Abstract:
The findings of this study reveal complexity and interspecific variation in root interactions, setting challenges for experimental design and opening new avenues for future research. The results suggest that the experimental design used in previous studies on the tragedy of the commons in root competition might have confounded the effects of neighbour recognition and root responses to the availability and distribution of nutrients and space. Investigation into the ability of roots to avoid physical obstructions in the soil revealed that self-inhibition of root growth due to the accumulation of root exudates in the vicinity of obstructions may facilitate more efficient root placement in substrate with a heterogeneous distribution of obstructions.
Examination of root-placement patterns in two clonal species demonstrated that co-occurring species can exhibit a variety of responses to the roots of neighbours, including avoidance of root growth towards neighbours, no response, and even intensified root growth towards a neighbour’s roots. In contrast to the predictions of simplified game-theoretical models, the avoidance of competition with neighbours is not synonymous with competitive inferiority to a strategy that does not avoid competition. The outcome of competition, and the potential for species with different rooting behaviours to co-exist, is clearly contingent upon other species characteristics. Selle doktoritöö tulemused selgitavad taimejuurte keerukaid interaktsioone, rõhutades vajadust uudse lähenemisviisi järele, mis võimaldaks eristada juurte kommunikatsioonil põhinevat käitumist mulla toitainete ning ruumi jaotusest tingitud reaktsioonidest. Lisaks naabertaime äratundmise võimele omavad mõned liigid ka võimet tuvastada ja vältida juurte kasvu füüsiliste takistuste poole mullas, enne kui toitainete omastamine muutub ebaefektiivseks juurte kuhjumise tõttu piiratud ruumis. Võime vältida takistusi põhineb juurte tundlikkusel omaenda toksiliste eritiste akumulatsiooni suhtes.
Kahe klonaalse liigi juurte käitumismustrite uuring näitas, et kooseksisteerivad liigid võivad reageerida naabrite juurtele väga erinevalt. Kui ühe liigi taimed vältisid järjekindlalt maa-alust konkurentsi kõigi naabritega, paigutades juuri naabertaimest eemale, siis teise liigi taimed demonstreerisid sümmeetrilist või isegi intensiivsemat juurekasvu naabertaime suunas kui temast eemale. Konkurentsikatse tulemused näitasid, et maa-aluse konkurentsi vältimise strateegia ei vii, nagu mänguteoreetilised mudelid ennustavad, tingimata konkurentse väljatõrjumiseni agressiivsema juurkäitumisega liigi poolt. Konkurentsi tulemus ja eri juurte käitumismustrite potentsiaal kooseksisteerimiseks sõltuvad teistest liigiomadustest.
