Инвазивные и местные злаки вызывают отрицательную обратную связь «растение—почва» у кустарника полыни трёхзубчатой

Вытеснение разнообразных местных растительных сообществ инвазивными сообществами с низким видовым разнообразием представляет собой глобальную проблему. На западе США с 1920-х годов усиливается вытеснение сообществ с преобладанием полыни трёхзубчатой кострецом кровельным (читграссом). Результаты восстановления таких сообществ остаются неудовлетворительными, что, возможно, связано с изменением почвы под воздействием костреца кровельного. В условиях теплицы мы изучили недостаточно изученную роль обратных связей «растение—почва» в доминировании костреца кровельного. Для этого почвы из неинвазированных полынных сообществ предварительно заселяли кострецом кровельным, местным плотнодернинным злаком или полынью трёхзубчатой. Затем в почве, оставшейся после удаления этих растений, выращивали проростки полыни трёхзубчатой. Мы предполагали, что кострец кровельный будет значительно подавлять рост полыни вследствие изменения подземных микробных сообществ, растения того же вида не окажут существенного воздействия, а местный плотнодернинный злак вызовет промежуточный эффект, поскольку он коэволюционировал с полынью, но относится к другой функциональной группе. Мы оценивали влияние предварительного выращивания растений на рост полыни, содержание питательных веществ в тканях и распределение углерода. Кроме того, определяли численность, разнообразие и состав сообществ микроорганизмов, ассоциированных с корнями. Кострец кровельный значительно подавлял рост полыни как при высокой, так и при низкой плотности предварительного выращивания; местный злак вызывал подавление только при высокой плотности, а растения того же вида не оказывали существенного воздействия. Содержание питательных веществ в тканях, степень колонизации корней почвенными грибами и состав корневого микробного сообщества не были связаны с выявленными обратными связями «растение—почва». Хотя точный механизм установить не удалось, полученные результаты служат важным доказательством того, что быстрое изменение почвы под воздействием костреца кровельного вызывает отрицательную обратную связь, подавляющую рост полыни. Вероятно, эти связи способствуют доминированию костреца кровельного и низкой эффективности восстановления полынных сообществ.