During primary succession, vegetation and soil form important feedbacks that enhance plant species turnover. However, the mechanisms underlying such plant-soil feedbacks (PSFs) remain unclear. We studied PSFs among 12 species from different successional stages in a limestone quarry. We explored the changes in abiotic and biotic soil conditions induced by individual species, and the effects of these changes on further plant germination and biomass production. We performed a two-phase PSF experiment. Firstly, we conditioned the quarry soil by three early- and three mid-successional species. Secondly, we planted the conditioned soils, as well as unconditioned control, by the same early- and mid-successional species, and by three late-successional grassland and three invasive species. We recorded seedling establishment and total biomass of all plants. The conditioned soils were analysed for pH, nutrient content and composition of bacterial and fungal communities. Soils conditioned by early-successionals were characterized by higher proportion of pathogenic fungi than soils conditioned by mid-successionals. Bacterial communities were rather species- (14.6% of variation) than guild-specific (7%). From the individual properties, the most frequent predictors of plant performance were the changes in soil chemical properties and the biomass of conditioning plants (5 species out of 12). In case of two species, we found significant links between seedling establishment but not plant growth and changes in fungal communities (2 species), suggesting that biotic feedbacks might be more important in the initial stages of plant life.

中文翻译：

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评估原生演替植物的植物-土壤反馈的生物和化学成分的作用

在初级演替过程中，植被和土壤形成重要的反馈，促进植物物种周转。然而，这种植物-土壤反馈（PSF）的潜在机制仍不清楚。我们研究了石灰石采石场不同演替阶段的 12 种物种的 PSF。我们探讨了单个物种引起的非生物和生物土壤条件的变化，以及这些变化对进一步植物萌发和生物量产生的影响。我们进行了两相 PSF 实验。首先，我们用三个早期和三个中期连续物种调节采石场土壤。其次，我们用相同的早、中演替物种、三个晚演替的草地和三个入侵物种种植了条件土壤，以及无条件控制。我们记录了所有植物的幼苗建立和总生物量。对调节后的土壤的 pH 值、养分含量以及细菌和真菌群落的组成进行了分析。由早期继发者调节的土壤的特征是病原真菌的比例高于由中期继发者调节的土壤。细菌群落更像是物种（变异的 14.6%）而不是公会特异性（7%）。从个体特性来看，最常见的植物性能预测因子是土壤化学特性的变化和调理植物的生物量（12 个物种中的 5 个）。在两个物种的情况下，我们发现幼苗建立而不是植物生长与真菌群落（2 个物种）的变化之间存在显着联系，这表明生物反馈在植物生命的初始阶段可能更为重要。细菌和真菌群落的营养成分和组成。由早期继发者调节的土壤的特征是病原真菌的比例高于由中期继发者调节的土壤。细菌群落更像是物种（变异的 14.6%）而不是公会特异性（7%）。从个体特性来看，最常见的植物性能预测因子是土壤化学特性的变化和调理植物的生物量（12 种中的 5 种）。在两个物种的情况下，我们发现幼苗建立而不是植物生长与真菌群落（2 个物种）的变化之间存在显着联系，这表明生物反馈在植物生命的初始阶段可能更为重要。细菌和真菌群落的营养成分和组成。由早期继发者调节的土壤的特征是病原真菌的比例高于由中期继发者调节的土壤。细菌群落更像是物种（变异的 14.6%）而不是公会特异性（7%）。从个体特性来看，最常见的植物性能预测因子是土壤化学特性的变化和调理植物的生物量（12 种中的 5 种）。在两个物种的情况下，我们发现幼苗建立而不是植物生长与真菌群落（2 个物种）的变化之间存在显着联系，这表明生物反馈在植物生命的初始阶段可能更为重要。由早期继发者调节的土壤的特征是病原真菌的比例高于由中期继发者调节的土壤。细菌群落更像是物种（变异的 14.6%）而不是公会特异性（7%）。从个体特性来看，最常见的植物性能预测因子是土壤化学特性的变化和调理植物的生物量（12 个物种中的 5 个）。在两个物种的情况下，我们发现幼苗建立而不是植物生长与真菌群落（2 个物种）的变化之间存在显着联系，这表明生物反馈在植物生命的初始阶段可能更为重要。由早期继发者调节的土壤的特征是病原真菌的比例高于由中期继发者调节的土壤。细菌群落更像是物种（变异的 14.6%）而不是公会特异性（7%）。从个体特性来看，最常见的植物性能预测因子是土壤化学特性的变化和调理植物的生物量（12 种中的 5 种）。在两个物种的情况下，我们发现幼苗建立而不是植物生长与真菌群落（2 个物种）的变化之间存在显着联系，这表明生物反馈在植物生命的初始阶段可能更为重要。最常见的植物性能预测因子是土壤化学特性的变化和调理植物的生物量（12 种中的 5 种）。在两个物种的情况下，我们发现幼苗建立而不是植物生长与真菌群落（2 个物种）的变化之间存在显着联系，这表明生物反馈在植物生命的初始阶段可能更为重要。最常见的植物性能预测因子是土壤化学特性的变化和调理植物的生物量（12 种中的 5 种）。在两个物种的情况下，我们发现幼苗建立而不是植物生长与真菌群落（2 个物种）的变化之间存在显着联系，这表明生物反馈在植物生命的初始阶段可能更为重要。