Linden tree (Tilia vulgaris Hayne) decline in urban environment

Trees growing in urban environment undergo a large number of threats and stresses that often translate into decline. At root level decline is associated with a significant change in the ectomycorrhizal (ECM) community composition which can be strongly influenced by abiotic and biotic factors. Studies on the subject regarding urban trees are so far lacking. At crown level, the first and non specific symptoms of decline are crown transparency and leaf yellowing. The latter is linked to foliar chlorophyll and nitrogen content that can be useful and objective diagnostic indicators of the health and physiological performance of a plant. The present study inquired into decline expressions in mature linden trees rooted in urban environment. To verify if ECM community in urban linden trees (Tilia vulgaris Hayne) is affected by environment features, 16 mature linden trees located in the city of Padova (northern Italy) and representing two visually assessed decline classes (moderately and severely declining) were selected and studied. The community of the ectomycorrhizal fungi was explored and ECM fungi were identified by morphotyping and molecular analysis. The analysis of the ECM community composition in relation to the main soil features, site location and tree decline class revealed that the ECM community structure was strongly connected with the environmental variables. A few fungal species were significantly associated to specific soil properties. A second study evaluated an hand held chlorophyll meter (Minolta Chlorophyll Meter SPAD-502) as a diagnostic tool for linden trees health. Further to the detection of the best sampling point position in the mature trees crown, significant regression equations were established between both foliar N and Chl contents, obtained by chemicals analyses, and SPAD values. SPAD meter resulted to be an effective tool for quickly assessing foliar N and Chl, and consequently health status, in mature linden tree in urban environment. Besides, the ECM community was investigated in order to verify whether its variability could be associated to variations in foliar chlorophyll content and in tree decline. The study demonstrated that both foliar Chl content and decline classes had influence on the ECM community structure. These results can help in understanding the associations between ECM community structure and photosynthetic efficiency and they highlight the importance of the belowground environment for urban trees.

In ambiente urbano gli alberi vengono sottoposti a molteplici fattori di disturbo e di stress che possono portare al loro deperimento. A livello radicale il deperimento dell’albero si associa spesso ad importanti variazioni della composizione della comunità ectomicorrizica (ECM) che viene pesantemente influenzata da fattori biotici e abiotici. Fino ad oggi non sono noti studi che abbiano trattato tale argomento in ambiente urbano. A livello della chioma, i primi sintomi aspecifici del deperimento sono la trasparenza e l’ingiallimento delle foglie. Quest’ultimo è associato ai contenuti fogliari di clorofilla e di azoto, utili e oggettivi indicatori diagnostici della salute della pianta e della sua performance fisiologica. Con questo studio si è voluta indagare la condizione di deperimento di piante mature di tiglio intermedio (Tilia vulgaris Hayne) in ambiente urbano. Sedici tigli adulti situati nella città di Padova e rappresentanti due classi di deperimento (lievemente e gravemente deperente) sono stati selezionati e studiati al fine di verificare se la comunità ECM dei loro apparati radicali fosse influenzata da fattori ambientali. I funghi appartenenti alla comunità ECM sono stati descritti ed identificati tramite analisi morfologiche e molecolari. In seguito si è analizzata la composizione della comunità ECM in relazione ai diversi siti di impianto, alla classe di deperimento ed alle principali caratteristiche del suolo. La struttura della comunità è risultata fortemente connessa alle variabili ambientali, ed alcune specie fungine sono risultate significativamente associate a specifiche caratteristiche del suolo. La seconda parte dello studio è stata dedicata alla valutazione di un misuratore portatile di clorofilla (Minolta Chlorophyll Meter SPAD-502) per la diagnosi dello stato di salute dei tigli. Trattandosi di piante adulte e quindi di notevole altezza, si è dapprima identificato il punto ottimale di campionamento e sono quindi state individuate le equazioni di regressione utili a spiegare la relazione tra i contenuti fogliari di clorofilla ed azoto (quantificati tramite tradizionali analisi chimiche) ed i valori di SPAD. E’ stato inoltre condotta un’ulteriore analisi della comunità ECM per verificare se la sua variabilità possa essere associata a variazioni del contenuto fogliare di clorofilla e del grado di deperimento dell’albero. L’indagine ha dimostrato che sia la clorofilla fogliare che la classe di deperimento influenzano la struttura della comunità ECM. I risultati ottenuti possono essere d’aiuto nella comprensione delle associazioni tra la struttura della comunità ectomicorrizica e l’efficienza fotosintetica ed evidenziano l’importanza che l’ambiente sotterraneo riveste per gli alberi in città.