Arbuscular Mycorrhizal Fungi Can Accelerate the Restoration of Degraded Spring Grassland in Central Asia

Abstract

Three years of field inoculation experiments were carried out in a central Asian desert to understand the effects of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) on the restoration process of degraded grassland. The results indicate that the biomass, density, and cover of ephemerals improved significantly after inoculation with AMF. Compared to the control treatment, aboveground biomass per plant of the mycorrhizal plant species Erodium oxyrrhynchum, Hyalea pulchella, Trigonella arcuata, and Schismus arabicus significantly increased in mycorrhizal treatment, but no significant differences were observed in the nonmycorrhizal species Alyssum linifolim and Ceratocarpus arenarius between mycorrhizal and control treatments. The total seedling numbers per square meter in the mycorrhizal treatment were much more than control treatment in all 3 yr. Inoculation with AMF increased the total cover of ephemeral plants from 7% to 14% in 2005, 15% to 38% in 2006, and 39% to 62% in 2009 than control treatment. Moreover, community productivity (shoot dry weight, grams per square meter) in mycorrhizal treatments significantly increased from 6 to 29 in 2005, 11 to 36 in 2006, and 27 to 81 in 2009 compared with the control treatment. It is concluded that AMF can speed up the regeneration process of grassland and this may be used as an effective biological approach in the restoration of degraded desert ephemeral plant communities./Se realizaron tres años de experimentos de inoculación de campo en un desierto de Asia central para entender los efectos del hongo micorriza arbuscular (AMF) sobre el proceso de restauración de un pastizal degradado. Los resultados indican que la biomasa, densidad y cobertura de plantas efímeras mejoraron significativamente después de la inoculación con AMF. Comparada con el control la biomasa de la cobertura vegetal por planta de la especie micoriza Erodium oxyrrhynchum, Hyalea pulchella, Trigonella arcuatay Schismus arabicus incrementó significativamente en los tratamientos con micorrizas. Sin embargo, no se observaron diferencias significativas en las especies sin micorrizas Alyssum linifolimy Ceratocarpus arenarius entre micorrizas y los tratamientos control. El n ́umero total de plántulas por metro cuadrado en el tratamiento con micorrizas fue mucho mayor que el observado en el tratamiento control durante los tres años. La inoculación con AMF incrementó la cobertura total de plantas efímeras de 7% a 14% en 2005, de 15% a 38% en 2006 y 39% a 62% en 2009 comparado con los tratamientos control. Adicionalmente, la productividad de la comunidad (peso seco, gramos por metro cuadrado) en los tratamientos con micorrizas incrementó significativamente de 6 a 29 en 2005 de 11 a 36 en 2006, y 27 a 81 en 2009 comparado con el tratamiento control. Se concluyó que AMF puede incrementar la velocidad del proceso de regeneración de los pastizales y esto puede ser un efectivo método biológico para restauración de comunidades desérticas degradadas efímeras.