Compreender o papel da heterogeneidade ambiental em coexistência espécie tem geralmente focada em tipos de heterogeneidade que são extrínsecos à composição de espécies da comunidade. Nós fornecemos novos métodos detalhados para a criação de tratamentos de heterogeneidade do solo utilizando solos sujeitos ao feedback condicionado planta-solo, ou heterogeneidade intrínseca à composição da comunidade.
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Artigo de método
Protocolo experimental para indução-Plant Manipulando heterogeneidade do solo
Neste artigo
Resumo
Resumo
Teoria Coexistência tem tratado muitas vezes heterogeneidade ambiental como sendo independente da composição da comunidade, no entanto feedbacks bióticos, como feedbacks planta-solo (PSF) têm grandes efeitos sobre o desempenho da planta, e criar heterogeneidade ambiental que depende da composição da comunidade. Compreender a importância da PSF para o conjunto da comunidade vegetal exige a compreensão do papel da heterogeneidade no PSF, além de significar efeitos do PSF. Aqui, nós descrevemos um protocolo para manipular induzida solo-planta heterogeneidade. Dois experimentos exemplo são apresentados: (1) um experimento de campo com uma grade de 6-patch de solos para medir as respostas da população de plantas e (2) uma casa de vegetação com solos de 2 de patches para medir as respostas de plantas individuais. Os solos podem ser coletadas a partir da zona de influência da raiz (solos da rizosfera e diretamente adjacente ao rizosfera) de plantas no campo de espécies de plantas e conspecíficas heteroespecíficos. Replicar recolheriões são utilizados para evitar pseudoreplicating amostras de solo. Estes solos são depois colocadas em manchas separadas para tratamentos heterogéneos ou misturado para um tratamento de homogeneização. Cuidados devem ser tomados para garantir que os tratamentos heterogêneos e homogeneizadas experimentar o mesmo grau de revolvimento do solo. As plantas podem então ser colocadas nestes tratamentos de solo para determinar o efeito da indução da planta solo heterogeneidade no desempenho da planta. Demonstramos que induzida por plantas resultados heterogeneidade em termos de resultados diferentes do que o previsto pelos modelos tradicionais de convivência, talvez por causa da natureza dinâmica destes feedbacks. Teoria que incorpora heterogeneidade ambiental influenciada pela comunidade montagem e trabalho empírico adicional é necessária para determinar quando a heterogeneidade intrínseca à comunidade montagem irá resultar em diferentes resultados de montagem em comparação com a heterogeneidade extrínseco para a composição da comunidade.
Introdução
Um dos principais objetivos da ecologia de comunidades é explicar e prever os processos que regem a assembléia da comunidade. No entanto, as comunidades de plantas são freqüentemente mais diversificado do que o previsto pela teoria da coexistência 1, e ecólogos da restauração precisa entender os mecanismos de coexistência para restaurar com êxito diversas comunidades nativas 2. Heterogeneidade ambiental é um mecanismo importante que, teoricamente, pode ajudar a explicar altos níveis de diversidade da comunidade, mas manipulações experimentais de heterogeneidade são freqüentes 3 e focar heterogeneidade abióticos (ex. revista....
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Protocolo
1. Colete Solos de Campo Produzir tratamentos solo heterogéneo e Homogêneos
- Identificar duas espécies de plantas cooccurring em habitats semelhantes e tipos de solo para estudo (por exemplo, Figura 1A). Determinar a quantidade de solo necessária com base na dimensão do adesivo de solo para uso na experiência (por exemplo, um terço a metade da zona da raiz principal das espécies focais, ou volume englobado pela raiz) e o número de entalhes necessários para o experimento (ver Protocolo 2 e 3, a seguir).
- Para Rumex spp. (Figura 1a), use manchas de solo de 10 cm x 10 cm x 18 cm (comprimento ....
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Resultados
Espécies respondeu induzida por plantar a heterogeneidade do solo de diversas maneiras, tanto a população eo nível individual (Figuras 3 e 4), com implicações para o conjunto da comunidade. Para determinar se as populações de plantas respondem a induzida solo-planta heterogeneidade, um experimento de campo foi estabelecido como no Protocolo 2 usando três pares de espécies congêneres. Populações de plantas foram contadas semanalmente durante três meses ea proporção total de sementes plan.......
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Discussão
Induzida solo-planta heterogeneidade é altamente provável em comunidades naturais, porque as plantas têm grandes efeitos e muitas vezes espécie-específicos em seu ambiente do solo e as plantas subsequentes que experimentam que o solo (por exemplo, Petermann et al. 13). No entanto, nossa compreensão do papel deste tipo de heterogeneidade em comunidades de plantas é mínima 10,14. Aqui, apresentamos um método para manipular induzida solo-planta heterogeneidade, o uso do solo a partir.......
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Divulgações
Os autores não têm nada a revelar.
Agradecimentos
Agradecemos Squire Valleevue e Vale cume Fazendas de Case Western Reserve University, incluindo A. Locci, C. Bond, e A. Alldridge, ajuda, que estabelece o jardim comum. J. Hooks, L. Huffman, L. Gonzales, SC Leahy, B. Ochocki, A. Ubiles, C. Yu, X. Zhao, e NM Zimmerman prestou assistência campo. AJB e JHB foram financiados por fundos de inicialização a partir de CWRU para JHBGAD foi apoiado por um Programas de Verão em bolsa de Iniciação Científica CWRU financiados pelo Instituto Médico Howard Hughes. Este trabalho também foi apoiado pelo financiamento da National Science Foundation para JHB (DEB 1250170).
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Pá(s) | Qualquer | NA | É útil ter pelo menos duas pás, uma para cada espécie de origem do solo. |
| Espátula(s) | Qualquer | NA | É necessário ter pelo menos duas espátulas de tamanho idêntico, uma para cada espécie de origem do solo. |
| Luvas | Qualquer | NA | Gardening |
| Alvejante diluído | Qualquer | NA | Usamos uma concentração de ~ 1:10 de alvejante doméstico (contendo 5-10% de NaClO) para regar para esterilizar todos os equipamentos entre as coletas de solo. |
| Grade(s) de plástico | NA | CUSTOM. Usamos folhas de plástico da construção das paredes da estufa para criar a grade usada no experimento de campo. No entanto, qualquer plástico rígido que possa ser manipulado pode ser usado. É útil ter três grades para produzir tratamentos heterogêneos recíprocos e um tratamento homogêneo sem a necessidade de esterilizar entre cada unidade experimental. | |
| Divisórias de plástico | Qualquer | NA | CUSTOM. Usamos folhas rígidas de plástico, cortadas para caber na largura mínima do vaso, de modo que possam deslizar até o fundo do vaso para o experimento em estufa. É útil ter pelo menos dois divisores, um para tratamentos heterogêneos e outro para tratamentos homogêneos, se os investigadores quiserem randomizar a ordem em que as unidades experimentais dentro de um bloco são preenchidas sem a necessidade de esterilizar o divisor entre cada unidade experimental. |
| Baldes ou carrinhos de mão | Qualquer | NA | Qualquer recipiente para transporte de solos. |
| Sementes | Qualquer | NA | Coletamos sementes no campo manualmente. As sementes também podem ser encomendadas a fornecedores de horticultura, se apropriado. |
| Palitos de dente de plástico | Soodhalter Plastics, Inc. | 805KP | Plantamos sementes individuais coladas em palito no experimento de campo para facilitar o monitoramento da germinação e sobrevivência dos indivíduos. |
| Cola solúvel em água | Elmer's | Elmer's Glue-all | Qualquer cola solúvel em água pode ser usada para aderir sementes a palitos de dente de plástico. |
| Vasos | Qualquer | tamanho de vaso NA dependerá das plantas experimentais usadas e do número de manchas de solo desejadas (por exemplo 2 ou 6). | |
| Areia | Qualquer | NA | Areia grossa pode ser misturada com solos de campo para melhorar a drenagem em vasos. |
| Fita de laboratório | Qualquer | NA | pode ser usada para rotular equipamentos usados no manuseio de solos com a espécie de origem. |
| Bandeiras de alfinetes | Qualquer | de NA | pode ser usada para identificar indivíduos no campo antes da coleta do solo. |
| Tecido de paisagem | Qualquer | de | paisagem NA pode ser usado no campo para minimizar o crescimento de plantas fora das parcelas experimentais. |
Referências
- Agrawal, A. A., et al. Filling key gaps in population and community ecology. Front. Ecol. Environ. 5, 145-152 (2007).
- Suding, K. N. Toward an era of restoration in ecology: successes, failures, and opportunities ahead. Ann. Rev. Ecol....
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Reimpressões e permissões
