Seasonal shifts in plant diversity effects on above-ground–below-ground phenological synchrony

IF 5.3 1区环境科学与生态学 Q1 ECOLOGY Journal of Ecology Pub Date : 2025-01-06 DOI:10.1111/1365-2745.14470

Ana E. Bonato Asato, Claudia Guimarães-Steinicke, Gideon Stein, Berit Schreck, Teja Kattenborn, Anne Ebeling, Stefan Posch, Joachim Denzler, Tim Büchner, Maha Shadaydeh, Christian Wirth, Nico Eisenhauer, Jes Hines

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植物多样性的季节变化对地上-地下物候同步的影响

生物多样性作为一种优化生态位宽度以获取资源和增强生态系统功能的机制，其重要性已得到充分证实。然而，在探索时间生态位宽度方面仍然存在重大差距，特别是在群落动态的物候方面。这项研究采用了一种独特的方法，通过研究植物物候，传统上主要集中在地上的评估，并深入到地下过程的相对未被探索的领域。因此，生物多样性对地上和地下动态同步的影响被带到了最前沿，为这种复杂的关系提供了一个新的视角。在这项研究中，我们在一个实验草地上每隔2周对群落特征（包括植物高度和绿化率）和土壤过程（如根系生长和营养物质摄食活动）进行了细致的监测，该草地展示了从单一栽培到60种混合栽培的植物多样性光谱。研究结果表明，植物多样性增加了年株高、根系生长和养分摄食活性，同时增强了地上性状与土壤动态之间的同步性。土壤小气候对这些性状和过程的物候特征也有影响。然而，植物多样性和土壤小气候对地上性状和土壤动态的影响在不同季节的强度和方向上都有很大差异，这表明生物多样性、气候和生态系统过程之间存在微妙的关系。值得注意的是，在生长季节的观察揭示了一个顺序模式，即植物群落高峰高度先于绿度的开始。与此同时，根系在叶片衰老后立即开始产生，并持续整个冬季。尽管全年都是一致的，但碎屑生物活动在夏季和晚秋表现出明显的高峰，尽管有显著的变化。合成。该研究强调了植物多样性、地上-地下物候模式和生态系统功能之间的动态相互作用。这表明植物多样性通过复杂的物候动态调节地上-地下的相互依赖关系，其同步程度随过程和季节变化的不同组合而波动。因此，通过提供全面的年内数据，本研究阐明了植物在茎、根和土壤动物活动中物候模式的基本差异，从而强调了植物多样性在形成生态系统过程中的关键作用。

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来源期刊

Journal of Ecology 环境科学-生态学

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3.0 months

期刊介绍： Journal of Ecology publishes original research papers on all aspects of the ecology of plants (including algae), in both aquatic and terrestrial ecosystems. We do not publish papers concerned solely with cultivated plants and agricultural ecosystems. Studies of plant communities, populations or individual species are accepted, as well as studies of the interactions between plants and animals, fungi or bacteria, providing they focus on the ecology of the plants. We aim to bring important work using any ecological approach (including molecular techniques) to a wide international audience and therefore only publish papers with strong and ecological messages that advance our understanding of ecological principles.