Hybridization among foundation tree species influences the structure of associated understory plant communities

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Abstract:

Understanding how genetic identity influences community structure is a major focus in evolutionary ecology, yet few studies examine interactions among organisms in the same trophic level within this context. In a common garden containing trees from a hybrid system (S. Wats. × James), we tested the hypothesis that the structure of establishing understory plant communities is influenced by genetic differences among trees and explored foliar condensed tannins (CTs) and photosynthetically active radiation (PAR) as mechanisms. Several findings support our hypothesis: () Understory biomass and cover increase along the genetic gradient from to . () Along the same hybridization gradient, species richness decreases and species composition shifts. () foliar CT concentrations and PAR decrease from to . () Understory species richness increases with foliar CTs; however, biomass, cover, and composition show no relationship with CTs, and no understory variables correlate with PAR. () Structural equation modeling suggests that foliar CTs are a primary mechanism linking overstory tree genetics with understory richness. Using an experimental system dominated by naturally colonizing exotic species, this study demonstrates that a genetic gradient created by tree hybridization can influence understory plants.Pour l'écologie évolutive, la compréhension de l'influence de l'identité génétique sur la structure des communautés constitue un enjeu majeur; pourtant, il existe peu d'études ayant examiné les interactions entre les organismes occupant la même échelle trophique dans ce contexte. Dans un jardin commun comportant des arbres provenant d'un système hybride (S. Wats.× James), les auteurs ont vérifié l'hypothèse à l'effet que la structure de la mise en place des communautés végétales de sous bois se fait sous l'influence des différences génétiques entre les arbres, en utilisant comme mécanismes les tannins foliaires condensés (CTs) et les radiations photosynthétiquement actives (PAR). Plusieurs constatations supportent cette hypothèse. () La biomasse de sous bois et la couverture augmentent le long d'un gradient génétique, à partir du jusqu'au . () Le long du même gradient d'hybridation, la richesse en espèces diminue et la composition en espèces se déplace. () La teneur en CT foliaires et les PAR des diminuent du vers le . () La richesse en espèces du sous-bois augmente avec les CTs foliaires, cependant, la couverture et la composition de la neige ne montrent pas de relation avec les CTs, et aucune variable du sous-bois ne montre de corrélation avec les PAR. () La modélisation de l'équation structurale suggère que les CTs constituent un mécanisme primaire liant la génétique des arbres de la canopée avec la richesse en sous-étage. 08 l'aide d'un système expérimental dominé par la colonisation naturelle avec des espèces exotiques, cette étude démontre qu'un gradient génétique créé par l'hybridation des arbres peut influencer les plantes de sous-bois.