氮素添加不能降低空间异步性在稳定草原群落中的作用

虽然氮素（N）添加会影响生态群落的稳定性，但这种影响是否具有尺度依赖性仍然是一个悬而未决的问题。通过在温带草原的野外实验，发现群落生物量的丰富度和时间稳定性均随着空间尺度的增大而增加，而氮富集降低了这两个尺度（局域尺度和聚合尺度）的丰富度和稳定性。氮富集引起的局域尺度稳定性的降低是由于氮添加导致的种群稳定性降低导致的，部分是由于局域物种丰富度的降低，同时也由于局域物种间非同步的种群动态的减少。更重要的是，氮素富集并没有改变局域群落间的空间异步性，这保证了无论氮素添加的水平如何，都在更大的尺度上提供了类似的空间保险效应。这些结果表明，即使在面临人为环境变化的情况下，本地群落之间的空间变异以及本地物种多样性都可能有助于更大空间尺度上的生态系统稳定。

 图1. 在局域尺度和大尺度上，氮素富集降低了物种多样性和群落稳定性。（a）α（即局域群落1 m^-2的物种丰富度）和γ多样性（即同一实验处理的10个1 m^-2群落的物种丰富度）均随氮素添加速率的增加而下降。（b）α（即1 m^-2尺度的群落稳定性）和γ稳定性（即10 m^-2聚合的大尺度群落稳定性）均随氮素添加速率的增加而下降。对α多样性/稳定性而言，两个点的值为每个氮素添加频率下不同氮素添加水平的10个局域群落的平均值。对γ多样性/稳定性而言，两个点的值为每个氮素添加频率下不同氮素添加水平的10 m^-2聚合群落的值。空心的星号表示来自对照的数据（既没有加氮也没有加水）。黑色和灰色符号分别为1 m^-2和10 m^-2尺度的数据；实线是相应的回归线。

 图2. 氮素富集对β多样性和变异性的影响。（a）氮素添加显著降低β多样性（β_a），但没有降低（b）倍增β多样性（β_m）或（c）β变异性（即局域群落之间的空间异步性）。

图3. 局域（1 m^-2）尺度上氮素富集对种群稳定性和物种异步性的影响。（a）1 m^-2局域群落的种群稳定性随着施氮量的增加而下降。（b）1 m^-2局域群落的物种异步性随着施氮量的增加而下降。这两个点的值为每个氮素添加频率下不同氮素添加水平的10个局域群落的平均值。

图4. 最终的结构方程模型（SEM）的结果显示了氮素富集影响γ稳定性的路径。最终的SEM，（a）基于加性β多样性（χ²=13.534，P=0.759，近似的均方根误差（RMSEA）=0.000，赤池信息准则（AIC）=49.534），（b）基于乘法β多样性（β_m）（χ²=14.526，P=0.694，RMSEA=0.000，AIC=50.526），（c）基于存在/缺失基本指数（Jaccard相异度β_J）（χ²=13.998，P=0.784，RMSEA=0.000，AIC=47.998），（d）基于丰度的β相异度（Bray-Curtis相异度指数，β_BC）（χ²=15.889，P=0.665，RMSEA=0.000，AIC=49.889）请注意，RMSEA=0.000表示一个完全指定的模型，该模型受到α稳定性和空间异步性完全决定了γ稳定性这一事实的约束。

原文链接为：2019-  Nitrogen addition does not reduce the role of spatial asynchrony in stabilising grassland communities