氮诱导的草地生物多样性滞后：基于凋落物介导机制的理论检验
摘要：氮沉降对陆地植物多样性的负面影响以及人类介导的反应性氮的全球上升已经有很多研究证明。资源竞争的R*理论预测在氮负荷下植物多样性会出现可逆性下降。然而，关于氮诱导的生物多样性损失是否可逆的经验证据并不一致。在明尼苏达州的一个长期氮增强实验中，氮添加后出现的低多样性状态在停止添加氮后数十年仍然存在。推测阻碍生物多样性恢复的机制包括养分回收、外部种子供应不足和植物生长遭受的枯落物抑制。在这里，我们提出了一个ODE模型来统一这些机制，在中等氮投入下产生双稳态，并且定性地匹配了Cedar Creek观测到的滞后现象。模型的关键特征，包括低氮条件下本地物种的生长优势以及枯落物积累的限制，可以推广到北美草原。我们的结果表明，在这些系统中，有效的生物多样性恢复可能需要超出减少氮输入的管理措施，如燃烧、放牧、干草和种子添加等。通过将资源竞争与其他种间抑制过程相结合，该模型还阐明了可能在多种生态系统中发生的双稳态和滞后现象的一般机制。
作者：Katherine Meyer, James Broda, Andrew Brettin, Mar''ia S''anchez Mu~niz, Sarah Gorman, Forest Isbell, Sarah E. Hobbie, Mary Lou Zeeman, Richard McGehee
论文ID：2208.12851
分类：Populations and Evolution
分类简称：q-bio.PE
提交时间：2022-08-30