeşitlilikteki azalmaya yol açan mekanizmaların doğru tespit edilmesini zorlaştırmaktadır. Geyiklerin ve solucanların varlığına/yokluğuna bağlı olarak yerli fidelerin (*Actaea pachypoda*, *Aquilegia canadensis*, *Cornus racemosa*, *Quercus rubra* ve *Prenanthes alba*) hayatta kalma ve büyüme tepkilerini değerlendirmek amacıyla yerleşik bir faktöriyel deney kullandık. Geyik ve solucanların fide sağkalımını ve biyokütlesini azaltacağını öngörerek bu etkiyi açıklayabilecek olası mekanizmaları (toprak N ve P derişimleri ile havuzları, kök mimarisi ve arbusküler mikorizal mantar [AMF] kolonizasyonu) inceledik. Farklı yaşam döngülerine sahip bitki türlerinin solucanlar ve geyiklerden hangi spesifik yolaklar aracılığıyla etkilendiğini belirlemek için yapısal eşitlik modelleri (SEM) geliştirdik. Fide sağkalımı, uygulanan muamelelerden veya test edilen bitki ve toprak değişkenlerinden etkilenmemiştir. *Actaea* biyokütlesi; solucan istilasına uğramış parsellerde ve daha büyük toplam N havuzlarında daha düşük seviyede kalmıştır. Buna karşılık, hem geyik hem de solucan muameleleri daha düşük toprak besin elementi derişimleriyle ilişkilendirilmiş, ayrıca solucan istilasına uğrayan parseller daha küçük N ve ekstrakte edilebilir P havuzlarına sahip olmuştur. *Actaea*, *Cornus*, *Prenanthes* ve *Quercus* fideleri solucan istilasına uğramış parsellerde daha düşük bir ince kök oranına sahipken, *Aquilegia* fidelerinde ince kökler kök sisteminin daha büyük bir bölümünü oluşturmuştur. Solucanların kolonize olduğu alanlarda *Quercus*'un AMF kolonizasyonu azalmış, ancak diğer türlerin AMF düzeyleri bu durumdan etkilenmemiştir. Yapısal eşitlik modellerimiz toprak değişkenleri arasında yüksek bir korelasyon olduğunu göstermiştir; ancak hangi değişkenlerin bu değişimin yönlendiricisi (itici gücü), hangilerinin ise yalnızca buna eşlik eden pasif unsurlar (yolcuları) olduğunu bilmediğimizden, sadece geyik ve solucanların etkilerini göstermesiyle bu değişkenlerin birlikte değiştiği sonucuna varabilmekteyiz. Farklı bitki türleri; solucan ve geyiklerin toprak verimliliği ve kök mimarisi üzerindeki etkilerine, ayrıca AMF kolonizasyonu üzerindeki sınırlı tesirlerine kendilerine özgü biçimlerde yanıt vermiştir. Solucan ve geyik kaynaklı olarak ince köklerde, toprak besin elementlerinde ve AMF'de meydana gelen değişimler zamanla bitki performansında farklılıklara yol açabilecek olsa da, bu değişimler incelediğimiz fidelerde nadiren daha düşük bitki performansı olarak yansımıştır.
Reference Key
dobson2019effectsecology Use this key to autocite in the manuscript while using SciMatic Manuscript Manager or Thesis Manager
Authors Dobson, Annise;Richardson, Justin;Blossey, Bernd;
Journal Ecology
Year 2019
DOI
10.1002/ecy.2903
URL
Keywords
Biodiversity root architecture invasive species earthworms arbuscular mycorrhizal fungi deer forest understory structural equation models

Citations

No citations found. To add a citation, contact the admin at info@scimatic.org

Comments

No comments yet. Be the first to comment on this article.