Изменения в землепользовании могут оказать значительное воздействие на состояние почвы, и микробные сообщества, вероятно, отреагируют на эти изменения.
Однако такие ответы плохо охарактеризованы, поскольку лишь в немногих исследованиях изучалось, как конкретные изменения в эдафирных характеристиках влияют или не влияют на состав почвенных бактериальных и грибковых сообществ в различных типах землепользования.
Хотя некоторые свойства почвы (структура почвы и состояние питательных веществ) существенно различаются в зависимости от типа землепользования, другие эдафирные факторы (например, рН) не отличаются друг от друга исходя из характера землепользования.
Соотношение бактериально-грибковых свойств не было существенно разным в землепользовании, и отдельные типы землепользования не обязательно содержали отдельные сообщества почвенных грибов или бактерий. Скорее, состав сообществ бактерий и грибов наиболее тесно коррелировал со специфическими свойствами почвы.
Уровень pH почвы был лучшим прогнозом состава сообществ бактерий в этом ландшафте, в то время как состав сообществ грибов был наиболее тесно связан с изменениями в питательном статусе почвы. В совокупности эти результаты позволяют предположить, что конкретные изменения в эдафических свойствах, не обязательно связанные с самим типом землепользования, могут наилучшим образом предсказывать изменения в составе микробных сообществ в пределах данного ландшафта.
Кроме того, такие результаты демонстрируют полезность использования последовательных подходов для одновременного анализа сообществ бактерий и грибов, поскольку такие анализы дают подробную филогенетическую информацию по отдельным сообществам и позволяют надежно оценить биогеографические особенности почвенных микроорганизмов.
Изменения в землепользовании, особенно преобразование лесов в пастбища или обрабатываемые земли и наоборот, часто встречаются во многих ландшафтах и являются одним из главных факторов, влияющих на биоразнообразие и функционирование наземных экосистем.
Влияние изменений в землепользовании на физические и химические свойства почв хорошо изучено.
Известно, что изменения в землепользовании могут иметь значительные и долгосрочные последствия для содержания углерода и питательных веществ в почве, структуры почвы и рН, которые в значительной степени обусловлены изменениями в составе видов растений и связанной с ними практике управления различными видами землепользования.
Хотя многочисленные исследования показали, что изменения в землепользовании также оказывают значительное влияние на микробные сообщества, непонятно, как землепользование (и соответствующие изменения в растительности и свойствах почвы) может повлиять на численность конкретных таксономических групп. Например, культурно-независимые методы, такие как PLFA и FAME, оказались полезными для выявления эдафирных свойств, влияющих на структуру микробных сообществ.
Однако лишь в немногих исследованиях одновременно изучались как бактериальные, так и грибковые биогеографические особенности различных типов землепользования в данном ландшафте.
Кроме того, большинство молекулярных исследований микробных сообществ часто основаны на индивидуальной выборке, собранной из определенного типа землепользования, и эта стратегия не позволяет провести статистическую оценку конкретного воздействия землепользования или эдафирных свойств на микробную биогеографию.
Ожтдается, что любые изменения в сообществах бактерий и грибов, связанные с различиями в землепользовании, будут непосредственно связаны с воздействием этих изменений в землепользовании на эдафирные свойства. Предыдущие исследования показали, что сдвиги в структуре бактериальных и грибковых сообществ могут быть связаны с изменением ряда свойств почвы, включая текстуру почвы, рН почвы и доступность азота в почве.
Все эти редакционные факторы могут быть изменены в результате изменений в типе землепользования, но не ясно, какой из этих факторов оказывает доминирующее влияние на биогеографические структуры почвенных микробных сообществ. В результате в настоящее время невозможно использовать информацию о характеристиках почвенной среды для прогнозирования возможных изменений почвенных микробных сообществ в различных типах землепользования.
Фундаментальные различия в бактериальной и грибковой физиологии и экологии предполагают, что биогеография каждой группы будет контролироваться отдельными эдафическими факторами, которые могут варьироваться в зависимости от вида землепользования.
Например, грибы могут быть более чувствительны к сдвигам в типе растительности, чем почвенные бактерии, особенно микоризные грибы, образующие симбиотические ассоциации с конкретными типами растений или базидиомикота, участвующие в разложении лигниченного растительного детрита. Аналогичным образом, бактерии и грибы могут не минерализовать одни и те же типы углеродных субстратов в почве, и поэтому сдвиги в углеродных резервуарах могут оказывать различное воздействие на эти две группы микроорганизмов.
Тенденция к смещению эдафирных факторов с землепользованием предполагает, что аналогичные виды землепользования будут обладать аналогичными эдафирными характеристиками и, следовательно, аналогичными микробными сообществами.
Однако в пределах границ землепользования вариации эдафических факторов могут скрыть более очевидные различия между землепользованием и ограничить способность предсказывать биогеографию микробов на основе простой визуальной оценки окружающей среды.
Поскольку бактерии и грибы, вероятно, будут играть различную функциональную роль в почве, более глубокое понимание специфического воздействия землепользования и эдафирных факторов на эти две микробиологические группы повысит способность человечества предсказывать специфическое воздействие изменений в землепользовании на почвенные биотические процессы.
Во многих исследованиях изучалось распределение и разнообразие микроорганизмов в почве, но часто такие исследования не связывают напрямую микробную информацию с информацией об эдафических свойствах, хотя такие свойства все чаще оказывают значительное влияние на биогеографические характеристики почвенных бактерий и грибов.
Доказано, что изменчивость эдафирных факторов внутри типов землепользования и между ними может оказывать значительное влияние на структуру микробных сообществ и не должна игнорироваться.
Хотя землепользование обеспечивает удобное, широкое описание участка поля, результаты показывают, что более детальный анализ свойств почвы позволит определить важные предикторы распространения микробов в почве.
В этом ландшафте состав бактериальных сообществ в значительной степени определялся изменениями в pH и текстуре почвы, в то время как состав грибковых сообществ был наиболее тесно связан с изменениями в наличии питательных веществ в почве.
