Nós apresentamos métodos para avaliar como o risco de predação podem alterar a qualidade química da presa herbívoro induzindo mudanças na dieta para atender às demandas de estresse elevado, e como a decomposição de carcaças desses herbívoros estressados retarda a decomposição da leitegada subsequente planta por micróbios do solo.
A quantidade e qualidade dos detritos entrem no solo determina a taxa de decomposição por comunidades microbianas, assim como as taxas de reciclagem de azoto (N) e 1,2 a fixação do carbono (C). Ninhada planta compreende a maioria dos detritos 3, e assim presume-se que a decomposição é apenas marginalmente influenciado por entradas de biomassa a partir de animais tais como os herbívoros e carnívoros 4,5. No entanto, os carnívoros podem influenciar decomposição microbiana de lixo planta através de uma cadeia de interações em que o risco de predação altera a fisiologia da sua presa herbívoro que, por sua vez funcionamento microbiana do solo altera quando as carcaças de herbívoros são decompostos 6. A resposta ao estresse fisiológico por herbívoros ao risco de predação pode alterar o C: N composição elementar da biomassa herbívoro 7,8,9 porque o estresse de risco de predação aumenta exigências herbívoros basais de energia que em nutrientes limitada herbívoro forças sistemass para mudar o seu consumo de N-ricos recursos para apoiar o crescimento e reprodução de recursos C-ricos em carboidratos para apoiar o metabolismo aumentado seis. Herbívoros têm capacidade limitada para armazenar o excesso de nutrientes, tão estressado herbívoros excretam N, pois aumentam o consumo de carboidratos-C 7. Em última análise, presa salientada por risco de predação aumentar o seu corpo razão C: N 7,10, tornando-os recursos de qualidade inferior para o compartimento microbiano provavelmente devido à baixa disponibilidade de N lábil para a produção de enzima microbiana 6. Assim, a decomposição de carcaças de herbívoros estressados tem um efeito primário sobre o funcionamento de comunidades microbianas que diminui a capacidade subseqüente ao de micróbios para se decompor lixo planta 6,10,11.
Nós apresentamos a metodologia para avaliar as ligações entre o risco de predação e decomposição por microrganismos do solo. Nós descrevem como: induzir estresse em herbívoros de risco de predação; meacerteza que essas respostas ao estresse, e medir as conseqüências sobre a decomposição microbiana. Usamos idéias a partir de um modelo de ecossistema pastagem compreendendo a caça aranha predador (Pisuarina mira), um herbívoro dominante gafanhoto (Melanoplus femurrubrum), e uma variedade de grama e plantas forb 9.
A seqüência de métodos apresentados aqui devem permitir a medição sistemática do estresse maneira de espécies que compõem teias acima do solo de alimentos podem comunidades microbianas em solos principais caminhos que levam à alteração da subsequente decomposição do lixo planta. Os métodos são ideais para estudar os ecossistemas compostas por consumidores de artrópodes e plantas herbáceas porque teias alimentares inteiros pode ser espacialmente circunscrito e contido dentro mesocosmos.
Variabilidade espacial podem existir devido a gradientes de umidade do solo residual, a temperatura do solo, teor de nutrientes de plantas, etc O desenho do estudo permite mescosms matriz e colares de PVC para bloquear espaciais ao longo de gradientes ambientais e, assim, conta a variação ambiental, ao analisar os efeitos.
Embora destinado a utilização no campo, a cavidade do instrumento de espectroscopia de anel para baixo (Picarro Inc., Santa Clara, CA, EUA; Modelo: G1101-i) se as leituras sãonsitive ao movimento. Portanto, deve-se construir uma estação de medição de base central para todos os lotes contendo colares de PVC, e conectar o instrumento para os colares com comprimentos de tubos de PVC.
Decomposição do solo tem sido tradicionalmente medido colocando quantidades conhecidas de ninhada em sacos de malha de fibra de vidro, depositando os sacos para a superfície do solo no campo e, periodicamente, re-medir os sacos de areia para quantificar taxa desaparecimento (decomposição). A limitação deste método é que a pessoa é capaz de rastrear o destino da matéria em decomposição, ou para determinar a contribuição de CO 2 a mineralização da alteração do solo (areia adicionado) de fundo mineralização CO 2. O método de rastreamento usando rotulado CO 2 apresentou aqui ajuda a aliviar esta restrição logístico.
Ecologia ecossistema e biogeoquímica têm operado sob o paradigma de trabalho que por causa planta uneaten-Maca compreende a maioria dos detritos, processos ecossistêmicos subterrâneos são apenas marginalmente influenciado por entradas de biomassa de níveis tróficos superiores na cadeia alimentar acima do solo, tais como herbívoros próprios 6. No entanto, há evidências crescentes de que espécies de níveis tróficos superiores dos ecossistemas pode ter uma profunda influência sobre processos subterrâneos 1,4,5. O método aqui apresentado representa para melhorar a quantificação da contribuição de níveis tróficos superiores, quer directamente através da biomassa da deposição de carcaça (por exemplo, 12, 13) ou excreção e egestion (por exemplo 14, 15) ou indiretamente através da alteração da composição da comunidade vegetal (por exemplo, 9 ) no ciclismo ecossistema de nutrientes. Essa quantificação pode ajudar a revelar os mecanismos pelos quais os animais controlam dinâmica do ecossistema, como parte de um esforço concertado para melhorar e rever o paradigma atual de trabalho de controle biótico sobre o funcionamento do ecossistema.
The authors have nothing to disclose.
Esta pesquisa foi apoiada por fundos do Yale Clima e Instituto de Energia e os EUA 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 |