LAND USE EFFECT ON PLANT SPECIES DIVERSITY AND SOIL MICROBIAL BIOMASS CARBON IN ALETA CHUKO OF SIDAMA REGION, ETHIOPIA | EFECTO DEL USO DE LA TIERRA SOBRE LA DIVERSIDAD DE ESPECIES DE PLANTAS Y EL CARBONO DE LA BIOMASA MICROBIANA DEL SUELO EN ALETA CHUKO DE LA REGIÓN DE SIDAMA, ETIOPÍA

Inglés. Background. There was a widespread conversion of species-diverse traditional agroforestry to monoculture land uses in Aleta Chuko, Ethiopia, particularly since 1990. However, the effect of such land use change on plant species diversity and soil microbial biomass in agroecosystems was not investigated. Objective. To investigate the effect of land use (LU) on plant species diversity and soil microbial biomass carbon (MBC), determine association between plant species diversity and MBC in Aleta Chuko district. Methodology. Three LU systems, namely, Coffee-Enset Agroforestry (CEA), Eucalyptus Woodlot (EW), and Chat Mono-cropping (CM), were aligned in three transect lines based on a spatial analog design; four (4) plots were used for each LU from individual transects, for a total of 36 plots (12 plot per LU), and then 108 soil samples were taken from three diagonal pits within 20 × 20 m, which was also used for species diversity assessment. The soil MBC was extracted via chloroform fumigation extraction and analyzed at plot level. Results. A total of 37, 16, and 8 plant species were recorded in the CEA, EW, and CM treatments, respectively. The Shannon diversity indices were 2.40, 0.40, and 0.03 for CEA, EW, and CM, respectively. Jaccard’s index indicated negligible similarity (0.15) among the three LUs. However, consistent similarity was observed between transects within each LU, with higher similarity (0.75) recorded for CEA among transects. MBC was 586.3, 298.2 and 313.8 µg g-1 soil in the CEA, CM and EW soils, respectively. MBC in CEA was significantly greater than that in the other two LUs, but there was no significant difference between CM and EW (p < 0.05). There was a strong positive correlation (r = 0.854) between MBC and plant richness. Implication. The strong positive association between MBC and plant diversity implies that decline in plant diversity result in associated degradation of MBC that impede the sustainability of agroecosystems. Conclusion. The expansion of monoculture has weakened plant diversity and soil microbial biomass carbon in agroecosystems. Further study on the plant species-specific association of microbial biomass is needed.

Español; castellano. Antecedentes. En Aleta, Chuko, Ethiopia, existió una conversión generalizada de agrosilvicultura tradicional con diversas especies a un uso de la tierra como monocultivo, particularmente desde 1990. Sin embargo, no se investigó el efecto de dicho cambio de uso de la tierra en la diversidad de especies de plantas y la biomasa microbiana del suelo en los agroecosistemas. Objetivo. Investigar el efecto del uso de la tierra (LU) sobre la diversidad de especies de plantas y el carbono de la biomasa microbiana del suelo (CBM), determinar la asociación entre la diversidad de especies de plantas y el CBM en el distrito de Aleta Chuko. Metodología. Tres sistemas LU, a saber, Agroforestería Coffee-Enset (CEA), Eucalyptus Woodlot (EW) y Chat Monocultivo (CM), se establecieron en tres líneas de transecto basadas en un diseño espacial analógico; Se usaron cuatro (4) parcelas para cada LU de los transectos individuales, para un total de 36 parcelas (12 parcelas por LU), y luego se tomaron 108 muestras de suelo de tres pozos diagonales dentro de 20 × 20 m, que también se usaron para evaluación de la diversidad de especies. El CBM del suelo se extrajo mediante fumigación con cloroformo y se analizó a nivel de parcela. Resultados. Se registraron un total de 37, 16 y 8 especies de plantas en los tratamientos CEA, EW y CM, respectivamente. Los índices de diversidad de Shannon fueron 2.40, 0.40 y 0.03 para CEA, EW y CM, respectivamente. El índice de Jaccard indicó una similitud insignificante (0.15) entre las tres LU. Sin embargo, se observó una similitud constante entre los transectos dentro de cada LU, con una mayor similitud (0.75) registrada para CEA entre los transectos. El CBM fue de 586.3, 298.2 y 313.8 µg g-1 de suelo en los suelos CEA, CM y EW, respectivamente. El CBM en CEA fue significativamente mayor que en las otras dos LU, pero no hubo diferencias significativas entre CM y EW (p <0.05). Se encontró fuerte correlación positiva (r = 0.854) entre el CBM y la riqueza de plantas. Implicación. La fuerte asociación positiva entre el CBM y la diversidad de plantas implica que la disminución de la diversidad de plantas da como resultado una degradación asociada del CBM que impide la sostenibilidad de los agroecosistemas. Conclusión. La expansión de monocultivos ha debilitado la diversidad de plantas y el carbono de la biomasa microbiana del suelo en los agroecosistemas. Se necesitan más estudios sobre la asociación de la biomasa microbiana específica a las especies de plantas.