Auswirkungen der Zugabe von Wasser und Stickstoff auf den Artenwechsel in gemäßigten Grasländern in Nordchina

Globale Stickstoffdeposition (N) und Klimawandel wurden als zwei der wichtigsten Ursachen für den aktuellen Verlust an Pflanzenvielfalt identifiziert. Allerdings haben zeitliche Muster des Artenwechsels, die den Veränderungen der Vielfalt als Reaktion auf sich ändernde Niederschlagsregime und atmosphärische N-deposition zugrunde liegen, nicht genügend Beachtung gefunden. Wir führten von 2005 bis 2009 ein Manipulationsexperiment in einer Steppe und einem Alten Feld in Nordchina durch, um die Hypothese zu testen, dass die Zugabe von Wasser die Artenvielfalt durch eine Erhöhung der Rate des Artengewinns und eine Verringerung der Rate des Artenverlusts fördert, während die N-Zugabe gegenteilige Auswirkungen auf die Artenveränderungen hat. Unsere Ergebnisse zeigten, dass die Wasserzugabe die Rate des Artengewinns sowohl in der Steppe als auch im Alten Feld erhöhte, aber die Raten des Artenverlusts und des Wechsels im Alten Feld verringerten. Im Gegensatz dazu erhöhte die N-Zugabe die Raten des Artenverlusts und des Wechsels in der Steppe, verringerte jedoch die Rate des Artengewinns im Alten Feld. Die Rate der Artenveränderung war im Alten Feld höher als in der Steppe. Wasser interagierte mit N, um die Artenvielfalt und den Artenwechsel zu beeinflussen, was darauf hindeutet, dass die Auswirkungen von N auf semi-aride Grasländer weitgehend durch die Wasserverfügbarkeit vermittelt wurden. Die zeitliche Stabilität von Gemeinschaften war negativ mit den Raten des Artenverlusts und des Wechsels korreliert, was darauf hindeutet, dass die Wasserzugabe die Zusammensetzungsstabilität von Grasländern verbessern, die N-Zugabe jedoch verringern könnte. Die experimentellen Ergebnisse unterstützen unsere anfängliche Hypothese und zeigen, dass Wasser- und N-Verfügbarkeiten unterschiedliche Auswirkungen auf die Rate der Artenveränderung in den gemäßigten Grasländern hatten, und diese Auswirkungen auch von den Graslandtypen und/oder der Landnutzungsgeschichte abhängen. Artengewinn und -verlust tragen gemeinsam zur dynamischen Veränderung der Artenvielfalt in semi-ariden Grasländern unter zukünftigen Klimaänderungen bei.