水ストレス下の砂漠の低木の間では、地下での相互作用が異なっている

Belowground interactions differ between sympatric desert shrubs under water stress.

• Zhengzhong Zhang
• Lishan Shan
• Yi Li
• Yang Wang

抄録

種間の関係を理解することは生態学的研究の中心であるが、砂漠の植物種がどのように相互作用しているかについては、多くの知見のギャップが残されている。本研究では，地形や土壌環境が類似した3つの群落から，降雨が2つの砂漠低木（タマリ科）と（シナノキ科）の地下相互作用と根の形態に及ぼす影響を評価した。両者の根は，単独で栽培した場合に比べて，一緒に栽培した場合には根が深くなっていた。興味深いことに，単独で栽培した場合に比べて，一緒に栽培した場合の方が，地下のバイオマスは高いが，地下のバイオマスは低いことがわかった。このことは，.NETWORKとの関連付けの恩恵を受けていることを示唆している。の根は，降雨量の少ない条件で共同栽培した場合には，降雨量の少ない条件で栽培した場合よりも根が深くなっており，降雨量の少ない条件で栽培した場合よりも根が丈夫であることが示唆された。このことから、この2つの低木種の共生関係が根を深くしている可能性があり、降雨の有無が植物に影響を与えていると結論づけた。気候変動モデルの出力結果と組み合わせることで、この2種の分布域は西へと拡大すると推測され、他の砂漠種の相互作用が気候変動に応じてどのように変化するかに重要な意味を持つことがわかった。

Understanding the relationships among species is central to ecological research; however, many knowledge gaps remain regarding how desert plant species interact. In the present study, we assessed the effect of rainfall on the belowground interactions and root morphology of two desert shrubs, (Tamaricaceae) and (Chenopodiaceae), from three communities with similar landforms and soil environments. The roots of both and were deeper when grown together than grown singly. Interestingly, the belowground biomass of was higher, but the belowground biomass of was lower when grown together than when grown alone. This suggests that benefitted from the association with . When grown together under conditions of low rainfall, the roots of were deeper than those of , which suggests that is more robust than when subjected to periods of decreased rainfall. We concluded that the symbiotic relationship between these two shrub species can lead to deeper roots and that the plants are affected by rainfall availability. Combined with the output results of climate change models, we speculated that the distribution area of these two species will expand to the west, which has important implications on how the interactions of other desert species may change in response to climate variability.

© 2020 The Authors. Ecology and Evolution published by John Wiley & Sons Ltd.