草本植物群落における施肥の種の密度と一次生産性への影響

植物群落における施肥実験は、種の多様性と生産性の間の山型の関係に基づいて解釈されることがよくあります。本研究では、アークティックおよびアルプスツンドラ、2つの古い草地生息地、砂漠、短草および長草草原を代表する7つの陸上植物群落からの施肥実験の結果を分析し、実験的に増加した生産性に対する種の多様性の反応が山型曲線と一致しているかどうかを判断します。この分析では、窒素施肥された区画での平均反応の比率を、水準区画の平均と比較しました。上層の純一次生産性（ANPP）および種の密度（D；一定面積あたりの種の数）に関して、一般的に、窒素追加後にANPPは増加し、植物種密度は減少しましたが、反応の大きさにはかなりの変動がありました。また、各地点で最も長い期間実施された研究（≥4年）に限定したデータのサブセットを分析し、すべての地点で使用される一貫した量の9〜13 g N m−2 yr−1を追加した場合、すべての群落でANPPが対照レベルより約50%増加し、種の密度は約30%減少することが分かりました。施肥へのANPPと種の密度の反応の大きさは、初期の群落生産性とは無関係でした。また、同じ地点内での群落間の反応の大きさには大きな変動があり、地点間でも同様の変動があったことから、群落特異的な反応メカニズムが示唆されます。これらの結果に基づき、長期的な施肥実験であっても、種の多様性と生産性の関係の良い予測因子にはならないと主張します。これは、施肥実験が比較的小規模な攪乱であるのに対し、自然の生産性勾配における種の多様性のパターンは、長期的な生態学的および進化的プロセスに影響されるためです。