Name: experimental protocol for manipulating plant-induced soil heterogeneity
Uploaded: 2014-03-13T15:00:00
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私たちは、共通の庭を確立する助け、A. Locci、C.債券、およびA. Alldridge含め、ケースウェスタンリザーブ大学の大地主Valleevueバレーリッジファームに感謝します。 J·フック、L·ハフマン、L.ゴンザレス、サウスカロライナ州リーヒー、B. Ochocki、A. Ubiles、C.ゆう、X.趙、およびNMジマーマンは、フィールドの支援を提供した。 AJBとJHBはCWRUからJHBGADにスタートアップ資金によって資金を供給されたハワード·ヒューズ医学研究所によって資金を供給CWRUから学部研究助成金でサマープログラムでサポートされていました。この作品はまた、JHB（DEB 1250170）に国立科学財団の資金によってサポートされていました。

1。異機種で均質な土壌処理剤を製造するためのフィールド土壌を収集<ol><li>研究のための類似の生息地や土壌タイプにおける2共起植物種（ 例えば 図1a）を特定します。土壌の量を測定し、実験に必要なパッチの数（焦点種の主要ルートゾーンの半分、またはルートボールに包含されるボリュームに例えば三分の一）の実験で使用するために土壌のパッチサイズに...

<ol>
	<li>Agrawal, A. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Filling+key+gaps+in+population+and+community+ecology.">Filling key gaps in population and community ecology.</a> Front. Ecol. Environ. 5, 145-152 (2007).</li><li>Suding, K. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Toward+an+era+of+restoration+in+ecology:+successes,+failures,+and+opportunities+ahead.">Toward an era of restoration in ecology: successes, failures, and opportunities ahead.</a> Ann. Rev. Ecol. Evol. System. 42, 465-487 (2011).</li><li>Melbourne, B. 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植物は大きく、その土壌環境と、その土壌を経験し、その後の植物（ 例えばピーターマンら 13）は、多くの場合、種特異的な効果を持っているので、植物に誘導される土壌の不均一性は、自然な地 ​​域社会で可能性が高い。しかし、植物群落上の不均一性のこのタイプの役割についての我々の理解は、10,14最小限に抑えられます。ここでは、フィールドに別?...

社会生態学の主要な目標の一つは、地域社会のアセンブリを管理するプロセスを説明し、予測することである。しかし、植物群落は、頻繁に共存論1で予測されるよりもより多様であり、復元生態学者は正常に多様なネイティブコミュニティー2を復元するために共存のメカニズムを理解する必要があります。環境異質性は社会の多様性を高いレベルで説明することはできますが、理論的に重要な機構であるが、不均一性の実験操作は3まれである（ 例えばルンドホルム4に概説されている）非生物的異質性に焦点を当てる。異質性を組み込んだ理論は、一般的に不均一性が組立コミュニティに外因性であることを前提としています。外因異質性群集組成とは無関係であるような景観類型などの要因によって支配される。外因異質性はニッチ分割（revieを通じて共存につながることができますメルボルンら 3、 例えば Pacalaとティルマン5とChesson 6）に結婚。しかし、植物群落に関連する環境の不均一性の多くは、社会が組み立てとして発展し、地域社会における種のIDに応じて、地域社会に固有のかもしれません。本質的な不均一性は、負の周波数依存性（ 例えば飲料玩具ら 7）を介して共存する可能性が生物的フィードバック、に起因することができます。ここでは、植物に誘導される土壌の不均一性、コミュニティに固有のものであると植物、土壌のフィードバックから生じる土壌の不均一性のタイプを操作するための新規な方法について説明します。 植物の土壌のフィードバック（PSF）植物がその土壌中のその後のプラント性能に影響を与える方法で、土壌構造、化学、または生物相に影響を与える、とPSFはネイティブ植物群落8におけるプラント性能に大きな平均効果を持っているときに発生する。 PSFの研究は、通常、どちらかを実験フィールドから土壌やエアコンの土壌を収集し、その後、植物が土壌9の異種または滅菌するために同種の土壌関係でどのように実行するか尋ねた。植物は土壌を参照するために同種の土壌相対的にパフォーマンスが向上する場合、植物が参照土壌でより良いを実行すると、PSFは否定的であるが、その後、PSFは、陽性である。相反負のPSFは種7間の周波数依存の共存につながることができます。 PSFの平均効果は8よく特徴付けられているが、PSFの空間的不均一性の影響はあまり10を理解している。 植物は、多くの場合、作為的に空間的にも時間的にも分散しているため、PSFは個々の植物7の規模で発生しているため、PSFは、我々は、植物によって誘発される土壌の不均一呼び出す土壌の不均一性につながる可能性がある。異質性の多くの他の形態（ 例えば 、風景トポロジー）とは異なり、このheterogeneitYは、組み立てのコミュニティに固有のものであるため、異なった異質性より外因性形態よりもコミュニティの集合体に影響を与えることができる。プラント性能上の不均一性との共存のこの形式の影響を理解するために、我々は植物誘導性土壌の不均一性を操作する実験方法を必要とする。ここでは、2土壌の起源と2土壌起源の混合物である均質な治療とは別のパッチが適用された異種の治療を作成するために2種によって調整土壌を使用していますこのような方法を、示しています。すぐ近くに成長している2種の異なる起源または（2）植物の土壌を混合する（1）妨害（ 例えば 、げっ歯類、農業）、このようなルートの影響の彼らのゾーンというこの土壌混合は、フィールド内に2個以上のもっともらしいシナリオを表すことができ混在して均質化する。 我々は、異なるのleveで重要な質問に答えるために、植物に誘導される土壌の不均一性を使用する2つの例の実験を提示生態組織のLSは：（1）植物群は、土壌の不均一を植えるに誘導されるように反応するのですか？及び（2）個々の植物は、植物によって誘発される土壌の不均一性に応えるのですか？私たちは、第二の問題に対処するために2土壌のパッチを使用して最初の質問と温室実験に対処するために6土壌のパッチを使用してフィールド実験について説明します。土壌の不均一に人口と、個々の植物の応答の両方を定量化することは不均一性が、コミュニティの集合体にどのように影響するかを理解するために不可欠です。

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1119">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Shovel(s)</td>
			<td style="width:136px;">Any</td>
			<td style="width:71px;">NA</td>
			<td style="width:696px;">It is helpful to have at least two shovels, one for each species of soil origin.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Trowel(s)</td>
			<td style="width:136px;">Any</td>
			<td style="width:71px;">NA</td>
			<td style="width:696px;">It is necessary to have at least two trowels of identical size, one for each species of soil origin.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Gloves</td>
			<td style="width:136px;">Any</td>
			<td style="width:71px;">NA</td>
			<td style="width:696px;">Gardening gloves can be used.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Diluted bleach</td>
			<td style="width:136px;">Any</td>
			<td style="width:71px;">NA</td>
			<td style="width:696px;">We use an ~1:10 concentration of household bleach (containing 5-10% NaClO) to water to sterilize all equipment between soil collections.</td>
		</tr>
		<tr height="50">
			<td height="50" style="height:50px;width:216px;">Plastic grid(s)</td>
			<td style="width:136px;">Any</td>
			<td style="width:71px;">NA</td>
			<td style="width:696px;">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.</td>
		</tr>
		<tr height="47">
			<td height="47" style="height:47px;width:216px;">Plastic dividers</td>
			<td style="width:136px;">Any</td>
			<td style="width:71px;">NA</td>
			<td style="width:696px;">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.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Buckets or wheelbarrows</td>
			<td style="width:136px;">Any</td>
			<td style="width:71px;">NA</td>
			<td style="width:696px;">Any container for transporting soils.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Seeds</td>
			<td style="width:136px;">Any</td>
			<td style="width:71px;">NA</td>
			<td style="width:696px;">We collect seeds in the field by hand. Seeds can also be ordered from horticultural suppliers, if appropriate.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Plastic toothpicks</td>
			<td style="width:136px;">Soodhalter Plastics, Inc.</td>
			<td>805KP</td>
			<td style="width:696px;">We plant individual seeds glued on toothpick in the field experiment, to facilitate monitoring germination and survival of individuals.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Water soluble glue</td>
			<td style="width:136px;">Elmer&#39;s</td>
			<td style="width:71px;">Elmer&#39;s Glue-all</td>
			<td style="width:696px;">Any water soluble glue can be used to adhere seeds to plastic toothpicks.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Pots</td>
			<td style="width:136px;">Any</td>
			<td style="width:71px;">NA</td>
			<td style="width:696px;">Pot size will depend on experimental plants used and number of soil patches desired (e.g. 2 or 6).</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Sand</td>
			<td style="width:136px;">Any</td>
			<td style="width:71px;">NA</td>
			<td style="width:696px;">Coarse sand may be mixed with field soils to improve drainage in pots.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Lab tape&#160;</td>
			<td style="width:136px;">Any</td>
			<td style="width:71px;">NA</td>
			<td style="width:696px;">Tape may be used to label equipment used in handling soils with the species of origin.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Pin flags</td>
			<td style="width:136px;">Any</td>
			<td style="width:71px;">NA</td>
			<td style="width:696px;">Flags can be used to identify individuals in the field, prior to soil collection.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Landscape fabric</td>
			<td style="width:136px;">Any</td>
			<td style="width:71px;">NA</td>
			<td style="width:696px;">Landscape fabric can be used in the field to minimize the growth of plants outside experimental plots.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

experimental protocol for manipulating plant-induced soil heterogeneity

しかし、このような植物、土壌のフィードバック（PSF）などの生物的フィードバックは、プラントの性能に大きな影響を持って、地域社会の組成に依存する環境の不均一性を作成し、共存理論は、多くの場合、群集組成とは無関係であるとして、環境の不均一性を治療しました。植物群落アセンブリ用のPSFの重要性を理解することは、PSFの効果を意味するように加えて、PSFにおける異質性の役割の理解を必要とする。ここでは、植物に誘導される土壌の不均一性を操作するためのプロトコルを記述します。 2つの例示的な実験が示されている：植物集団の応答を測定し、（2）2つのパッチ土壌温室実験を個々の植物の応答を測定するために、土壌の6パッチグリッド（1）野外実験。土壌は、同種および異種の植物種からフィールドに植物の根の影響（根圏からの土壌や根圏に直接隣接）の区域から採取することができる。収集複製するイオンは、土壌サンプルをpseudoreplicating回避するために使用される。これらの土壌は、その後、均質化された治療のために、異種の治療または混合のために別々のパッチに配置されます。ケアは異質で均質化された治療法は、土壌撹乱同程度の体験を保証するために注意すべきである。植物を、植物の性能に対する植物誘導性土壌の不均一性の影響を決定するために、これらの土壌処理中に配置することができる。我々はおそらく、これらのフィードバックの動的な性質の伝統的な共存のモデルによって予測されるよりも、異なる結果でその植物に誘導される異質性の結果を、示しています。組立コミュニティと追加の実証研究に影響を受け、環境異質性を組み込んだ理論は組み立てコミュニティに固有の不均一性が群集組成に異質の外因性と比較して別のアセンブリの結果になりますかを決定するために必要とされている。

種は、コミュニティの集合体への影響で、人口や個人レベル（ 図3、図4）の両方で多様な方法で、植物に誘導される土壌の不均一性を答えた。植物群は、植物によって誘発される土壌の不均一性に対応するかどうかを判断するには、フィールド実験を種の3同属のペアを使用してプロトコル2のように設立されました。植物群は、3ヶ月間毎週、発芽植え種子の合計の割合と第生育?...

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Experimental Protocol for Manipulating Plant-induced Soil Heterogeneity

の操作植物に誘導される土壌の不均一性のための実験プロトコール

種の共存の環境異質性の役割を理解することは、一般的にコミュニティの種組成に外因性である不均一性の種類に焦点を当てている。私たちは、植物、土壌のフィードバック調節、またはコミュニティ組成に固有の不均一性の対象に土壌を使用した土壌の不均一トリートメントを作成するための新たな詳細な方法を提供する。

Coexistence theory has often treated environmental heterogeneity as being independent of the community composition; however biotic feedbacks such as ...

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