Mulla elurikkuse vähenemise ja võõrtaimede mõju taimede ja krohmseente vahelistele suhetele

Abstract

Töö eesmärgid uurida võõrliikide ja mulla elurikkuse vähenemise mõju AM kolonisatsioonile ning AMFinderi sobivust AM kolonisatsiooni määramisel said täidetud. AM seente kolonisatsiooni määr oli oluliselt suurem kõrgema mulla elurikkuse juures, kuid hüpoteesi teisne pool – võõrliikide negatiivne mõju – ei leidnud kinnitust. Süstlehise teelehe biomass oli vastupidiselt hüpoteesile võõrliikidest positiivselt sõltuv, mis võis tuleneda algsest väiksemast konkurentsist nendes pottides . Mulla elurikkuse tase süstlehise teelehe biomassi ei mõjutanud. Samuti polnud võõrliikidel ja mulla elurikkuse vähenemisel selget koosmõju. Süstlehise teelehe AM seente kolonisatsioon oli pidevalt madalam kui teistes uuringutes, kuid see ei vähendanud isendite edukust, näidates vähest sõltuvust mükoriisast. AMFinderiga AM kolonisatsiooni määramine ei osutunud selles töös eusaldusväärseks. Esiteks esines mitmeid programmivigu, mis tegid töötamise ebaefektiivsemaks. Teiseks ennustasid AMFinderi masinõppe mudelid süstlehise teelehe AM kolonisatsiooni piisavalt ebatäpselt, et meetodi tulemused ei olnud ökoloogiliselt kasutatavad. Metoodikat saaks parandada, tehes kas juuri puhtamaks ja/või võttes kasutusele keerulisema mudeli, mis suudaks mükoriisat tuvastada ka segasematelt piltidelt. Edasiliikumiseks tuleks võõrliikide ja mulla elurikkuse vähenemise mõjusid uurida looduslikes oludes. Võimalik, et lühiajalises potikatses ei omanud antud võõrliigid süstlehisele teelehele sama sugevat mõju, kui looduslikult invadeeritud kooslustes. Samuti ei pruugi madala mulla elurikkuse mõjud kooslusele ja toitainete ringlusele lühiajalise avalduda.

The aim of this thesis was to study the effects of non-native plant species and soil biodiversity loss on the growth of common plant species and AM fungal colonization in the roots of the test species as well as to test the efficiency of AMFinder for estimating AM fungal colonization in the roots of test plant species. Contrary to the hypothesis, the biomass of the test species, Plantago lanceolata, was higher when growing with non-native species, which may have occurred because of lower competition in those pots. Soil biodiversity level did not affect Plantago lanceolata biomass. Also, there was no significant effect on the interaction between non-native species and soil biodiversity loss. The results indicated that AM colonization rate was significantly higher at high soil biodiversity, demonstrating that the loss of soil biodiversity limits the ability of native plant species to form arbuscular mycorrhiza. The results also indicated that the presence of non-native plant species and the interaction between non-native plant species and decreasing soil biodiversity did not influence AM fungal colonization of a test species. In general, Plantago lanceolata had lower AM colonization in the present study than in than in earlier papers, but the plant species was competitive in the pots, which shows that it is not very dependent on AM fungi. The use of AMFinder to analyze AM colonization rate was found to be inadequate in this thesis. First of all, the programs that were used contained many bugs, which made working with them inefficient. Secondly, the AMFinder machine learning models predicted the AM colonization rate with insufficient accuracy, making the results unusable in ecological conclusions. Methodology could be improved if roots could be better cleared and/or if another more complex machine learning model was implemented to analyze mycorrhizal structures from visually messy pictures. In future studies, to better understand the effects of soil biodiversity loss and non-native species, longer experiments or studies in the natural environment are needed, as short-term greenhouse experiments might not fully reveal the influence of non-native plant species. Also, soil biodiversity loss has long-term effects on plant communities and nutrient cycling that would not be evident in short-term experiments.