Lucia Pole

Obrana će se održati u:

PETAK, 22. svibanj 2026. godine u 10.00 sati

u dvorani 225, Kemijski odsjek, Horvatovac 102a, Zagreb

Disertacija nosi naslov:

Microbial communities as potential predictors of forest soil health in the Mediterranean region of Croatia

Mikrobne zajednice kao potencijalni pokazatelji zdravlja šumskog tla u Mediteranskoj regiji Hrvatske

Povjerenstvo za obranu imenovano je u sastavu:

dr. sc. Olga Malev, znan. suradnica, Institut Ruđer Bošković, Zagreb

izv. prof. dr. sc. Nataša Hulak, Agronomski fakultet, Zagreb

izv. prof. dr. sc. Petar Žutinić, Prirodoslovno-matematički fakultet, Zagreb

Zamjena: prof. dr. sc. Antun Alegro, red. prof. u trajnom izboru, Prirodoslovno-matematički fakultet, Zagreb

Mentori:

dr. sc. Armin Mešić, znan. savjetnik, Institut Ruđer Bošković, Zagreb

dr. sc. Tijana Martinović, znan. suradnica, Institut za mikrobiologiju Češke akademije znanosti

Summary:

Microbial communities as potential predictors of forest soil health in the Mediterranean region of Croatia

Soil microbial communities play an important role in ecosystem functioning, including nutrient cycling and organic matter decomposition. However, a comprehensive understanding of soil microbial communities in Mediterranean forest ecosystems remains lacking. This study investigated drivers of soil microbial community diversity and composition in protected Mediterranean forests in Croatia and evaluated microbial communities as predictors of soil health across mainland and island sites. Soil bacterial and fungal communities were characterised using Illumina sequencing (16S rRNA, ITS2), and analyses of soil physical and chemical properties, enzyme activities, and microbial biomass were conducted. Results showed that spatial structuring consistently emerged as the strongest driver of both fungal and bacterial communities, whereas the dominant vegetation effect was pronounced for ectomycorrhizal (EcM) fungi. Island size did not consistently predict diversity, and geographic distance showed an unexpected positive relationship with fungal richness. Almost complete loss of EcM fungi was observed with increasing distance from the mainland, accompanied by increased plant pathogen abundance on more isolated islands. The abiotic soil health index was calculated from soil physical and chemical properties measured in this study and used for soil health prediction. Enzyme activities and bacterial community composition were the strongest predictors, while anthropogenic disturbance likely influenced soil health indirectly by restructuring microbial communities. This study indicates that microbial communities can serve as reliable predictors of soil health, with implications for conservation management and soil monitoring in the studied Mediterranean ecosystems.

SAŽETAK

Mikrobne zajednice kao potencijalni pokazatelji zdravlja šumskog tla u Mediteranskoj regiji Hrvatske

Mikrobne zajednice u tlu imaju važnu ulogu u funkcioniranju ekosustava, uključujući kruženje hranjivih tvari i razgradnju organske tvari. Međutim, sveobuhvatno poznavanje mikrobnih zajednica tla u mediteranskim šumskim ekosustavima je nedovoljno istraženo. U ovom istraživanju analizirani su različiti čimbenici koji utječu na raznolikost i strukturu mikrobnih zajednica u tlima mediteranskih šuma u Hrvatskoj te njihov potencijal kao pokazatelja zdravlja tla. Zajednice bakterija i gljiva analizirane su sekvenciranjem na Illumina platformi (16S rRNA and ITS2), a tlo različitim fizikalnim i kemijskim svojstvima. Uz to procijenjena je mikrobna enzimatska aktivnost i mikrobna biomasa. Rezultati su pokazali da na strukturu i raznolikost mikrobnih zajednica najviše utječu prostorne promjene, dok je na ektomikorizne gljive prevladavo utjecaj dominatne vegetacije. Utjecaj veličine otoka nije bio značajan za mikrobnu raznolikost, dok je geografska udaljenost među otocima pokazala neočekivan pozitivan utjecaj na bogatstvo vrsta gljiva. Uočen je gotovo potpuni gubitak ektomikroznih gljiva s povećanjem udaljenosti od kopna, istovremeno popraćen s porastom biljnih patogena na izoliranim otocima. Abiotski indeks zdravlja tla izračunat je na temelju izmjerenih fizikalnih i kemijskih svojstava tla u ovom istraživanju. Mikrobna enzimatska aktivnost i sastav bakterijskih zajednica pokazali su se kao najvažniji pokazatelji zdravlja tla u prediktivnim modelima, dok je ljudsko djelovanje neizravno utjecalo na zdravlje tla kroz restrukturiranje mikrobnih zajednica. Ovo istraživanje ukazuje na to da mikrobne zajednice mogu biti pouzdani pokazatelji zdravlja tla, s implikacijama za gospodarenje i očuvanje istraživanih mediteranskih ekosustava, kao i za monitoring tla.