Pflanzen haben normalerweise auf die eine oder andere Weise begrenzte Ressourcen. Es gibt nur so viel Nährstoff im Boden. Wie benutzt man es am besten? Die Pflanzenökonomie-Spektrumtheorie integriert die Koordination von Pflanzenfunktionsmerkmalen entlang einer Kompromissachse zwischen Ressourcenbeschaffung und -erhaltung. Der Erwerbsbedarf kann je nach Konkurrenz um Ressourcen variieren. Es gibt viele Beweise, die die Theorie bei Samenpflanzen stützen, aber Dunmei Lin und Kollegen fragten sich, ob das auch für Farne gilt. Wenn ja, dann sollten die gleichen Eigenschaften auch vorhanden sein Beeinflussung der Streuzersetzung bei koexistierenden Farnen.
Pflanzen haben unterschiedliche Merkmale in Bezug auf Morphologie (Form) und Physiologie (Innereien), die sich ändern können, um mit verschiedenen biologischen oder physikalischen Herausforderungen fertig zu werden. Diese Merkmale variieren jedoch nicht alle unabhängig voneinander. Als Beispiel verweisen Lin und Kollegen auf die Blatt Ökonomisches Spektrum, eine Sammlung von Merkmalen, die zusammen variieren und als Kompromiss zwischen dem Erwerb und der Erhaltung von Ressourcen dienen.
Die Autoren untersuchten die Blatt- und Wurzelfunktionen von zwölf koexistierenden Farnarten in einem subtropischen Wald in China. Sie wollten sehen, ob es klare Dimensionen der Blatt- und Wurzelvariation gibt, ob diese miteinander zusammenhängen und ob sie auch vorhersagen können, wie sich die Streu zersetzt.
„Da die Lichtbedingungen, die Nährstoffverfügbarkeit und das Wasser auf der Hektarskala an unserem Untersuchungsstandort stark variieren … haben wir die Hypothese aufgestellt, dass die Variation der Blatt- und Wurzelmerkmale von Farnarten unterschiedliche Ressourcennutzungsstrategien entlang eines großen Ressourcenerwerbs-Erhaltungshandels darstellen sollte -Off-Achse.“ schreiben die Autoren. „Dies liegt daran, dass Farnarten als relativ gut an eine Vielzahl von biotischen und abiotischen Bedingungen angepasst sind … und eine große Bandbreite an Variationen in ihren funktionellen Merkmalen aufweisen können, um mit verschiedenen Umweltbedingungen fertig zu werden.“
„Wir haben auch untersucht, ob Farnarten mit Merkmalssyndromen, die eine erwerbsorientierte Ressourcenstrategie widerspiegeln, sich schneller zersetzen würden als solche mit Merkmalssyndromen, die eine konservative Ressourcenstrategie widerspiegeln. Insbesondere erwarteten wir, dass Arten am erwerbsfähigen Ende des Spektrums hohe Blatt- und Wurzelnährstoffkonzentrationen, hohe SLA [spezifische Blattfläche] und SRL [spezifische Wurzellänge] aufweisen und höhere Abfallzersetzungsraten aufweisen, während Arten am konservativen Ende von Das Spektrum zeichnet sich durch niedrige Nährstoffkonzentrationen, hohe DMC [Trockenmassegehalte] und Ligninkonzentrationen aus und weist eine geringe Streuzersetzungsrate auf.“
Das Team fand tatsächlich heraus, dass die Spektraltheorie der Pflanzenökonomie mit vielem von dem korrelierte, was sie in Farnen sahen. „[Verschiedene Arten] waren für jedes betrachtete Pflanzenorgan entlang der ersten PCA-Achse relativ gut getrennt. Farnarten, die auf der positiven Seite der ersten PCA-Achse gefunden wurden, zeigten Merkmale, die mit dem Ressourcenerwerb verbunden sind, dh mit hohen SLA- und Blatt-N- und P-Konzentrationen und hohen Wurzel-pH- und P-Konzentrationen… Farnarten, die sich auf der negativen Seite der ersten PCA-Achse befinden präsentierten eine eher konservative Ressourcennutzungsstrategie, dh mit hohen Blatt-DMC-, C-Konzentration und C:N:P-Verhältnissen, zusammen mit hohen Wurzel-DMC-, C:P-Verhältnis-, C-, Zellulose- und Ligninkonzentrationen.“
Die Autoren fanden auch heraus, dass es einen Zusammenhang zwischen der Lage der Farne auf der Austauschachse und der Zersetzung ihrer Streu gab. Lin und Kollegen sagen, dass dies Folgen für die menschliche Aktivität haben könnte. „Unsere Ergebnisse zeigen, dass Veränderungen in Farngemeinschaften, die durch anthropogene Störungen oder andere Umweltfaktoren verursacht werden, wichtige Auswirkungen auf den C- und Nährstoffkreislauf haben können, indem sie die funktionellen Eigenschaften der Pflanzen und Auswirkungen auf das Leben nach dem Tod während des Zersetzungsprozesses verändern. Dies unterstreicht auch die Notwendigkeit der Erhaltung der Pflanzengemeinschaft als eine wichtige politische Priorität für die Aufrechterhaltung des biogeochemischen Kreislaufs in subtropischen Wäldern.“
