Protocolo Experimental para la inducida por la planta Manipulación de la heterogeneidad del suelo

Uno de los objetivos principales de la ecología de la comunidad es para explicar y predecir los procesos que rigen la asamblea comunitaria. Sin embargo, las comunidades de plantas son con frecuencia más diversa de lo predicho por la teoría de la convivencia ^1, y los ecologistas de restauración tienen que entender los mecanismos de coexistencia para restaurar con éxito diversas comunidades nativas ^2. La heterogeneidad ambiental es un mecanismo teóricamente importante que puede ayudar a explicar los altos niveles de diversidad de la comunidad, pero las manipulaciones experimentales de la heterogeneidad son infrecuentes ³ ​​y se centran en la heterogeneidad abiótica (por ejemplo, revisado en Lundholm ^4). Teoría que incorpore la heterogeneidad generalmente asume que la heterogeneidad es extrínseca a la comunidad montaje. Heterogeneidad extrínseca se rige por factores como la tipología del paisaje, que son independientes de la composición de la comunidad. Heterogeneidad extrínseca puede dar lugar a la convivencia a través del lugar de partición (reviese casaron en Melbourne et al. ^3, por ejemplo Pacala y Tilman ⁵ y Chesson ^6). Sin embargo, gran parte de la heterogeneidad ambiental pertinente a las comunidades de plantas pueden ser intrínsecas a la comunidad, el desarrollo ya que la comunidad se reúne y en función de la identidad de la especie en la comunidad. Heterogeneidad intrínseca puede ser resultado de evaluaciones bióticos, que pueden conducir a la coexistencia través de la frecuencia-dependencia negativa (por ejemplo, Bever et al. ^7). Aquí se describe un nuevo método para la manipulación de la heterogeneidad del suelo inducida por la planta, un tipo de heterogeneidad del suelo que es intrínseca a la comunidad y surge de evaluaciones planta-suelo.

Evaluaciones planta-suelo (PSF) se producen cuando las plantas influir en la estructura del suelo, la química o la biota de una manera que afecta el rendimiento de plantas subsiguiente en ese suelo, y PSF tener grandes efectos en el rendimiento promedio de las plantas en las comunidades de plantas nativas ⁸. Estudios de PSF típicamente han recogido ya sea suelos del campo o suelos acondicionado experimentalmente, a continuación, se le preguntó cómo las plantas realizan en el suelo en relación con la misma especie heteroespecíficos o esterilizada del suelo ^9. Si las plantas se desempeñan mejor en el suelo conspecific relativa para hacer referencia a los suelos, a continuación, PSF son positivos, mientras que si las plantas se desempeñan mejor en los suelos de referencia, PSF son negativos. PSF negativo recíproco puede conducir a la convivencia dependiente de la frecuencia entre las especies ^7. Mientras que los efectos medios de fibras discontinuas de poliéster son bien caracterizados ^8, los efectos de la heterogeneidad espacial en fibras discontinuas de poliéster, son poco conocidos ^10.

Debido PSF ocurren en la escala de las plantas individuales y ⁷ porque las plantas son a menudo no aleatoriamente distribuidos en el espacio y el tiempo, PSF es probable que conduzcan a la heterogeneidad del suelo, lo que llamamos suelo heterogeneidad inducida por planta. A diferencia de muchas otras formas de heterogeneidad (por ejemplo, la topología de paisaje), este heterogeneitY es intrínseca a la comunidad de montaje y por lo tanto puede influir en asamblea de la comunidad de manera diferente que las formas más extrínsecas de heterogeneidad. Con el fin de comprender la influencia de esta forma de la heterogeneidad en el rendimiento de plantas y la convivencia, necesitamos métodos experimentales que manipulan suelo heterogeneidad inducida por planta. Aquí, se demuestra un método de este tipo, que utiliza los suelos condicionadas por dos especies para crear un tratamiento heterogénea con parches separados de dos orígenes de suelo y un tratamiento homogéneo, que es una mezcla de los dos orígenes de suelo. Esta mezcla del suelo podría representar al menos dos escenarios plausibles en el campo: (1) las perturbaciones (por ejemplo, roedores, la agricultura) que mezcla los suelos de diferentes orígenes o (2) plantas de dos especies que crecen en las proximidades, de tal manera que sus zonas de influencia de la raíz entremezclan y homogeneizar.

Se presentan dos experimentos de ejemplo que utiliza el suelo heterogeneidad inducida por planta para responder a las preguntas clave a diferentes nivels de organización ecológica: (1) ¿responden las poblaciones de plantas para plantar inducido por la heterogeneidad del suelo? y (2) ¿responden las plantas individuales de suelo heterogeneidad inducida por la planta? Se describe un experimento de campo con 6 parches de suelo para hacer frente a la primera pregunta y un experimento en invernadero utilizando 2 parches de suelo para hacer frente a la segunda pregunta. La cuantificación de la población y las respuestas de cada instalación a la heterogeneidad del suelo es esencial para la comprensión de cómo el montaje influencias heterogeneidad comunidad.