Ailanthus altissima (Mill.) Swingle and Robinia pseudoacacia L. are two aggressive invasive trees in riparian areas in Central Spain. We aim to test whether soil properties, nutrient mineralization rates and soil bacterial communities of riparian forest dominated by the native Populus alba L. can be altered by the presence of A. altissima or R. pseudoacacia. In autumn 2011 and spring 2012 we conducted a field soil sampling in three sites where invasive and native trees were paired. In addition, in a 6-month greenhouse experiment (GHE), we grew A. altissima, R. pseudoacacia and P. alba from seeds in a soil collected from a native area. We quantified soil organic matter (OM), nitrogen (N), phosphorous (P), nitrate (NO₃⁻–N), ammonium (NH₄⁺–N), pH, potential net ammonification and nitrification rates, phosphomonoesterase (PME) activity and the composition of soil bacterial community in soils from the field study and from the GHE. Both the field and the GHE results showed the capability of A. altissima to decrease soil total N and of R. pseudoacacia to increase soil mineral N. In the field, all invaded soils had greater NO₃⁻–N than P. alba soils. R. pseudoacacia field soils had greater PME activity, total N and net ammonification rates while A. altissima soils had lower OM, NH₄⁺–N, net nitrification and total N mineralization rates than those of P. alba. Differences in the composition of soil bacterial communities were only found in the field, being more evident between A. altissima and P. alba than between R. pseudoacacia and P. alba field soils. Symbiotic N₂ fixation could explain the capability of R. pseudoacacia to increase soil mineral N, while the potential of A. altissima to decrease total soil N may be attributed to changes in the balance between N input and losses from the soil. Although the GHE results indicated that the invasive trees can start changing soil conditions during early stages of establishment, more impacts found in the field study suggests that several soil properties, the composition of soil bacteria communities and microbial activities need longer time since invasion to be altered

چکیده

عرعر Ailanthus altissima (Mill.) Swingle و اکاسیا Robinia pseudoacacia دو گونه مهاجم در مناطق ساحلی در مرکز اسپانیا هستند. هدف ما، آزمودن این است که آیا خصوصیات خاک، میزان ایجاد مواد مغذی و جوامع میکروبی خاک جنگل های ساحلی تحت سلطه صنوبر کبوده Populus alba L. می تواند به وسیله عرعر یا اقاقیا اصلاح شود. در پاییز 2011 و بهار 2012، ما نمونه برداری میدانی از خاک سه ایستگاه را که در آن درختان بومب و مهاجم با هم وجود داشتند را انجام دادیم. بعلاوه، در یک تجربه گلخانه ای (GHE) 6 ماهه، عرعر، اقاقیا و صنوبر کبوده را به وسیله بذر در یک خاک جمع اوری شده در منطقه بومی پرورش دادیم. ما مواد الی خاک، نیتروژن، فسفر، نیترات، آمونیوم، اسیدیته، نرخ خالص امونیاک سازی و نرخ نیتریفیکاسیون، فعالیت فسفومونواستراز و ترکیب جامعه باکتریایی خاک را در خاکهای حاصل از مزرعه و گلخانه را اندازه گرفتیم. هر دو نتایج مزرعه و گلخانه نشان داد که ظرفیت عرعر برای کاهش کل نیتروژن خاک و اقاقیا برای افزایش نیتروژن معدنی خاک است. در مزرعه، خاکهای دارای درختان مهاجم دارای N- NO3 بزرگتر نسبت به خاک های دارای صنوبر کبوده بودند. خاکهای مزرعه ای دارای اقاقیا دارای فعالیت فسفومواستراز، نیتروژن کل و نرخ امونیفیکاسیون بزرگتر بودند در حالیکه خاک های با درخت عرعر دارای مواد الی، N-NH4  و نیتریفیکاسیون خالص و نرخ معدنی شدن ازت کل پایین تر نسبت به خاک دارای صنوبر کبوده هستند. تفاوت در ترکیب جوامع میکروبی تنها در مزرعه مشاهده شد، در خاک های مزرعه ای دارای عرعر و صنوبر کبوده نسبت به خاکهای دارای عرعر و صنوبر کبوده بیشتر بود. تثبیت نیتروژن وابسته به خاصیت همزیستی می تواند ظرفیت اقاقیا را افزایش نیتروژن معدنی خاک شرح دهد، درحالیکه توانایی عرعر در کاهش نیتروژن کل خاک می تواند به تغییرات تعادل بین نیتروژن ورودی و از دست رفته از خاک نسبت داده شود. اگرچه نتایج تجربیات گلخانه ای اشاره دارند که درختان مهاجم می تواند باعث شروع تغییر در  وضعیت خاک در مراحل اولیه استقرار شان شوند نتایج مزرعه ای نشان داد که تعدادی از خصوصیات خاک، فعالیت های جوامع میکروبی و باکتریایی به زمان بیشتری برای تغییر بعد از تهاجم نیاز دارند.

1- مقدمه

گیاهان مهاجم معرف گونه های بیگانه هستند که قادر به ایجاد جمعیت مناسب بوده و از محل استقرار به نواحی دوردست گسترش می یابند (Richardson et al., 2000). پس از استقرار، گیاهان مهاجم ممکن است به وسیله کاهش تنوع و فراوانی آنها روی گونه های بومی تاثیر بگذارند...