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Abundance, diversity, and resilience of nematode assemblages in forest soils

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Abstract:

Forest litter and soil may contain>10 × 106 individual nematodes·m–2 and, regionally,>400 species. Root-feeding nematodes may be pathogenic to young plants; microbial-feeding nematodes may increase turnover of the microbial pool; predacious and omnivorous nematodes represent higher trophic levels. The spatial distribution and abundance of nematode species in forests reflect soil type, soil fertility, climate, canopy and understorey plant species, litter depth, forest age, and management. Nematodes may be important in forest nurseries; they occur throughout the rooting depth of forest trees; hyphal-feeding species may influence mycorrhizae; and insect-vectored Bursaphelenchus species are a quarantine risk. Nematode populations interact with those of other soil animals (e.g., mites, tardigrades, enchytraeids, and protozoa). The diversity and abundance of the nematode assemblage make nematodes a useful indicator of soil condition and soil processes. Information available from forest systems suggests that, as long as physical disturbance is minimized and remaining trees or herb layer moderate the microclimate, logging and other forestry operations have only transitory effects on nematode populations. Extreme disturbance, such as bulldozing and slash-and-burn management, can significantly reduce nematode abundance and diversity. In contrast, management that enhances growth of understorey or herb layer can stimulate nematode populations. Each of these changes can be related to changes in food resource availability and environmental conditions, such as soil temperature and moisture. Although details of soil nematode contributions to nutrient processes in forest soils are sparse, that their populations are maintained through cycles of moderate management practices suggest that their beneficial contributions will also be maintained.

En forêt, la litière et le sol peuvent contenir plus de 10 millions de nématodes par m2 et, régionalement, plus de 400 espèces. Les nématodes phytophages des racines peuvent être pathogènes chez les jeunes plants; les nématodes qui se nourrissent de microbes peuvent augmenter le taux de remplacement du pool de microbes; les nématodes qui s’attaquent à d’autres nématodes et celles qui sont omnivores constituent le niveau le plus élevé dans la chaîne trophique. La distribution spatiale et l’abondance des espèces de nématodes en forêt reflètent le type de sol, la fertilité du sol, le climat, les espèces de plantes présentes dans la canopée et en sous-bois, l’épaisseur de la litière, l’âge de la forêt et le type d’aménagement. Les nématodes peuvent être importants dans les pépinières forestières; ils sont présents dans toute la zone d’enracinement des arbres forestiers; les espèces mycophages peuvent affecter les mycorhizes; les espèces de Bursaphelenchus transportées par les insectes constituent un cas de quarantaine. Les populations de nématodes interagissent avec celles d’autres animaux dans le sol (p. ex. les acariens, les tardigrades, les enchytrées, les protozoaires). La diversité et l’abondance de l’assemblage de nématodes rendent les nématodes utiles comme indicateur de l’état du sol et des processus du sol. L’information disponible au sujet des écosystèmes forestiers indique que, tant que la perturbation physique est minimisée et que la strate herbacée ou les arbres qui restent tempèrent le microclimat, la coupe et les autres interventions ont seulement des effets transitoires sur les populations de nématodes. Les perturbations extrêmes, telles que le scalpage et le brûlage des déchets de coupe, peuvent significativement réduire l’abondance et la diversité des nématodes. Par contre, l’aménagement qui favorise la croissance du sous-bois ou de la strate herbacée peut stimuler les populations de nématodes. Chacun de ces changements peut être relié à des changements dans la disponibilité des ressources nutritives et des conditions environnementales telles que la température et l’humidité du sol. Bien que les détails concernant la contribution des nématodes du sol aux processus nutritifs dans les sols forestiers soient rares, le fait que leurs populations se maintiennent à travers les cycles de pratiques modérées d’aménagement indique que leurs apports bénéfiques seront également maintenus.

Document Type: Research Article

Publication date: February 1, 2007

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