A szervesanyag lebontás lehetséges  háttérmechanizmusai védett homokpusztagyepeken

Anikó Seres; Judit Szakálas; Péter Nagy; Gergely Boros; Györgyi Kampfl; Gábor Ónodi; György Kröel-Dulay

doi:10.20332/tvk-jnatconserv.2018.24.180

Seres Anikó Szent István Egyetem, Állattani és Állatökológiai Tanszék
Szakálas Judit Szent István Egyetem, Állattani és Állatökológiai Tanszék
Nagy Péter Szent István Egyetem, Állattani és Állatökológiai Tanszék
Boros Gergely Szent István Egyetem, Állattani és Állatökológiai Tanszék; Magyar Tudományos Akadémia, Ökológiai Kutatóközpont, Ökológiai és Botanikai Intézet
Kampfl Györgyi Szent István Egyetem, Környezettudományi Intézet, Kémia Tanszék
Ónodi Gábor Magyar Tudományos Akadémia, Ökológiai Kutatóközpont, Ökológiai és Botanikai Intézet
Kröel-Dulay György Magyar Tudományos Akadémia, Ökológiai Kutatóközpont, Ökológiai és Botanikai Intézet

DOI: https://doi.org/10.20332/tvk-jnatconserv.2018.24.180

Kulcsszavak: ugróvillás, táplálékpreferencia, dekompozíció, ürülékszámolás, Folsomia candida

Absztrakt

A holt szervesanyag lebomlása a szénkörforgalom egyik fontos eleme. Kísérletünk az ExDrain (Extreme Drought and Chronic Rain Manipulation Experiment) projektben kapott lebontási mintázatok magyarázatához szolgáltat adatokat. Eddigi eredményeink alapján jelentős különbségeket találtunk a fülöpházi védett homokpusztagyepeken a két domináns fűfaj (Festuca vaginata, Stipa borysthenica) hajtásainak és gyökereinek lebomlási sebességében. Azonban arról, hogy a mikrobiális bontáson túl a talajfauna mely tagjai és milyen mértékben vesznek részt a lebontásban, nincsen információnk. Ez egy szélsőségesen száraz terület, a makrofauna tagjai szinte teljesen hiányoznak. Ezért valószínűsíthető, hogy a mezofaunához tartozó ugróvillások nemcsak indirekt módon, a mikroba populációk szabályozásával, hanem direkt módon, a talajba került szervesanyagok elfogyasztásával is jelentős mértékben részt vesznek a lebontó folyamatokban. Laboratóriumi vizsgálatunk során a kérdéseink a következőek voltak: (i) kimutatható-e preferencia az ugróvillások táplálékválasztásában a két domináns fűfaj gyökerei és hajtásai, illetve egyazon faj gyökere és hajtása között? (ii) Milyen háttérváltozókkal (a növények kémiai összetétele) magyarázható ez a preferencia? A táplálékválasztási tesztekben kapott eredmények jól magyarázzák az előzetes terepi vizsgálatainkban kapott adatokat, mivel a gyorsabban bomló fűfajok illetve növényi részek iránti preferencia egyértelműen kimutatható volt. A magas lignin- és alacsony N tartalmú táplálékot az állatok mind a laboratóriumban, mind a terepen elkerülték.

Hivatkozások

Aerts, R. (1997): Climate, leaf litter chemistry and leaf litter decomposition in terrestrial ecosystems: a triangular relationship. – Oikos 79: 439–449. doi: https://doi.org/10.2307/3546886

Almagro, M. & Martinez-Mena, M. (2012): Exploring short-term leaf-litter decomposition dynamics in a Mediterranean ecosystem: dependence on litter type and site conditions. – Plant Soil 358: 323–335. doi: https://doi.org/10.1007/s11104-012-1187-6

Anderson, J., M. & Healey, I. N. (1972): Seasonal and Inter-Specific Variation in Major Components of the Gut Contents of Some Woodland Collembola. – J. Anim. Ecol. 41: 359–368. doi: https://doi.org/10.2307/3473

Bakonyi, G. (1989): Effects of Folsomia candida (Collembola) on the microbial biomass in a grassland soil. – Biol. Fert. Soils 7: 138 –141. doi: https://doi.org/10.1007/BF00292572

Bakonyi, G. (1998): Nitrogen turnover of Sinella coeca (Collembola: Entomobryidae). – Eur. J. Entomol. 95: 321–326.

Bakonyi, G., Dobolyi, C. & Le, B. T. (1994): 15N uptake by collembolans from bacterial and fungal food source. – Acta Zool. Fenn. 194: 136–138.

Bakonyi, G. Szira, F. Kiss, I., Villányi, I., Seres, A. & Székács, A. (2006): Preference tests with collembolas on isogenic and Bt-maize. – Eur. J. Soil Biol. 42: 132–135. doi: https://doi.org/10.1016/j.ejsobi.2006.06.005

Chahartaghi, M, Langel, R., Scheu, S. & Ruess, L. (2005): Feeding guilds in Collembola based on nitrogen stable isotope ratios. – Soil Biol. Biochem. 37: 1718 –1725. doi: https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2005.02.006

Chen, J., Wang, F. & Christiansen, K. (2002): A New Species of the Subgenus Coecobrya from Hungary (Collembola: Entomobryidae). – J. Kansas Entomol. Soc. 75: 43–47.

Flórián, N., Dányi, L., Kröel-Dulay, Gy., Ónodi, G. & Dombos, M. (2016): Repeated drought effects on the soil microarthropod communities of a sand steppe. – Abstract book of XVII International Colloquium on Soil Zoology, pp. 59.

Gilmore, S. K. & Potter, D. A. (1993): Potential role of Collembola as biotic mortality agents for entomopathogenic nematodes. – Pedobiologia 37: 30–38.

Kirschbaum, M. U. F. (1995): The temperature dependence of soil organic matter decomposition, and the effect of global warming on soil organic C storage. – Soil. Biol. Biochem. 27: 753–760. doi: https://doi.org/10.1016/0038-0717(94)00242-S

Larsen, J., Johansen, A., Larsen, S. E., Heckmann, L. H., Jakobsen, I. & Krogh, P. H. (2008): Population performance of collembolans feeding on soil fungi from different ecological niches. – Soil Biol. Biochem. 40: 360–369. doi: https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2007.08.016

Malcika, M., Berg, M.P. & Ellers, J. (2017): Ecomorphological adaptations in Collembola in relation to feeding strategies and microhabitat. – Eur. J. Soil Biol. 78: 82–91. doi: https://doi.org/10.1016/j.ejsobi.2016.12.004

Pant, M., Negi, G.C.S. & Kumar, P. (2017): Macrofauna contributes to organic matter decomposition and soil quality in Himalayan agroecosystems, India. – Appl. Soil Ecol. 120: 20–29. doi: https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2017.07.019

Seres, A. & Bakonyi, G. (2002): A talajlakó állatok és az endomikorrhiza-gombák közötti kapcsolatok szerepe a növények tápanyagellátásában. – Agrokémia és Talajtan. 51: 535–546. doi: https://doi.org/10.1556/Agrokem.51.2002.3-4.17

Seres, A., Bakonyi, G. & Posta, K. (2003): Ugróvillások (Collembola) szerepe a Glomus mosseae (Zygomycetes) arbuszkuláris mikorrhiza gomba terjesztésében. – Állattani Közl. 88: 61–71.

Seres, A, Tóth, Zs., Hornung, E., Pörneki, A., Szakálas, J., Nagy, P. I., Boros, G., Ónodi, G. & Kröel-Dulay, Gy. (2015): Szerves anyag lebomlás vizsgálatok módszertani kérdései egy védett homokpusztagyep talajában. – Termvéd. Közlem. 21: 262–270.

Slade, E. M. & Riutta, T. (2012): Interacting effects of leaf litter species and macrofauna on decomposition in different litter environments. – Basic Appl. Ecol. 13: 423 –431. doi: https://doi.org/10.1016/j.baae.2012.06.008

Smith, P. (2012): Soils and climate change. – Curr. Opin. Environ. Sustainability 4: 539–544. doi: https://doi.org/10.1016/j.cosust.2012.06.005

Swift, M. J., Heal, W. O. & Anderson, J. M. (1979): Decomposition in Terrestrial Ecosystems. – Studies in Ecology 5. Blackwell Scientific, Oxford, UK

Szakálas, J., Kröel-Dulay, Gy., Kerekes, I., Seres, A., Ónodi, G. & Nagy, P. (2015): Extrém szárazság és növényzeti borítottság hatása szabadon élő fonálféreg együttesek denzitására. – Termvéd. Közlem. 21: 293–300.

van Meeteren, M. J. M., Tietema, A., van Loon, E. E. & Verstraten, J. M. (2008): Microbial dynamics and litter decomposition under a changed climate in a Dutch heathland. – Appl. Soil Ecol. 38: 119–127. doi: https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2007.09.006

van Soest, P. J. (1963): Use of detergents in the analysis of fibrous feeds. II. A rapid method for the determination of fiber and lignin. – J. Assoc. Off. Anal. Chem. 46: 829–835.