Published February 1, 2024 | Version v1
Publication Metadata-only

Synchronic shifts in phenolic compounds and fungal communities during litter decomposition in boreal forests

Creators

  • 1. Norwegian University of Life Sciences
  • 2. University of Oslo
  • 3. Khalifa University of Science and Technology
  • 4. Centro de Ingeniería Genética y Biotecnología
  • 5. United Arab Emirates University

Description

Phenolic compounds in plant litter influence decomposition process both directly by their own degree of decomposability and indirectly by affecting decomposer processes. While phenolic characteristics of aboveground plant biomass are well-known, the fate of litter phenolics and their regulatory effects on belowground decomposition remain unclear. We conducted a two-year decomposition experiment distributing litterbags of spruce, pine, and bilberry along a gradient from mesic spruce-dominated to xeric pine-dominated forests. Litter material was analysed for mass loss, low molecular weight phenolic compounds, condensed tannins, fungal biomass, and fungal community composition (using DNA metabarcoding). Bilberry litter initially decayed more rapidly than the conifer litter, but the remaining mass of bilberry litter was the same as for pine and higher than that of spruce litter after two years. The concentration and composition of phenolic compounds decreased with time, with mainly MeOH-insoluble condensed tannins remaining at the end of the experiment. Correspondingly, fungal biomass increased in the first year, while all litter types underwent rapid changes in fungal community composition. The species-specific pattern of temporal change in mass loss, as well as in the synchronic shift in composition of phenolic compounds and fungal community, give new insights in the importance of litter quality for the decomposition process.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تؤثر المركبات الفينولية في عملية تحلل فضلات النباتات بشكل مباشر من خلال درجة تحللها الخاصة وبشكل غير مباشر من خلال التأثير على عمليات التحلل. في حين أن الخصائص الفينولية للكتلة الحيوية النباتية فوق سطح الأرض معروفة جيدًا، إلا أن مصير الفينولات النادرة وتأثيراتها التنظيمية على التحلل تحت الأرض لا يزال غير واضح. أجرينا تجربة تحلل لمدة عامين لتوزيع أكياس القمامة من أشجار التنوب والصنوبر والتوت على طول تدرج من أشجار التنوب التي تهيمن عليها أشجار التنوب إلى الغابات التي تهيمن عليها أشجار الصنوبر. تم تحليل مادة القمامة لفقدان الكتلة، والمركبات الفينولية منخفضة الوزن الجزيئي، والعفص المكثف، والكتلة الحيوية الفطرية، وتكوين المجتمع الفطري (باستخدام ترميز الحمض النووي). تآكلت فضلات التوت في البداية بسرعة أكبر من فضلات الصنوبر، لكن الكتلة المتبقية من فضلات التوت كانت هي نفسها بالنسبة للصنوبر وأعلى من كتلة فضلات شجرة التنوب بعد عامين. انخفض تركيز وتكوين المركبات الفينولية مع مرور الوقت، مع بقاء العفص المكثف غير القابل للذوبان في MeOH بشكل أساسي في نهاية التجربة. في المقابل، زادت الكتلة الحيوية الفطرية في السنة الأولى، في حين خضعت جميع أنواع القمامة لتغيرات سريعة في تكوين المجتمع الفطري. يعطي النمط الخاص بالأنواع للتغير الزمني في فقدان الكتلة، وكذلك في التحول المتزامن في تكوين المركبات الفينولية والمجتمع الفطري، رؤى جديدة حول أهمية جودة القمامة لعملية التحلل.

Translated Description (French)

Les composés phénoliques dans la litière des plantes influencent le processus de décomposition à la fois directement par leur propre degré de décomposabilité et indirectement en affectant les processus de décomposition. Bien que les caractéristiques phénoliques de la biomasse végétale aérienne soient bien connues, le sort des composés phénoliques de la litière et leurs effets régulateurs sur la décomposition souterraine restent incertains. Nous avons mené une expérience de décomposition de deux ans en distribuant des sacs de litière d'épinette, de pin et de myrtille le long d'un gradient allant des forêts dominées par l'épinette mésique aux forêts dominées par le pin xérique. Le matériel de litière a été analysé pour la perte de masse, les composés phénoliques de faible poids moléculaire, les tanins condensés, la biomasse fongique et la composition de la communauté fongique (en utilisant le métabarcodage de l'ADN). La litière de myrtilles s'est initialement décomposée plus rapidement que la litière de conifères, mais la masse restante de litière de myrtilles était la même que pour le pin et supérieure à celle de la litière d'épinette après deux ans. La concentration et la composition des composés phénoliques diminuent avec le temps, les tanins condensés principalement insolubles dans le MeOH restant à la fin de l'expérience. En conséquence, la biomasse fongique a augmenté au cours de la première année, tandis que tous les types de litière ont subi des changements rapides dans la composition de la communauté fongique. Le modèle spécifique à l'espèce de changement temporel dans la perte de masse, ainsi que dans le changement synchrone dans la composition des composés phénoliques et de la communauté fongique, donne de nouvelles informations sur l'importance de la qualité de la litière pour le processus de décomposition.

Translated Description (Spanish)

Los compuestos fenólicos en la hojarasca vegetal influyen en el proceso de descomposición tanto directamente por su propio grado de descomposición como indirectamente al afectar a los procesos de descomposición. Si bien las características fenólicas de la biomasa vegetal sobre el suelo son bien conocidas, el destino de los compuestos fenólicos de la basura y sus efectos reguladores sobre la descomposición subterránea siguen sin estar claros. Llevamos a cabo un experimento de descomposición de dos años distribuyendo sacos de arena de abeto, pino y arándano a lo largo de un gradiente de bosques mesicos dominados por abeto a bosques xéricos dominados por pino. El material de la basura se analizó para determinar la pérdida de masa, los compuestos fenólicos de bajo peso molecular, los taninos condensados, la biomasa fúngica y la composición de la comunidad fúngica (utilizando la metabarcodificación del ADN). La arena de arándano inicialmente se descompuso más rápidamente que la arena de coníferas, pero la masa restante de arena de arándano fue la misma que para el pino y más alta que la de la arena de abeto después de dos años. La concentración y composición de los compuestos fenólicos disminuyó con el tiempo, quedando principalmente taninos condensados insolubles en MeOH al final del experimento. En consecuencia, la biomasa fúngica aumentó en el primer año, mientras que todos los tipos de basura experimentaron cambios rápidos en la composición de la comunidad fúngica. El patrón específico de la especie de cambio temporal en la pérdida de masa, así como en el cambio sincrónico en la composición de los compuestos fenólicos y la comunidad fúngica, dan nuevos conocimientos sobre la importancia de la calidad de la basura para el proceso de descomposición.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
التحولات المتزامنة في المركبات الفينولية والمجتمعات الفطرية أثناء تحلل القمامة في الغابات الشمالية
Translated title (French)
Changements synchrones dans les composés phénoliques et les communautés fongiques pendant la décomposition de la litière dans les forêts boréales
Translated title (Spanish)
Cambios sincrónicos en los compuestos fenólicos y las comunidades de hongos durante la descomposición de la basura en los bosques boreales

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4390952966
DOI
10.1016/j.foreco.2024.121696

Is supplement to
https://openalex.org/W4386996484 (Other)
https://openalex.org/W4213237963 (Other)
https://openalex.org/W3129841592 (Other)
https://openalex.org/W2791070484 (Other)
https://openalex.org/W2765292462 (Other)
https://openalex.org/W2606611317 (Other)
https://openalex.org/W2408824556 (Other)
https://openalex.org/W2057030363 (Other)
https://openalex.org/W1807382757 (Other)
https://openalex.org/W175714653 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Cuba

References

  • https://openalex.org/W1581224696
  • https://openalex.org/W1912619671
  • https://openalex.org/W1967746634
  • https://openalex.org/W1971050199
  • https://openalex.org/W1974972343
  • https://openalex.org/W1976955014
  • https://openalex.org/W1977895314
  • https://openalex.org/W1984410815
  • https://openalex.org/W1985546081
  • https://openalex.org/W1987455229
  • https://openalex.org/W2009138626
  • https://openalex.org/W2012967227
  • https://openalex.org/W2025104362
  • https://openalex.org/W2036897871
  • https://openalex.org/W2047329205
  • https://openalex.org/W2048179143
  • https://openalex.org/W2052494308
  • https://openalex.org/W2053212239
  • https://openalex.org/W2053492383
  • https://openalex.org/W2056072739
  • https://openalex.org/W2067513722
  • https://openalex.org/W2078187063
  • https://openalex.org/W2082850189
  • https://openalex.org/W2089336634
  • https://openalex.org/W2089766254
  • https://openalex.org/W2090036000
  • https://openalex.org/W2111966523
  • https://openalex.org/W2112532597
  • https://openalex.org/W2137850114
  • https://openalex.org/W2141334640
  • https://openalex.org/W2143210178
  • https://openalex.org/W2143950762
  • https://openalex.org/W2152825437
  • https://openalex.org/W2159549065
  • https://openalex.org/W2175900236
  • https://openalex.org/W233374371
  • https://openalex.org/W2401404581
  • https://openalex.org/W2474018055
  • https://openalex.org/W2491567269
  • https://openalex.org/W2513506562
  • https://openalex.org/W2726976899
  • https://openalex.org/W2739772736
  • https://openalex.org/W2765747110
  • https://openalex.org/W2772013813
  • https://openalex.org/W2783843903
  • https://openalex.org/W2806474296
  • https://openalex.org/W2809750665
  • https://openalex.org/W2900678021
  • https://openalex.org/W2913217918
  • https://openalex.org/W2913469202
  • https://openalex.org/W2948100444
  • https://openalex.org/W2963381019
  • https://openalex.org/W2978438595
  • https://openalex.org/W3141980571
  • https://openalex.org/W3151340412
  • https://openalex.org/W3160653208
  • https://openalex.org/W3194465954