我们提出的方法,以评估如何捕食风险加剧的压力导致饮食结构的改变,以满足需求,可以改变化学品质的草食动物的猎物,以及如何从这些压力草食动物尸体的分解减慢随后的植物凋落物分解土壤中的微生物。
碎屑进入土壤的数量和质量决定由微生物群落以及作为再循环率的氮(N),碳(C)封存1,2的分解速率。包括大多数植物凋落物碎屑,因此它假定分解生物质输入动物,如草食动物和肉食动物4,5只轻微影响。然而,的食肉动物可能影响微生物分解的植物残体通过链的互动中,他们的草食动物的猎物捕食风险的生理改变,反过来又改变了土壤微生物的功能,当草食动物尸体分解。草食动物的生理应激反应捕食的风险,可以改变C:N元素组成的草食动物生物量7,8,9,因为捕食风险增加草食动物基础的能源需求的压力,在营养系统的力量有限草食动物s到他们的消费转移,从N-丰富的资源,以支持经济增长和繁殖,C丰富的碳水化合物资源,以支持提高新陈代谢6。食草动物都将多余的营养物质的能力有限,所以强调草食动物排泄,N为他们增加碳水化合物-C消耗7。最终,捕食所强调的捕食风险,提高其机身C:N比7,10,质量较差的资源,土壤微生物池可能是由于较低的可用性不稳定的Ň微生物酶生产6。因此,压力草食动物的尸体分解微生物群落的功能,减少后续能力的微生物分解,植物凋落物6,10,11一个启动效应。
我们提出的方法来评估捕食风险之间的联系和凋落物分解土壤中的微生物。我们描述了如何产生应力草食动物捕食风险;测量确保这些应激反应,和测量的后果微生物分解。我们使用的见解,从模型草原生态系统,包括狩猎蜘蛛,捕食者(Pisuarina MIRA),占主导地位的的蚂蚱的食草动物(Melanoplus femurrubrum),以及各种草和杂类草植物9。
这里介绍的方法的顺序应该让系统的压力测量在地上食物网的种类包括素土微生物群落的方式,导致变更后凋落物的分解。是理想的,因为完整的食物网可以在空间上受限制和包含在生物群落为研究,包括节肢动物消费者和草本植物的生态系统的方法。
空间变异可能存在由于梯度背景土壤水分,土壤温度,植物养分含量等的研究设计,让一到的阵列mescosms和PVC衣领挡住沿空间的环境梯度,从而账户等环境变化进行分析时的动画效果。
虽然用于现场使用,光腔衰荡光谱仪(Picarro公司,圣克拉拉,CA,USA;型号:G1101-I)的读数本身nsitive运动。因此,所有的地块含有PVC衣领竖立基地测量站,并与PVC管的长度,将仪器连接到衣领。
土壤枯枝落叶分解历来被测量封闭已知的垃圾数量为玻璃纤维网袋,袋存放在该领域在土壤表面,并定期重新测量袋量化凋落物消失率(分解)。这种方法的局限性是,一个是无法追踪的命运的分解物或确定CO 2矿化的土壤改良剂(添加枯枝落叶)的背景土壤CO 2矿化的贡献。这里介绍使用标记的CO 2示踪方法有助于缓解这一后勤约束。
生态系统生态学和生物地球化学的操作下工作的范例,因为吃剩的植物-枯落物包括多数碎屑,地下生态系统过程的影响只是轻微的生物质投入,从更高的营养水平在地上的食物网,如草食动物自己6。然而,有越来越多的证据表明,可以有更高的营养水平的物种在生态系统地下过程产生深远的影响1,4,5。这里介绍的方法,站在更高的营养水平,以提高定量的贡献,无论是通过生物 质直接从尸体沉积( 如:12,13)或排泄和排遗作用( 如 14,15)或间接通过改变植物群落组成( 例如 9 )对生态系统的养分循环。这种量化有助于揭示动物的机制,控制生态系统动态协同努力的一部分,以加强和修改当前的工作范式的生物控制生态系统的功能。
The authors have nothing to disclose.
这项研究是由耶鲁大学气候变化与能源研究所和美国国家科学基金会的资金支持。
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 |