Determinants of soil community structure and function in European coniferous forests with particular emphasis on Collembola

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Anne Pflug

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Microcosm Experiment; Biology; Collembola; Functional Groups; Soil Fauna; Coniferous Forest; European Transect Study; Litterbag Experiment 8.5 SCHLUSSFOLGERUNG Die physikalisch-chemischen Eigenschaften der vier Flächen entlang des europäischen Transektes führten, beeinflusst durch die geographische Lage, zu starken Unterschieden in der trophischen Struktur der untersuchten Biota (Mikroorganismen, Mikro- und Mesofauna) (Transekt-Untersuchung): Die Collembolen- und Enchytraeidenabundanzen waren an dem südlichsten Standort Aubure sehr hoch, an den beiden nördlichsten Standorten jedoch sehr gering. Acariabundanzen waren hoch in Skogaby, während die Nematoda anfallen Flächen in ähnlichen Abundanzen vorkamen. Außerdem wurde eine Verschiebung in der Dominanzstruktur der Lebensformen und der Fraßgruppen nachgewiesen. Aus den Ergebnissen lässt sich schließen, dass der Einfluss der geographischen Lage, bzw. der sich mit ihr ändernden Umweltparameter auf die Artenzusammensetzung und die funktionelle Struktur der Collembolengemeinschaften durch den regionalen Artenpool und durch geographische und historische Prägung bestimmt wird. Bezüglich der vier untersuchten Standorte liegt die Hypothese nahe, dass ein Zusammenhang zwischen Strukturunterschieden und Funktion und Leistung der Faunengemeinschaften besteht. Die Enchytraeiden wurden schon durch fluktuierende Feuchtebedingungen stark negativ beeinflusst (Netzbeutelexperiment 1). Da diese Tiergruppe insbesondere in Nadelwäldern eine Schlüsselfunktion im Bodensystem einnimmt, liegt die Vermutung nahe, dass Veränderungen im Wasserhaushalt des Bodensystems in Nadelwäldern langfristig gesehen auch einen Einfluss auf die Leistung des Ökosystems haben. Ein starker Einfluss von lange anhaltender extremer Trockenheit auf alle untersuchten Organismen und ihre Funktionen wurde nachgewiesen (Netzbeutelexperiment II). Mikrobieller Kohlenstoffgehalt, funktionale Aktivität der Bakterien und Nematodenabundanzen reagierten auf diesen Trockenstress jedoch unterschiedlich in Abhängigkeit des Zersetzungsgrades der Streu. Die Einflußstärke von extremer Trockenheit hängt demnach in hohem Maße von der Qualität des Substrates ab. Die Ergebnisse haben gezeigt, dass starke Trockenheit die Eliminierung ganzer Tiergruppen zur Folge haben kann (Streubeutelexperiment II). Die Eliminierung ganzer Gruppen bzw. Veränderungen in der Struktur der Faunengemeinschaft, beeinflussten wiederum stark die Entwicklung anderer Biota (Streubeutelexperiment 1, Mikrokosmosexperiment). Die Vermutung liegt nahe, dass sich derartige Veränderungen langfristig auf die ökosystemaren Prozesse auswirken. Es kann weiterhin angenommen werden, dass die Rekolonisation ganzer funktioneller Gruppen eine beachtliche Zeit in Anspruch nimmt. Die durch extreme Ereignisse (z. B. lange andauernde Trockenheit) verursachten Veränderungen in der Zusammensetzung der Tiergemeinschaften wirken sich daher auch dann noch auf die ökosystemaren Prozesse aus, wenn wieder günstige Umweltbedingungen vorherrschen. [Google] CONCLUSION The physical and chemical properties of the four areas along the European transect led, influenced by the geographical position, in large variations in the trophic structure of the studied biota (microorganisms, micro-and mesofauna) (transect survey): the Collembola and Enchytraeidenabundanzen were at the southernmost site Aubure very high, at the two northernmost sites is very low. Acariabundanzen were high in Skogaby, occurred incurred during the Nematoda land in similar abundances. In addition, a shift in the dominance structure of life and the Fraßgruppen has been demonstrated. From the results it can be concluded that the influence of geographical location, or which is determined by their changing environmental parameters on the species composition and the functional structure of the regional species pool Collembolengemeinschaften by and by geographical and historical character. Regarding the four investigated sites is close to the hypothesis that a relationship between structure and function and performance differences of faunal exists. The enchytraeids were already affected by fluctuating moisture conditions strongly negative (net bag Experiment 1). As this group of animals, especially in coniferous forests play a key role in the soil system occupies, it seems likely that changes seen in the water system of the soil in coniferous forests in the long term influence on the performance of the ecosystem. A strong influence of long-lasting drought in all organisms studied and their functions has been demonstrated (mesh bag experiment II). Microbial carbon content, functional activity of the bacteria and Nematodenabundanzen responded to this drought, however, varies depending on the degree of decomposition of litter. The strength of influence of extreme drought, therefore, depends to a large extent on the quality of the substrate. The results have shown that severe drought, the elimination of entire groups of animals may have resulted (litter bag experiment II). The elimination of entire groups or changes in the structure of faunal communities, in turn, greatly influenced the development of other biota (litter bag experiment 1, a microcosm experiment). It is likely that such changes long term effects on ecosystem processes. It can further be assumed that the re-colonization of entire functional groups, a considerable time-consuming. The extreme events (eg long-term drought caused) changes in the composition of animal communities contribute therefore will still affect the ecosystem processes that prevail again when favorable environmental conditions.

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Bibliographic Citations