Les écosystèmes forestiers sont des réseaux complexes de vie où les arbres et leurs champignons associés à leurs racines forment un équilibre délicat. Une question qui reste est de savoir si et comment l’abondance des espèces d’arbres influence les communautés fongiques qui vivent dans leur rhizosphère. Si l’abondance modifie effectivement ces communautés fongiques, notre deuxième question s’ensuit : les différences de diversité fongique de la rhizosphère associées à l’abondance contribuent-elles à expliquer la variation de la biomasse des semis ? Notre groupe de recherche a travaillé pour faire la lumière sur ce mystère, révélant un lien fascinant entre la rareté des arbres et la diversité fongique.
La canopée de la parcelle forestière subtropicale de Baishanzu de 25 ha. Photo de Dong Dai.
La relation entre l’abondance des espèces d’arbres et la richesse fongique totale de la rhizosphère à partir d’un échantillonnage sur le terrain dans la parcelle forestière de Baishanzu. Espèces d’arbres rares, celles comptant moins de 25 individus avec un DHP supérieur à 1 cm sur l’ensemble de la parcelle,sont représentées par des triangles pleins, alors que toutes les autres espèces sont représentées par des cercles pleins.
Démêler la relation arbre-champignon
Nous avons échantillonné les sols de la rhizosphère de 272 arbres adultes appartenant à 68 espèces dans une parcelle forestière subtropicale de 25 ha à Baishanzu, dans l’est de la Chine, pour examiner la relation entre l’abondance des espèces d’arbres hôtes et la diversité fongique de la rhizosphère. La détection d’une relation négative impliquerait un effet de sélection réduit des espèces d’arbres rares sur les champignons du sol. Comme prévu, nous avons constaté que La diversité fongique totale de la rhizosphère a diminué avec l’augmentation de l’abondance des espèces d’arbres. En d’autres termes, les espèces d’arbres rares exerçaient une sélection plus faible sur les champignons du sol associés, hébergeant ainsi une communauté fongique rhizosphérique plus riche que les espèces communes.
Boxplot illustrant la richesse fongique totale de la rhizosphère pour les cinq espèces d’arbres testées dans l’expérience en serre. Différentes lettres minuscules dénotent des différences significatives par paire entre les espèces d’arbres, sur la base des contrastes ajustés par Tukey des moyennes marginales estimées dérivées du GLMM qui incorporait le traitement comme un effet aléatoire. Les cinq espèces testées sont Callicarpa membranacea (CM), Acer davidii (AD), Symplocos paniculata (SP), Photinia beauverdiana (PB) et Schima superbe (SS). L’espèce la moins abondante (CM) est représentée en rouge.
Pour confirmer davantage cette observation, nous avons mené une expérience en serre. Nous avons sélectionné des plants de cinq espèces d’arbres présentant une abondance et une parenté phylogénétique contrastées dans la parcelle de 25 ha de Baishanzu. Ces plants ont été plantés dans des pots remplis du même mélange de sol hétérospécifique, ce qui a standardisé à la fois le fond d’inoculum fongique du sol et l’environnement abiotique du sol. L’utilisation d’inoculum hétérospécifique du sol visait à réduire les biais potentiels causés par la sélection microbienne liée à l’hôte, en particulier parmi les espèces d’arbres étroitement apparentées (par exemple, du même genre). Les résultats reflètent les données de terrain : les espèces les moins abondantes, Callicarpa membranacéeavait l’effet de sélection d’hôte le plus faible, abritant la plus grande richesse fongique.
Fait intéressant, seulement avec Callicarpa membranacée avons-nous observé que la diversité fongique totale de la rhizosphère était positivement corrélé avec à la fois la biomasse aérienne et le rapport entre la biomasse aérienne et souterraine. Cela suggère qu’une riche communauté fongique pourrait aider à maintenir cette espèce d’arbre rare à l’état sauvage.
Résultats de modèles linéaires montrant les relations entre la richesse fongique totale de la rhizosphère et la biomasse des semis (aérienne et racinaire), ainsi que le rapport entre la biomasse aérienne et souterraine dans l’expérience en serre. (un) biomasse aérienne ; (b) biomasse racinaire ; (c) ratio d’allocation de la biomasse (biomasse aérienne/biomasse racinaire). Avant de réaliser les modèles pour (un et b), la biomasse des semis (son unité en grammes) des cinq espèces d’arbres testées a été transformée en scores z séparément pour chaque espèce. La ligne continue représente un effet statistiquement significatif (p < 0.05), while the dashed line represents an effect that is not statistically significant (p > 0,05).
Modèles de spécialisation fongique
Utilisation de l’indice de spécialisation pondéré de Blüthgen d’nous avons classé les champignons en spécialisation faible (0-0,33), modérée (0,34-0,67) et élevée (0,68-1,0).L’expérience a en outre révélé que les espèces d’arbres dont l’abondance était variable dans le site étudié différaient dans leurs préférences de sélection fongique. En particulier, C. membranacée (rare) hébergé plus champignons de spécialisation modérée, qui peuvent s’associer à une gamme plus large d’hôtes, comme le suggèrent leurs proportions similaires chez les espèces les moins abondantes et les plus abondantes. En revanche, Schima superbe (abondant) a accueilli la plus grande proportion de champignons hautement spécialisés, ce qui suggère qu’une abondance élevée d’hôtes peut augmenter les taux de rencontre de champignons et ainsi atténuer les limitations de dispersion des champignons spécialisés.
Pourquoi c’est important : Implications pour l’écologie forestière
Cette étude démontre que les espèces d’arbres rares abritent une plus grande diversité fongique dans leurs rhizosphères que les communes, reflétant leur sélection plus faible sur les champignons du sol.
Pour la conservation des forêts, ces résultats soulignent l’importance de préserver non seulement les arbres mais aussi leurs partenaires microbiens, par exemple en atténuant les perturbations anthropiques excessives. L’effet de sélection plus faible des espèces d’arbres rares permet probablement à davantage de taxons fongiques de persister dans la rhizosphère, ce qui entraîne une diversité fongique totale plus élevée dans la rhizosphère. Cela peut conférer un avantage si diverses communautés fongiques assurent des fonctions complémentaires (par exemple, acquisition de nutriments, suppression d’agents pathogènes) qui améliorent la condition physique de l’hôte. Une communauté fongique diversifiée peut ainsi contribuer à maintenir la stabilité de populations d’arbres rares, façonnant ainsi la composition d’écosystèmes entiers.
Conclusion
La prochaine fois que vous vous promènerez dans une forêt, rappelez-vous que les arbres que vous voyez ne sont pas que des organismes solitaires. Ils font plutôt partie d’un vaste réseau caché de champignons qui peuvent façonner la croissance, la santé et la survie des arbres. Comprendre cette relation pourrait être crucial pour protéger la biodiversité de notre planète.
09/04/2026
Comment les espèces d’arbres d’abondance différente façonnent les symbioses de la rhizosphère |
Jiarong Yang et Yu Liu, de l’Université normale de Chine orientale, discute de son article : Les espèces d’arbres rares hébergent une grande diversité de champignons de la rhizosphère
Les écosystèmes forestiers sont des réseaux complexes de vie où les arbres et leurs champignons associés à leurs racines forment un équilibre délicat. Une question qui reste est de savoir si et comment l’abondance des espèces d’arbres influence les communautés fongiques qui vivent dans leur rhizosphère. Si l’abondance modifie effectivement ces communautés fongiques, notre deuxième question s’ensuit : les différences de diversité fongique de la rhizosphère associées à l’abondance contribuent-elles à expliquer la variation de la biomasse des semis ? Notre groupe de recherche a travaillé pour faire la lumière sur ce mystère, révélant un lien fascinant entre la rareté des arbres et la diversité fongique.
Démêler la relation arbre-champignon
Nous avons échantillonné les sols de la rhizosphère de 272 arbres adultes appartenant à 68 espèces dans une parcelle forestière subtropicale de 25 ha à Baishanzu, dans l’est de la Chine, pour examiner la relation entre l’abondance des espèces d’arbres hôtes et la diversité fongique de la rhizosphère. La détection d’une relation négative impliquerait un effet de sélection réduit des espèces d’arbres rares sur les champignons du sol. Comme prévu, nous avons constaté que La diversité fongique totale de la rhizosphère a diminué avec l’augmentation de l’abondance des espèces d’arbres. En d’autres termes, les espèces d’arbres rares exerçaient une sélection plus faible sur les champignons du sol associés, hébergeant ainsi une communauté fongique rhizosphérique plus riche que les espèces communes.
Pour confirmer davantage cette observation, nous avons mené une expérience en serre. Nous avons sélectionné des plants de cinq espèces d’arbres présentant une abondance et une parenté phylogénétique contrastées dans la parcelle de 25 ha de Baishanzu. Ces plants ont été plantés dans des pots remplis du même mélange de sol hétérospécifique, ce qui a standardisé à la fois le fond d’inoculum fongique du sol et l’environnement abiotique du sol. L’utilisation d’inoculum hétérospécifique du sol visait à réduire les biais potentiels causés par la sélection microbienne liée à l’hôte, en particulier parmi les espèces d’arbres étroitement apparentées (par exemple, du même genre). Les résultats reflètent les données de terrain : les espèces les moins abondantes, Callicarpa membranacéeavait l’effet de sélection d’hôte le plus faible, abritant la plus grande richesse fongique.
Fait intéressant, seulement avec Callicarpa membranacée avons-nous observé que la diversité fongique totale de la rhizosphère était positivement corrélé avec à la fois la biomasse aérienne et le rapport entre la biomasse aérienne et souterraine. Cela suggère qu’une riche communauté fongique pourrait aider à maintenir cette espèce d’arbre rare à l’état sauvage.
Modèles de spécialisation fongique
Utilisation de l’indice de spécialisation pondéré de Blüthgen d’nous avons classé les champignons en spécialisation faible (0-0,33), modérée (0,34-0,67) et élevée (0,68-1,0). L’expérience a en outre révélé que les espèces d’arbres dont l’abondance était variable dans le site étudié différaient dans leurs préférences de sélection fongique. En particulier, C. membranacée (rare) hébergé plus champignons de spécialisation modérée, qui peuvent s’associer à une gamme plus large d’hôtes, comme le suggèrent leurs proportions similaires chez les espèces les moins abondantes et les plus abondantes. En revanche, Schima superbe (abondant) a accueilli la plus grande proportion de champignons hautement spécialisés, ce qui suggère qu’une abondance élevée d’hôtes peut augmenter les taux de rencontre de champignons et ainsi atténuer les limitations de dispersion des champignons spécialisés.
Pourquoi c’est important : Implications pour l’écologie forestière
Cette étude démontre que les espèces d’arbres rares abritent une plus grande diversité fongique dans leurs rhizosphères que les communes, reflétant leur sélection plus faible sur les champignons du sol.
Pour la conservation des forêts, ces résultats soulignent l’importance de préserver non seulement les arbres mais aussi leurs partenaires microbiens, par exemple en atténuant les perturbations anthropiques excessives. L’effet de sélection plus faible des espèces d’arbres rares permet probablement à davantage de taxons fongiques de persister dans la rhizosphère, ce qui entraîne une diversité fongique totale plus élevée dans la rhizosphère. Cela peut conférer un avantage si diverses communautés fongiques assurent des fonctions complémentaires (par exemple, acquisition de nutriments, suppression d’agents pathogènes) qui améliorent la condition physique de l’hôte. Une communauté fongique diversifiée peut ainsi contribuer à maintenir la stabilité de populations d’arbres rares, façonnant ainsi la composition d’écosystèmes entiers.
Conclusion
La prochaine fois que vous vous promènerez dans une forêt, rappelez-vous que les arbres que vous voyez ne sont pas que des organismes solitaires. Ils font plutôt partie d’un vaste réseau caché de champignons qui peuvent façonner la croissance, la santé et la survie des arbres. Comprendre cette relation pourrait être crucial pour protéger la biodiversité de notre planète.
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