Se presentan métodos para evaluar cómo el riesgo de depredación puede alterar la calidad química de las presas herbívoro mediante la inducción de cambios en la dieta para satisfacer las demandas de mayor estrés, y cómo la descomposición de los cadáveres de estos herbívoros estrés retarda la descomposición posterior residuos vegetales por microorganismos del suelo.
La cantidad y calidad de detritus que entran en el suelo determina la velocidad de descomposición por comunidades microbianas así como las tasas de reciclado de nitrógeno (N) y carbono (C) 1,2 secuestro. Basura de la planta comprende la mayoría de los detritus 3, y así se supone que la descomposición es sólo ligeramente influenciada por entradas de biomasa procedentes de animales tales como herbívoros y carnívoros 4,5. Sin embargo, los carnívoros pueden influir en la descomposición microbiana de los desechos de las plantas a través de una cadena de interacciones en las que el riesgo de depredación altera la fisiología de su presa herbívoro que a su vez altera el funcionamiento microbiana del suelo cuando los cadáveres de herbívoros se descomponen 6. Una respuesta fisiológica al estrés por los herbívoros al riesgo de depredación puede cambiar el C: composición elemental N de la biomasa de herbívoros 7,8,9 porque el estrés de la depredación de riesgo aumenta las demandas de energía que herbivore basales en nutrientes limitado sistemas herbívoro fuerzass de cambiar su consumo de N-ricos recursos para apoyar el crecimiento y la reproducción de los recursos de hidratos de carbono C-ricos para apoyar el metabolismo aumentado 6. Los herbívoros tienen una capacidad limitada para almacenar el exceso de nutrientes, por lo que hizo hincapié en los herbívoros excretan N, ya que aumentan el consumo de hidratos de carbono-C 7. En última instancia, presa destacó por el riesgo de depredación aumentar su cuerpo relación C: N 7,10, lo que los pobres recursos de calidad para la piscina microbiana del suelo probablemente debido a la menor disponibilidad de N lábil para la producción de enzimas microbianas 6. Por lo tanto, la descomposición de los restos de herbívoros estrés tiene un efecto de sensibilización sobre el funcionamiento de las comunidades microbianas que disminuye posterior capacidad de los microbios para descomponer residuos vegetales 6,10,11.
Se presenta la metodología para evaluar los vínculos entre el riesgo de depredación y la descomposición de la hojarasca de los microbios del suelo. Se describe cómo: inducir estrés en los herbívoros de riesgo de depredación; meaque esas respuestas de estrés y medir las consecuencias sobre la descomposición microbiana. Utilizamos ideas de un ecosistema de pastizal modelo que comprende la caza araña depredador (Pisuarina mira), un herbívoro dominante saltamontes (Melanoplus femurrubrum), y una variedad de plantas herbáceas y gramíneas 9.
La secuencia de los métodos presentados aquí deben permitir la medición sistemática de la manera estrés en especies que comprenden por encima del suelo redes alimentarias pueden principales comunidades microbianas del suelo en caminos que conducen a la alteración de la descomposición de residuos vegetales posterior. Los métodos son ideales para el estudio de los ecosistemas formados por consumidores de artrópodos y plantas herbáceas redes intactas porque los alimentos pueden estar espacialmente delimitado y contenido en mesocosmos.
Variabilidad espacial pueden existir debido a los gradientes de humedad fondo del suelo, temperatura del suelo, el contenido de nutrientes de las plantas, etc El diseño del estudio permite mescosms matriz y collares de PVC para bloquear a lo largo de gradientes ambientales espaciales y por lo tanto en cuenta la variación ambiental, al analizar los efectos.
Aunque diseñado para uso en el campo, la cavidad ring-down instrumento de espectroscopia (Picarro Inc., Santa Clara, CA, EE.UU.; Modelo: G1101-i) las lecturas son en sínsitive al movimiento. Por lo tanto, es necesario erigir una estación de medida base central a todas las parcelas que contienen collares de PVC, y conectar el instrumento a los collares con longitudes de tubos de PVC.
Descomposición del suelo camada se ha medido tradicionalmente por encerrar cantidades conocidas de basura en bolsas de malla de fibra de vidrio, depositando las bolsas sobre la superficie del suelo en el campo y volver a medir periódicamente las bolsas de basura para cuantificar tasa de desaparición (descomposición). La limitación de este método es que uno no es capaz de rastrear el destino de la materia descompuesta o para determinar la contribución al CO 2 mineralizado de la enmienda del suelo (humus añadido) de suelo de fondo CO 2 mineralizado. El método trazador marcado con CO 2 se presenta aquí ayuda a aliviar esta restricción logístico.
Ecología de Ecosistemas y la biogeoquímica han operado bajo el paradigma de trabajo que, debido a planta sin comer-Basura comprende la mayoría de los detritus, los procesos de los ecosistemas están debajo del suelo sólo marginalmente influida por los insumos de biomasa de los niveles tróficos más altos en las cadenas tróficas superficiales, como los herbívoros propios 6. Sin embargo, existe una creciente evidencia de que las especies de los niveles tróficos superiores de los ecosistemas puede tener una profunda influencia en los procesos de 1,4,5 subterránea. El método que aquí se presenta se destaca para mejorar la cuantificación de la contribución de los niveles tróficos superiores, ya sea directamente a través de la biomasa a partir de la canal (por ejemplo, 12, 13) o la excreción y egestión (por ejemplo, 14, 15) o indirectamente a través de la alteración de la composición de la comunidad vegetal (por ejemplo, 9 ) sobre el ciclo de nutrientes del ecosistema. Dicha cuantificación puede ayudar a revelar los mecanismos por los que los animales de control dinámica de los ecosistemas como parte de un esfuerzo concertado para mejorar y revisar el paradigma actual de trabajo de control biótico sobre el funcionamiento del ecosistema.
The authors have nothing to disclose.
Esta investigación fue financiada con fondos de la Universidad de Yale y el Instituto de Clima y Energía de los EE.UU. National Science Foundation.
Name of the reagent or equipment | Company | Catalogue number | Comments (optional) |
Cavity ring down spectroscope | Picarro Inc., Santa Clara, CA, USA | Model # G1101-i | |
CO2 respirometer | Qubit Systems, Kingston, ON, Canada | Model # S151 | |
13C | Sigma-Aldrich | 372382 | |
Spectrophotometer | Thermo, San Jose CA, USA | Model: Delta V Plus Isotope Ratio Mass Spectrophotometer |