Çalışmamız, bitki çeşitliliği ve ekosistem işleyişi arasındaki ilişkinin bitki tarihinden, toprak tarihinden veya ikisinin bir kombinasyonundan etkilenip etkilenmediğini araştırıyor. Bitki ve topraklardaki uzun vadeli topluluğa özgü geçmişlerin bu ilişkileri nasıl şekillendirdiğini inceliyoruz. Kontrollü bir Ecotron tesisinde deneysel yarı doğal otlaklar kullanıyoruz.
Son araştırmalar, bitki çeşitliliği ve ekosistem işleyişi arasındaki olumlu ilişkinin zaman içinde nasıl güçlendiğini vurgulamaktadır. Uzun vadeli deneyler, daha yüksek biyolojik çeşitliliğin, örneğin kaynak kullanımı, faydalı toprak organizmaları, doğal haşere kontrolü ve ekosistem direncini artırdığını göstermektedir. Bu tür biyolojik çeşitlilik etkilerini etkilemesi beklenen temel faktörler bitki ve toprak tarihidir.
Kontrollü koşullar altında doğal ekosistemleri çoğaltmak için tasarlanmış Ecotrons olarak bilinen yeni deneysel tesisler ortaya çıktı. Bu tesisler, karmaşık ekosistem süreçlerini, çoklu trafik etkileşimlerini ve ekosistem işlevlerini incelemek için birden fazla muhafazaya sahiptir. Ekotronlar, çevresel koşullar üzerinde hassas kontrol sağlar ve bağımsız mezokozm odalarında hem yer üstü hem de yer altı ekosistemlerinin izlenmesini sağlar.
Protokolümüz bize, kontrollü çevre koşulları altında bozulmamış toprak modülasyonlarını incelemek, farklı bitki topluluğuna özgü geçmişe sahip bitkileri ve toprakları ortogonal olarak çaprazlamak ve bunların tarla koşullarında elde edilmesi zor olan bir bitki çeşitliliği gradyanı boyunca çoklu ekosistem işlevleri üzerindeki etkilerini incelemek için eşsiz bir fırsat sunuyor. Başlamak için, toprak geçmişi işlemlerindeki koşulları eşitlemek için mini bir ekskavatör kullanarak seçilen arazilerden üst beş santimetrelik toprağı nazikçe çıkarın. Toprak monolit kazısını başlatmak için monolit ekstraksiyon cihazını arsaya kurun.
Ardından, monolit ekstraksiyon cihazını açın ve ekstraksiyon cihazı aynı anda çelik silindiri toprağa bastırırken, toprakta bir çentik kesmek için kesme sisteminin dış silindir duvarı etrafında dönmesine izin verin. Paralel olarak, bir mini kazıcı kullanarak çelik silindirin yan tarafında bir çukur kazın. Çelik silindir toprağa tamamen gömüldükten sonra, geçici bir alt plaka monte edin ve silindiri kazı çukurundan çıkarmak için monolit çıkarma cihazını kullanın.
Ekstraksiyon cihazını ve kesme sistemini çelik silindirden sökün. Ardından silindire geçici bir üst plaka takın. Mini kazıcıya bağlı bir süspansiyon kullanarak monoliti kaldırın ve ters çevirin.
Ardından, alt plakayı çelik silindirden çıkarın. Bir mala kullanarak, çelik silindirin altından toprak tabakasının yaklaşık beş santimetresini çıkarın. Polivinil klorür hortumlarına bağlı sekiz mumdan oluşan bir su emme probu halkasını kuvars tozuna gömün.
Tozu demineralize su ile nemlendirin ve çelik silindirin altını tekrar toprakla doldurun. Su emme probu halkasının polivinil klorür uç parçasını alt plakaya bağlayın. Alt plakayı çelik silindire sağlam bir şekilde cıvatalayın.
Mini ekskavatör üzerindeki süspansiyonu kullanarak çelik silindiri dik konuma getirin. Silindiri ayrı ayrı etiketleyin. Duvarlarındaki açıklıkları yapışkan bantla kapatın ve nakliye sırasında korumak için plastik folyoya sarın.
Paketi açtıktan sonra, silindir duvarındaki açıklıkları üç farklı derinlikte kullanarak, özelleştirilmiş bir çelik bıçakla toprak monolitinde yatay olarak sensörler için tam olarak uyan delikler açın. Toprak sensörlerini hazırlanan deliklere yerleştirin ve doğru şekilde konumlandırmak için tahta bir kütük kullanın. Açıklıkları özel yapım conta tapalarıyla cıvatalayın.
Her EcoUnit'in teknik ve üst kısmını alt kısımdan dikkatlice kaldırın. Alt kısmı, toprak sensörleri ile donatılmış sağlam toprak monolitlerini içeren çelik silindirlere taşıyın. Ardından, 24 EcoUnits'in her birinin alt kabına dört toprak monolitini kaldırın.
Toprak sensörlerinin kablolarını topraklama kabındaki açıklıklardan geçirin. Dört toprak monoliti ile donatılmış konteyneri 24 metreye 24 metrelik bir salona taşımak için forklifti kullanın. Her bir EcoUnit'in teknik ve üst parçalarını dikkatlice alt kısma geri yerleştirin.
Son olarak, 24 EkoBirimin tümünü, her biri dört EkoBirimden oluşan iki gruptan oluşan ve toplam altı blok oluşturan üç sıra halinde düzenleyin. Jena Deney Sahası Sahası'nda seçilen parsellerin her birinden toprak topladıktan sonra, her bir parsele özgü toprağı dört milimetrelik bir ağ ile elekten geçirin. İstenmeyen biyotayı gidermek için kumu 200 santigrat derecede bir kurutma fırınında dört saat ısıtın.
Isıttıktan sonra, arsaya özgü toprağı ve kuvars kumu üçe bir oranında karıştırın. Plastik bir kürek kullanarak toprak-kum karışımını çok kaplı plakalara doldurun. Her bir çoklu tencere plakasını ayrı ayrı etiketleyin.
Plakaları 18 santigrat derecede 16 saat ve 12 santigrat derecede sekiz saat gündüz-gece döngüsüne sahip bir seraya yerleştirin. % 60 ila 70 bağıl nemin korunması. Talep üzerine plakaları suladıktan ve toprak tohum bankalarının çimlenmesine izin vermek için iki hafta boyunca çıplak tuttuktan sonra, istenmeyen fideleri çıkarmak için tüm plakaları iki kez ayıklayın.
Düğünçiçeği acris tohumlarını, uyku halini kırmak için 24 saat boyunca gibberellik asit çözeltisi ile nemlendirilmiş filtre kağıdı üzerindeki petri kaplarında ön işleme tabi tutun. Ertesi gün, düğünçiçeği acris tohumlarını çimlenene kadar demineralize su ile nemlendirilmiş filtre kağıdına aktarın. Tohumlar radikal aşamaya ulaştığında, fideleri hazırlanan çok saksılı plakalardaki arsaya özgü toprak-kum alt tabakasına delmek için yaylı çelik cımbız kullanın.
Düğünçiçeği acris dışındaki tüm türleri, çok saksılı plakalarda doğrudan parsele özgü toprak-kum alt tabakasına ekin. Tüm bitki bireylerini deiyonize su ile sulayın. Plakaları iDiv Ecotron'a taşınana kadar serada inkübe edin.
EcoUnit'i açtıktan sonra, ekim kampanyası için, her bitkinin toprak monolitleri üzerindeki tam konumunu işaretlemek için özel yapım bir dikim şablonu kullanın. İşaretlemek için farklı renkli plastik kürdanlar atayın ve her renk belirli bir bitki türünü temsil eder. İşaretledikten sonra şablonu çıkarın.
Dört santimetre çapında ampul ekicileri kullanarak önceden yetiştirilmiş bitkileri bir hafta içinde tüm toprak monolitlerine dikin. Işıkları açın ve aydınlatma rejimini 16 saatlik gündüz ve sekiz saatlik gece döngüsüne ayarlayın. Işıkları bir saat içinde %100'den %75'e, ardından sonraki bir saat içinde %0 yoğunluğa kısarak alacakaranlığı simüle edin.
Bu karartma düzenini tersine çevirerek şafağı simüle edin. JenaTron deneyinin üç haftalık bir kuruluş aşamasından sonra bitki topluluğu boyu ve renginde tedaviye özgü farklılıklar gözlendi ve bitki geçmişi olmayan tohumlardan yetiştirilen bitkiler, topluluğa özgü bitki geçmişine sahip olanlara kıyasla daha erken çiçeklenme başlangıcı sergiledi. iDiv Ecotron'daki vejetatif bitki boyu ölçümleri, Jena deney alanı çizimlerinden elde edilenlerle güçlü bir şekilde ilişkilendirildi ve bitki gelişimindeki tutarlılığı doğruladı.
