Assessing the effect of global change on plant functional structure, greenhouse gases, and soil functions in grasslands

Abstract

L'objectiu d'aquesta tesi és investigar el paper dels grups funcionals de plantes (GFP) en relació a l’estabilitat de la comunitat vegetal, els fluxos de GEH i les funcions del sòl, i com aquestes interaccions es regulen pel clima. La composició de GFP va influenciar els GEH i les funcions del sòl però les variables ambientals van regular aquest efecte. L’escalfament va afavorir la dominància d’espècies oportunistes i de creixement ràpid en detriment d’espècies més conservatives, causant una reducció en la diversitat específica. La composició i l’estructura funcional van tenir una major influencia en la productivitat i l’estabilitat de la comunitat que la diversitat específica. Els GEH es van reduir amb l’altitud, i incrementar durant l’estiu. La interacció entre GFP va afavorir l’assimilació de CH4 i N2O en comparació a la dominància d’un sòl GFP. Les interaccions entre GFP van també afavorir les funcions de sòl relacionades amb el cicle del N.

El objetivo principal de esta tesis fue investigar el efecto de los grupos funcionales de plantas sobre la estabilidad de la vegetación, los flujos de GEI y las funciones del suelo, y cómo las condiciones climáticas regulan sus interacciones. La estructura funcional de las plantas en pastos influyó la estabilidad de la vegetación, los flujos de GEI, la actividad y fertilidad del suelo, y ese efecto está regulado por el clima. El calentamiento causó la dominancia de especies oportunistas sobre las más conservadoras; reduciendo así la riqueza específica. Los rasgos funcionales tuvieron una mayor influencia en la productividad y estabilidad de las comunidades frente al efecto de la diversidad. Los flujos de GEI aumentaron en verano y disminuyeron con la altitud. La interacción entre grupos funcionales incrementó la absorción de CH4 y N2O respecto a grupos individuales. Las interacciones entre grupos funcionales favorecieron también las funciones de suelo relacionadas con el ciclo de N.

The main objective of this thesis is to investigate how plant functional types (PFT) affect vegetation stability, greenhouse gas (GHG) fluxes and soil functions, and how these interactions are regulated by climatic conditions. We found that plant functional structure strongly influences vegetation stability, GHG fluxes, and soil activity and fertility in grassland, but this relationship is regulated by climate. Warming lead to the dominance of acquisitive fast growing species over conservative species; thus reducing species richness. The functional traits structure in grasslands had greater influence on the productivity and stability of the community under warming, compared to diversity effects. GHG fluxes decreased with altitude- the colder the grassland site the lower the fluxes-, and increased during summer. The interaction between PFTs enhanced CH4 and N2O uptake compared to single PFTs. Also, PFT evenness and pairwise interactions between PFTs enhanced soil functions related to the N cycle.