Diversity of macrofungi and plants in Scots pine forests along an urban pollution gradient

Fungal and plant community structures were studied in mature Scots pine stands along an urban pollution gradient with four zones of pollution intensity around the city of Oulu, northern Finland. For fungi sporocarp inventories and characterization of ectomycorrhizal (ECM) morphotypes were used and for plants coverage analyses were made. Significant differences were found in community structure of macrofungi and plants along the gradient. The number of ECM species and their sporocarp production, especially those of Cortinarius spp., diminished towards the emission sources, whereas the fruiting of saprotrophic fungi increased close to the emission sources. Eight fruiting macrofungal species reflected the differences between the pollution zones. The species decreasing towards the emission sources were almost all ectomycorrhizal (Chroogomphus rutilus, Cortinarius anomalus, C. brunneus, C. gentilis, C. semisanguineus, Suillus variegatus), with only one species, Cantharellula umbonata considered as saprotrophic. In contrast, ectomycorrhizal Paxillus involutus proved to be pollution-tolerant. The diversity of ECM species was lowest at the most polluted zone while the diversity of plant species increased towards the emission sources. The diversity among ECM morphotypes and saprotrophic species did not differ between the zones. Close to the emission sources slowly growing plant species were displaced by species typical for more nutrient-rich forests, herbs and grasses being more abundant while the number of bryophyte species diminished and lichens were absent. The observed differences in fungal and plant communities are suggested to be results of long-term nitrogen-mediated changes and they support the hypothesis that nitrogen inputs lead to loss of fruiting ECM species. Die Strukturen von Pilz- und Pflanzengemeinschaften wurden in Kiefernwaldern entlang eines stadtischen Gradienten mit vier Zonen unterschiedlicher Verschmutzungsintensitat um die Stadt Oulu im nordlichen Finnland studiert. Zur Erfassung der Pilze wurden Sporokarp-Bestandsaufnahmen gemacht und Ektomykorrhiza (ECM) Morphotypen dargestellt. Gefasspflanzen wurden in Aufnahmen von Deckungsgraden erfasst. Entlang des Gradienten wurden signifikante Unterschiede in der Gemeinschaftsstruktur der Makrofungi und Gefasspflanzen entdeckt. Die Anzahl der ECM-Arten und deren Sporokarpbildung, insbesondere von Cortinarius spp., nahm in Richtung auf die Emissionsquellen hin ab, wohingegen die Produktion von Fruchtkorpern saprophytischer Pilze in der Nahe der Emissionsquellen zunahm. Acht fruchtkorperbildende Makrofungusarten spiegelten die Unterschiede zwischen den Verschmutzungszonen wider. Die Arten, die in Richtung auf die Verschmutzungsquellen hin abnahmen waren Ektomycorrhiza-Arten (Chroogomphus rutilus, Cortinarius anomalus, C. brunneus, C. gentilis, C. semisanguineus, Suillus variegatus), mit Ausnahme von Cantharelulla umbonata, die als saprophytisch eingestuft wird. Im Gegensatz dazu zeigte sich die Ektomykorrhiza-Art Paxillus involutus als verschmutzungstolerant. Die Diversitat der ECM-Arten war am geringsten in der am starksten verschmutzten Zone, wohingegen die Diversitat an Pflanzenarten in Richtung auf die Verschmutzungsquelle hin zunahm. Es gab zwischen den Zonen weder Unterschiede in der Diversitat der ECM Morphotypen noch in der Diversitat der saprophy-tischen Arten. In der Nahe der Verschmutzungsquellen waren langsam wachsende Pflanzenarten ersetzt worden durch Arten, die typisch fur nahrstoffreichere Walder sind; Krauter und Graser waren mehr abundant, wohingegen Moose in Richtung auf die Verschmutzungsquellen hin abnahmen und Flechten in deren Nahe fehlten. Die beobachteten Unterschiede in den Pilz- und Pflanzengemeinschaften sind vermutlich das Ergebnis von langjahrigen stickstoffvermittelten Veranderungen, und sie bestarken die Hypothese, dass Eintrage von Stickstoff zu einem Verlust von fruchtkorperbildenden ECM-Arten fuhrt.