Plant-soil feedback and invasion by Australian acacias

Abstract

Two Australian acacias considered invasive in Portugal, Acacia dealbata and Acacia melanoxylon, were examined for plant-soil feedbacks in parallel greenhouse experiments. Feedback was evaluated by examining biomass variation in plants grown in unsterilized and sterilized soils from different areas. Soils were collected from areas of native vegetation, areas invaded by A.dealbata and areas disturbed by wildfire. To explore the causes of feedback, several soil-related factors were measured: pH, nutrients, arbuscular mycorrhizal root colonization and nodulation by rhizobes. Results indicate the occurrence of biotic resistance of some native communities and facilitation of acacia invasion by disturbance by wildfire. Invasion and disturbance also enhanced acacia nodulation and mycorrhization. The most important predictors of plant growth were high soil ammonium content, and low organic matter content. Mycorrhization and nodulation were important for A.dealbata and A. melanoxylon, respectively. The importance of belowground mutualists on acacia growth was confirmed by lower plant growth in sterilized soils.

As relações de feedback planta-solo de duas espécies de acacias Australianas consideradas invasoras em Portugal, Acacia dealbata e Acacia melanoxylon, foram estudadas em experiências paralelas. O feedback foi examinado através da variação de biomassa em plantas crescidas em solos não esterilizados e esterilizados provenientes de diferentes áreas. Os solos foram colhidos em áreas de vegetação nativa, áreas invadidas por A. dealbata e áreas perturbadas por incêndios. De modo a explorar as causas de feedback, foram medidos vários factores relacionados com o solo: pH, nutrientes, colonização de raízes por fungos micorrízicos arbusculares e nodulação por rizóbios. Os resultados indicam a existência de fenómenos de resistência biótica por parte de algumas comunidades nativas e de facilitação da invasão por acácias através de perturbação pelo fogo. Ainda, os fenómenos de invasão e perturbação aumentaram a nodulação e a micorrização. Teores do solo elevados em amónio e reduzidos em matéria orgânica foram encontrados como sendo os factores mais importantes para o crescimento das plantas. A micorrização e a nodulação foram também relevantes para A. dealbata e A. melanoxylon, respectivamente. A importância dos mutualistas do solo para o crescimento das acácias foi confirmada pelo menor crescimento das plantas nos solos esterilizados.