후룬베이얼 내몽골의 황폐화된 초원에서 관목 및 나무 도입 후 근권 박테리아 군집의 천이와 식물 구조 및 토양 환경과의 상호작용

김의주1*, 김세희1, 서지현1, 조경미1, 유영한1

(1국립공주대학교 생명과학과)

Succession of soil bacterial communities and interactions with plant structure and the soil environment after the introduction of shrubs and tree in degraded steppe of Hulunbuir, Inner Mongolia

Eui-Joo Kim1*, Se-Hee Kim1, Ji-Hyen Seo1, Kyeong-Mi Cho1, Young-Han You1

( 1Department of Biological Sciences, Kongju National University)

요약: 후룬베이얼 초원은 현재 급속한 건조화를 겪고 있으며, 이를 방지하고 생태계를 복원하기 위해 나무 식재 프로젝트가 시행되고 있다. 따라서 본 연구는 나무가 도입된 초지에서 근권 세균 군집의 천이가 주로 내적 요인 또는 외적 요인에 의해 주도되는지를 규명하는 것을 목표로 한다. 연구 결과, 복원된 지역에서는 비복원 지역보다 근권 박테리의 종 풍부도가 더 높았으며, 복원 이후 시간이 지남에 따라 비례적으로 증가하는 경향을 보였다. 또한, 복원 지역에서 근권 세균의 종 다양성이 비복원 지역보다 높았으며, 이는 식피율(plant coverage)과 양의 상관관계를 나타냈다. 세균 군집 구조는 나무가 도입된 복원 지역 간에는 유사하였으나, 비복원 지역과는 차이를 보였다. 근권 세균 군집 천이가 진행됨에 따라 복원 지역 내 세균 종 간 상호작용이 더욱 긴밀해졌으나, 비복원 지역과는 차이가 있었다. 그리고 증가된 세균의 다양성은 토양 유기물 함량을 높였다. 즉, 훼손지에 나무가 도입된 후 근권 세균 군집 천이의 주요 동인은 식피율 증가였으며, 이는 세균 종의 풍부도와 균등도를 높이는 데 기여하였다. 이는 황폐화된 초원 생태계 복원에서 나무 식재의 중요한 역할을 강조하는 결과이다.

Abstract: The Hulunbuir Grassland faces rapid aridification, prompting a tree planting project to prevent desertification and restore the ecosystem. This study examines whether rhizosphere bacterial succession in tree-introduced grasslands is driven by autogenic or allogenic factors. In restored sites, the species richness and diversity of rhizosphere bacteria were higher than in non-restored sites, increasing over time and showing a positive correlation with plant coverage. Additionally, the bacterial community structure was similar among restored sites but differed from that of non-restored sites. As succession progressed, bacterial interactions strengthened in restored sites but differed from those in non-restored sites. The primary driver of bacterial community succession was the increase in plant coverage, which contributed to the enhancement of species richness and evenness. Tree introduction into degraded grasslands promoted plant coverage, inducing bacterial community succession and emphasizing its key role in ecosystem restoration.

사사: This work was supported by Korea Environmental Industry & Technology Institute (KEITI) through Wetland Ecosystem Value Evaluation and Carbon Absorption Value Promotion Technology Development Project, funded by Korea Ministry of Environment (MOE) (2022003630003).