Phản hồi giữa thực vật và đất: quá khứ, hiện tại và những thách thức trong tương lai

Journal of Ecology - Tập 101 Số 2 - Trang 265-276 - 2013
Wim H. van der Putten1,2, Richard D. Bardgett3, James D. Bever4, Т. Martijn Bezemer1, Brenda B. Casper5, Tadashi Fukami6, Paul Kardol7, John N. Klironomos8, Andrew Kulmatiski9, Jennifer A. Schweitzer10, Katharine N. Suding11, Tess F. J. van de Voorde1,12, David A. Wardle7
1Department of Terrestrial Ecology, Netherlands Institute of Ecology (NIOO-KNAW), PO Box 50, 6700 AB Wageningen, The Netherlands
2Laboratory of Nematology, Wageningen University and Research Centre, PO Box 8123, 6700 ES Wageningen, the Netherlands
3Soil and Ecosystem Ecology, Lancaster University, Lancaster LA1 4YQ, UK
4Department of Biology, Indiana University, Bloomington, IN, USA
5322 Leidy Laboratories, Department of Biology, University of Pennsylvania, Philadelphia, PA, 19104 USA
6Department of Biology, Stanford University, 371 Serra Mall, Stanford, CA 94305-5020, USA
7Department of Forest Ecology and Management, Swedish University of Agricultural Sciences, S 901 83 Umeå, Sweden
8Okanagan, Biology and Physical Geography Unit, University of British Columbia, Kelowna, BC, Canada
9Plants, Soils and Climate, Utah State University, 4820 Old Main Hill, Logan, UT, 84322-4820 USA
10Department of Ecology and Evolutionary Biology, University of Tennessee, 569 Dabney Hall, Knoxville, TN 37996, USA
11Department of Environmental Science, Policy & Management, University of California Berkeley, 130 Mulford Hall #3144, Berkeley, CA, 94720 USA
12Nature Conservation and Plant Ecology, Wageningen University and Research Centre, PO Box 47, 6700 AA Wageningen, The Netherlands

Tóm tắt

Tóm tắt

Phản hồi giữa thực vật và đất đang trở thành một khái niệm quan trọng để giải thích động lực thực vật, tính xâm lấn của các loài ngoại lai được giới thiệu vào các môi trường mới và cách mà các hệ sinh thái trên cạn phản ứng với những thay đổi toàn cầu về sử dụng đất và khí hậu. Sử dụng một mô hình khái niệm mới, chúng tôi chỉ ra cách mà những thay đổi quan trọng trong các tương tác phản hồi giữa thực vật và đất có thể làm thay đổi sự cấu thành của các cộng đồng thực vật. Chúng tôi nhấn mạnh những tiến bộ gần đây, định nghĩa các thuật ngữ và xác định những thách thức tương lai trong lĩnh vực nghiên cứu này, đồng thời thảo luận về cách mà những biến đổi trong sức mạnh và hướng của các phản hồi giữa thực vật và đất có thể giải thích các quá trình kế thừa, xâm lấn, phản ứng với sự nóng lên của khí hậu và mối quan hệ giữa đa dạng sinh học và năng suất.

Trong khi có sự gia tăng nhanh chóng về hiểu biết các cơ chế sinh học, hóa học và vật lý cũng như sự tương tác giữa chúng trong các phản hồi giữa thực vật và đất, chúng tôi kỳ vọng sẽ đạt được thêm tiến bộ bằng cách áp dụng các kỹ thuật và công nghệ thí nghiệm mới, liên kết các nghiên cứu thực nghiệm với mô hình hóa và các nghiên cứu dựa trên thực địa có thể bao gồm các tương tác phản hồi giữa thực vật và đất trên các khoảng thời gian dài hơn, bao gồm cả các quá trình dài hạn như phân hủy lá và khoáng hóa.

Cũng đã đạt được những tiến bộ đáng kể trong việc phân tích hậu quả của các phản hồi giữa thực vật và đất đối với mối quan hệ giữa đa dạng sinh học và chức năng, cũng như sự phù hợp và chọn lọc của thực vật.

Để tích hợp hơn nữa các phản hồi giữa thực vật và đất vào lý thuyết sinh thái, sẽ rất quan trọng để xác định nơi và cách mà các mẫu quan sát được có thể được tổng quát hóa và cách chúng có thể ảnh hưởng đến sự tiến hóa.

Tổng hợp. Việc hiểu biết rõ hơn về các phản hồi giữa thực vật và đất cũng như các cơ chế cơ bản của chúng đang nâng cao khả năng dự đoán các hậu quả của những tương tác này đối với thành phần cộng đồng thực vật và năng suất trong nhiều điều kiện khác nhau. Nghiên cứu trong tương lai sẽ cho phép dự đoán và giảm thiểu tốt hơn các hậu quả của những thay đổi toàn cầu do con người gây ra, cải thiện các nỗ lực phục hồi và bảo tồn, và thúc đẩy dịch vụ hệ sinh thái bền vững trong một thế giới đang thay đổi nhanh chóng.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.1007/BF00396763

10.1016/j.soilbio.2008.12.022

10.1126/science.1083245

Bardgett R.D., 2010, Aboveground–Belowground Linkages: Biotic Interactions, Ecosystem Processes and Global Change

10.1016/j.ppees.2004.11.002

10.1007/s10531-010-9850-9

10.1007/BF00317128

10.1111/j.1365-2486.2009.02014.x

10.2307/1941601

10.1046/j.1469-8137.2003.00714.x

10.2307/2960528

10.2307/2261425

10.1111/j.0030-1299.2005.13975.x

10.1007/s11258-005-7221-5

10.1111/j.1365-2745.2007.01295.x

10.1016/S0065-2504(08)60052-5

10.1007/BF00031910

Butt J.J., 2002, Daily Life in the Age of Charlemagne

10.1890/1540-9295(2004)002[0436:NWISAT]2.0.CO;2

10.1038/nature02322

10.1111/j.1461-0248.2007.01030.x

10.1890/0012-9658(2003)084[0323:IAFVCT]2.0.CO;2

10.2307/2937039

10.1111/j.1365-2745.2009.01529.x

Coleman D.C., 1985, Ecological Interactions in the Soil: Plants, Microbes, and Animals, 1

10.1126/science.1190772

10.1046/j.1365-2389.2002.00442.x

10.1146/annurev.ecolsys.110308.120314

10.1038/nature01548

10.1016/S0929-1393(98)00116-4

10.1126/science.269.5228.1257

10.1038/nclimate1368

10.1111/j.1461-0248.2010.01474.x

10.1038/nature08216

10.1111/j.1461-0248.2011.01593.x

10.1146/annurev.energy.30.050504.144212

10.1111/j.1365-2745.2010.01783.x

10.1890/0012-9658(2006)87[1225:CAIEGS]2.0.CO;2

10.1038/nature05747

10.1038/nature07474

10.1111/j.2006.0030-1299.14625.x

10.1111/j.1461-0248.2007.01017.x

10.1111/j.1526-100X.2008.00482.x

10.1890/10-1370.1

10.1111/j.0022-0477.2005.00990.x

10.1111/j.1365-2745.2011.01943.x

10.7208/chicago/9780226924854.001.0001

10.1073/pnas.1013100108

10.1111/j.1526-100X.2008.00497.x

10.1890/0012-9658(2001)082[2397:CPSSMA]2.0.CO;2

Handley W.R.C., 1954, Forestry Commission Bulletin

10.1126/science.1172975

10.1146/annurev.ecolsys.36.112904.151932

10.1016/S0169-5347(00)01861-9

10.1086/522842

10.1111/1365-2745.12032

Hoestra H., 1968, Replant diseases of apple in The Netherlands

10.2307/1940152

10.1016/j.tree.2011.08.003

10.1007/BF00333714

10.2307/2388157

10.1046/j.1469-8137.1997.00729.x

10.1126/science.1220269

10.1111/j.1461-0248.2006.00953.x

10.1016/j.tree.2010.09.001

10.1890/06-0502

10.1126/science.1208473

10.1111/j.1365-2745.2005.01000.x

10.1890/02-0413

10.1111/j.1469-8137.2007.02287.x

10.1111/j.1570-7458.2012.01251.x

10.1111/j.1365-2745.2011.01906.x

10.1016/j.soilbio.2010.12.018

10.1098/rspb.2012.0285

10.1111/j.1365-2745.2010.01784.x

10.1007/978-3-540-72954-9_18

10.1111/j.1461-0248.2008.01209.x

10.1073/pnas.0905446106

10.1111/j.1365-2745.2010.01736.x

10.1111/j.1469-8137.2011.03790.x

10.1111/j.1469-8137.2007.02360.x

10.1111/j.1749-6632.1974.tb20562.x

10.1038/nature09273

10.1111/j.1365-2745.2007.01312.x

10.1111/j.1461-0248.2010.01547.x

10.1890/0012-9658(2001)082[0500:IOFEIO]2.0.CO;2

10.1111/j.1365-2745.2009.01620.x

10.1371/journal.pone.0031596

10.1007/s11284-012-0937-5

10.1016/j.soilbio.2005.01.027

10.1890/0012-9658(2003)084[0846:TIBDPI]2.0.CO;2

Müller P.E., 1884, Studier over skovjord, som bidrag til skovdyrkningens theori. II. Om muld og mor i egeskove og paa heder, Tidsskrift for Skovbrug, 7, 1

10.1038/377227a0

10.1007/BF02370033

10.1111/j.1365-2745.2009.01547.x

10.1111/j.1365-2745.2005.01017.x

10.1890/07-2056.1

10.1016/j.tplants.2010.05.007

10.1007/s10682-010-9363-8

10.1146/annurev.ecolsys.39.110707.173454

10.1890/12-0486.1

10.1046/j.1461-0248.2003.00539.x

10.1890/02-0298

10.1007/s00442-003-1425-y

10.1890/06-0219

10.1890/10-0773.1

10.1890/07-0337.1

10.1023/B:BINV.0000022133.49752.46

10.1111/j.1365-2435.2011.01902.x

10.1016/j.soilbio.2008.06.021

10.1371/journal.pbio.0040140

10.1016/j.tree.2003.10.005

10.1016/j.tree.2008.11.012

10.1086/664183

10.1023/A:1009765502741

10.1007/s10886-010-9844-9

10.1111/j.1365-2745.2011.01815.x

10.1890/02-0284

10.1016/S0929-1393(98)00124-3

10.1038/362053a0

10.1007/BF00379970

10.1111/j.1365-2486.2009.01996.x

10.1007/BF00337211

10.1111/j.1365-2656.2010.01766.x

10.1111/j.1461-0248.2004.00576.x

10.1890/07-2144.1

10.1038/416389a

10.1111/j.1365-2435.2008.01521.x

Wardle D.A., 2002, Communities and Ecosystems. Linking the Aboveground and Belowground Components

10.1126/science.1197479

10.1111/j.1365-2745.2011.01907.x

10.1890/0012-9658(2003)084[0559:CAEGAC]2.0.CO;2

10.1038/nrg1877

10.1890/08-2365.1

Thông tin
Thông tin xuất bản

Journal of Ecology

Tập 101 Số 2

265-276

Thông tin tác giả