Plant species' distributions are often thought to overwhelmingly reflect their climatic niches. However, climate represents only a fraction of the n-dimensional environment to which plant populations adapt, and studies are increasingly uncovering strong effects of non-climatic factors on species' distributions. We used a manipulative, factorial field experiment to quantify the effects of soil environment and precipitation (the putatively overriding climatic factor) on plant lifetime fitness outside the geographic range boundary of a native California annual plant. We grew plants outside the range edge in large mesocosms filled with soil either from within or outside the range, and plants were subjected to either a low (ambient) or high (supplemental) spring precipitation treatment. Soil environment had large effects on plant lifetime fitness that were similar in magnitude to the effects of precipitation. Moreover, mean fitness of plants grown with within-range soil in the low-precipitation treatment approximated that of plants grown with beyond-range soil in the high-precipitation treatment. The positive effects of within-range soil persisted in the second, wetter year of the experiment, though the magnitude of the soil effect was smaller than in the first, drier year. These results are the first we know of to quantify the effects of edaphic variation on plant lifetime fitness outside a geographic range limit and highlight the need to include factors other than climate in models of species' distributions.

中文翻译：

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植物-土壤相互作用限制了原生植物地理范围外的终生适应性

植物物种的分布通常被认为主要反映了它们的气候生态位。然而，气候仅代表植物种群适应的 n 维环境的一小部分，并且越来越多的研究揭示了非气候因素对物种分布的强烈影响。我们使用操纵性因子田间试验来量化土壤环境和降水（假定的压倒一切的气候因素）对加利福尼亚本地一年生植物地理范围边界之外的植物生命周期适应性的影响。我们在范围内或范围外充满土壤的大型中间空间中在范围边缘外种植植物，并且植物接受低（环境）或高（补充）春季降水处理。土壤环境对植物寿命适应性有很大的影响，其影响的幅度与降水的影响相似。此外，在低降水处理中用范围内土壤种植的植物的平均适应性接近在高降水处理中用超出范围土壤种植的植物。范围内土壤的积极影响在实验的第二个较湿润的年份持续存在，尽管土壤影响的幅度小于第一个较干燥的年份。这些结果是我们所知道的第一个量化土壤变异对地理范围限制之外植物寿命适应性的影响，并强调需要在物种分布模型中包括气候以外的因素。低降水处理范围内土壤种植植物的平均适应度接近高降水处理范围内土壤种植植物的平均适应性。范围内土壤的积极影响在实验的第二个较湿润的年份持续存在，尽管土壤影响的幅度小于第一个较干燥的年份。这些结果是我们所知道的第一个量化土壤变异对地理范围限制之外植物生命周期适应性的影响，并强调需要在物种分布模型中包括气候以外的因素。低降水处理范围内土壤种植植物的平均适应度接近高降水处理范围内土壤种植植物的平均适应性。范围内土壤的积极影响在实验的第二个较湿润的年份持续存在，尽管土壤影响的幅度小于第一个较干燥的年份。这些结果是我们所知道的第一个量化土壤变异对地理范围限制之外植物生命周期适应性的影响，并强调需要在物种分布模型中包括气候以外的因素。尽管土壤影响的程度比第一个较干燥的年份要小。这些结果是我们所知道的第一个量化土壤变异对地理范围限制之外植物生命周期适应性的影响，并强调需要在物种分布模型中包括气候以外的因素。尽管土壤影响的程度比第一个较干燥的年份要小。这些结果是我们所知道的第一个量化土壤变异对地理范围限制之外植物生命周期适应性的影响，并强调需要在物种分布模型中包括气候以外的因素。