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Environment

छेड़छाड़ संयंत्र प्रेरित मिट्टी विविधता के लिए प्रयोगात्मक प्रोटोकॉल

Published: March 13, 2014 doi: 10.3791/51580

Summary

प्रजातियों सह - अस्तित्व में पर्यावरण विविधता की भूमिका को समझना आम तौर पर समुदाय की जाति की संरचना करने के लिए बाह्य हैं कि विविधता के प्रकार पर ध्यान केंद्रित किया है. हम संयंत्र मिट्टी प्रतिक्रिया कंडीशनिंग, या समुदाय की संरचना करने के लिए आंतरिक विविधता के अधीन मिट्टी का उपयोग कर मिट्टी विविधता उपचार बनाने के लिए उपन्यास विस्तृत तरीके प्रदान.

Abstract

हालांकि इस तरह के संयंत्र मिट्टी प्रतिपुष्टि (पीएसएफ) के रूप में जैविक फीडबैक संयंत्र प्रदर्शन पर बड़ा प्रभाव है, और समुदाय संरचना पर निर्भर करता है कि पर्यावरण विविधता बनाने, सह - अस्तित्व के सिद्धांत अक्सर समुदाय रचना के स्वतंत्र होने के रूप में पर्यावरण विविधता का इलाज किया गया. संयंत्र समुदाय विधानसभा के लिए पीएसएफ के महत्व को समझना पीएसएफ प्रभाव मतलब के अलावा पीएसएफ में विविधता की भूमिका की समझ जरूरी है. यहाँ, हम संयंत्र प्रेरित मिट्टी विविधता से छेड़छाड़ के लिए एक प्रोटोकॉल का वर्णन. दो उदाहरण प्रयोगों प्रस्तुत कर रहे हैं: संयंत्र आबादी प्रतिक्रियाओं को मापने के लिए और (2) 2 पैच मिट्टी के साथ एक ग्रीनहाउस प्रयोग व्यक्तिगत संयंत्र प्रतिक्रियाओं को मापने के लिए मिट्टी का एक 6 पैच ग्रिड के साथ (1) एक क्षेत्र प्रयोग. मिट्टी जड़ प्रभाव (rhizosphere से मिट्टी और rhizosphere को सीधे आसन्न) सजातीय और heterospecific प्रजातियों के पौधे से क्षेत्र में पौधों की के क्षेत्र से एकत्र किया जा सकता है. इकट्ठा दोहरानेआयनों मिट्टी के नमूने pseudoreplicating से बचने के लिए किया जाता है. ये मिट्टी तो एक homogenized उपचार के लिए विषम उपचार या मिश्रित के लिए अलग पैच में रखा जाता है. केयर विषम और homogenized उपचार मिट्टी अशांति का एक ही डिग्री अनुभव है कि यह सुनिश्चित करने के लिए लिया जाना चाहिए. पौधे तो संयंत्र प्रदर्शन पर संयंत्र प्रेरित मिट्टी विविधता के प्रभाव को निर्धारित करने के लिए इन मिट्टी के उपचार में रखा जा सकता है. हम शायद क्योंकि इन प्रतिपुष्टि की गतिशील प्रकृति के पारंपरिक सह - अस्तित्व मॉडल ने भविष्यवाणी की तुलना में अलग परिणामों में है कि संयंत्र प्रेरित विविधता परिणाम, प्रदर्शित करता है. संयोजन समुदाय और अतिरिक्त अनुभवजन्य काम से प्रभावित पर्यावरणीय विविधता को शामिल किया गया है कि सिद्धांत संयोजन समुदाय को आंतरिक विविधता समुदाय संरचना करने के लिए विविधता बाह्य साथ तुलना में अलग विधानसभा के परिणामों में परिणाम होगा जब निर्धारित करने की जरूरत है.

Introduction

समुदाय पारिस्थितिकी के प्राथमिक लक्ष्यों में से एक समुदाय विधानसभा शासी प्रक्रियाओं को समझाने और भविष्यवाणी करने के लिए है. हालांकि, संयंत्र समुदायों अक्सर सह - अस्तित्व के सिद्धांत 1 ने भविष्यवाणी की तुलना में अधिक विविधता होती है, और बहाली ecologists सफलतापूर्वक विविध मूल निवासी समुदायों 2 बहाल करने के लिए सह - अस्तित्व तंत्र को समझने की जरूरत है. पर्यावरण विविधता समुदाय विविधता के उच्च स्तर को समझाने में सहायता कर सकते हैं कि एक सैद्धांतिक रूप से महत्वपूर्ण तंत्र है, लेकिन विविधता की प्रयोगात्मक जोड़तोड़ 3 निराला रहे हैं और (जैसे Lundholm 4 में समीक्षा) अजैव विविधता पर ध्यान केंद्रित. विविधता को शामिल किया गया है कि सिद्धांत को आम तौर पर विविधता संयोजन समुदाय के लिए बाह्य है कि मानता है. बाह्य विविधता समुदाय संरचना से सम्बंधित नहीं हैं जो इस तरह के परिदृश्य typology जैसे कारकों, द्वारा नियंत्रित होता है. बाह्य विविधता आला विभाजन (Revie के माध्यम से सह - अस्तित्व में परिणाम कर सकते हैंमेलबोर्न एट अल. 3, जैसे Pacala और टिलमैन 5 और Chesson 6) में शादी. हालांकि, संयंत्र समुदायों के लिए प्रासंगिक पर्यावरण विविधता के बहुत समुदाय assembles के रूप में विकसित करने और समुदाय में प्रजातियों की पहचान के आधार पर, समुदाय के लिए आंतरिक हो सकता है. आंतरिक विविधता नकारात्मक आवृत्ति निर्भरता (जैसे Bever एट अल. 7) के माध्यम से सह - अस्तित्व के लिए नेतृत्व कर सकते हैं जो जैविक फीडबैक, से परिणाम कर सकते हैं. यहाँ, हम संयंत्र प्रेरित मिट्टी विविधता, समुदाय के लिए आंतरिक है और संयंत्र मिट्टी प्रतिपुष्टि से उठता है कि मिट्टी विविधता का एक प्रकार से छेड़छाड़ के लिए एक उपन्यास विधि का वर्णन.

पौधों कि मिट्टी में बाद में संयंत्र प्रदर्शन को प्रभावित करता है एक तरह से मिट्टी की संरचना, रसायन विज्ञान, या बायोटा प्रभाव है, और पीएसएफ देशी संयंत्र समुदायों 8 में संयंत्र प्रदर्शन पर बड़े मतलब प्रभाव है जब संयंत्र मिट्टी प्रतिपुष्टि (पीएसएफ) होते हैं. पीएसएफ का अध्ययन आमतौर पर या तो प्रयोगात्मक क्षेत्र से मिट्टी या वातानुकूलित मिट्टी एकत्र किया है, तो पौधों मिट्टी 9 heterospecific या निष्फल करने के लिए सजातीय मिट्टी सापेक्ष में कैसा प्रदर्शन पूछा. पौधों मिट्टी संदर्भ के लिए सजातीय मिट्टी सापेक्ष में बेहतर प्रदर्शन करते हैं पौधों संदर्भ मिट्टी में बेहतर प्रदर्शन करते हैं, पीएसएफ नकारात्मक रहे हैं, तो पीएसएफ, सकारात्मक रहे हैं. पारस्परिक नकारात्मक पीएसएफ प्रजातियों के बीच 7 आवृत्ति पर निर्भर सह - अस्तित्व के लिए नेतृत्व कर सकते हैं. पीएसएफ का मतलब प्रभाव 8 अच्छी तरह से विशेषता हैं, पीएसएफ में स्थानिक विविधता का प्रभाव खराब 10 से समझ रहे हैं.

पौधों अक्सर nonrandomly स्थान और समय में वितरित कर रहे हैं क्योंकि पीएसएफ व्यक्तिगत पौधों 7 के पैमाने पर होते हैं और क्योंकि, पीएसएफ हम संयंत्र प्रेरित मिट्टी विविधता जो फोन मिट्टी विविधता के लिए नेतृत्व की संभावना है. विविधता के कई अन्य रूपों (जैसे परिदृश्य टोपोलॉजी) के विपरीत, इस heterogeneitY संयोजन समुदाय के लिए आंतरिक है और इस प्रकार अलग ढंग से विविधता का अधिक बाह्य रूपों की तुलना में समुदाय विधानसभा प्रभावित कर सकते हैं. संयंत्र प्रदर्शन और सह - अस्तित्व पर विविधता के इस फार्म के प्रभाव को समझने के लिए, हम संयंत्र प्रेरित मिट्टी विविधता में हेरफेर कि प्रयोगात्मक तरीकों की जरूरत है. यहाँ, हम दो मिट्टी मूल और दो मिट्टी मूल के एक मिश्रण है, जो एक सजातीय उपचार, से अलग पैच के साथ एक विषम उपचार बनाने के लिए दो प्रजातियों से वातानुकूलित मिट्टी का उपयोग करता है जो इस तरह के एक तरीका है, प्रदर्शित करता है. इस मिट्टी मिश्रण क्षेत्र में कम से कम दो प्रशंसनीय परिदृश्यों का प्रतिनिधित्व कर सकता: अलग मूल की मिट्टी या पास में बढ़ रही दो प्रजातियों में से (2) पौधों, घोला जा सकता है जो (1) अशांति (जैसे कृंतक, कृषि) ऐसा है कि जड़ प्रभाव से उनके क्षेत्रों मिलाना और homogenize.

हम अलग अलग छुट्टी पर महत्वपूर्ण सवालों के जवाब देने के लिए संयंत्र प्रेरित मिट्टी विविधता का उपयोग करने वाले दो उदाहरण प्रयोगों पेशपारिस्थितिक संगठन के लोकसभा: (1) संयंत्र आबादी मिट्टी विविधता संयंत्र प्रेरित पर क्या प्रतिक्रिया है? और (2) व्यक्तिगत पौधों संयंत्र प्रेरित मिट्टी विविधता पर क्या प्रतिक्रिया है? हम दूसरा सवाल का पता करने के लिए 2 मिट्टी पैच का उपयोग कर पहला सवाल और एक ग्रीन हाउस प्रयोग को संबोधित करने के लिए 6 मिट्टी पैच का उपयोग कर एक क्षेत्र प्रयोग का वर्णन है. जनसंख्या और मिट्टी विविधता के लिए व्यक्तिगत संयंत्र प्रतिक्रियाओं दोनों बढ़ाता कैसे विविधता प्रभावों समुदाय विधानसभा को समझने के लिए आवश्यक है.

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Protocol

1. विषम और सजातीय मृदा उपचार उत्पादन करने के लिए फील्ड मिट्टी लीजिए

  1. अध्ययन के लिए इसी तरह के निवास और मिट्टी के प्रकार में दो cooccurring प्रजातियों के पौधे (जैसे चित्रा 1 ए) को पहचानें. की राशि का निर्धारण मिट्टी प्रयोग (फोकल प्रजाति 'प्राथमिक जड़ क्षेत्र, या जड़ गेंद से घेर लिया मात्रा का आधा करने के लिए जैसे एक तिहाई) और प्रयोग के लिए आवश्यक पैच की संख्या में उपयोग करने के लिए मिट्टी पैच आकार के आधार पर की जरूरत (नीचे, प्रोटोकॉल 2 और 3 देखें).
    1. Rumex एसपीपी के लिए. (चित्रा 1 ए), 10 सेमी की मिट्टी पैच का उपयोग x 10 सेमी x 18 सेमी गहराई तक संयंत्र के आधार से 10 सेमी की त्रिज्या लगभग जड़ क्षेत्र के लिए 18 सेमी (लम्बाई x चौड़ाई x गहराई) (यह परिभाषित क्षेत्र की से 5655 3 सेमी मिट्टी एक व्यक्ति संयंत्र के लिए रूट प्रभाव 1,800 3 सेमी) के 3 मिट्टी पैच पैदावार.
  2. दो फोकल प्रजाति के वयस्क व्यक्तियों का पता लगाने के लिए सर्वेक्षण क्षेत्र साइट. व्यक्तियों जिसका Roo से बचेंटी जोन संभावना अन्य फोकल प्रजातियों (जैसे Rumex व्यक्तियों अन्य प्रजातियों में से 0.25 मीटर के दायरे में स्थित) के साथ overlaps. पिन झंडे के साथ मिट्टी के लिए आवश्यक राशि प्राप्त करने के लिए आवश्यक व्यक्तियों की संख्या निशान.
    1. मार्क 20 बेतरतीब ढंग से प्रत्येक Rumex एसपीपी के व्यक्तियों को चुना. प्रत्येक (नीचे प्रोटोकॉल 2, के रूप में) प्रत्येक फोकल प्रजातियों से 3 मिट्टी पैच की आवश्यकता है कि 20 प्रयोगात्मक इकाइयों (2 प्रजातियों एक्स 2 मिट्टी उपचार एक्स 5 प्रतिकृति) के लिए.
  3. सभी मिट्टी के कणों को निकालने के लिए एक लगभग 1:10 ब्लीच का मिश्रण (5-10% NaClO) और पानी के साथ मिट्टी का संग्रह उपकरण (फावड़ियों, दस्ताने, कंटेनर परिवहन) जीवाणुरहित. मिट्टी बायोटा पर ब्लीच प्रभाव से बचने के लिए उपयोग करने से पहले सूखे उपकरण. जिसका मिट्टी इसे एकत्रित करेगा या परिवहन पार संदूषण (जैसे लेबल प्रजाति एक के लिए एक फावड़ा और प्रजातियों के हजारों के लिए एक दूसरे फावड़ा) से बचने के लिए फोकल प्रजातियों इंगित करने के लिए प्रयोगशाला टेप के साथ उपकरण का एक टुकड़ा लेबल.
  4. मौसम और मिट्टी कब्जा जाँचेंहाल ही में तेज़ी घटनाओं के लिए मिट्टी संग्रह की शुरुआत से पहले माहौल. भी (मैला या पूरी तरह से संतृप्त) गीला या मिट्टी संघनन कम करने के लिए एक तेज़ी घटना के दौरान मिट्टी एकत्रित कर रहे हैं कि मिट्टी एकत्रित करने से बचें. जड़ों से मिट्टी को अलग करने में सहायता करने के लिए (बहुत कठिन और मुश्किल में एक फावड़ा डालने के लिए) भी सूख रहे हैं कि मिट्टी एकत्रित करने से बचें.
  5. Pseudoreplication (जैसे बाद में प्रयोगात्मक replicates भर में मिलाया जा रहा है एक दुर्लभ रोगज़नक़ युक्त एक भी मिट्टी नमूना) से बचने के लिए दोहराने के बैचों में दो फोकल प्रजातियों के रूप में चिह्नित व्यक्तियों से क्षेत्र मिट्टी ले लीजिए.
    1. प्रजाति एक उचित लेबल बाँझ फावड़ा के साथ (1.1 कदम के रूप में परिभाषित), उचित लेबल बाँझ दस्ताने के साथ मिट्टी से दिखाई मोटे जड़ों को हटाने, और उचित लेबल में मिट्टी जगह से एक व्यक्ति की पूरी जड़ क्षेत्र खोदो बाँझ परिवहन कंटेनर (जैसे बाल्टी). प्रत्येक ब्लॉक में 4 प्रयोगात्मक इकाइयों और 1 व्यक्ति संयंत्र के साथ एक प्रयोग के लिए(धारा 1.2.1 के रूप में) 1 प्रयोगात्मक इकाई के लिए पर्याप्त मिट्टी उपलब्ध कराने के जड़ क्षेत्र, प्रजातियों ए के 3 अतिरिक्त व्यक्तियों के लिए इस प्रक्रिया को दोहराने
    2. प्रजातियों बी के लिए दोहराएँ धारा 1.5.1
    3. प्रयोगात्मक साइट के लिए दोनों प्रजातियों से नकल मिट्टी संग्रह परिवहन. एक ब्लॉक प्रत्येक उपचार संयोजन से एक प्रयोगात्मक इकाई (यानी प्रत्येक प्रजाति एक्स प्रत्येक मिट्टी उपचार) होता है जहां, (नीचे, प्रोटोकॉल 2 या 3 के रूप में) प्रयोग के ब्लॉक 1 के लिए प्रयोगात्मक इकाइयों में मिट्टी रखें.
    4. धारा 1.5.3 दोहराएँ.
    5. प्रयोग में शेष ब्लॉकों के लिए धारा 1.5.1-1.5.4 दोहराएँ. कम से कम 1 मीटर से प्रत्येक के लिए पिछले एकत्रित स्थानों से दूर दोहराने संग्रह pseudoreplication कम करने के लिए व्यक्तियों के समूह से मिट्टी ले लीजिए.

चित्रा 1
Figurई 1. उदाहरण क्षेत्र प्रयोगात्मक डिजाइन छेड़खानी संयंत्र प्रेरित मिट्टी विविधता. (एक) मिट्टी क्षेत्र में conspecifics (α) और heterospecifics (β) की जड़ प्रभाव के क्षेत्र से एकत्र कर रहे हैं, संयंत्र मिट्टी के प्रभावों के अध्ययन के लिए मानक प्रोटोकॉल का पालन 9 feedbacks . (ख) विषम संयंत्र ए (α मिट्टी) से मिट्टी की रचना की मिट्टी और संयंत्र बी '(β' मिट्टी) से मिट्टी के साथ प्रयोगात्मक उपचार एक ग्रिड में व्यवस्थित, और homogenized मिट्टी उपचार इन दो मूल से मिट्टी की एक समान मिश्रण के साथ बनाया जाता है . इस उदाहरण में, क्षेत्र की मिट्टी ग्रिड जमीन में धंसा हुआ बड़े व्यास बर्तन में डाला जाता है और प्रत्येक ग्रिड के आसपास के क्षेत्र मोटे, निष्फल रेत से भर जाता है. यह आंकड़ा बै्रन्ट एट अल. 10 से संशोधित किया गया है

2. एक उदाहरण क्षेत्र प्रयोग, संयंत्र जनसंख्या प्रतिक्रियाओं को मापने के लिए विषम और सजातीय मिट्टी के ग्रिड का निर्माण

  1. एक विषम उपचार (यानी बारी ग्रिड कोशिकाओं प्रजाति एक या प्रजातियों बी से एकत्र मिट्टी होते हैं) और एक सजातीय उपचार के उत्पादन के लिए एक दोहराने क्षेत्र मिट्टी संग्रह (प्रोटोकॉल 1) से मिट्टी का प्रयोग (यानी प्रत्येक ग्रिड सेल से मिट्टी की एक 1:1 मिश्रण होता है प्रजातियों ए और बी) (चित्रा 1 बी) निम्न चरणों में प्रयोग की 1 ब्लॉक के लिए.
    1. सभी मिट्टी के कणों को निकालने के लिए एक लगभग 1:10 ब्लीच का मिश्रण (5-10% NaClO) और पानी के साथ मिट्टी हैंडलिंग उपकरण (trowels, दस्ताने, प्लास्टिक ग्रिड) जीवाणुरहित. मिट्टी बायोटा पर ब्लीच प्रभाव से बचने के लिए उपयोग करने से पहले सूखे उपकरण. जिसका मिट्टी है, इसे इस्तेमाल किया जाएगा कि क्या इंगित करने के लिए पार संदूषण (जैसे लेबल प्रजाति एक के लिए एक trowel और प्रजातियों के हजारों के लिए एक दूसरे कन्नी) और प्लास्टिक ग्रिड से बचने के लिए संभाल लेंगे फोकल प्रजातियों इंगित करने के लिए प्रयोगशाला टेप के साथ उपकरण का एक टुकड़ा लेबल विषम या सजातीय मिट्टी उपचार के लिए.
    2. में हटाने योग्य प्लास्टिक ग्रिड रखेंक्षेत्र से भरा होना जमीन [या अन्य प्लाट या ग्रिड को समायोजित करने के लिए काफी बड़े कंटेनर] में धंसा हुआ एक बर्तन मिट्टी (चरण 1.1.1 में उदाहरण के रूप में 1800 सेमी 3 / ग्रिड सेल) एकत्र की. जैसे 1.1 चरण में निर्धारित आकार से 6 कोशिकाओं के साथ एक 2 एक्स 3 ग्रिड वांछित आयाम, के एक कस्टम निर्माण किया ग्रिड का उपयोग (चित्रा 1 बी).
      1. Β मिट्टी के लिए कोशिकाओं में मिट्टी और प्रजातियों बी से मिट्टी α के लिए ग्रिड कोशिकाओं में मिट्टी पैच प्रकार, प्रजाति एक से मिट्टी की जगह spadefuls बारी की विषम उपचार के लिए (चित्रा 1 बी).
      2. सजातीय उपचार के लिए समान रूप से दो मिट्टी के प्रकार वितरित और प्रत्येक मिट्टी प्रकार की परतों के गठन से बचने के लिए, देखभाल करने के लिए प्रत्येक ग्रिड सेल में मिट्टी ए और बी की बारी spadefuls जगह (चित्रा 1 बी). 1,800 3 सेमी की उदाहरण मिट्टी पैच के लिए (धारा 1.1.1), प्रत्येक ग्रिड सेल में प्रत्येक मिट्टी के प्रकार के 900 सेमी 3 जगह.
      3. एसमिट्टी विषमताओं से मिट्टी अशांति confounding से बचने के लिए विषम और सजातीय मिट्टी उपचार बनाते समय (यानी एक ही डिग्री करने के लिए मिट्टी clods टूटने) अशांति के बराबर मात्रा में उत्पादन करने के लिए ure.
    3. किसी भी खाली क्षेत्र (चित्रा 1 बी) में के रूप में इस्तेमाल किया बड़े बर्तन के भीतर ग्रिड के बाहर चारों ओर रहता है, तो बाँझ रेत के साथ इस क्षेत्र को भरने. किसी भी मानक पद्धति (जैसे autoclaving, गामा विकिरण) का उपयोग कर रेत जीवाणुरहित.
    4. बरकरार मिट्टी पैच छोड़ने खड़ी बर्तन के बाहर प्लास्टिक ग्रिड उठा. यह अलग व्यक्तियों से जड़ों पौधे की जड़ों कई मिट्टी पैच (यानी ग्रिड कोशिकाओं) के रूप में विकसित करने की अनुमति के लिए आवश्यक है जो कई पैच, अनुभव करने के लिए मिट्टी और प्रत्येक संयंत्र में बातचीत करने के लिए अनुमति देता है.
    5. (यानी विषम मिट्टी का एक ग्रिड प्रत्येक Foca संयंत्र के लिए जो में एक पूरा प्रयोगात्मक ब्लॉक का उत्पादन करने के लिए प्रयोगात्मक इकाइयों की एक दूसरी जोड़ी के लिए वर्गों 2.1.2-2.1.4 दोहराएँएल प्रजातियों और 4 प्रयोगात्मक इकाइयों) की कुल के लिए, प्रत्येक फोकल प्रजातियों के पौधे को जो में सजातीय मिट्टी का एक ग्रिड.
  2. शेष मिट्टी के साथ प्रयोग में शेष ब्लॉकों के लिए कदम दोहराएँ 2.1 संग्रह (1 प्रोटोकॉल) को दोहराने. कम से कम बाहर वनस्पति से छायांकन रखने के लिए, यदि वांछित भूखंडों के आसपास के परिदृश्य कपड़े का उपयोग, प्रयोगात्मक क्षेत्र में, ब्लॉक भीतर ब्लॉक, और भूखंडों यादृच्छिक () नहीं दिखाया.
  3. प्लांट प्रत्येक प्रयोगात्मक पॉट (2 फोकल प्रजातियों एक्स 2 मिट्टी उपचार) के प्रत्येक ग्रिड सेल में फोकल प्रजातियों के बीज. मिट्टी के उपचार के साथ confounding संयंत्र जीनोटाइप या बीज की सतह माइक्रोबियल समुदायों से बचने के लिए जमा बीज का प्रयोग करें. प्रत्येक Rumex एसपीपी के उदाहरण के लिए, संयंत्र के बीज. व्यक्तिगत रूप से स्पष्ट रूप से लगाए व्यक्तियों की पहचान करने के लिए 12 रोपण पदों (ग्रिड सेल प्रति 2 पदों) में पानी में घुलनशील गोंद के साथ प्लास्टिक के toothpicks से चिपके कि प्रजातियों (चित्रा 1 ए) के लिए बर्तन में.
  4. जनसंख्या को छोड़कर उपायव्यक्ति का एक नियमित जनगणना के माध्यम से इस तरह के अंकुरण और अस्तित्व के रूप में प्रयोगात्मक इकाइयों, के ponses (जैसे 2.3 कदम के रूप में toothpicks का उपयोग) के बीज का रोपण स्थानों को चिह्नित किया. पैच के बीच मिट्टी के मिश्रण से बचने के लिए मापा किसी भी प्रतिक्रिया के लिए मिट्टी की अशांति को छोटा करें.
    1. फोकल प्रजातियों के लिए जनसंख्या प्रतिक्रियाओं की उम्मीद की दर के आधार पर उचित जनगणना अंतराल निर्धारित करते हैं. उदाहरण के लिए, Rumex एसपीपी के लिए साप्ताहिक जनगणना का संचालन. कि जल्दी से उगना कर सकते हैं.
    2. फोकल प्रजातियों के जीवन इतिहास पर आधारित एक उचित अवधि के लिए प्रयोग जारी रखें. उदाहरण के लिए, अल्पकालिक बारहमासी Rumex एसपीपी के लिए कम से कम 2 साल के लिए प्रयोग जारी है. सभी चरणों जीवन पर डेटा प्राप्त करने के लिए.

3. व्यक्तिगत संयंत्र प्रतिक्रियाओं को मापने के लिए बर्तन में विषम और homogenized मिट्टी के साथ एक उदाहरण ग्रीनहाउस प्रयोग,

  1. एक दोहराने क्षेत्र मिट्टी संग्रह (प्रोटोकॉल 1) से मिट्टी का प्रयोगब्लॉक के लिए एक विषम उपचार (प्रजाति एक या प्रजातियों बी से एकत्र मिट्टी से भरा एक बर्तन की यानी प्रत्येक आधा) और एक सजातीय उपचार (यानी बर्तन प्रजातियों ए और बी से मिट्टी की एक 1:1 मिश्रण होता है) (चित्रा 2A) का उत्पादन निम्न चरणों में प्रयोग की 1.
    1. परिवहन कंटेनर (जैसे बाल्टी) में और potting से पहले, एक 1:1 मिश्रण का उत्पादन करने के लिए बाँझ रेत के साथ प्रत्येक प्रजाति से क्षेत्र एकत्र मिट्टी के मिश्रण. मिट्टी संघनन को कम करने और मिट्टी से जड़ों की जुदाई की सुविधा, वाशिंग जड़ों के लिए विशेष रूप से उपयोगी है जो बर्तन में जल निकासी, सुधार करने के लिए यह मत करो. किसी भी मानक पद्धति (जैसे autoclaving, गामा विकिरण) का उपयोग कर रेत जीवाणुरहित.
    2. रेत के साथ क्षेत्र की मिट्टी के प्रत्येक बैच मिश्रण जब (यानी एक ही डिग्री करने के लिए मिट्टी clods टूटने) अशांति के बराबर मात्रा में उत्पादन करने के लिए सुनिश्चित करें.
  2. एक एपी के साथ मिट्टी हैंडलिंग उपकरण (trowels, दस्ताने, प्लास्टिक शीट) जीवाणुरहितसभी मिट्टी के कणों को निकालने के लिए निकटतम रूप से 1:10 ब्लीच का मिश्रण (5-10% NaClO) और पानी. मिट्टी बायोटा पर ब्लीच प्रभाव से बचने के लिए उपयोग करने से पहले सूखे उपकरण. जिसका मिट्टी यह इंगित करने के लिए पार संदूषण (जैसे लेबल एक प्रजाति एक के लिए कन्नी और प्रजातियों के हजारों के लिए एक दूसरे कन्नी) और एक कठोर प्लास्टिक शीट के प्रत्येक पक्ष से बचने के लिए संभाल लेंगे फोकल प्रजातियों इंगित करने के लिए प्रयोगशाला टेप के साथ उपकरण का एक टुकड़ा लेबल जो मिट्टी के प्रकार विषम मिट्टी उपचार में यह के प्रत्येक पक्ष पर कमरों की जाएगी.
  3. (धारा 3.1.1) से दो फोकल प्रजातियों से क्षेत्र मिट्टी रेत के मिश्रण का उपयोग करते हुए एक विषम मिट्टी उपचार बनाएँ.
    1. आधे (चित्रा 2A) में विभाजित करने के लिए एक बर्तन के केंद्र में कठोर प्लास्टिक शीट रखें. एक बर्तन में इसके बारे में इस तरह की है कि आधे उपयुक्त मिट्टी पैच आकार (1.1 कदम) के लिए मात्रा में बराबर है आकार का प्रयोग करें. उदाहरण के लिए, Rumex एसपीपी के लिए एक 15 सेमी व्यास और 18 सेमी गहराई के साथ एक बर्तन का उपयोग करें. चित्रा 1 ए के (कुल मात्रा में3181 3 सेमी).
    2. दो शोधकर्ताओं ने एक साथ बर्तन भर जाता है के रूप में भी पक्ष रखने के लिए, उचित रूप से लेबल trowels साथ (प्रजाति एक से जैसे α मिट्टी) बर्तन की उचित ओर करने के लिए प्रत्येक प्रजाति से क्षेत्र एकत्र मिट्टी जोड़ दिया है.
    3. बरकरार मिट्टी धब्बे छोड़ रहा है, मिट्टी के बाहर खड़ी इसे उठाने से प्लास्टिक विभक्त निकालें. यह पौधों विविधता का अनुभव करने के लिए पौधों के लिए आवश्यक एक बर्तन के भीतर जमीन की दो पैच, अनुभव करने के लिए अनुमति देता है.
    4. विषम मिट्टी उपचार का एक पूरा ब्लॉक के उत्पादन के लिए 3 अतिरिक्त प्रयोगात्मक इकाइयों के लिए धारा 3.3.1-3.3.3 दोहराएँ (विषम उपचार में 2 प्रजातियों एक्स 2 मिट्टी पैच प्रकार, चित्रा 2).
  4. (धारा 3.1.1) से दो फोकल प्रजातियों से क्षेत्र मिट्टी रेत के मिश्रण का उपयोग करते हुए एक सजातीय मिट्टी उपचार बनाएँ.
    1. धारा 3.3.1 दोहराएँ. दो शोधकर्ताओं ने एक साथ दोनों को α और β मिट्टी दोनों जोड़ दिया हैउचित लेबल trowels, समान रूप से हर पैच के भीतर दोनों मिट्टी के प्रकार के वितरण और परतों का निर्माण बचने के साथ पॉट के पक्ष. धारा 3.3.3 दोहराएँ.
    2. सजातीय मिट्टी उपचार (2 फोकल प्रजातियों में से प्रत्येक के लिए एक पॉट) के एक पूरे ब्लॉक का उत्पादन करने के लिए एक दूसरे प्रयोगात्मक इकाई के लिए धारा 3.4.1 दोहराएँ.
  5. दोहराएँ शेष मिट्टी के साथ प्रयोग में शेष ब्लॉकों के लिए 3.2-3.4 कदमों संग्रह (1 प्रोटोकॉल) को दोहराने. ग्रीन हाउस बेंच के पार, ब्लॉक भीतर ब्लॉक, और भूखंडों यादृच्छिक करें.

चित्रा 2
चित्रा 2. उदाहरण ग्रीनहाउस प्रयोगात्मक डिजाइन छेड़खानी संयंत्र प्रेरित मिट्टी विविधता. (क) क्षेत्र में प्रजाति एक की जड़ प्रभाव का क्षेत्र (α मिट्टी) और प्रजातियों बी (β मिट्टी) से एकत्र मिट्टी जगह हैंप्रत्येक एक पॉट (विषम उपचार) का आधा या पॉट (सजातीय उपचार) भर में मिलाया में डी. (ख) प्रजाति एक के पौधे तो विषम उपचार में और सजातीय उपचार के एक तरफ हर मिट्टी पैच प्रकार में प्रयोग में लगाए हैं. यहाँ, सिर्फ एक ही प्रजाति (क) इस डिजाइन में लगाए दिखाया गया है. एक पूरी तरह से पारस्परिक डिजाइन विषम उपचार के भीतर प्रत्येक मिट्टी उपचार और पैच प्रकार में लगाए दूसरा फोकल प्रजातियों (बी) के पौधों को शामिल किया जाएगा.

  1. संयंत्र एक भाज्य डिजाइन में प्रत्येक मिट्टी पैच प्रकार में फोकल प्रजातियों ए और बी के seedlings (2 प्रजातियों एक्स 3 मिट्टी पैच प्रकार [मिट्टी α, β मिट्टी, और α और β मिट्टी का एक सजातीय मिश्रण], चित्रा 2 बी).
  2. इस तरह के संयंत्र के आकार, बायोमास उत्पादन, या कार्यात्मक लक्षण के रूप में संयंत्र प्रदर्शन से संकेत मिलता है कि किसी भी व्यक्ति संयंत्र प्रतिक्रियाओं को मापने. उपाय करने के लिए उपयुक्त लक्षण फोकल प्रजातियों और वैज्ञानिक सवाल पर निर्भर करेगाब्याज.
    1. पौधों पौधे की जड़ों दोनों मिट्टी पैच में बढ़ रहे हैं सुनिश्चित करने के लिए (जैसे लगभग थाली के गठन forbs के लिए मिट्टी पैच की चौड़ाई 1.5x) मिट्टी पैच करने के लिए बड़े रिश्तेदार प्रकट जब तक प्रयोग जारी रखें. प्रायोगिक अवधि इस प्रकार फोकल प्रजातियों की विकास दर पर निर्भर करेगा.
    2. मिट्टी में पर्यावरण के लिए यथार्थवादी प्रतिक्रियाओं वांछित हैं अगर फसल पौधों और / या उपाय प्रतिक्रियाओं पौधों बर्तन बाध्य बनने से पहले (यानी जड़ विकास पॉट और जड़ों चक्र बर्तन के तल के दायरे द्वारा सीमित है). उदाहरण के लिए, पॉट बाध्य पौधों की जड़ों के क्षेत्र में पौधों के लिए एक समान तरीके से मिट्टी स्तंभ भर ख़ुराक की संभावना नहीं है.

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Representative Results

प्रजाति समुदाय विधानसभा के लिए निहितार्थ के साथ, जनसंख्या और व्यक्तिगत स्तर (आंकड़े 3 और 4) दोनों में विविध तरीकों से करने के लिए संयंत्र प्रेरित मिट्टी विविधता जवाब दिया. संयंत्र आबादी संयंत्र प्रेरित मिट्टी विविधता का जवाब है कि क्या यह निर्धारित करने के लिए, एक क्षेत्र प्रयोग प्रजातियों में से तीन सजातीय जोड़े का उपयोग प्रोटोकॉल 2 के रूप में स्थापित किया गया था. प्लांट आबादी तीन महीने के लिए साप्ताहिक censused थे और अंकुरित और पहले से बढ़ मौसम में निधन हो गया है कि उन पौधों की कुल अनुपात (मृत्यु दर अस्तित्व के व्युत्क्रम का प्रतिनिधित्व करता है) (चित्रा 3) की गणना की गई है कि लगाए बीज के कुल अनुपात. हम इस प्रयोग संयंत्र आबादी प्रभावित है कि विविधता से छेड़छाड़ में सफल रहा था, सुझाव है कि संयंत्र प्रेरित मिट्टी विविधता के लिए महत्वपूर्ण संयंत्र आबादी प्रतिक्रियाओं पाया. कुछ प्रजातियों, मिट्टी मिश्रण को nonadditive प्रतिक्रियाओं का प्रदर्शन किया है कि इस तरह में मनाया प्रतिक्रियासजातीय उपचार (αβ मिट्टी पैच) कि उपचार (α, या सजातीय, मिट्टी पैच और β, या congener, मिट्टी पैच) बनाने के लिए मिलाया गया कि दो मिट्टी के प्रकार के लिए एक मध्यवर्ती प्रतिक्रिया नहीं था. उदाहरण के लिए, सोलेनम carolinense कम अंकुरण था और Rumex Crispus मिट्टी के प्रकार अकेले (चित्रा 3) 10 या तो में से सजातीय और congener की मिट्टी की एक homogenized मिश्रण में अधिक से अधिक मृत्यु दर था. इन परिणामों सजातीय मिट्टी वातावरण कम अंकुरण या एक प्रजाति की वृद्धि की मृत्यु उपनिवेश स्थापित करने के लिए अन्य प्रजातियों के लिए खुला पैच प्रदान कर सकता है, जहां सह - अस्तित्व की सुविधा हो सकती है जिसके द्वारा संभावित तंत्र प्रदान करते हैं.

चित्रा 3
चित्रा 3. उदाहरण विषम और सजातीय मिट्टी के साथ एक क्षेत्र प्रयोग से यह परिणाम है. ( (ख) के अनुपात मृत्यु दर. कुछ प्रजातियों एक nonadditive ढंग से मिश्रण मिट्टी को जवाब दिया है, उदाहरण के लिए, Rumex Crispus विषम उपचार में सजातीय या congener या तो (आर obtusifolius) मिट्टी पैच में से सजातीय उपचार में अधिक से अधिक मृत्यु दर था. PLALAN = Plantago lanceolata, PLAMAJ = पी. प्रमुख, RUMCRI = आर Crispus, RUMOBT = आर = एस obtusifolius, SOLCAR = सोलेनम carolinense, और SOLDUL एक कडवा और मीठा फल. * पी अमिश्रित मिट्टी और आर सांख्यिकीय पर्यावरण 11 में एक द्विपद त्रुटि वितरण के साथ एक मिश्रित प्रभाव मॉडल में प्रत्येक प्रजाति के भीतर सजातीय बनाम congener मिट्टी बनाम सजातीय के orthogonal विरोधाभासों से 0.05 <. मीन अनुपात, कुल नमूना द्वारा विभाजित कुल गिनती (प्रस्तुत कर रहे हैंसांख्यिकीय पद्धतियों 12) के साथ निरंतरता के लिए. यह आंकड़ा विस्तृत विश्लेषण के तरीकों के लिए बै्रन्ट एट अल. 10 देखें बै्रन्ट एट अल. 10 से संशोधित किया गया है.

व्यक्तिगत पौधों संयंत्र प्रेरित मिट्टी विविधता का जवाब है कि क्या यह निर्धारित करने के लिए, एक ग्रीनहाउस प्रयोग प्रजातियों में से दो सजातीय जोड़े का उपयोग प्रोटोकॉल 3 के रूप में स्थापित किया गया था. हम पौधों वे बर्तन स्तरीय मिट्टी विविधता के अलावा बड़े हो रहे थे, जिसमें मिट्टी पैच प्रकार का जवाब की उम्मीद है, क्योंकि seedlings (चित्रा 2B के रूप में) विषम उपचार के भीतर प्रत्येक पैच प्रकार में लगाए गए थे. पौधों 2 महीने के लिए वृद्धि हुई है और उसके बाद प्रदर्शन (कुल बायोमास) और (4 चित्र में दिखाया के रूप में विशिष्ट पत्ती क्षेत्र (SLA) सहित) कार्यात्मक लक्षण को मापने के लिए काटा गया. मिट्टी विविधता के लिए महत्वपूर्ण संयंत्र की प्रतिक्रियाएं इस प्रयोग मिट्टी heteroge के एक फार्म से छेड़छाड़ में सफल रहा था, सुझाव है कि मनाया गया संयंत्र प्रदर्शन को प्रभावित करती है कि neity. हम प्रजातियों में से सजातीय और congener की मिट्टी की एक homogenized मिश्रण में, कम SLA, या मोटा पत्ते हो जाती थी, जिसमें मिट्टी के मिश्रण को एक nonadditive प्रतिक्रिया मनाया या तो मिट्टी अमिश्रित बनाम सजातीय के एक orthogonal विपरीत से (पी = .031 अकेले लिखें चित्रा 4), एक यादृच्छिक प्रभाव के रूप में एक covariate और ब्लॉक के रूप में बायोमास संयंत्र के साथ एक मिश्रित प्रभाव मॉडल में मिट्टी. विशिष्ट पत्ती क्षेत्र congener मिट्टी पैच (चित्रा 4 विषम मिट्टी उपचार में मिट्टी पैच प्रकार की एक orthogonal विपरीत से पी = 0.004) की तुलना में सजातीय में भी कम थी. इन परिणामों संयंत्र संसाधन अधिग्रहण रणनीति पौधों की वृद्धि, उपजाऊपन, और प्रजातियों बातचीत पर ऐसी विविधता के प्रभाव के लिए निहितार्थ हैं, जो मिट्टी विविधता, संयंत्र प्रेरित करने के लिए जवाब है कि सुझाव है.

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चित्रा 4. उदाहरण विषम और सजातीय मिट्टी के साथ एक ग्रीनहाउस प्रयोग से परिणाम. सजातीय मिट्टी, congener मिट्टी, या का एक सजातीय मिश्रण के पैच में उगाई सजातीय प्रजातियों के 2 जोड़े की सूखी जन द्वारा विभाजित पत्ती क्षेत्र के रूप में गणना की विशिष्ट पत्ती क्षेत्र (SLA),, दो मिट्टी के प्रकार. कुल मिलाकर, प्रजातियों SLA विषम उपचार में सजातीय या congener या तो मिट्टी पैच में से सजातीय उपचार में कम थी, जहां एक nonadditive तरीके से मिट्टी के मिश्रण को जवाब दिया. 1 एसई ± लक्षण मतलब है. PLALAN = Plantago lanceolata, PLAMAJ = पी. प्रमुख, RUMCRI = आर Crispus, RUMOBT = आर obtusifolius.

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Discussion

पौधों उनके मिट्टी पर्यावरण पर बड़े और अक्सर प्रजाति विशेष के प्रभाव और कहा कि मिट्टी (जैसे Petermann एट अल. 13) का अनुभव है कि बाद में पौधों है क्योंकि संयंत्र प्रेरित मिट्टी विविधता प्राकृतिक समुदायों में बहुत संभावना है. हालांकि, संयंत्र समुदायों पर विविधता के इस प्रकार की भूमिका के बारे में हमारी समझ 10,14 कम है. यहाँ, हम क्षेत्र में अलग मूल (विभिन्न प्रजातियों की जड़ प्रभाव यानी क्षेत्र) से मिट्टी का उपयोग, संयंत्र प्रेरित मिट्टी विविधता से छेड़छाड़ के लिए एक तरीका मौजूद है. संयंत्र प्रतिक्रियाओं को प्रभावित करने वाले अन्य चर के साथ confounding संयंत्र प्रेरित मिट्टी विविधता से बचने के लिए प्रोटोकॉल के भीतर महत्वपूर्ण कदम उठाए हैं: (1) क्षेत्र से एकत्र की है और प्रयोगात्मक इकाइयों में रखा मिट्टी के नमूने की pseudoreplication से बचने और (2) मिट्टी अशांति की मात्रा equalizing विषम और सजातीय मिट्टी उपचार में रखा क्षेत्र की मिट्टी के लिए. Pseudoreplication ओविषम और सजातीय उपचार अच्छी तरह से स्थान स्थानों (1.5 कदम) से नकल बैचों में मिट्टी इकट्ठा करके बचा जा सकता है जो क्षेत्र में अलग अलग पौधों या एकत्रित स्थानों से एकत्र मिट्टी प्राप्त होता है तो एफ मिट्टी के नमूने पैदा हो सकता था. उदाहरण के लिए, एक दुर्लभ रोगज़नक़ केवल दो मिट्टी उपचार में से एक में रखा गया है एक क्षेत्र में संयंत्र और कहा कि संयंत्र की मिट्टी की जड़ क्षेत्र में होता है, अगर Pseudoreplication अध्ययन के परिणामों को प्रभावित कर सकते हैं. साथ ही, क्षेत्र में एकत्रित स्थानों प्रबंधन, वनस्पति इतिहास, या मिट्टी के गुणों में अलग हो सकता है, इस प्रकार प्रत्येक एकत्रित स्थान से मिट्टी दोनों प्रयोगात्मक उपचार में इस्तेमाल किया जाना चाहिए, संभावित कारकों के पार randomizing. (यानी मिट्टी clods के टूट) क्षेत्र की मिट्टी को अशांति मिट्टी संघनन बढ़ जाती है और परिणाम की व्याख्या को प्रभावित कर सकते हैं. उदाहरण के लिए, सजातीय मिट्टी उपचार विषम उपचार से अधिक अशांति प्राप्त करता है, तो प्रभावमिट्टी विविधता की मिट्टी अशांति का एक प्रभाव होगा. पाठकों को भी आवश्यक मिट्टी की कुल राशि (1.1 कदम) और क्षेत्र में मिट्टी (1.2 चरण) इकट्ठा करने के लिए जो से प्रत्येक फोकल प्रजाति के व्यक्तियों की संख्या को प्रभावित करेगा, जो इन प्रयोगों के अपने डिजाइन में सांख्यिकीय शक्ति पर विचार करना चाहिए. प्रारंभिक प्रयोगों प्रभाव आकार और उम्मीद विचरण निर्धारित करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, और यह जानकारी तो पर्याप्त प्रतिकृति 15 के साथ एक प्रयोग के डिजाइन में इस्तेमाल किया जा सकता है.

इस प्रोटोकॉल आसानी संयंत्र मिट्टी प्रतिपुष्टि (ग्रीन हाउस 16 में वातानुकूलित मिट्टी का उपयोग करके जैसे) और वैकल्पिक प्रयोगात्मक डिजाइन (जैसे अलग स्थानिक या अस्थायी तराजू, एक जैसा प्रतियोगिता 17) के अध्ययन के लिए अन्य तरीकों को समायोजित करने के लिए संशोधित किया जा सकता है. अतिरिक्त प्रयोगों भी वैकल्पिक फोकल प्रजातियों इस्तेमाल कर सकते हैं. फोकल प्रजातियों का चयन अध्ययन के रसद दोनों के लिए निहितार्थ हैं औरपरिणामों की व्याख्या, लेकिन सब से ऊपर सर्वोत्तम हित के अन्वेषक के सवालों का पता करने के लिए किया जाना चाहिए. हम हमारे विकास के फार्म 18 और संयंत्र मिट्टी प्रतिक्रिया प्रतिक्रियाओं (जैसे बर्न्स और स्ट्रॉस 19) पर फाइलोजेनी का एक प्रभाव के लिए कुछ हद तक नियंत्रित करने के लिए अनुमति दी है जो प्रजातियों के निकट से संबंधित जोड़े, के लिए प्रतिनिधि परिणाम दिखाते हैं. फोकल प्रजातियों का आकार मिट्टी पैच के पैमाने निर्धारित करता है और उनके जीवन के इतिहास के प्रयोग की अवधि को प्रभावित कर सकता है. छोटी प्रजातियों बड़ी प्रजाति के रूप में एक ही डिग्री के लिए अलग मिट्टी पैच प्रकार भर में एकीकृत नहीं कर सकते हैं अगर अलग आकार के दो फोकल प्रजातियों के पौधे प्रेरित मिट्टी विविधता का एक ही पैमाने के लिए अलग प्रतिक्रिया हो सकती है (जैसे छोटी प्रजातियों 'रूट जोन एक के लिए प्रतिबंधित है एक मिट्टी पैच). इसके अतिरिक्त, एक प्रतिरूप विकास फॉर्म प्रजातियों का उपयोग (बीज से पूरी तरह से पुन: पेश करने वाली प्रजातियों से मिट्टी विविधता के लिए अलग प्रतिक्रियाओं का उत्पादन होने की संभावना है एन एस लाइन्स के रूप में) रेनॉल्ड्स और Haubensak 14 में ewed.

इस पद्धति का एक महत्वपूर्ण सीमा मिट्टी विविधता के लिए प्रतिक्रियाओं का संचालन तंत्र (जैसे मिट्टी रसायन शास्त्र के रूप में जैसे अजैव कारकों, जैसे मिट्टी माइक्रोबियल समुदायों के रूप में जैविक कारकों) आगे काम बिना पहचान नहीं हो रहा है. उदाहरण के लिए, हमारे परिणाम सजातीय मिट्टी (यानी मिश्रित मिट्टी) जनसंख्या और सजातीय उपचार में संयंत्र प्रतिक्रियाओं की रचना की है कि दो मिट्टी के प्रकार में प्रतिक्रियाओं संयंत्र के लिए मध्यवर्ती रिश्तेदार नहीं थे जहां व्यक्तिगत संयंत्र स्तर, दोनों पर nonadditive प्रभाव में परिणाम कर सकते हैं सुझाव है कि मिश्रण. विभिन्न प्रजातियों के पौधों के एक दूसरे पक्ष क्षेत्रों में विकास के रूप में मिट्टी मिश्रण ऐसे 'कृन्तकों खुदाई, या रूट प्रभाव के क्षेत्रों अतिव्यापी का एक परिणाम के रूप में गड़बड़ी का एक परिणाम के रूप में प्राकृतिक समुदायों में हो सकता है. इन निष्कर्षों के लिए एक संभावित तंत्र nonadditive प्रतिक्रिया के लिए योगदान कर सकता है, जो मिट्टी बायोटा का एक प्रभाव हैएस बैक्टीरिया, कवक, या अन्य जीवों के समुदायों मिट्टी की जैविक संरचना और उस मिट्टी को इस प्रकार संयंत्र प्रतिक्रियाओं को बदलने, मिट्टी के मिश्रण पर बातचीत करते हैं. अजैव ड्राइवरों (जैसे पोषक तत्वों का स्तर) के लिए संयंत्र कार्यात्मक प्रतिक्रियाओं nonlinear 20 कर रहे हैं अगर अजैविक तंत्र भी, nonadditive प्रतिक्रियाओं में परिणाम सकता है. अतिरिक्त प्रयोगों और नमूने प्राकृतिक समुदायों को उनके आवेदन के लिए निहितार्थ के साथ, इस प्रकार इन मिट्टी उपचार करने के लिए संयंत्र प्रतिक्रियाओं के चालकों की पहचान करने के लिए आवश्यक हैं. उदाहरण के लिए, मिट्टी विविधता संयंत्र प्रेरित करने के लिए संयंत्र प्रतिक्रियाओं गवर्निंग में मिट्टी जैविक कारकों की भूमिका मिट्टी बायोटा की भूमिका के परीक्षण के लिए एक नकारात्मक नियंत्रण प्रदान जो निष्फल मिट्टी, के साथ तुलना में ग्रीन हाउस में फोकल प्रजातियों से वातानुकूलित मिट्टी का उपयोग कर परीक्षण किया जा सकता है.

हम चाहते हैं कि खुद को पर्यावरण heterogenei को प्रभावित पौधों, सुझाव संयंत्र प्रेरित मिट्टी विविधता के लिए महत्वपूर्ण संयंत्र प्रतिक्रियाओं का प्रदर्शनTy कि चित्रा (5) संयंत्र समुदाय विधानसभा को प्रभावित करता है. संयंत्र समुदाय विधानसभा की पढ़ाई अधिक बार 3 माना जाता है कि विविधता के अधिक बाह्य प्रकार के विरोध के रूप में विविधता इस प्रकार, समुदाय संरचना करने के लिए आंतरिक किया जा सकता है. यहाँ प्रस्तुत उपन्यास विधि पर्यावरणीय विविधता और प्रजातियों के सह - अस्तित्व, या विविधता 4,14 के बीच रिश्ते के बारे में सिद्धांत और प्रयोगों से परिणाम से परस्पर विरोधी भविष्यवाणियों में सामंजस्य करने की क्षमता है. थ्योरी पर्यावरणीय विविधता (मेलबोर्न एट अल. 3 में समीक्षा) में वृद्धि हुई प्रजाति विविधता की ओर जाता है कि भविष्यवाणी की है, सीधे मिट्टी पोषक विविधता से छेड़छाड़ हालांकि पिछले प्रयोगों अक्सर, सुझाव (Lundholm 4 और रेनॉल्ड्स और Haubensak 14 में समीक्षा) विपरीत प्रवृत्ति ने पाया है कि अन्य प्रकार विविधता की, इस तरह के संयंत्र मिट्टी फीडबैक से उत्पन्न उन के रूप में, जांच की जानी चाहिए.संयंत्र प्रेरित मिट्टी विविधता से छेड़छाड़ का यह तरीका सह - अस्तित्व सजातीय वातावरण में मदद की जा सकती है जिसके द्वारा विशिष्ट तंत्र को इंगित करता है. निवासी पौधों कुछ प्रजातियों के लिए पाया गया था के रूप में सजातीय मिट्टी में कम अंकुरण या उच्च मृत्यु दर, चित्रा (3) है, तो उदाहरण के लिए, तो इन अधिक सजातीय वातावरण काउंटर सिद्धांत के पारंपरिक भविष्यवाणियों के लिए, अधिक invasible हो सकता है. इसके अलावा, विषम मिट्टी में प्रत्येक प्रजाति जोड़ी के लिए सह - अस्तित्व भविष्यवाणियों, विषम उपचार के भीतर प्रत्येक मिट्टी पैच का प्रकार प्रजातियों प्रतिक्रियाओं का उपयोग शोधकर्ताओं निर्धारित करने के लिए अनुमति देता है, जिसके लिए वे संयंत्र प्रेरित मिट्टी विविधता सहअस्तित्व 10 की सुविधा के लिए उम्मीद कर सकते हैं प्रजातियों. 7 गणना की जा सकती

चित्रा 5
चित्रा 5. अवधारणाओं के अवलोकनसंयंत्र प्रेरित मिट्टी विविधता को संबोधित करने का मूल्य की. (एक) सह - अस्तित्व और समुदाय विधानसभा पर विविधता के प्रभाव की पारंपरिक अवधारणा समुदाय विधानसभा पर समुदाय संरचना (उदाहरण के परिदृश्य टोपोलॉजी) को विविधता बाह्य के प्रभाव पर ध्यान केंद्रित किया है. (ख) यहाँ प्रस्तावित नए तरीकों पौधों कि मिट्टी में बाद में संयंत्र प्रदर्शन को प्रभावित करती है एक तरह से बायोटा, रसायन विज्ञान, या मिट्टी की संरचना को प्रभावित जहां संयंत्र मिट्टी feedbacks द्वारा संचालित मिट्टी विविधता पर पौधों का प्रभाव शामिल हैं. इस परिप्रेक्ष्य में दोनों जैविक और अजैविक प्रभाव सहित समुदाय रचना,, के लिए आंतरिक विविधता भी विधानसभा को प्रभावित करती है कि मानता है.

समुदाय के लिए स्वाभाविक है कि जोड़ तोड़ विविधता की अनुमति देता है जैसे कि पीएलए के रूप में जैविक फीडबैक, से परिणाम सकता है कि आवृत्ति पर निर्भर सह - अस्तित्व के लिए क्षमता का कठोर परीक्षणNT मिट्टी feedbacks, और सह - अस्तित्व के सिद्धांत 9 से अधिक से अधिक शरीर के साथ इस तंत्र के बारे में हमारी समझ को एकीकृत करता है. विविधता के इस प्रकार समय के साथ गतिशील है, इसलिए समुदाय विधानसभा पर इसके प्रभाव से इसे विकसित करने के लिए संयंत्र मिट्टी feedbacks के लिए लगने वाले समय और समुदायों में संयंत्र मिट्टी प्रतिक्रिया विरासत प्रभाव की लंबाई की लंबाई पर निर्भर करेगा. इस प्रकार, आगे अनुभवजन्य काम इन प्रभावों को विकसित करने और नीचा जिस पर अस्थायी पैमाने पर की जरूरत है. इस प्रकार इस काम से उभर सकता है कि भविष्य अनुप्रयोगों आंतरिक प्रतिक्रिया प्रक्रियाओं (जैसे Fukami और Nakajima 20) और विधानसभा में इन आंतरिक प्रक्रियाओं की भूमिका (जैसे बै्रन्ट एट अल. 10) के आगे अनुभवजन्य परीक्षण द्वारा संचालित विविधता को शामिल किया गया है कि नए सिद्धांत बताए शामिल हैं.

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Disclosures

लेखकों का खुलासा करने के लिए कुछ भी नहीं है.

Acknowledgments

हम आम उद्यान की स्थापना में मदद के लिए, ए Locci, सी. बॉण्ड, और ए Alldridge सहित, केस वेस्टर्न रिजर्व विश्वविद्यालय के स्क्वायर Valleevue और घाटी रिज फार्म धन्यवाद. जे कांटों, एल Huffman, एल गोंजालेस, अनुसूचित जाति Leahy, बी Ochocki, ए Ubiles, सी. यू, एक्स झाओ, और समुद्री मील दूर Zimmerman क्षेत्र सहायता प्रदान की है. ए जे बी और JHB CWRU से JHBGAD लिए स्टार्टअप निधियों द्वारा वित्त पोषित किया गया हॉवर्ड ह्यूजेस मेडिकल इंस्टीट्यूट द्वारा वित्त पोषित CWRU से अंडर ग्रेजुएट रिसर्च अनुदान में एक गर्मी कार्यक्रम द्वारा समर्थित किया गया. यह काम भी JHB को राष्ट्रीय विज्ञान फाउंडेशन धन (देब 1250170) द्वारा समर्थित किया गया.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Shovel(s) Any NA It is helpful to have at least two shovels, one for each species of soil origin.
Trowel(s) Any NA It is necessary to have at least two trowels of identical size, one for each species of soil origin.
Gloves Any NA Gardening gloves can be used.
Diluted bleach Any NA We use an ~1:10 concentration of household bleach (containing 5-10% NaClO) to water to sterilize all equipment between soil collections.
Plastic grid(s) Any NA CUSTOM. We used plastic sheeting from the construction of greenhouse walls to create the grid used in the field experiment. However any stiff plastic that can be manipulated can be used. It is helpful to have three grids to produce reciprocal heterogeneous treatments and a homogeneous treatment without needing to sterilize between each experimental unit.
Plastic dividers Any NA CUSTOM. We used stiff sheets of plastic, cut to fit the pot minimum width, such that they can slide down to the bottom of the pot for the greenhouse experiment. It is helpful to have at least two dividers, one for heterogeneous and one for homogeneous treatments, if investigators want to randomize the order in which experimental units within a block are filled without needing to sterilize the divider in between each experimental unit.
Buckets or wheelbarrows Any NA Any container for transporting soils.
Seeds Any NA We collect seeds in the field by hand. Seeds can also be ordered from horticultural suppliers, if appropriate.
Plastic toothpicks Soodhalter Plastics, Inc. 805KP We plant individual seeds glued on toothpick in the field experiment to facilitate monitoring germination and survival of individuals.
Water soluble glue Elmer's Elmer's Glue-all Any water soluble glue can be used to adhere seeds to plastic toothpicks.
Pots Any NA Pot size will depend on experimental plants used and number of soil patches desired (e.g. 2 or 6).
Sand Any NA Coarse sand may be mixed with field soils to improve drainage in pots.
Lab tape  Any NA Tape may be used to label equipment used in handling soils with the species of origin.
Pin flags Any NA Flags can be used to identify individuals in the field prior to soil collection.
Landscape fabric Any NA Landscape fabric can be used in the field to minimize the growth of plants outside experimental plots.

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References

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Brandt, A. J., del Pino, G. A.,More

Brandt, A. J., del Pino, G. A., Burns, J. H. Experimental Protocol for Manipulating Plant-induced Soil Heterogeneity. J. Vis. Exp. (85), e51580, doi:10.3791/51580 (2014).

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