Growing evidence shows that soil microbes affect plant coexistence in a variety of systems. However, since these systems vary in the impacts microbes have on plants and in the ways plants compete with each other, it is challenging to integrate results into a general predictive theory. To this end, we suggest that the concepts of niche and fitness difference from modern coexistence theory should be used to contextualize how soil microbes contribute to plant coexistence. Synthesizing a range of mechanisms under a general plant–soil microbe interaction model, we show that, depending on host specificity, both pathogens and mutualists can affect the niche difference between competing plants. However, we emphasize the need to also consider the effect of soil microbes on plant fitness differences, a role often overlooked when examining their role in plant coexistence. Additionally, since our framework predicts that soil microbes modify the importance of plant–plant competition relative to other factors for determining the outcome of competition, we suggest that experimental work should simultaneously quantify microbial effects and plant competition. Thus, we propose experimental designs that efficiently measure both processes and show how our framework can be applied to identify the underlying drivers of coexistence. Using an empirical case study, we demonstrate that the processes driving coexistence can be counterintuitive, and that our general predictive framework provides a better way to identify the true processes through which soil microbes affect coexistence.

中文翻译：

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土壤微生物对植物竞争的影响：现代共存理论的视角

越来越多的证据表明，土壤微生物会在多种系统中影响植物的共存。但是，由于这些系统在微生物对植物的影响以及植物相互竞争的方式上各不相同，因此将结果整合到一般的预测理论中具有挑战性。为此，我们建议应该使用生态位和适应度与现代共存理论不同的概念来说明土壤微生物如何促进植物共存。在一般的植物-土壤微生物相互作用模型下综合了一系列机制，我们表明，根据宿主的特异性，病原体和共生者均可影响竞争植物之间的生态位差异。但是，我们强调需要同时考虑土壤微生物对植物适应性差异的影响，在检查它们在植物共存中的作用时，通常会忽略该作用。此外，由于我们的框架预测土壤微生物会改变植物－植物竞争相对于其他决定竞争结果的重要性，因此我们建议实验工作应同时量化微生物效应和植物竞争。因此，我们提出了可以有效地衡量两个过程的实验设计，并展示了如何将我们的框架应用于识别共存的潜在驱动因素。通过一个经验案例研究，我们证明了驱动共存的过程可能是违反直觉的，并且我们的一般预测框架提供了一种更好的方法来确定土壤微生物影响共存的真实过程。由于我们的框架预测土壤微生物会改变植物－植物竞争相对于决定竞争结果的其他因素的重要性，因此我们建议实验工作应同时量化微生物效应和植物竞争。因此，我们提出了可以有效地衡量两个过程的实验设计，并展示了如何将我们的框架应用于识别共存的潜在驱动因素。通过一个经验案例研究，我们证明了驱动共存的过程可能是违反直觉的，并且我们的一般预测框架提供了一种更好的方法来确定土壤微生物影响共存的真实过程。由于我们的框架预测土壤微生物相对于决定竞争结果的其他因素会改变植物－植物竞争的重要性，因此我们建议实验工作应同时量化微生物效应和植物竞争。因此，我们提出了可以有效地衡量两个过程的实验设计，并展示了如何将我们的框架应用于识别共存的潜在驱动因素。通过一个经验案例研究，我们证明了驱动共存的过程可能是违反直觉的，并且我们的一般预测框架提供了一种更好的方法来识别土壤微生物影响共存的真实过程。我们建议实验工作应同时量化微生物作用和植物竞争。因此，我们提出了可以有效地衡量两个过程的实验设计，并展示了如何将我们的框架应用于识别共存的潜在驱动因素。通过一个经验案例研究，我们证明了驱动共存的过程可能是违反直觉的，并且我们的一般预测框架提供了一种更好的方法来确定土壤微生物影响共存的真实过程。我们建议实验工作应同时量化微生物作用和植物竞争。因此，我们提出了可以有效地衡量两个过程的实验设计，并展示了如何将我们的框架应用于识别共存的潜在驱动因素。通过一个经验案例研究，我们证明了驱动共存的过程可能是违反直觉的，并且我们的一般预测框架提供了一种更好的方法来确定土壤微生物影响共存的真实过程。