छेड़छाड़ संयंत्र प्रेरित मिट्टी विविधता के लिए प्रयोगात्मक प्रोटोकॉल

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.

Protocol

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

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 संय…

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 समुदा…

Materials

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.