Abbildung 11.4 Muster der Breitenvariation beim Beitrag der Makro-, Meso – und Mikrofauna zur Zersetzung in terrestrischen Ökosystemen. Die Akkumulation von organischem Bodenmaterial (SOM) (umgekehrt bezogen auf die Streu-Abbaurate) wird durch niedrige Temperaturen und Staunässe gefördert, bei denen die mikrobielle Aktivität beeinträchtigt ist. (Swift et al., 1979.)
Wüste Wald Land Wald Wald Wüste
Abbildung 11.,4 Muster der Breitenvariation im Beitrag der Makro -, Meso-und Mikrofauna zur Zersetzung in terrestrischen Ökosystemen. Die Akkumulation von organischem Bodenmaterial (SOM) (umgekehrt bezogen auf die Streu-Abbaurate) wird durch niedrige Temperaturen und Staunässe gefördert, bei denen die mikrobielle Aktivität beeinträchtigt ist. (Swift et al., 1979.)
anfängliche Zerkleinerung von Pflanzenresten. Durch ihre Wirkung können sie eine großflächige Umverteilung von Detritus bewirken und somit direkt zur Entwicklung der Bodenstruktur beitragen., Es ist wichtig zu beachten, dass die Mikrofauna mit ihren kurzen Generationszeiten im gleichen Maßstab wie Bakterien arbeitet und die Dynamik der Bakterienpopulation verfolgen kann, während die Mesofauna und die Pilze, von denen sie hauptsächlich abhängen, beide länger leben. Die größten und langlebigsten Detritivoren können dagegen in ihrer Ernährung nicht fein selektiv sein, sondern wählen Flecken mit hoher Zersetzeraktivität ( J. M. Anderson, persönliche Kommunikation).,
Vor langer Zeit schätzte Charles Darwin (1888), dass Regenwürmer auf einigen Weiden in der Nähe seines Hauses in 30 Jahren eine neue Bodenschicht von 18 cm Tiefe bildeten und jedes Jahr etwa 50 Tonnen ha-1 als Wurmabgüsse auf die Bodenoberfläche brachten. Zahlen dieser Größenordnung wurden seitdem mehrfach bestätigt. Darüber hinaus legen nicht alle Regenwurmarten ihre Abgüsse über den Boden, so dass die Gesamtmenge an Boden und organischer Substanz, die sie bewegen, viel größer sein kann., Wo Regenwürmer reichlich vorhanden sind, vergraben sie Abfall, mischen ihn mit dem Boden (und setzen ihn so anderen Zersetzern und Schädlingen aus), schaffen Höhlen (wodurch die Bodenbelüftung und-drainage erhöht wird) und ablagern Fäkalien, die reich an organischer Substanz sind. Es ist nicht verwunderlich, dass Agrarökologen sich Sorgen um Praktiken machen, die die Wurmpopulationen reduzieren.
Detritivoren kommen in allen Arten von terrestrischen Lebensräumen vor und sind oft bei bemerkenswertem Artenreichtum und in sehr großer Zahl zu finden.,
So kann beispielsweise ein Quadratmeter gemäßigter Waldboden 1000 Tierarten enthalten, in Populationen von mehr als 10 Millionen für Nematodenwürmer und Protozoen, 100.000 für Springschwänze (Collembola) und Bodenmilben (Acari) und 50.000 für andere Wirbellose (Anderson, 1978). Die relative Bedeutung von Mikrofauna, Mesofauna und Makrofauna in terrestrischen Gemeinschaften variiert entlang eines Breitengradienten (Abbildung 11.4). Die Mikrofauna ist in den organischen Böden im borealen Wald, in der Tundra und in der polaren Wüste relativ wichtiger., Hier stabilisiert die reichliche organische Substanz das Feuchtigkeitsregime im Boden und bietet geeignete Mikrohabitate für die Protozoen, Nematoden und Rotiferen, die in interstitiellen Wasserfilmen leben. Die heißen, trockenen, mineralischen Böden der Tropen haben nur wenige dieser Tiere. Die tiefen organischen Böden der gemäßigten Wälder haben einen mittleren Charakter; Sie halten die höchsten mesofaunalen Populationen von Streu Milben, Springschwänzen und Topfwürmern. Die Mehrheit der anderen Bodentiergruppen nimmt in der Zahl in Richtung der trockeneren Tropen ab, wo sie durch Termiten ersetzt werden., Eine geringere mesofaunale Vielfalt in diesen tropischen Regionen kann mit einem Mangel an Abfall aufgrund von Zersetzung und Verbrauch durch Termiten zusammenhängen, was sowohl den geringen Ressourcenreichtum als auch die wenigen verfügbaren Mikrobewohner widerspiegelt ( J. M. Anderson, persönliche Kommunikation).
Auch auf lokaler Ebene hängt die Art und Aktivität der Zersetzergemeinschaft von den Bedingungen ab, unter denen die Organismen leben. Die Temperatur spielt eine grundlegende Rolle bei der Bestimmung
Abbildung 11.5 Beispiele für die verschiedenen Kategorien wirbelloser Verbraucher in Süßwasserumgebungen.
Abbildung 11.,5 Beispiele für die verschiedenen Kategorien von wirbellosen Verbraucher in Süßwasserumgebungen.
Die Zersetzungsrate und darüber hinaus die Dicke von Wasserfilmen auf zersetzendem Material setzt mobilen Mikrofauna und Mikroflora (Protozoen, Nematodenwürmern, Rotiferen und solchen Pilzen, die bewegliche Stadien in ihren Lebenszyklen haben) absolute Grenzen. In trockenen Böden fehlen solche Organismen praktisch. Ein Kontinuum kann von trockenen Bedingungen über durchnässte Böden bis hin zu echten aquatischen Umgebungen erkannt werden., Bei ersteren sind die Wassermenge und die Dicke der Wasserfilme von größter Bedeutung, aber wenn wir uns entlang des Kontinuums bewegen, ändern sich die Bedingungen immer stärker denen des Bettes einer Freiwassergemeinschaft, in der Sauerstoffmangel anstelle der Wasserverfügbarkeit das Leben der Organismen dominieren kann.
In der Süßwasserökologie hat sich die Untersuchung von Detritivoren weniger mit der Größe der Organismen als mit der Art und Weise befasst, wie sie ihre Nahrung erhalten. Cummins (1974) entwickelte ein System, das vier Hauptkategorien von wirbellosen Verbraucher in Strömen erkennt., Shredder sind Detritivoren, die sich von groben organischen Partikeln ernähren (Partikel > 2 mm groß) und während der Fütterung dazu dienen, das Material zu fragmentieren. Sehr oft in Strömen, die Shredder, wie cased caddis-Fliegenlarven von Stenophylax spp., Süßwassergarnelen (Gammarus spp.) und Isopoden (z.B. Asellus spp.), ernähren sich von Baumblättern, die in den Bach fallen. Sammler ernähren sich von Feinstaub (< 2 mm). Zwei Unterkategorien von Sammlern sind definiert., Sammler-Sammler erhalten tote organische Partikel aus den Trümmern und Sedimenten auf dem Bett des Stroms, während Sammler-Filter kleine Partikel aus der fließenden Wassersäule sieben. Einige Beispiele sind in Abbildung 11.5. Grazer-Schaber haben Mundstücke, die zum Abkratzen und Verzehren der an Gesteinen und Steinen befestigten organischen Schicht geeignet sind; Diese organische Schicht besteht aus anhaftenden Algen, Bakterien, Pilzen und toten organischen Stoffen, die an der Substratoberfläche adsorbiert sind. Die letzte wirbellose Kategorie sind Fleischfresser. Abbildung 11.,6 zeigt die Beziehungen zwischen diesen wirbellosen Fütterungsgruppen und drei Kategorien von toten organischen Stoffen. Dieses Schema, das für Stromgemeinschaften entwickelt wurde, weist offensichtliche Parallelen in terrestrischen Ökosystemen (Anderson, 1987) sowie in anderen aquatischen Ökosystemen auf. Regenwürmer sind wichtige Zerkleinerer in Böden, während eine Vielzahl von Krebstieren die gleiche Rolle auf dem Meeresboden spielen. Andererseits ist die Filterung bei marinen, aber nicht terrestrischen Organismen üblich.
… und durch Fütterungsmodus in aquatischen Umgebungen
Abbildung 11.6 Ein allgemeines Modell des Energieflusses in einem Strom., Eine Fraktion grober organischer Partikel (CPOM) geht durch Auslaugen schnell in das Kompartiment gelöster organischer Stoffe (DOM) verloren. Der Rest wird durch drei Prozesse in Feinstaub (FPOM) umgewandelt: (i) mechanische Störung durch Zerschlagung; (ii) Verarbeitung durch Mikroorganismen, die einen allmählichen Abbau verursachen; und (iii) Fragmentierung durch die Zerkleinerer. Beachten Sie auch, dass alle Tiergruppen zu FPOM beitragen, indem sie Kot produzieren (gestrichelte Linien). DOM wird auch durch einen physikalischen Flockungsprozess oder durch Aufnahme durch Mikroorganismen in FPOM umgewandelt., Die organische Schicht, die an Steinen auf dem Bachbett befestigt ist, stammt von Algen, DOM und FPOM, die auf eine organische Matrix adsorbiert wurden.
– Baum-Blätter, etc.
CPOM
Auslaugung
Algen
CPOM
Auslaugung
► Fleischfresser
Abbildung 11.6 Ein allgemeines Modell des Energieflusses in einem Strom. Eine Fraktion grober organischer Partikel (CPOM) geht durch Auslaugen schnell in das Kompartiment gelöster organischer Stoffe (DOM) verloren., Der Rest wird durch drei Prozesse in Feinstaub (FPOM) umgewandelt: (i) mechanische Störung durch Zerschlagung; (ii) Verarbeitung durch Mikroorganismen, die einen allmählichen Abbau verursachen; und (iii) Fragmentierung durch die Zerkleinerer. Beachten Sie auch, dass alle Tiergruppen zu FPOM beitragen, indem sie Kot produzieren (gestrichelte Linien). DOM wird auch durch einen physikalischen Flockungsprozess oder durch Aufnahme durch Mikroorganismen in FPOM umgewandelt. Die organische Schicht, die an Steinen auf dem Bachbett befestigt ist, stammt von Algen, DOM und FPOM, die auf eine organische Matrix adsorbiert wurden.,
Grazer-Schaber
► Fleischfresser
Grazer-Schaber
Der Kot und die Körper von wirbellosen Wassertieren werden im Allgemeinen zusammen mit toten organischen Stoffen aus anderen Quellen von Schreddern und Sammlern verarbeitet. Selbst die großen Fäkalien von Wasserwirbeltieren scheinen keine charakteristische Fauna zu besitzen, wahrscheinlich weil sich solche Fäkalien infolge der Wasserbewegung wahrscheinlich schnell fragmentieren und zerstreuen., Aas fehlt auch eine spezialisierte Fauna – viele aquatische Wirbellose sind Allesfresser, Fütterung für einen Großteil der Zeit auf Pflanzen Detritus und Kot mit ihren damit verbundenen Mikroorganismen, aber immer bereit, ein Stück toter Wirbellose oder Fisch zu bekämpfen, wenn diese verfügbar ist. Dies steht im Gegensatz zur Situation in der terrestrischen Umgebung, in der sowohl Kot als auch Aas spezielle Detritivore-Faunen haben (siehe Abschnitte 11.3.3 und 11.3.5).
Einige Tiergemeinschaften bestehen fast ausschließlich aus Schädlingen und ihren Raubtieren., Dies gilt nicht nur für den Waldboden, sondern auch für schattige Bäche, die Tiefen von Ozeanen und Seen und die ständigen Bewohner von Höhlen: Kurz gesagt, überall dort, wo nicht genügend Licht für eine nennenswerte Photosynthese vorhanden ist, aber dennoch ein Eingang von organischer Substanz aus nahe gelegenen Pflanzengemeinschaften. Der Waldboden und die schattigen Bäche erhalten den größten Teil ihrer organischen Substanz als tote Blätter von Bäumen. Die Betten der Ozeane und Seen unterliegen einer kontinuierlichen Ansiedlung von Detritus von oben., Höhlen erhalten gelöste und partikuläre organische Stoffe, die zusammen mit windgestrahltem Material und den Trümmern wandernder Tiere durch Boden und Gestein sickern.
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