Selective logging and shifting cultivation practices significantly reduce ectomycorrhizal inoculum potential of humid forest soils of South Cameroon

Abstract

Ectomycorrhizal (ECM) associations are key biological engineers of soil biodiversity in temperate, boreal and tropical humid forests. They play key roles in ecological functioning, fungal diversity, worldwide economy, food provisions and carbon sequestration. Yet, they are threatened by rampant man-made disturbances. Hitherto, little information and few data are available on effects of selective logging and shifting cultivation practices in tropical forests on ECM inoculum potential (ECMIP). ECMIP was investigated in rainforest patches of South Cameroon and assessed in intact soil cores, by baiting two ecologically dissimilar tree species, Tetraberlinia bifoliolata and Afzelia bipindensis. ECMIP’s assessment was carried out by fractional ECM colonization rate and mushroom surveys. It was only in undisturbed ECM forest clumps that nearly most ECM fungal morphotypes and more than 150 putative ECM fruitbodies were recorded.

There were strong fungal specificity differences in ECM fungal compositions among ECM forest clumps. While native Amanita and Russula fungi were abundant and frequent in “Ekop” forest clumps, they were virtually absent in Gilbertiodendron dewevrei forest clumps. Both selective logging and shifting cultivation practices completely eliminated soil ECM inoculum and ECM fruitbodies. Afzelia seedlings were colonized only in soils from the vicinity of ECM conspecific adult trees. Tetraberlinia seedlings were strongly colonized only in soils from ECM forest clumps. Seedlings of both tree species differed in fungal ECM colonization patterns owing to fungal specificity. Lack of ECMIP in soils from forestry practices and significant reduction of soil ECMIP in shifting cultivation practices adversely affected the conservation of soil ECMIP. Conservation of ECM forest clumps is recommended for ecologically sound forest management of tropical humid forests of the Congo Basin.

Résumé

Les associations ectomycorhiziennes (ECM) sont des ingénieurs biologiques majeurs de la biodiversité des sols des forêts tempérées, boréales et tropicales. Elles jouent des rôles dans le fonctionnement écologique, la diversité fongique, l’économie mondiale, l’approvisionnement en aliments et la séquestration du carbone. Cependant, elles sont menacées  par les perturbations humaines rampantes. Jusqu’ici, peu d’informations et peu de données sont disponibles sur les effets des pratiques de coupe sélective de bois et d’agriculture itinérante sur brûlis sur le potentiel d’inoculum ectomycorhizien (PIEM) des forêts humides. Le PIEM a été investigué dans des parcelles de forêt humide du sud Cameroun et évalué dans des carottes de sol intactes, en piégeant deux espèces d’arbres écologiquement dissimilaires, Tetraberlinia bifoliolata et Afzelia bipindensis. Le PIEM a été évalué par le taux de colonisation ECM fractale et des inventaires fongiques. C’est uniquement dans les peuplements forestiers équiennes (PFE) ECM non perturbés que presque la plupart des morphotypes ECM fongiques et plus de 150 carpophores ECM putatifs ont été collectés. Il y a eu une forte différence spécifique dans la composition des ECM fongiques entre les PFE ECM. Alors que les espèces de champignons des genres Amanites et Russules étaient abondantes et plus fréquentes dans les PFE à « EKOP », elles étaient virtuellement absentes dans les PFE à Gilbertiodendron dewevrei.

Les deux pratiques de coupe sélective de bois et d’agriculture itinérante sur brûlis ont complètement éliminés le PIEM et les carpophores ECM. Les jeunes plants d’Afzelia n’ont été colonisés que par les sols collectés à proximité des arbres adultes conspécifiques.  Les jeunes plants de Tetraberlinia n’ont été fortement colonisés qu’avec des sols provenant des PFE ECM. Les plants des deux espèces d’arbres ont eu des modes de colonisation ECM différents en raison de la spécificité fongique. Le manque de PIEM dans les sols de pratiques forestières et la réduction significative du PIEM par les pratiques d’agriculture itinérante sur brûlis influencent négativement la conservation du PIEM des sols. La conservation des PFE ECM est recommandée pour une gestion écologiquement viable des forêts tropicales humides du Bassin du Congo.

Mots-clés : Afzelia bipindensis, Peuplements forestiers équiennes, Spécificité écologique