菌群与磷元素共同影响生态系统稳定性
河流水体治理技术

河流水体治理技术河流水体生态系统具有自净能力,但当污染物的数量超过其自净容量时,将造成河流生态系统结构的破坏,功能受阻,致使河流生态平衡失调。
此时,必须实施污染物综合治理的方法和措施,消除污染物的影响,修复河流水生态系统。
一、底泥疏浚1、底泥疏浚是解决河流内源污染的重要措施,它主要是通过底泥的疏挖去除底泥中所含的污染物,清除污染水体的内源,减少底泥污染物向水体的释收,主要适用于富营养化河流的治理。
来自于河流与湖库底部沉积物释放的内源污染物质是造成水体污染的主要因素之一。
氮和磷元素是水生生态系统中重要的营养限制因子,来自于内源释放的氮磷营养物质对上覆水营养物质的贡献率可以达到甚至超过外源污染的贡献。
因此,即使在外源污染得到较好控制时,河流水体中营养物质仍然处于较高水平,致使水体富营养化问题难以得到彻底解决。
2、底泥疏浚可以将富含污染物的底泥从水体中永久性去除,能够控制内源污染物的释放或减少污染物生物有效性,因而被认为是河道湖库治理中的重要工程措施而被广泛应用。
在外源氮磷营养物质得到有效控制的前提下,底泥疏浚是控制内源氮磷负荷有效的技术手段3、底泥疏浚技术控制内源污染释放,修复水生生态系统在我国太湖、西湖以及广州等地均有实际应用,并取得了宝贵的实践经验。
然而底泥疏浚后新生表层沉积物的物理、化学和生物性质与疏浚的表层沉积物均发生了根本性变化,改变沉积物中微生物群落组成,导致微生物群落功能多样性降低,从而对沉积物中生源要素的循环产生影响。
日本的隅田川河和俄罗斯的莫斯科河曾采用污泥疏浚的治理措施从而使得水质恢复。
但底泥疏浚法工程量大,造价高,并需确定合理的挖掘深度和挖泥量,否则容易破坏水生生态系统。
4、投放微生物菌种投放到水体中,针对不同的有机物和腐殖质进行消除,淤泥被就地分解成为水和二氧化碳。
达到水中无淤泥的效果,自动调节水中新陈代谢,无需额外养分补给和生化调整,在污水中不易发生“DNA”蜕变。
最后的目标就是水变清,并且无毒无害,对人的身体健康没有任何影响。
微生物多样性与环境稳定性之间的关系

微生物多样性与环境稳定性之间的关系微生物是地球上最早出现的生物之一,它们广泛存在于各种环境中,包括土壤、水体和空气中。
微生物多样性是指微生物群体中存在的不同物种的丰富度和多样程度。
环境稳定性是指环境中的生态系统对外部干扰的响应能力。
微生物多样性与环境稳定性之间存在着密切的关系,微生物多样性对环境稳定性的维持和恢复具有重要的影响。
首先,微生物多样性对环境稳定性的维持和恢复起着关键作用。
微生物多样性高的环境中存在着更多的不同物种,这些物种可以共同协同作用以防止入侵种群的过度增长。
例如,土壤中存在丰富的微生物群体可以降解有机物和污染物,从而减少其对环境的污染程度。
此外,微生物可以促进植物生长和养分循环,在环境中起到生态系统的关键角色。
因此,微生物多样性的丧失可能导致环境中不稳定性的增加。
其次,环境稳定性的提高有助于维持和促进微生物多样性。
稳定的环境条件可以为微生物提供适宜的生存和繁殖条件,从而使微生物群体得以稳定存在和繁衍。
相反,不稳定的环境条件可能导致微生物的死亡和物种的丧失。
因此,保护和改善环境稳定性对于维持和促进微生物多样性至关重要。
此外,微生物多样性与环境稳定性之间的关系还表现在生态系统的抗干扰能力上。
微生物多样性高的生态系统具有更强的抗干扰能力,能够更好地应对来自外部的干扰因素。
这是因为微生物多样性高的生态系统中存在着各种不同的功能型微生物,它们在环境中起着不同的作用。
当面临干扰时,某些微生物群体可能会遭受损失,但其他具有相似功能的微生物群体仍然可以发挥作用,保持生态系统的功能稳定。
因此,微生物多样性使生态系统具有较高的抗干扰能力,能够更好地适应和应对环境变化。
另一方面,环境的稳定性对于维持微生物多样性的平衡也非常重要。
稳定的环境条件可以提供稳定的资源供给和适宜的生存环境,从而促进不同物种的共存与协同作用。
相反,环境的不稳定性可能导致某些物种的灭绝和物种的丧失,从而降低微生物多样性。
因此,保护和维持环境的稳定性对于维持微生物多样性不可或缺。
水库生态修复方法与建议

水库生态修复方法与建议赵祺摘要:通过对水库生态修复的重要性、水库生态修复的定义和要求进行系统地阐释,以源头控输入、四周固生态和库内强管理的思路,具体论述了库区水体修复的几种相关方法,并在此基础上,针对水库水质出现的问题提出相应的合理化建议。
关键词:水库;生态修复;方法;建议1水库生态修复的重要性我国湖库众多,据相关资料统计,我国水库约为8万余座,库容量为4.3×1011m3[1]。
水库在供水、防洪、航运、渔业和发电等方面潜力巨大,同时,在维持生态系统方面也有非常重要的作用。
习总书记说过,绿水青山就是金山银山,但随着经济快速发展,城镇化、工业化和农业现代化的进一步推进,致使生活污水和工农业废水的排放量逐渐增加,导致水质资源恶化,影响水库水质,对水库水域生态系统构成了严重威胁,同时也影响了人们的正常生活,因而当务之急就是开展水库生态修复,改善水库水质。
2生态修复的内涵2.1生态修复方法的定义生态修复即对生态系统停止人为干扰,以减轻负荷压力,依靠生态系统的自我调节能力与自组织能力使其向有序的方向进行演化,或者利用生态系统的这种自我恢复能力,辅以人工措施,使遭到破坏的生态系统逐步恢复,或使生态系统向良性循环方向发展;主要指致力于那些在自然突变和人类活动影响下受到破坏的自然生态系统的恢复与重建工作,恢复生态系统原本的面貌[2]。
2.2生态修复的要求生态修复要利用水库容量大、水位可调节等特点,采用适当的方式,促进水库水环境的自我调节、自我修复,保证水质质量。
同时,水库具有多种功能,在修复过程中,我们既要保证其主要功能的正常運行,又要做到水库功能与修复的协调性。
在进行生态修复时,由于不同时间、不同流域存在差异,因此我们要统筹考虑,根据生态学原理,遵循生物多样性原则,在不破坏生境和引起物种入侵的情况下,培育本土生物,适当引进其他生物,做到短期利益和长期利益相统一,经济效益、社会效益和生态效益相协调。
3生态修复方法3.1控制水库源头水库污染的主要原因之一为水库上游的来水污染物超标。
环境生物学—孔繁翔课后习题答案

第一章环境污染的生物效应P671.概念解释环境污染:有害物质或因子进入环境,并在环境中扩散、迁移、转化,使环境系统的结构和功能发生改变,对人类以及其它生物的生存和发展产生不利影响的现象。
P21 环境生物效应:各种环境因素变化而导致生态系统变异的效果。
P22污染源:向环境排放有害物质或对环境产生有害物质的场所、设备和装置。
或造成环境污染的污染物发生源。
P23污染物:进入环境后使环境的正常组成结构、状态和性质发生变化,直接或间接有害于人类生存和发展的物质,是造成环境污染的重要物质组成。
P24优先控制污染物:由于有毒物质品种繁多,不可能对每一种污染物都制定控制标准,因而提出的在众多污染物中筛选出潜在危险大的作为优先研究和控制的对象。
P26 污染物形态:环境中污染物的外部形状、化学组成和内部结构的表现形式。
P30污染物迁移:污染物在环境中发生的空间位置的移动及其引起的富集、分散、消失的过程。
P28污染物转化:污染物在环境中通过物理、化学或生物的作用改变形态或转变为另一种物质的过程。
P342.污染物在环境中的迁移方式和转化途径。
P28,34-35迁移方式:机械迁移(水、气、重力);物理化学迁移(最重要的形式);生物迁移(吸收、代谢、生长、死亡等)。
转化途径(转化形式有物理、化学、生物转化)在大气中,以光化学氧化、催化氧化反应为主;在水体中,氧化还原作用,配合作用,生物降解作用;在土壤中,生物降解为主。
3.什么是生物转运?污染物透过细胞膜的方式。
P38-39生物转运:环境污染物经各种途径和方式同生物机体接触而被吸收、分布和排泄等过程的总称。
方式:被动转运(简单扩散和滤过);特殊转运(主动运输和易化扩散);胞饮作用(吞噬作用)。
4.什么是污染物在体内的的生物转化?生物转化过程和主要反应。
P43-50污染物在体内的的生物转化:外源化合物进入生物机体后在有关酶系统的催化作用下的代谢变化过程。
过程:一般分为I、II两个连续的作用过程。
微生物与环境之间的关系

微生物与环境之间的关系微生物是生物界中最小的一类生物,它们的体积一般在1微米之内。
尽管微生物体积很小,但它们在生态系统中的作用不可小觑。
微生物可以在自然界中扮演许多重要的角色,影响着生态系统的稳定性、生物多样性和生态平衡。
本文将从微生物在环境中的作用、微生物与环境变化之间的相互关系、微生物在环境中的应用等方面,深入探讨微生物与环境之间的关系。
微生物对环境的影响微生物在自然界中可以扮演许多角色。
其中最重要的是分解营养物质、维持土壤生态系统、参与生态土壤修复等等。
1.分解营养物质微生物对生态系统的影响最直接的表现就是它们能够分解有机物为无机物。
这是环境中物质循环的核心过程。
在这个过程中,一些物质比如碳、氮、磷等会从有机形式向无机形式转化,同时释放出能量。
这些无机物质可以被植物吸收,通过植物链再向上转移给更高级的消费者。
2.维持土壤生态系统微生物是土壤生态系统的重要组成部分,它们可以分解营养物质,矿化有机质,促进植物的生长和繁殖。
在这个过程中,微生物会分解掉有机材料,同时释放出氮、磷等元素,提高了土壤的肥力。
同时微生物也能够分解土壤中的农药、重金属等有害化学物质,防止污染物的积累。
3.参与生态土壤修复生态土壤修复是近年来环保界研究的热点,微生物在该过程中扮演了非常重要的角色。
微生物能够分解掉土壤中的油污、化学污染物等有害物质,这有助于恢复土壤的生命力,并保护外部环境的安全。
同时微生物能够分解豆制品等富含蛋白质的化学物质,转化成土壤能够利用的营养物质,促进了土壤的更新和生态修复。
微生物与环境变化的相互关系微生物与环境之间的相互关系是双向的。
一方面,环境条件的变化可能会对微生物产生影响;另一方面,微生物也可以通过改变环境条件,适应新的生态环境。
在各种因素如气候、物理、化学等极其复杂的环境中,微生物能够保持其代谢能力,表现出极强的适应性,从而对环境的变化产生积极的影响。
1.长期恒定的地质环境微生物在长期恒定的地质环境中发挥了关键作用。
ETS复合菌群对土壤有机质分解的作用机理

ETS复合菌群对土壤有机质分解的作用机理土壤是地球上重要的资源之一,它承载着植物生长所需的营养物质和水分。
而土壤的有机质含量则直接影响着土壤的肥力和生态系统的健康。
有机质的分解是土壤中的一项重要过程,而ETS复合菌群被认为是促进土壤有机质分解的关键因素之一。
一、ETS复合菌群的定义与特征ETS(Efficient Thermal Systems)复合菌群是一种由热厌氧发酵微生物组成的集合体,在复合菌群中,各种微生物相互关联、相互依存,共同参与土壤有机质的降解和分解。
ETS复合菌群的特点主要包括以下几个方面:1. 多样性:ETS复合菌群由多种不同的微生物组成,包括细菌、真菌、放线菌等。
这些菌群在不同的生境条件下,能够对不同种类、不同结构的有机质产生降解作用。
2. 协同作用:ETS复合菌群中的各个成员之间通过代谢产物的互利共生关系形成协同作用,能够提高有机质分解的效率。
3. 抗逆性:ETS复合菌群中的某些成员具有较强的抗逆性,能够在恶劣的环境条件下存活和繁殖,从而保证有机质分解的稳定性。
二、ETS复合菌群对土壤有机质分解的作用机理ETS复合菌群对土壤有机质的分解主要通过以下几个机理实现:1. 分泌酶类物质:ETS复合菌群中的微生物能够分泌多种酶类物质,包括纤维素酶、半纤维素酶、蛋白酶等。
这些酶类物质能够降低有机质的结构复杂性,使其更易于被其他微生物降解。
2. 相互作用:ETS复合菌群中的不同微生物之间存在着一系列相互作用。
比如,某些细菌能够将有机质分解为简单化合物,然后再由真菌等其他菌群进一步分解,这种相互作用能够提高有机质分解的效率。
3. 氮磷元素的循环利用:ETS复合菌群能够将有机质中的氮、磷等养分转化为微生物生长所需的无机盐,从而促进了土壤中有机质和养分的循环利用。
4. 温度和湿度的适宜性:ETS复合菌群对温度和湿度的要求相对较低,能够在较宽广的温度和湿度范围内保持活性。
因此,无论是在寒冷的冬季还是湿热的夏季,ETS复合菌群都能够保持对有机质的分解活性。
微生物多样性与生态系统稳定性的关系
微生物多样性与生态系统稳定性的关系微生物是地球上最古老、最广泛存在的生物群体之一,它们在维持生态系统的功能和稳定性方面发挥着重要作用。
微生物多样性是指某一地区或特定环境中微生物种类的丰富程度和相对种类的相对丰度。
生态系统稳定性是指生态系统对内外环境变化的抵抗力和恢复力。
微生物多样性与生态系统稳定性之间存在着紧密的关系。
首先,微生物多样性对生态系统功能的维持和提供具有关键作用。
微生物在地球的自然循环中发挥着重要角色。
例如,水中的微生物通过参与物质循环过程,从而保持水体的清洁和稳定。
微生物通过分解有机质、循环营养元素和能量转换等过程,促进土壤养分的循环和转化。
同时,微生物还参与植物的生长和免疫系统的调节,对维持植物的健康和稳定起着重要作用。
因此,微生物多样性的保持对于维持生态系统的功能和稳定至关重要。
其次,微生物多样性对生态系统的抵抗力和恢复力具有重要影响。
微生物多样性越丰富,生态系统抵御外界干扰的能力就越强。
研究表明,生物多样性能够提高生态系统的抵抗力,减缓环境变化对生态系统的冲击。
微生物多样性的提高可以增加生态系统对抗病害、污染物和气候变化等的能力。
另外,微生物多样性丰富的生态系统具备更强的恢复力。
当生态系统遭受破坏后,微生物通过协同作用和重新建立生物多样性,促进生态系统的修复与恢复,加速土壤固碳速度、提高土壤肥力和抵御侵蚀等。
此外,微生物多样性还与生态系统的稳定性有密切的相互关系。
生态系统的稳定性表现为生态系统的持续运行和持续产生生物质的能力。
研究表明,微生物多样性的失去可能导致生态系统的功能退化和生物多样性的丧失。
微生物多样性的减少会降低土壤有机质的分解速率和养分循环速度,进而影响植物和其他生物的生长和繁衍。
此外,微生物多样性的丧失还可能导致寄病菌和有害微生物的过度生长,增加生态系统中疾病的传播风险。
为了保护和提升生态系统的稳定性,我们需要采取一系列措施。
首先,保护和恢复生物多样性是非常重要的,特别是微生物多样性的保护。
类壤土基质喷播在废弃露天矿山生态修复技术中的优势分析
类壤土基质喷播在废弃露天矿山生态修复技术中的优势分析摘要:废弃露天矿山的生态修复一直是一个热门话题。
本文通过对比类壤土基质喷播技术和传统喷播技术的不同,发现类壤土基质喷播技术可以更好地恢复废弃矿山的生态系统功能。
类壤土基质喷播技术可以提高土壤质量,促进植物生长和群落结构,同时提高生态系统的功能恢复,提升经济效益。
这项技术对促进废弃矿山生态恢复具有重要意义。
关键词:类壤土基质喷播技术;废弃露天矿山;生态修复随着工业化进程的加速和人类活动的不断发展,国内外已出现大量的废弃露天矿山。
废弃露天矿山的生态修复涉及多个方面,其中土壤环境的恢复是关键,在传统的喷播技术存在着诸多问题的情况下,类壤土基质喷播技术则成为土壤改良和系统恢复的有效手段。
一、类壤土基质喷播技术的原理(一)类壤土基质的定义和特性类壤土基质是一种特殊的土壤类型,是一种人工制备的土壤基质,也称为富营养基质或富营养土。
它是由工业废料、有机质和矿物质等多种成分混合制备而成的,经过一定处理后,可以具有类似天然壤土的物理、化学和生物学性质。
类壤土基质广泛应用于园艺、苗木、花卉、蔬菜、植物育种等领域。
类壤土基质具有疏松性和透气性。
它由细小的颗粒状有机物和粘结剂组成,因此与传统的土壤相比较轻薄,形成了疏松、开放的物理结构,提高了土壤的透气性和通气性。
类壤土基质在化学上有较高的吸附能力和数据汇集能力,它可以吸附有机物、重金属离子等有害物质,保持土壤环境的稳定性。
类壤土基质喷播后可以与矿坑中的污染物进行物化反应,形成相对安全、稳定的化合物。
类壤土基质富含有机物,并且可以稳定细菌和真菌等微生物群落。
[1]有科学家研究发现,在加入类壤土基质后,土壤中微生物的数量和多样性有明显的增加,同时可造成对其他细菌的抑制作用,提高了土壤的微生物群落的多样性和活性,这对于土壤改良和生态修复具有重要的作用。
(二)类壤土基质喷播技术概述类壤土基质喷播技术主要基于人工制备的类壤土基质的多种营养元素成分,以及在类壤土基质中存在的丰富微生物资源。
生态恢复技术的原理和方法
生态恢复技术的原理和方法当前,我们的生态环境面临着日益加剧的压力和损害,许多生态系统已经失去了原先的平衡和稳定性,导致了生物多样性的减少、土壤侵蚀、水源污染、气候变化等问题。
为了解决这些问题,生态恢复技术逐渐受到了广泛的关注和应用。
生态恢复技术的基本原理是借鉴自然生态系统的演替规律,通过植被恢复、土壤改良、引种适应、防治生物入侵等措施,重建、重构受损生态系统的结构和功能,尽可能使其回到原始状态,从而提高生态系统的自我修复能力,达到生态平衡和可持续发展。
那么,生态恢复技术的具体方法和措施是什么呢?下面就为大家简要介绍一下。
一、植被恢复植被恢复是生态恢复的核心环节,它可以通过引种适应、复绿、自然更新等方式实现。
具体地说,植被恢复可以采用以下措施:1、适应性引种。
生态系统中的植被往往受到环境因素的制约,而很难在短时间内自然繁殖并生长起来。
因此,适应性引种是一种有效的植被恢复手段。
在引种前,要对生态条件进行细致的分析和研究,选用具有较强适应性的物种,并注意保护当地珍稀濒危物种和生态系统的完整性。
2、复绿。
在生态毁坏严重、植被稀疏的地区,可以通过大面积的绿化来实现快速恢复。
复绿可以通过人工造林、种植天然草本植物等形式进行。
但要注意选择与当地环境和气候条件相适应的物种,防止引入异种生物对当地生态系统产生不良影响。
3、自然更新。
在一些植被归因不明、程度不够严重等情况下,可以采取自然演替的方式,让植被重新建立平衡。
自然更新需要保证恢复区域的可持续利用和生态平衡,避免过度砍伐、过度放牧等行为对恢复造成的影响。
二、土壤改良土壤是生物生长和生态系统运行的基础,对于生态恢复而言,土壤改良是一项不可或缺的工作。
在土壤改良方面,可以采取以下方式:1、生物修复。
生物修复是指通过生物介入的方式,改变或转化污染物质,使其达到减少、转化、稳定等效果的生态恢复技术。
生物修复可以利用生物菌群、植物、动物等生态系统成员,通过菌群降解、根际积累等方式,消除土壤污染,改良土壤质量。
微生物在地球生态系统中的重要性
微生物在地球生态系统中的重要性微生物是指体积小、一般只能在显微镜下观察到的微小生物体,包括细菌、真菌、病毒等。
虽然微生物在我们周围常常被忽视,但它们在地球生态系统中发挥着极其重要的作用。
本文将从多个角度探讨微生物在地球生态系统中的重要性。
一、维持生态平衡微生物在地球上广泛分布,几乎存在于各个生态环境中,包括水体、土壤、大气等。
它们通过代谢活动参与物质的转化和能量的流动,起到维持生态平衡的作用。
例如,微生物能够分解有机物质,将复杂的有机物分解为简单的物质,释放出二氧化碳和水,为植物提供养分。
同时,它们还能够与植物根系共生,促进植物的生长和营养吸收。
此外,微生物还能够降解污染物,清除环境中的有害物质,维护生态系统的稳定性。
二、参与物质循环微生物在地球生态系统中参与了各种物质循环过程,如碳循环、氮循环和磷循环等。
它们能够将有机碳转化为无机碳,并通过呼吸作用释放出二氧化碳。
在氮循环中,微生物能够将大气中的氮气转化为可被植物和动物利用的氨。
而在磷循环中,微生物通过磷酸化作用将有机磷转化为无机磷,提供给植物吸收。
这些物质循环过程中,微生物起到了桥梁和催化剂的作用,保证了生态系统中各种元素的循环平衡。
三、保护生物多样性微生物是地球上最丰富的生物资源之一,其数量和种类非常庞大。
它们构成了地球生物多样性的重要组成部分。
微生物的多样性对于地球生态系统的稳定和健康至关重要。
研究表明,微生物的多样性能够增加生态系统的抵抗力,降低疾病和害虫的风险,提高生态系统的适应性。
因此,保护微生物多样性是保护整个生态系统多样性的重要一环。
四、促进农业生产微生物在农业生产中发挥着重要的作用。
它们能够与植物根系形成共生关系,提供植物所需的养分,并抑制有害微生物的生长。
此外,微生物还能够制造土壤结构良好、富含有机质的土壤,提高土壤的肥力和保持水分能力。
一些微生物还能够合成有益的生物肥料和农药,提高农作物的产量和质量。
因此,合理利用和促进微生物在农业生产中的作用,对于实现可持续农业发展具有重要意义。
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Theinteractionbetweenarbuscularmycorrhizalfungiandsoilphosphorusavailabilityinfluencesplantcommunityproductivityandecosystemstability
GaowenYang1,NanLiu1,WenjieLu1,ShuoWang1,HaimingKan1,2,YingjunZhang1*,LanXu2andYongliangChen3
1DepartmentofGrasslandScience,ChinaAgriculturalUniversity,Beijing100193,China;2DepartmentofNatural
ResourceManagement,SouthDakotaStateUniversity,Brookings,SD57007,USA;and3ResearchCenterfor
Eco-EnvironmentalSciences,ChineseAcademyofSciences,Beijing100085,China
Summary1.Arbuscularmycorrhizalfungi(AMF)caninfluenceplantcommunitycompositionanddiversity.PreviousresearchhasshownthattheadditionofnutrientsreducestheeffectivenessofAMF.How-ever,thewaysinwhichsoilnutrientavailabilityandAMFinteractandaffectplantcommunitypro-ductivityandecosystemstabilityarestillpoorlyunderstood.2.WeexaminedtheimpactofAMFsuppressionandphosphorus(P)additiononplantdiversity,communityproductivityandtemporalstability(TS)inafieldexperiment.AMFrootcolonizationandtheconcentrationofanAMF-specificphospholipidfattyacidweresignificantlyreducedafterapplicationofthefungicidebenomylasasoildrench.3.TheTSoftheplantcommunitywashigherincommunitieswithoutbenomylapplicationcom-paredwithcommunitieswithbenomylapplicationindicatingthatAMFcontributetotheTSofplantcommunities.AMFsuppressionincreasedproductivityattheplantspecies,functionalgroupandcommunitylevelsunderhighPadditionrates.AtthezeroPadditionrate,AMFdidnotaffectplantcommunityproductivity,asthedominantspeciesArtemisiafrigidawasmoreabundantincontrolplotswithAMF,whilethesubdominantspeciesStipakryloviiwasmoreabundantinthebenomyl-treatedplotswithreducedAMFabundance.CompensatoryeffectsbetweenC3grassesandnon-N2-
fixingforbswereobservedinthecontrolplotswithAMFalongthegradientofPadditionrates,buttheseeffectswerenotdetectedamongplantspeciesinthebenomyl-treatedplotsunderAMFsuppressionaboveanadditionrateof4.76P2O5mÀ2yearÀ1.AlthoughAMFsuppressiondidnot
influencethediversityoftheplantcommunities,itdiddecreasethediversityofN2-fixingforbsatthezeroPadditionrateandaboveanadditionrateof18.90gP2O5mÀ2yearÀ1,indicatingthatAMFplaykeyrolesinthemaintenanceofN2-fixingforbsatthesePadditionrates.Padditionledtobiodiversitylossesatapplicationratesbelow2.36gP2O5mÀ2yearÀ1atthecommunitylevel.4.Synthesis.ArbuscularmycorrhizalfungiandsoilPavailabilityinteracttoinfluencetheproductiv-ityandTSofaplantcommunitybymediatingcompensatoryeffectsamongplantspeciesandfunc-tionalgroups.
Key-words:antagonism,benomyl,compensatoryeffects,legume,mutualism,phosphorusfertiliza-tion,plant–soil(below-ground)interactions,symbiosis,temporalstability
IntroductionIdentifyingthefactorsthatmaintainplantdiversity,productiv-ityandecosystemstabilityareakeyissueinecology.Soilmicrobes,suchasarbuscularmycorrhizalfungi(AMF),areimportantcomponentsofecosystemsandplaycriticalrolesin
above-groundproductivityandthemaintenanceofplantdiversity(vanderHeijdenetal.1998;Hartnett&Wilson1999;O’Connor,Smith&Smith2002;Collins&Foster2009).AMFareoftenconsideredclassicalmutualiststhatpro-moteplantgrowth(vanderHeijdenetal.1998,2006).AMFprovidesoilresourcesforplantsandreceivephotosynthatesinreturn(Johnson2010).NutrientadditioncanalterthecostsandbenefitsofAMF–plantsymbiosisandinduceantagonism*Correspondenceauthor.E-mail:zhangyj@cau.edu.cn
©2014TheAuthors.JournalofEcology©2014BritishEcologicalSociety
JournalofEcology2014,102,1072–1082doi:10.1111/1365-2745.12249(Johnson,Graham&Smith1997;Grman2012;Grman&Robinson2013).However,thecommunityconsequencesofplant–mycorrhizalinteractionscausedbynutrientadditionarestillpoorlyunderstood.Inthiscontext,therelationshipsbetweenplantsandAMFaredefinedintermsofplantgrowthresponses.PositiveplantgrowthassociatedwithAMFindicatesmutualism,whileneg-ativeplantgrowthassociatedwithAMFindicatesantagonism(Francis&Read1995;Johnson2010;Grman2012;Johnson&Graham2013).Theconceptof‘parasitism’discussedinsomepreviousstudies(Francis&Read1995;Johnson2010;Grman2012)isequivalentto‘antagonism’inthisstudy.Nutrientadditioncaninduceantagonismwhenthenetcosttoaplantexceedsthenetbenefitsfromthefungus(Grman2012;Johnson&Graham2013).Forexample,whenphos-phorus(P)isscarce,plantsoftenbenefitfromAMF–plantsymbiosis,andAMFincreaseplantgrowth(Hoeksemaetal.2010),butwhenPisabundant,plantsmayreceivelittleornobenefitfromAMF,andAMFmaythereforereduceplantgrowth(Johnson,Graham&Smith1997;Johnson2010).TheinfluenceofPenrichmentonAMF–plantsymbiosisalongthemutualism–antagonismspectrumvariesamongplantfunctionalgroups(Hoeksemaetal.2010;Grman2012).C4