JJ
Jasmin Joshi
Author with expertise in Biodiversity Conservation and Ecosystem Management
Achievements
Cited Author
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
8
(38% Open Access)
Cited by:
3,968
h-index:
38
/
i10-index:
72
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Plant Diversity and Productivity Experiments in European Grasslands

Andy Hector et al.Nov 5, 1999
+31
C
B
A
At eight European field sites, the impact of loss of plant diversity on primary productivity was simulated by synthesizing grassland communities with different numbers of plant species. Results differed in detail at each location, but there was an overall log-linear reduction of average aboveground biomass with loss of species. For a given number of species, communities with fewer functional groups were less productive. These diversity effects occurred along with differences associated with species composition and geographic location . Niche complementarity and positive species interactions appear to play a role in generating diversity-productivity relationships within sites in addition to sampling from the species pool.
0
Citation2,015
0
Save
0

ECOSYSTEM EFFECTS OF BIODIVERSITY MANIPULATIONS IN EUROPEAN GRASSLANDS

Eva Spehn et al.Feb 1, 2005
+34
J
A
E
Ecological MonographsVolume 75, Issue 1 p. 37-63 Regular Article ECOSYSTEM EFFECTS OF BIODIVERSITY MANIPULATIONS IN EUROPEAN GRASSLANDS E. M. Spehn, E. M. Spehn Institute of Botany, University of Basel, Schoenbeinstrasse 6, Basel, Switzerland, CH-4056 E-mail: [email protected]Search for more papers by this authorA. Hector, A. Hector Natural Environmental Research Council (NERC) Centre for Population Biology, Imperial College London, Silwood Park Campus, Ascot, Berkshire, UK, GB-SL5 7PY Present address: Institute of Environmental Sciences, University of Zürich, Winterthurerstrasse 190, Zürich, Switzerland, CH-8057Search for more papers by this authorJ. Joshi, J. Joshi Institute of Environmental Sciences, University of Zurich, Winterthurerstrasse 190, Zurich, Switzerland, CH-8057Search for more papers by this authorM. Scherer-Lorenzen, M. Scherer-Lorenzen Max-Planck-Institute for Biogeochemistry, Postfach 10 01 64, Jena, Germany, D-07701 Present address: Swiss Federal Institute of Technology Zürich (ETH), Institute of Plant Sciences, Universitätsstrasse 2, Zürich, Switzerland, CH-8092Search for more papers by this authorB. Schmid, B. Schmid Institute of Environmental Sciences, University of Zurich, Winterthurerstrasse 190, Zurich, Switzerland, CH-8057Search for more papers by this authorE. Bazeley-White, E. Bazeley-White Natural Environmental Research Council (NERC) Centre for Population Biology, Imperial College London, Silwood Park Campus, Ascot, Berkshire, UK, GB-SL5 7PYSearch for more papers by this authorC. Beierkuhnlein, C. Beierkuhnlein Lehrstuhl Biogeographie, Universität Bayreuth, Bayreuth, Germany, D-95440Search for more papers by this authorM. C. Caldeira, M. C. Caldeira Departmentos de Engenharia Florestal, Universidade Tecnica de Lisboa, Tapada da Ajuda, Lisboa, Portugal, PT-1399Search for more papers by this authorM. Diemer, M. Diemer Institute of Environmental Sciences, University of Zurich, Winterthurerstrasse 190, Zurich, Switzerland, CH-8057Search for more papers by this authorP. G. Dimitrakopoulos, P. G. Dimitrakopoulos Biodiversity Conservation Laboratory, Department of Environmental Studies, University of the Aegean, Mytilene, Lesbos, Greece, GR-811 00Search for more papers by this authorJ. A. Finn, J. A. Finn Department of Zoology, Ecology and Plant Science, University College Cork, Lee Maltings, Prospect Row, Cork, Ireland Present address: Teagasc Environmental Research Centre, Johnstown Castle, Wexford, IrelandSearch for more papers by this authorH. Freitas, H. Freitas Departmentos de Engenharia Florestal, Universidade Tecnica de Lisboa, Tapada da Ajuda, Lisboa, Portugal, PT-1399 Present address: Departamento de Botánica, Universidade de Coimbra, 3000 Coimbra, PortugalSearch for more papers by this authorP. S. Giller, P. S. Giller Department of Zoology, Ecology and Plant Science, University College Cork, Lee Maltings, Prospect Row, Cork, IrelandSearch for more papers by this authorJ. Good, J. Good Department of Zoology, Ecology and Plant Science, University College Cork, Lee Maltings, Prospect Row, Cork, IrelandSearch for more papers by this authorR. Harris, R. Harris Department of Zoology, Ecology and Plant Science, University College Cork, Lee Maltings, Prospect Row, Cork, IrelandSearch for more papers by this authorP. Högberg, P. Högberg Department of Forest Ecology, Swedish University of Agricultural Sciences, Umeå, Sweden, SE-90183Search for more papers by this authorK. Huss-Danell, K. Huss-Danell Crop Science Section, Department of Agricultural Research for Northern Sweden, Box 4097, Swedish University of Agricultural Sciences, Umeå, Sweden, SE-90403Search for more papers by this authorA. Jumpponen, A. Jumpponen Department of Forest Ecology, Swedish University of Agricultural Sciences, Umeå, Sweden, SE-90183 Crop Science Section, Department of Agricultural Research for Northern Sweden, Box 4097, Swedish University of Agricultural Sciences, Umeå, Sweden, SE-90403 Present address: Division of Biology, Kansas State University, Manhattan, Kansas 66506 USASearch for more papers by this authorJ. Koricheva, J. Koricheva Section of Ecology, Department of Biology, University of Turku, 20014 Turku, FinlandSearch for more papers by this authorP. W. Leadley, P. W. Leadley Institute of Botany, University of Basel, Schoenbeinstrasse 6, Basel, Switzerland, CH-4056 Present address: Ecologie des Populations et Communautés, Université Paris Sud XI, URA CNRS 2154, Bátiment 326, Orsay Cedex, France, FR-91405Search for more papers by this authorM. Loreau, M. Loreau Laboratoire d'Écologie, UMR 7625, École Normale Supérieure, 46 Rue d'Ulm, Paris Cedex 05, France, FR-75230Search for more papers by this authorA. Minns, A. Minns Natural Environmental Research Council (NERC) Centre for Population Biology, Imperial College London, Silwood Park Campus, Ascot, Berkshire, UK, GB-SL5 7PYSearch for more papers by this authorC. P. H. Mulder, C. P. H. Mulder Department of Forest Ecology, Swedish University of Agricultural Sciences, Umeå, Sweden, SE-90183 Crop Science Section, Department of Agricultural Research for Northern Sweden, Box 4097, Swedish University of Agricultural Sciences, Umeå, Sweden, SE-90403 Present address: Department of Biology and Wildlife and Institute of Arctic Biology, University of Alaska, 410 Irving I, Fairbanks, Alaska 99775-7000 USASearch for more papers by this authorG. O'Donovan, G. O'Donovan Department of Zoology, Ecology and Plant Science, University College Cork, Lee Maltings, Prospect Row, Cork, Ireland Present address: Department of Environmental Resource Management, University College of Dublin, Belfield, Dublin, IrelandSearch for more papers by this authorS. J. Otway, S. J. Otway Natural Environmental Research Council (NERC) Centre for Population Biology, Imperial College London, Silwood Park Campus, Ascot, Berkshire, UK, GB-SL5 7PYSearch for more papers by this authorC. Palmborg, C. Palmborg Crop Science Section, Department of Agricultural Research for Northern Sweden, Box 4097, Swedish University of Agricultural Sciences, Umeå, Sweden, SE-90403Search for more papers by this authorJ. S. Pereira, J. S. Pereira Departmentos de Engenharia Florestal, Universidade Tecnica de Lisboa, Tapada da Ajuda, Lisboa, Portugal, PT-1399Search for more papers by this authorA. B. Pfisterer, A. B. Pfisterer Institute of Environmental Sciences, University of Zurich, Winterthurerstrasse 190, Zurich, Switzerland, CH-8057Search for more papers by this authorA. Prinz, A. Prinz Lehrstuhl Biogeographie, Universität Bayreuth, Bayreuth, Germany, D-95440 Present address: Landesbund für Vogelschutz, Hilpoltstein, Germany, D-91157Search for more papers by this authorD. J. Read, D. J. Read Department of Animal and Plant Sciences, University of Sheffield, South Yorkshire, UK, GB-S10 2TNSearch for more papers by this authorE.-D. Schulze, E.-D. Schulze Max-Planck-Institute for Biogeochemistry, Postfach 10 01 64, Jena, Germany, D-07701Search for more papers by this authorA.-S. D. Siamantziouras, A.-S. D. Siamantziouras Biodiversity Conservation Laboratory, Department of Environmental Studies, University of the Aegean, Mytilene, Lesbos, Greece, GR-811 00Search for more papers by this authorA. C. Terry, A. C. Terry Department of Animal and Plant Sciences, University of Sheffield, South Yorkshire, UK, GB-S10 2TNSearch for more papers by this authorA. Y. Troumbis, A. Y. Troumbis Biodiversity Conservation Laboratory, Department of Environmental Studies, University of the Aegean, Mytilene, Lesbos, Greece, GR-811 00Search for more papers by this authorF. I. Woodward, F. I. Woodward Department of Animal and Plant Sciences, University of Sheffield, South Yorkshire, UK, GB-S10 2TNSearch for more papers by this authorS. Yachi, S. Yachi Laboratoire d'Écologie, UMR 7625, École Normale Supérieure, 46 Rue d'Ulm, Paris Cedex 05, France, FR-75230 Present address: Research Institute for Humanity & Nature (RINH), Kamigyo-ku, Kyoto 606-0878, JapanSearch for more papers by this authorJ. H. Lawton, J. H. Lawton Natural Environmental Research Council (NERC) Centre for Population Biology, Imperial College London, Silwood Park Campus, Ascot, Berkshire, UK, GB-SL5 7PYSearch for more papers by this author E. M. Spehn, E. M. Spehn Institute of Botany, University of Basel, Schoenbeinstrasse 6, Basel, Switzerland, CH-4056 E-mail: [email protected]Search for more papers by this authorA. Hector, A. Hector Natural Environmental Research Council (NERC) Centre for Population Biology, Imperial College London, Silwood Park Campus, Ascot, Berkshire, UK, GB-SL5 7PY Present address: Institute of Environmental Sciences, University of Zürich, Winterthurerstrasse 190, Zürich, Switzerland, CH-8057Search for more papers by this authorJ. Joshi, J. Joshi Institute of Environmental Sciences, University of Zurich, Winterthurerstrasse 190, Zurich, Switzerland, CH-8057Search for more papers by this authorM. Scherer-Lorenzen, M. Scherer-Lorenzen Max-Planck-Institute for Biogeochemistry, Postfach 10 01 64, Jena, Germany, D-07701 Present address: Swiss Federal Institute of Technology Zürich (ETH), Institute of Plant Sciences, Universitätsstrasse 2, Zürich, Switzerland, CH-8092Search for more papers by this authorB. Schmid, B. Schmid Institute of Environmental Sciences, University of Zurich, Winterthurerstrasse 190, Zurich, Switzerland, CH-8057Search for more papers by this authorE. Bazeley-White, E. Bazeley-White Natural Environmental Research Council (NERC) Centre for Population Biology, Imperial College London, Silwood Park Campus, Ascot, Berkshire, UK, GB-SL5 7PYSearch for more papers by this authorC. Beierkuhnlein, C. Beierkuhnlein Lehrstuhl Biogeographie, Universität Bayreuth, Bayreuth, Germany, D-95440Search for more papers by this authorM. C. Caldeira, M. C. Caldeira Departmentos de Engenharia Florestal, Universidade Tecnica de Lisboa, Tapada da Ajuda, Lisboa, Portugal, PT-1399Search for more papers by this authorM. Diemer, M. Diemer Institute of Environmental Sciences, University of Zurich, Winterthurerstrasse 190, Zurich, Switzerland, CH-8057Search for more papers by this authorP. G. Dimitrakopoulos, P. G. Dimitrakopoulos Biodiversity Conservation Laboratory, Department of Environmental Studies, University of the Aegean, Mytilene, Lesbos, Greece, GR-811 00Search for more papers by this authorJ. A. Finn, J. A. Finn Department of Zoology, Ecology and Plant Science, University College Cork, Lee Maltings, Prospect Row, Cork, Ireland Present address: Teagasc Environmental Research Centre, Johnstown Castle, Wexford, IrelandSearch for more papers by this authorH. Freitas, H. Freitas Departmentos de Engenharia Florestal, Universidade Tecnica de Lisboa, Tapada da Ajuda, Lisboa, Portugal, PT-1399 Present address: Departamento de Botánica, Universidade de Coimbra, 3000 Coimbra, PortugalSearch for more papers by this authorP. S. Giller, P. S. Giller Department of Zoology, Ecology and Plant Science, University College Cork, Lee Maltings, Prospect Row, Cork, IrelandSearch for more papers by this authorJ. Good, J. Good Department of Zoology, Ecology and Plant Science, University College Cork, Lee Maltings, Prospect Row, Cork, IrelandSearch for more papers by this authorR. Harris, R. Harris Department of Zoology, Ecology and Plant Science, University College Cork, Lee Maltings, Prospect Row, Cork, IrelandSearch for more papers by this authorP. Högberg, P. Högberg Department of Forest Ecology, Swedish University of Agricultural Sciences, Umeå, Sweden, SE-90183Search for more papers by this authorK. Huss-Danell, K. Huss-Danell Crop Science Section, Department of Agricultural Research for Northern Sweden, Box 4097, Swedish University of Agricultural Sciences, Umeå, Sweden, SE-90403Search for more papers by this authorA. Jumpponen, A. Jumpponen Department of Forest Ecology, Swedish University of Agricultural Sciences, Umeå, Sweden, SE-90183 Crop Science Section, Department of Agricultural Research for Northern Sweden, Box 4097, Swedish University of Agricultural Sciences, Umeå, Sweden, SE-90403 Present address: Division of Biology, Kansas State University, Manhattan, Kansas 66506 USASearch for more papers by this authorJ. Koricheva, J. Koricheva Section of Ecology, Department of Biology, University of Turku, 20014 Turku, FinlandSearch for more papers by this authorP. W. Leadley, P. W. Leadley Institute of Botany, University of Basel, Schoenbeinstrasse 6, Basel, Switzerland, CH-4056 Present address: Ecologie des Populations et Communautés, Université Paris Sud XI, URA CNRS 2154, Bátiment 326, Orsay Cedex, France, FR-91405Search for more papers by this authorM. Loreau, M. Loreau Laboratoire d'Écologie, UMR 7625, École Normale Supérieure, 46 Rue d'Ulm, Paris Cedex 05, France, FR-75230Search for more papers by this authorA. Minns, A. Minns Natural Environmental Research Council (NERC) Centre for Population Biology, Imperial College London, Silwood Park Campus, Ascot, Berkshire, UK, GB-SL5 7PYSearch for more papers by this authorC. P. H. Mulder, C. P. H. Mulder Department of Forest Ecology, Swedish University of Agricultural Sciences, Umeå, Sweden, SE-90183 Crop Science Section, Department of Agricultural Research for Northern Sweden, Box 4097, Swedish University of Agricultural Sciences, Umeå, Sweden, SE-90403 Present address: Department of Biology and Wildlife and Institute of Arctic Biology, University of Alaska, 410 Irving I, Fairbanks, Alaska 99775-7000 USASearch for more papers by this authorG. O'Donovan, G. O'Donovan Department of Zoology, Ecology and Plant Science, University College Cork, Lee Maltings, Prospect Row, Cork, Ireland Present address: Department of Environmental Resource Management, University College of Dublin, Belfield, Dublin, IrelandSearch for more papers by this authorS. J. Otway, S. J. Otway Natural Environmental Research Council (NERC) Centre for Population Biology, Imperial College London, Silwood Park Campus, Ascot, Berkshire, UK, GB-SL5 7PYSearch for more papers by this authorC. Palmborg, C. Palmborg Crop Science Section, Department of Agricultural Research for Northern Sweden, Box 4097, Swedish University of Agricultural Sciences, Umeå, Sweden, SE-90403Search for more papers by this authorJ. S. Pereira, J. S. Pereira Departmentos de Engenharia Florestal, Universidade Tecnica de Lisboa, Tapada da Ajuda, Lisboa, Portugal, PT-1399Search for more papers by this authorA. B. Pfisterer, A. B. Pfisterer Institute of Environmental Sciences, University of Zurich, Winterthurerstrasse 190, Zurich, Switzerland, CH-8057Search for more papers by this authorA. Prinz, A. Prinz Lehrstuhl Biogeographie, Universität Bayreuth, Bayreuth, Germany, D-95440 Present address: Landesbund für Vogelschutz, Hilpoltstein, Germany, D-91157Search for more papers by this authorD. J. Read, D. J. Read Department of Animal and Plant Sciences, University of Sheffield, South Yorkshire, UK, GB-S10 2TNSearch for more papers by this authorE.-D. Schulze, E.-D. Schulze Max-Planck-Institute for Biogeochemistry, Postfach 10 01 64, Jena, Germany, D-07701Search for more papers by this authorA.-S. D. Siamantziouras, A.-S. D. Siamantziouras Biodiversity Conservation Laboratory, Department of Environmental Studies, University of the Aegean, Mytilene, Lesbos, Greece, GR-811 00Search for more papers by this authorA. C. Terry, A. C. Terry Department of Animal and Plant Sciences, University of Sheffield, South Yorkshire, UK, GB-S10 2TNSearch for more papers by this authorA. Y. Troumbis, A. Y. Troumbis Biodiversity Conservation Laboratory, Department of Environmental Studies, University of the Aegean, Mytilene, Lesbos, Greece, GR-811 00Search for more papers by this authorF. I. Woodward, F. I. Woodward Department of Animal and Plant Sciences, University of Sheffield, South Yorkshire, UK, GB-S10 2TNSearch for more papers by this authorS. Yachi, S. Yachi Laboratoire d'Écologie, UMR 7625, École Normale Supérieure, 46 Rue d'Ulm, Paris Cedex 05, France, FR-75230 Present address: Research Institute for Humanity & Nature (RINH), Kamigyo-ku, Kyoto 606-0878, JapanSearch for more papers by this authorJ. H. Lawton, J. H. Lawton Natural Environmental Research Council (NERC) Centre for Population Biology, Imperial College London, Silwood Park Campus, Ascot, Berkshire, UK, GB-SL5 7PYSearch for more papers by this author First published: 01 February 2005 https://doi.org/10.1890/03-4101Citations: 384 Read the full textAboutPDF ToolsRequest permissionExport citationAdd to favoritesTrack citation ShareShare Give accessShare full text accessShare full-text accessPlease review our Terms and Conditions of Use and check box below to share full-text version of article.I have read and accept the Wiley Online Library Terms and Conditions of UseShareable LinkUse the link below to share a full-text version of this article with your friends and colleagues. Learn more.Copy URL Share a linkShare onEmailFacebookTwitterLinkedInRedditWechat Abstract We present a multisite analysis of the relationship between plant diversity and ecosystem functioning within the European BIODEPTH network of plant-diversity manipulation experiments. We report results of the analysis of 11 variables addressing several aspects of key ecosystem processes like biomass production, resource use (space, light, and nitrogen), and decomposition, measured across three years in plots of varying plant species richness at eight different European grassland field sites. Differences among sites explained substantial and significant amounts of the variation of most of the ecosystem processes examined. However, against this background of geographic variation, all the aspects of plant diversity and composition we examined (i.e., both numbers and types of species and functional groups) produced significant, mostly positive impacts on ecosystem processes. Analyses using the additive partitioning method revealed that complementarity effects (greater net yields than predicted from monocultures due to resource partitioning, positive interactions, etc.) were stronger and more consistent than selection effects (the covariance between monoculture yield and change in yield in mixtures) caused by dominance of species with particular traits. In general, communities with a higher diversity of species and functional groups were more productive and utilized resources more completely by intercepting more light, taking up more nitrogen, and occupying more of the available space. Diversity had significant effects through both increased vegetation cover and greater nitrogen retention by plants when this resource was more abundant through N2 fixation by legumes. However, additional positive diversity effects remained even after controlling for differences in vegetation cover and for the presence of legumes in communities. Diversity effects were stronger on above- than belowground processes. In particular, clear diversity effects on decomposition were only observed at one of the eight sites. The ecosystem effects of plant diversity also varied between sites and years. In general, diversity effects were lowest in the first year and stronger later in the experiment, indicating that they were not transitional due to community establishment. These analyses of our complete ecosystem process data set largely reinforce our previous results, and those from comparable biodiversity experiments, and extend the generality of diversity–ecosystem functioning relationships to multiple sites, years, and processes. Supporting Information Filename Description https://dx.doi.org/10.6084/m9.figshare.c.3309093 Research data pertaining to this article is located at figshare.com: Please note: The publisher is not responsible for the content or functionality of any supporting information supplied by the authors. Any queries (other than missing content) should be directed to the corresponding author for the article. Literature Cited Allison, G. W. 1999. The implications of experimental design for biodiversity manipulations. American Naturalist 153: 26–45. 10.1086/303144 PubMedWeb of Science®Google Scholar Anonymous. 1995. Schweizerische Referenzmethoden der Eidgenössischen landwirtschaftlichen Forschungsanstalten. Eidgenössische Forschungsanstalten für landwirtschaftlichen Pflanzenbau, Zürich, Switzerland. Google Scholar Barthram, G. T. 1986. Experimental techniques: the HFRO swardstick. Pages 29–30 in Biennial report, 1984–1985. Hill Farming Research Organisation Penicuik, Midlothian, UK. Google Scholar Bazzaz, F. 1996. Plants in changing environments. Cambridge University Press, Cambridge, UK. Google Scholar Berendse, F. 1982. Competition between plant populations with different rooting depths. III. Field experiments. Oecologia 53: 50–55. 10.1007/BF00377135 PubMedWeb of Science®Google Scholar Bradford, M. A. et al. 2002. Impacts of soil faunal community composition on model grassland ecosystems. Science 298: 615–618. 10.1126/science.1075805 CASPubMedWeb of Science®Google Scholar Bruno, J. F., J. J. Stachowicz, and M. D. Bertness . 2003. Inclusion of facilitation into ecological theory. Trends in Ecology and Evolution 18: 119–125. 10.1016/S0169-5347(02)00045-9 Web of Science®Google Scholar Brussaard, L. et al. 1997. Biodiversity and ecosystem functioning in soil. Ambio 26: 563–570. Web of Science®Google Scholar Caldeira, M. C., R. J. Ryel, J. H. Lawton, and J. S. Pereira . 2001. Mechanisms of positive biodiversity–production relationships: insights provided by δ13C analysis in experimental mediterranean grassland plots. Ecology Letters 4: 439–443. 10.1046/j.1461-0248.2001.00238.x Web of Science®Google Scholar Callaway, R. M. 1995. Positive interactions among plants. Botanical Review 61: 306–348. 10.1007/BF02912621 Web of Science®Google Scholar Compton, J. E., and R. D. Boone . 2000. Long-term impacts of agriculture on soil carbon and nitrogen in New England forests. Ecology 81: 2314–2330. 10.1890/0012-9658(2000)081[2314:LTIOAO]2.0.CO;2 Web of Science®Google Scholar Cropp, R., and A. Gabric . 2002. Ecosystem adaptation: do ecosystems maximize resilience? Ecology 83: 2019–2036. 10.1890/0012-9658(2002)083[2019:EADEMR]2.0.CO;2 Web of Science®Google Scholar Diaz, S., A. J. Symstad, F. S. Chapin, III, D. A. Wardle, and L. F. Huenneke . 2003. Functional diversity revealed by removal experiments. Trends in Ecology and Evolution 18: 140–146. 10.1016/S0169-5347(03)00007-7 Web of Science®Google Scholar Diemer, M., J. Joshi, C. Körner, B. Schmid, and E. Spehn . 1997. An experimental protocol to assess the effects of plant diversity on ecosystem functioning utilized in a European research network. Bulletin of the Geobotanical Institute ETH 63: 95–107. Google Scholar Diemer, M., and B. Schmid . 2001. Effects of biodiversity loss and disturbance on the survival and performance of two Ranunculus species with differing clonal architectures. Ecography 24: 59–67. 10.1034/j.1600-0587.2001.240108.x Web of Science®Google Scholar Elashoff, J. D. 1986. Analysis of repeated measures designs. BMDP technical report, number 83. BMDP Statistical Software, Los Angeles, California USA. Google Scholar Emmerson, M. C., M. Solan, C. Emes, D. M. Peterson, and D. Raffaelli . 2001. Consistent patterns and the idiosyncratic effects of biodiversity in marine ecosystems. Nature 411: 73–77. 10.1038/35075055 CASPubMedWeb of Science®Google Scholar Ewel, J., M. Mazzarino, and C. Berish . 1991. Tropical soil fertility changes under monocultures and successional communities of different structure. Ecological Applications 1: 289–302. 10.2307/1941758 PubMedWeb of Science®Google Scholar Fargione, J., and D. Tilman . 2002. Competition and coexistence in terrestrial plants. Pages 165– 206 in U. Sommer and B. Worm, editors. Competition and coexistence. Springer-Verlag, Berlin, Germany. Google Scholar Fridley, J. D. 2002. Resource availability dominates and alters the relationship between species diversity and ecosystem productivity in experimental plant communities. Oecologia 132: 271–277. 10.1007/s00442-002-0965-x PubMedWeb of Science®Google Scholar Fridley, J. D. 2003. Diversity effects on production in different light and fertility environments: an experiment with communities of annual plants. Journal of Ecology 91: 396–406. 10.1046/j.1365-2745.2003.00775.x Web of Science®Google Scholar Fukami, T., and P. J. Morin . 2003. Productivity–biodiversity relationships depend on the history of community assembly. Nature 424: 423–426. 10.1038/nature01785 CASPubMedWeb of Science®Google Scholar Gastine, A., M. Scherer-Lorenzen, and P. W. Leadley . 2003. No consistent effect of plant diversity on root biomass, soil biota and soil abiotic conditions in temperate grassland communities. Applied Soil Ecology 24: 101–111. 10.1016/S0929-1393(02)00137-3 Web of Science®Google Scholar Givnish, T. J. 1994. Does diversity beget stability? Nature 371: 113–114. 10.1038/371113b0 PubMedWeb of Science®Google Scholar Grace, J. B. 1999. The factors controlling species density in herbaceous plant communities: an assessment. Perspectives in Plant Ecology, Evolution and Systematics 2: 1–28. 10.1078/1433-8319-00063 Web of Science®Google Scholar Green, B. F., and J. W. Tukey . 1960. Complex analysis of variance: general problems. Psychometrika 25: 127–152. 10.1007/BF02288577 Web of Science®Google Scholar Grime, J. P. 1998. Benefits of plant diversity to ecosystems: immediate, filter and founder effects. Journal of Ecology 86: 902–910. 10.1046/j.1365-2745.1998.00306.x Web of Science®Google Scholar Harper, J. L. 1977. Population biology of plants. Academic Press, London, UK. Google Scholar He, J.-S, F. A. Bazzaz, and B. Schmid . 2002. Interactive effects of diversity, nutrients and elevated CO2 on experimental plant communities. Oikos 97: 337–348. 10.1034/j.1600-0706.2002.970304.x CASWeb of Science®Google Scholar Hector, A. 1998. The effect of diversity on productivity: detecting the role of species complementarity. Oikos 82: 597–599. 10.2307/3546380 Web of Science®Google Scholar Hector, A., E. Bazeley-White, M. Loreau, S. Otway, and B. Schmid . 2002a. Overyielding in plant communities: testing the sampling effect hypothesis with replicated biodiversity experiments. Ecology Letters 5: 502–511. 10.1046/j.1461-0248.2002.00337.x Web of Science®Google Scholar Hector, A., A. J. Beale, A. Minns, S. J. Otway, and J. H. Lawton . 2000a. Consequences for the reduction of plant diversity for litter decomposition: effects through litter quality and microenvironment. Oikos 90: 357–371. 10.1034/j.1600-0706.2000.900217.x Web of Science®Google Scholar Hector, A., K. Dobson, A. Minns, E. Bazeley-White, and J. H. Lawton . 2001a. Community diversity and invasion resistance: an experimental test in a grassland ecosystem and a review of comparable studies. Ecological Research 16: 819–831. 10.1046/j.1440-1703.2001.00443.x Web of Science®Google Scholar Hector, A., J. Joshi, S. P. Lawler, E. Spehn, and A. Wilby . 2001b. Conservation implications of the link between biodiversity and ecosystem functioning. Oecologia 129: 624–628. 10.1007/s004420100759 CASPubMedWeb of Science®Google Scholar Hector, A., M. Loreau, and B. Schmid . 2002b. Biodiversity manipulation experiments: studies replicated at multiple sites. Pages 36–46 in M. Loreau, S. Naeem, and P. Inchausti, editors. Biodiversity and ecosystem functioning: synthesis and perspectives. Oxford University Press, Oxford, UK. Google Scholar Hector, A. et al. 1999. Plant diversity and productivity experiments in European grasslands. Science 286: 1123–1127. 10.1126/science.286.5442.1123 CASPubMedWeb of Science®Google Scholar Hector, A. et al. 2000b. No consistent effect of plant diversity on productivity? Response. Science 289: 1255a. Google Scholar Hirose, T., and M. J. A. Werger . 1994. Photosythetic capacity and nitrogen partitioning among species in the canopy of a herbaceous plant community. Oecologia 100: 203–212. 10.1007/BF00316946 CASPubMedWeb of Science®Google Scholar Hooper, D. U. et al. 2000. Interactions between aboveground and belowground biodiversity in terrestrial ecosystems: patterns, mechanisms and feedbacks. BioScience 50: 1049–1061. 10.1641/0006-3568(2000)050[1049:IBAABB]2.0.CO;2 Web of Science®Google Scholar Hooper, D. U., and P. M. Vitousek . 1997. The effects of plant composition and diversity on ecosystem processes. Science 277: 1302–1305. 10.1126/science.277.5330.1302 CASWeb of Science®Google Scholar Hooper, D. U., and P. M. Vitousek . 1998. Effects of plant composition and diversity on nutrient cycling. Ecological Monographs 68: 121–149. 10.1890/0012-9615(1998)068[0121:EOPCAD]2.0.CO;2 Web of Science®Google Scholar Huston, M. A. 1997. Hidden treatments in ecological experiments: re-evaluating the ecosystem function of biodiversity. Oecologia 110: 449–460. 10.1007/s004420050180 PubMedWeb of Science®Google Scholar Huston, M. A., L. W. Aarssen, M. P. Austin, B. S. Cade, J. D. Fridley, E. Garnier, J. P. Grime, J. Hodgson, W. K. Laurenroth, K. Thompson, J. H. Vandemeer, and D. A. Wardle . 2000. No consistent effect of plant diversity on productivity? Science 289: 1255. 10.1126/science.289.5483.1255a CASPubMedGoogle Scholar Huston, M. A., and A. C. McBride . 2002. Evaluating the relative strengths of biotic versus abiotic controls on ecosystem processes. Pages 36–46 in M. Loreau, S. Naeem, and P. Inchausti, editors. Biodiversity and ecosystem functioning: synthesis and perspectives. Oxford University Press, Oxford, UK. Google Scholar Joshi, J., D. Matthies, and B. Schmid . 2000. Root hemiparasites and plant diversity in experimental grassland communities. Journal of Ecology 88: 634–644. 10.1046/j.1365-2745.2000.00487.x Web of Science®Google Scholar Joshi, J., S. Otway, J. Koricheva, A. B. Pfisterer, J. Alphei, B. A. Roy, M. Scherer-Lorenzen, B. Schmid, E. Spehn, and A. Hector . 2004. Bottom-up effects and feed-backs in simple and diverse experimental grassland communities. Pages 115–134 in W. Weisser and E. Siemann, editors. Insects and ecosystem function. Springer-Verlag, Berlin, Germany. Google Scholar Joshi, J. et al. 2001. Local adaptation enhances performance of common plant species. Ecology Letters 4: 536–544. 10.1046/j.1461-0248.2001.00262.x Web of Science®Google Scholar Jumpponen, A., P. Högberg, K. Huss-Danell, and C. P. H. Mulder . 2002. Interspecific and spatial differences in nitrogen uptake in monocultures and two-species mixtures in north European grasslands. Functional Ecology 16: 454–461. 10.1046/j.1365-2435.2002.00642.x Web of Science®Google Scholar Kenkel, N. C., D. A. Peltzer, D. Baluta, and D. Pirie . 2000. Increasing plant diversity does not influence productivity: empirical evidence and potential mechanisms. Community Ecology 1: 165–170. 10.1556/ComEc.1.2000.2.6 Google Scholar Kinzig, A., D. Tilman, and S. Pacala . editors 2002. The functional consequences of biodiversity: empirical progress and theoretical extensions. Princeton University Press, Princeton, New Jersey, USA. Google Scholar Koricheva, J., C. P. H. Mulder, B. Schmid, J. Joshi, and K. Huss-Danell . 2000. Numerical responses of different trophic groups of invertebrates to manipulations of plant diversity in grasslands. Oecologia 126: 310–320. Google Scholar Lawton, J. H. 2000. Community ecology in a changing world. Ecology Institute, Oldendorf/Luhe, Germany. Google Scholar Levin, S. A. 1997. Biodiversity: interfacing populations and ecosystems. Pages 277–288 in T. Abe, S. A. Levin, and M. Higashi, editors. Biodiversity: an ecological perspective. Springer-Verlag, New York, New York, USA. Google Scholar Loreau, M. 1998. Biodiversity and ecosystem functioning: a mechanistic model. Proceedings of the National Academy of Sciences (USA) 95: 5632–5636. 10.1073/pnas.95.10.5632 CASPubMedWeb of Science®Google Scholar Loreau, M. 2000. Biodiversity and ecosystem functioning: recent theoretical advances. Oikos 91: 3–17. 10.1034/j.1600-0706.2000.910101.x Web of Science®Google Scholar Loreau, M., and A. Hector . 2001. Partitioning selection and complementarity in biodiversity experiments. Nature 412: 72–76 [erratum: 413:548]. Google Scholar Loreau, M., S. Naeem, and P. Inchausti . editors 2002. Biodiversity and ecosystem functioning: synthesis and perspectives. Oxford University Press, Oxford, UK. Google Scholar Loreau, M., S. Naeem, P. Inchausti, J. Bengtsson, J. P. Grime, A. Hector, D. U. Hooper, M. A. Huston, D. Raffaelli, B. Schmid, D. Tilman, and D. A. Wardle . 2001. Biodiversity and ecosystem functioning: current knowledge and future challenges. Science 294: 804–809. 10.1126/science.1064088 CASPubMedWeb of Science®Google Scholar McKane, R. B., L. C. Johnson, G. R. Shaver, K. J. Nadelhoffer, E. B. Rastetter, B. Fry, A. E. Giblin, K. Kielland, B. L. Kwiatkowski, J. A. Laundre, and G. Murray . 2002. Resource-based niches provide a basis for plant species diversity and dominance in arctic tundra. Nature 415: 68–71. 10.1038/415068a CASPubMedWeb of Science®Google Scholar McNaughton, S. J. 1993. Biodiversity and function of grazing ecosystems. Pages 362–383 in E.-D. Shulze and H. A. Mooney, editors. Biodiversity and ecosystem function. Springer-Verlag, Berlin, Germany. Google Scholar Mittelbach, G. G., C. F. Steiner, S. M. Scheiner, K. L. Gross, H. L. Reynolds, R. B. Waide, M. R. Willig, M. R. Dodson, and L. Gough . 2001. What is the observed relationship between species richness and productivity? Ecology 82: 2381–2396. 10.1890/0012-9658(2001)082[2381:WITORB]2.0.CO;2 PubMedWeb of Science®Google Scholar Moran, M. D. 2003. Arguments for rejecting the sequential Bonferonni in ecological studies. Oikos 100: 403–405. 10.1034/j.1600-0706.2003.12010.x Web of Science®Google Scholar Mulder, C. P. H., A. Jumpponen, P. Högberg, and K. Huss-Danell . 2002. How plant diversity and legumes affect nitrogen dynamics in experimental grassland communities. Oecologia 133: 412–421. 10.1007/s00442-002-1043-0 CASPubMedWeb of Science®Google Scholar Mulder, C. P. H., J. Koricheva, K. Huss-Danell, P. Högberg, and J. Joshi . 1999. Insects affect relationships between plant species richness and ecosystem processes. Ecology Letters 2: 237–246. 10.1046/j.1461-0248.1999.00070.x Web of Science®Google Scholar Mulder, C. P. H., D. D. Uliassi, and D. F. Doak . 2001. Physical stress and diversity–productivity relationship: the role of positive species interactions. Proceeding of the National Academy of Sciences (USA) 98: 6704–6708. 10.1073/pnas.111055298 CASPubMedWeb of Science®Google Scholar Naeem, S. 2002. Disentangling the impacts of diversity on ecosystem functioning in combinatorial experiments. Ecology 83: 2925–2935. 10.1890/0012-9658(2002)083[2925:DTIODO]2.0.CO;2 Web of Science®Google Scholar Naeem, S., L. J. Thompson, S. P. Lawler, J. H. Lawton, and R. M. Woodfin . 1994. Declining biodiversity can alter the performance of ecosystems. Nature 368: 734–737. 10.1038/368734a0 Web of Science®Google Scholar Naeem, S., L. J. Thompson, S. P. Lawler, J. H. Lawton, and R. M. Woodfin . 1995. Empirical evidence that declining species diversity may alter the performance of terrestrial ecosystems. Philosophical Transactions of the Royal Society of London B 347: 249–262. 10.1098/rstb.1995.0025 Web of Science®Google Scholar Neter, J., and W. Wasserman . 1974. Applied linear statistical models. Richard D. Irwin, Homewood, Illinois, USA. Google Scholar Niklaus, P. A., P. W. Leadley, B. Schmid, and C. Korner . 2001. A long-term study on biodiversity × elevated CO2 interactions in grassland. Ecological Monographs 71: 341–356. 10.1890/0012-9615(2001)071[0341:ALTFSO]2.0.CO;2 Web of Science®Google Scholar Nilsson, M.-C, D. A. Wardle, and A. Dahlberg . 1999. Effects of plant litter, species composition, and diversity on the boreal forest plant–soil system. Oikos 86: 16–26. 10.2307/3546566 Web of Science®Google Scholar Pacala, S., and D. Tilman . 2002. The transition from sampling to complementarity. Pages 151–166 in A. Kinzig, D. Tilman, and S. Pacala, editors. Functional consequences of biodiversity: experimental progress and theoretical extensions. Princeton University Press, Princeton, New Jersey USA. Google Scholar Payne, R. W., P. W. Lane, P. G. N. Digby, S. A. Harding, P. K. Leech, G. W. Morgan, A. D. Todd, R. Thompson, G. Tunicliffe Wilson, S. J. Welham, and R. P. White . 1993. GENSTAT 5 reference manual. Clarendon Press, Oxford, UK. Google Scholar Petchey, O. L., A. Hector, and K. J. Gaston . 2004. How do different measures of functional diversity perform? Ecology 85: 847–857. 10.1890/03-0226 Web of Science®Google Scholar Petraitis, P. S., A. E. Dunham, and P. H. Niewiarowski . 1996. Inferring multiple causality: the limitations of path analysis. Functional Ecology 10: 421–431. 10.2307/2389934 Web of Science®Google Scholar Pfisterer, A. B., J. Joshi, B. Schmid, and M. Fischer . 2004. Rapid decay of diversity–productivity relationships after invasion of experimental plant communities. Basic and Applied Ecology 5: 5–14. 10.1078/1439-1791-00215 Web of Science®Google Scholar Pfisterer, A. B., and B. Schmid . 2002. Diversity-dependent production can decrease the stability of ecosystem functioning. Nature 416: 84–86. 10.1038/416084a CASPubMedWeb of Science®Google Scholar Reich, P. B. et al. 2001. Plant diversity enhances ecosystem responses to elevated CO2 and nitrogen deposition. Nature 410: 809–812. 10.1038/35071062 CASPubMedWeb of Science®Google Scholar Rice, W. R. 1989. Analysing tables of statistical tests. Evolution 43: 223–225. 10.2307/2409177 PubMedWeb of Science®Google Scholar Rosenthal, R., and R. L. Rosnow . 1985. Contrast analysis: focused comparisons in the analysis of variance. Cambridge University Press, Cambridge, UK. Google Scholar Scherer-Lorenzen, M. 1999. Effects of plant diversity on ecosystem processes in experimental grassland communities. Bayreuther Forum Ökologie 75: 1–195. Google Scholar Scherer-Lorenzen, M., C. Palmborg, A. Prinz, and E.-D Schulze . 2003. The role of plant diversity and composition for nitrate leaching in grasslands. Ecology 84: 1539–1552. 10.1890/0012-9658(2003)084[1539:TROPDA]2.0.CO;2 Web of Science®Google Scholar Schmid, B., A. Hector, M. A. Huston, P. Inchausti, I. Nijs, P. W. Leadley, and D. Tilman . 2002a. The design and analysis of biodiversity experiments. Pages 61–75 in M. Loreau, S. Naeem, and P. Inchausti, editors. Biodiversity and ecosystem functioning. Oxford University Press, Oxford, UK. Google Scholar Schmid, B., J. Joshi, and F. Schläpfer . 2002b. Empirical evidence for biodiversity–ecosystem functioning relationships. Pages 120–150 in A. Kinzig, D. Tilman, and S. P. Pacala, editors. Functional consequences of biodiversity: experimental progress and theoretical extensions. Princeton University Press, Princeton, New Jersey, USA. Google Scholar Schulze, E.-D, R. Leuning, and F. M. Kelliher . 1995. Environmental regulation of surface conductance for evaporation from vegetation. Vegetatio 121: 79–87. 10.1007/BF00044674 Web of Science®Google Scholar Schulze, E.-D, and H. A. Mooney . editors 1993. Biodiversity and ecosystem function. Springer-Verlag, Berlin, Germany. Google Scholar Schwinning, S., and A. J. Parsons . 1996. A spatially explicit population model of stoloniferous N-fixing legumes in mixed pasture with grass. Journal of Ecology 84: 815–826. PubMedGoogle Scholar Silvertown, J., M. E. Dodd, D. J. G. Gowings, and J. O. Mountford . 1999. Hydrologically defined niches reveal a basis for species richness in plant communities. Nature 400: 61–63. 10.1038/21877 CASWeb of Science®Google Scholar Spehn, E. M., J. Joshi, B. Schmid, J. Alphei, and C. Körner . 2000a. Plant diversity effects on soil heterotrophic activity in experimental grassland ecosystems. Plant and Soil 224: 217–230. 10.1023/A:1004891807664 CASWeb of Science®Google Scholar Spehn, E. M., J. Joshi, B. Schmid, M. Diemer, and C. Körner . 2000b. Aboveground resource use increases with plant species richness in experimental grassland ecosystems. Functional Ecology 14: 326–337. 10.1046/j.1365-2435.2000.00437.x Web of Science®Google Scholar Spehn, E. M. et al. 2002. The role of legumes as a component of biodiversity in a cross-European study of grassland biomass nitrogen. Oikos 98: 205–218. 10.1034/j.1600-0706.2002.980203.x Web of Science®Google Scholar Stephan, A., A. H. Meyer, and B. Schmid . 2000. Plant diversity affects culturable soil bacteria in experimental grassland communities. Journal of Ecology 88: 988–998. 10.1046/j.1365-2745.2000.00510.x Web of Science®Google Scholar Symstad, A. J., D. Tilman, J. Willson, and J. M. H. Knops . 1998. Species loss and ecosystem functioning: effects of species identity and community composition. Oikos 81: 389–397. 10.2307/3547058 Web of Science®Google Scholar Tilman, D. 1988. Plant strategies and the dynamics and structure of plant communities. Princeton University Press, Princeton, New Jersey, USA. Google Scholar Tilman, D. 1994. Competition and biodiversity in spatially structured habitats. Ecology 75: 2–16. 10.2307/1939377 PubMedWeb of Science®Google Scholar Tilman, D., J. Knops, D. Wedin, and P. Reich . 2002. Plant diversity and composition: effects on producivity and nutrient dynamics of experimental grasslands. Pages 21–35 in M. Loreau, S. Naeem, and P. Inchausti, editors. Biodiversity and ecosystem functioning: synthesis and perspectives. Oxford University Press, Oxford, UK. Google Scholar Tilman, D., J. Knops, D. Wedin, P. Reich, M. Ritchie, and E. Siemann . 1997a. The influence of functional diversity and composition on ecosystem processes. Science 277: 1300–1302. 10.1126/science.277.5330.1300 CASWeb of Science®Google Scholar Tilman, D., C. L. Lehman, and K. T. Thomson . 1997b. Plant diversity and ecosystem productivity: theoretical considerations. Proceedings of the National Academy of Science (USA) 94: 1857–1861. 10.1073/pnas.94.5.1857 CASPubMedWeb of Science®Google Scholar Tilman, D., P. B. Reich, J. M. H. Knops, D. Wedin, T. Mielke, and C. Lehman . 2001. Diversity and productivity in a long-term grassland experiment. Science 294: 843–845. 10.1126/science.1060391 CASPubMedWeb of Science®Google Scholar Tilman, D., D. Wedin, and J. Knops . 1996. Productivity and sustainability influenced by biodiversity in grassland ecosystems. Nature 379: 718–720. 10.1038/379718a0 CASPubMedWeb of Science®Google Scholar Troumbis, A. Y., P. G. Dimitrakopoulos, A.-S. D. Siamantziouras, and D. Memtsas . 2000. Hidden diversity and productivity patterns in mixed Mediterranean grasslands. Oikos 90: 549–559. 10.1034/j.1600-0706.2000.900313.x Web of Science®Google Scholar Troumbis, A. Y., A. Galanidis, and G. D. Kokkoris . 2002. Components of short-term invasibility in experimental Mediterranean grasslands. Oikos 98: 239–250. 10.1034/j.1600-0706.2002.980206.x Web of Science®Google Scholar Van der Heijden, M. G. A., J. N. Klironomos, M. Ursic, P. Moutoglis, R. Streitwolf-Engel, T. Boller, A. Wiemken, and I. R. Sanders . 1998. Mycorrhizal fungal diversity determines plant biodiversity, ecosystem variability, and productivity. Nature 396: 69–72. 10.1038/23932 CASPubMedWeb of Science®Google Scholar Van der Putten, W. H. et al. 2000. Plant species diversity as a driver of early succession in abandoned fields: a multi-site approach. Oecologia 124: 91–99. 10.1007/s004420050028 CASPubMedWeb of Science®Google Scholar van Ruijven, J., and F. Berendse . 2003. Positive effects of plant species diversity on productivity in the absence of legumes. Ecology Letters 6: 170–175. 10.1046/j.1461-0248.2003.00427.x Web of Science®Google Scholar Wardle, D. A. 2002. Communities and ecosystems; linking the aboveground and belowground components. Princeton University Press, Princeton, New Jersey, USA. Google Scholar Wardle, D. A., K. I. Bonner, G. M. Barker, G. W. Yeates, K. S. Nicholson, R. D. Bardgett, R. N. Watson, and A. Ghani . 1999. Plant removals in perennial grassland: vegetation dynamics, decomposers, soil biodiversity, and ecosystem properties. Ecological Mongraphs 69: 535–568. 10.1890/0012-9615(1999)069[0535:PRIPGV]2.0.CO;2 Web of Science®Google Scholar Wardle, D. A., K. I. Bonner, and K. S. Nicholson . 1997. Biodiversity and plant litter: experimental evidence which does not support the view that enhanced species richness improves ecosystem function. Oikos 79: 247–258. 10.2307/3546010 Web of Science®Google Scholar Werger, M. J. A., and T. Hirose . 1988. Effects of light climate and nitrogen partitioning on the canopy structure of stands of a dicotyledonous, herbaceous vegetation. Pages 171–181 in M. J. A. Werger, P. J. M. Van der Aart, H. J. During, and J. T. A. Verhoeven, editors. Plant form and vegetation structure. SPB Academic Publishing, The Hague, The Netherlands. Google Scholar Zak, D. R., W. E. Holmes, D. C. White, A. D. Peacock, and D. Tilman . 2003. Plant diversity, soil microbial communities, and ecosystem function: are there any links? Ecology 84: 2042–2050. 10.1890/02-0433 Web of Science®Google Scholar Citing Literature Volume75, Issue1February 2005Pages 37-63 ReferencesRelatedInformation
0
Paper
Citation504
0
Save
0

Local adaptation enhances performance of common plant species

Jasmin Joshi et al.Nov 4, 2001
+15
M
B
J
Geographic variation can lead to the evolution of different local varieties, even in widespread forage plants. We investigated the performance of common forage plants in relation to their genetic diversity and local adaptation at a continental scale using reciprocal transplants at eight field sites across Europe over a 2‐year period. The overall performance of the three test species, Trifolium pratense , Dactylis glomerata , Plantago lanceolata , was generally highest for plants replanted at their home site and declined with increasing transplanting distance. The three species differed in the fitness components responsible for the increased overall performance and selection advantage at home sites. In addition to the effects of local adaptation, the majority of measured traits in all three species also showed ecotypic variation. However, no single ecotype of any species was able to outperform the locally adapted strains and do best at all sites, highlighting the importance of maintaining these plant genetic resources.
0
Citation504
0
Save
0

General stabilizing effects of plant diversity on grassland productivity through population asynchrony and overyielding

Andy Hector et al.Jul 21, 2010
+20
P
Y
A
Insurance effects of biodiversity can stabilize the functioning of multispecies ecosystems against environmental variability when differential species' responses lead to asynchronous population dynamics. When responses are not perfectly positively correlated, declines in some populations are compensated by increases in others, smoothing variability in ecosystem productivity. This variance reduction effect of biodiversity is analogous to the risk-spreading benefits of diverse investment portfolios in financial markets. We use data from the BIODEPTH network of grassland biodiversity experiments to perform a general test for stabilizing effects of plant diversity on the temporal variability of individual species, functional groups, and aggregate communities. We tested three potential mechanisms: reduction of temporal variability through population asynchrony; enhancement of long-term average performance through positive selection effects; and increases in the temporal mean due to overyielding. Our results support a stabilizing effect of diversity on the temporal variability of grassland aboveground annual net primary production through two mechanisms. Two-species communities with greater population asynchrony were more stable in their average production over time due to compensatory fluctuations. Overyielding also stabilized productivity by increasing levels of average biomass production relative to temporal variability. However, there was no evidence for a performance-enhancing effect on the temporal mean through positive selection effects. In combination with previous work, our results suggest that stabilizing effects of diversity on community productivity through population asynchrony and overyielding appear to be general in grassland ecosystems.
0
Paper
Citation486
0
Save
0

The enemy release and EICA hypothesis revisited: incorporating the fundamental difference between specialist and generalist herbivores

Jasmin Joshi et al.Apr 28, 2005
K
J
Abstract The success of invasive plants has been attributed to their escape from natural enemies and subsequent evolutionary change in allocation from defence to growth and reproduction. In common garden experiments with Senecio jacobaea , a noxious invasive weed almost worldwide, the invasive populations from North America, Australia, and New Zealand did indeed allocate more resources to vegetative and reproductive biomass. However, invasive plants did not show a complete change in allocation from defence to growth and reproduction. Protection against generalist herbivores increased in invasive populations and pyrrolizidine alkaloids, their main anti‐herbivore compounds, did not decline in invasive populations but were higher overall compared with native populations. In contrast, invasive plants lost additional protection against specialist herbivores adapted to pyrrolizidine alkaloids. Hence, the absence of specialist herbivores in invasive populations resulted in the evolution of lower protection against specialists and increased growth and reproduction, but also allowed a shift towards higher protection against generalist herbivores.
0
Paper
Citation458
0
Save
0

Stakeholders' views on the global guidelines for the sustainable use of non‐native trees

Ana Novoa et al.Jun 17, 2024
+34
G
G
A
Abstract A large number of non‐native trees (NNTs) have been introduced globally and widely planted, contributing significantly to the world's economy. Although some of these species present a limited risk of spreading beyond their planting sites, a growing number of NNTs are spreading and becoming invasive leading to diverse negative impacts on biodiversity, ecosystem functions and human well‐being. To help minimize the negative impacts and maximize the economic benefits of NNTs, Brundu et al. developed eight guidelines for the sustainable use of NNTs globally—the Global Guidelines for the Use of NNTs (GG‐NNTs). Here, we used an online survey to assess perceptions of key stakeholders towards NNTs, and explore their knowledge of and compliance with the GG‐NNTs. Our results show that stakeholders are generally aware that NNTs can provide benefits and cause negative impacts, often simultaneously and they consider that their organization complies with existing regulations and voluntary agreements concerning NNTs. However, they are not aware of or do not apply most of the eight recommendations included in the GG‐NNTs. We conclude that effectively managing invasions linked to NNTs requires both more communication efforts using an array of channels for improving stakeholder awareness and implementation of simple measures to reduce NNT impacts (e.g. via GG‐NNTs), and a deeper understanding of the barriers and reluctance of stakeholders to manage NNT invasions. Read the free Plain Language Summary for this article on the Journal blog.
0
Paper
Citation1
0
Save
0

Resilience trinity: safeguarding ecosystem services across three different time horizons and decision contexts

Hanna Weise et al.Feb 14, 2019
+42
P
D
H
Ensuring ecosystem resilience is an intuitive approach to safeguard future provisioning of ecosystem services (ES). However, resilience is an ambiguous concept and difficult to operationalize. Focusing on resilience mechanisms, such as diversity, network architectures or adaptive capacity, has recently been suggested as means to operationalize resilience. Still, the focus on mechanisms is not specific enough because the usefulness of a mechanism is context-dependent. We suggest a conceptual framework, resilience trinity, to facilitate management of resilience mechanisms in three distinctive decision contexts and time-horizons. i) reactive, when there is an imminent threat to ES resilience and a high pressure to act, ii) adjustive, when the threat is known in general but there is still time to adapt management, and iii) provident when time horizons are very long and the nature of the threats is uncertain, leading to a low willingness to act. This emphasizes that resilience has different interpretations and implications at different time horizons which however need to be reconciled. The inclusion of time into resilience thinking ensures that longer-term management actions are not missed while urgent threats to ES are given priority.
0

A multidimensional framework for measuring biotic novelty: How novel is a community?

Conrad Schittko et al.Oct 30, 2019
+6
T
M
C
Anthropogenic changes in climate, land use and disturbance regimes, as well as introductions of non-native species can lead to the transformation of many ecosystems. The resulting novel ecosystems are usually characterized by species assemblages that have not occurred previously in a given area. Quantifying the ecological novelty of communities (i.e. biotic novelty) would enhance the understanding of environmental change. However, quantification remains challenging since current novelty metrics, such as the number and/or proportion of non-native species in a community, fall short of considering both functional and evolutionary aspects of biotic novelty. Here, we propose the Biotic Novelty Index (BNI), an intuitive and flexible multidimensional measure that combines (1) functional differences between native and non-native introduced species with (2) temporal dynamics of species introductions. We show that the BNI is an additive partition of Rao's quadratic entropy, capturing the novel interaction component of the community's functional diversity. Simulations show that the index varies predictably with the relative amount of functional novelty added by recently arrived species, and they illustrate the need to provide an additional standardized version of the index. We present a detailed R-code and two applications of the BNI by (1) measuring changes of biotic novelty of dry grassland plant communities along an urbanization gradient in a metropolitan region and (2) determining the biotic novelty of plant species assemblages at a national scale. Results illustrate the applicability of the index across scales and its flexibility in the use of data of different quality. Both case studies revealed strong connections between biotic novelty and increasing urbanization, a measure of abiotic novelty. We conclude that the BNI framework may help in building a basis for a better understanding of the ecological and evolutionary consequences of global change.