Interaction effects of vegetation type and Pacific madrone soil inocula on survival, growth, and mycorrhiza formation of Douglas-fir

M. P. Amaranthus and D. A. Perry

Abstract: Douglas-fir seedlings were planted in cleared blocks within three adjacent vegetation types, whiteleaf manzanita, annual grass meadow, and an open stand of Oregon white oak, in southwest Oregon. Within subplots in each block, either pasteurized or unpasteurized soil from a nearby Pacific madrone stand was transferred to the planting holes of the seedlings; control seedlings received no madrone soil. Second-year survival averaged 92, 43, and 12% for seedlings planted on the manzanita, meadow, and oak sites, respectively. Growth differences generally paralleled survival differences. Added madrone soil, whether pasteurized or unpasteurized, did not influence survival, but growth of seedlings on the manzanita site was substantially increased by the addition of unpasteurized madrone soil. Unpasteurized madrone soil did not influence growth of seedlings in the meadow and the oak stand. Pasteurized madrone soil did not affect growth in any of the vegetation types. When added to the manzanita site, unpasteurized madrone soil nearly tripled the number of mycorrhizal root tips forming on seedlings and resulted in formation of a new mycorrhiza type not seen otherwise. As with growth, unpasteurized madrone soil had little or no effect in the other vegetation types. These results suggest that manzanita and madrone impose on soils a biological pattern that stimulates Douglas-fir growth and survival, and they add to the growing body of literature showing that root symbionts and rhizosphere organisms mediate interactions among plant species.

Résumé : Des semis de Sapin de Douglas ont été plantés dans des surfaces dégagées à l'intérieur de trois types de végétation adjacents, de la Manzanite à feuilles blanches, une prairie à herbes annuelles et un peuplement clairiéré de Chêne blanc d'Orégon, au sud-ouest de l'Orégon. Dans chacune des placettes d'une surface, des sols pasteurisés ou non provenant d'un peuplement de Madrone du Pacifique ont été placés dans les trous de plantation des semis; les semis témoins n'ont reçu aucun sol de madrone. La survie à la fin de la 2^e année était en moyenne de 92, 43 et 12% pour les semis plantés dans le type à manzanite, la prairie et la chênaie, respectivement. Les variations de la croissance étaient en général semblables à celles caractérisant la survie. L'ajout du sol de madrone, pasteurisé ou non, n'a pas influencé la survie, mais la croissance des semis dans le type à manzanite a été accrue substantiellement par l'addition de sol de madrone non pasteurisé. Ce dernier sol non pasteurisé n'a eu aucun effet sur la croissance des semis dans la prairie et la chênaie. Le sol de madrone pasteurisé n'a affecté la croissance dans aucun des types de végétation. Lorsqu'on l'ajoutait au type à manzanite, le sol de madrone non pasteurisé a eu pour effet de presque tripler le nombre d'extrémités racinaires mycorhizées formées sur les semis et a eu pour résultat la formation d'un nouveau type de mycorhize encore jamais vu. Tout comme pour la croissance, le sol de madrone non pasteurisé a eu peu ou prou d'effet dans les autres types de végétation. Ces résultats montrent que la manzanite et le madrone imposent aux sols un modèle biologique qui stimule la croissance et la survie du Sapin de Douglas, et ils ajoutent aux connaissances actuelles qui montrent que les symbionts racinaires et les organismes de la rhizosphère produisent des interactions parmi les espèces végétales.

[Traduit par la revue]