?

Log in

No account? Create an account

Previous Entry Share Next Entry
Bachmann et al., 2018
covtoc
basil_yakimov
Bachmann D., Roscher C., Buchmann N., 2018. How do leaf trait values change spatially and temporally with light availability in a grassland diversity experiment? // Oikos. 127: 935–948.
Крупнейшая европейская экспериментальная площадка по изучению влияния разнообразия на структуру и функционирование сообществ расположена в Восточной Германии в окрестностях города Йена. Здесь на экспериментальном полигоне площадью 10 га, расположенном в пойме реки Зале, заложены более 600 площадок, на которых поддерживаются искусственные луговые сообщества, отличающиеся по уровню видового и функционального разнообразия. Пул видов насчитывает 60 типичных центрально-европейских луговых видов, которые разделены на 4 функциональные группы: злаки, бобовые, высокие травы, низкие травы. На экспериментальных площадках они комбинируются по 1, 2, 4, 8, 16 и 60 видов, представляющих от 1 до 4 функциональных групп. Видовой состав конкретных площадок сформирован случайным образом из общего пула видов. Площадки культивируются с 2002 года, при этом имитируется пастбищный режим путем сенокошения дважды за сезон (в конце мая и августа). Постоянство видового состава поддерживается путем прополки трижды за сезон. Йенский эксперимент предоставляет инфраструктуру для проведения самых различных исследований по влиянию разнообразия на структуру и функционирование луговых сообществ для исследовательских групп со всей Европы (в первую очередь – немецких и швейцарских).
В настоящей работе представлены результаты изучения влияния условий освещения и разнообразия на листовые функциональные признаки: удельную площадь листа (SLA), содержание сухого вещества (LDMC), «зеленость» листа (leaf greenness, рассматривается как эквивалент содержания хлорофилла) и устьичная проводимость. Признаки измерялись на 42 экспериментальных площадках для всех видов 5 раз в течение одного сезона (в 2011 году), дополнительно измерялась высота полога, а также условия освещения (измерялась интенсивность света на разных высотах, которая затем преобразовывалась в коэффициент затенения, light attenuation). Данные анализировались путем построения линейных моделей со смешанными эффектами для зависимости признаков и освещенности от видового и функционального богатства, времени года, функциональной группы, а также различных взаимодействий между этими факторами. Дополнительно построены модели для признаков с включением освещенности как дополнительного фактора.
В статье обсуждается большое количество различных закономерностей, выявленных по итогам анализа линейных моделей. Остановимся на ключевых результатах. Анализ коэффициентов затенения показал их зависимость от времени (максимальное затенение в мае и июле, перед скашиванием, в период максимальной биомассы) и от видового богатства (чем больше видов, тем выше затенение). Таким образом, количественно продемонстрирован эффект комплементарности видов при использовании света в луговых сообществах. Следующий шаг – исследование микроадаптаций растений к разным световым условиям в разные фазы сезона и в разных по видовому богатству травосмесях. Анализ показал, что все признаки меняются по ходу сезона (причем во всех функциональных группах по-разному), а от видового богатства зависит только SLA (при этом SLA зависит от числа видов только в группе низких трав, что показал отдельный анализ). От затенения зависят SLA (чем меньше света, тем тоньше листья и тем выше SLA), LDMC (чем меньше света, тем выше LDMC) и устьичная проводимость, но не содержание хлорофилла. Характерно также, что эффект взаимодействия функциональной группы и видового богатства на SLA пропал после учета условий освещения.
Итак, в этом исследовании показано существование «световых» ниш в луговом сообществе, поскольку уровень затенения (и соответственно, использования света) зависит от видового богатства, а листовые признаки связаны с затенением, то есть растения подстраиваются под световой режим. Однако прямого влияния видового и функционального разнообразия на листовые признаки не выявлено.