Access

You are not currently logged in.

Access your personal account or get JSTOR access through your library or other institution:

login

Log in to your personal account or through your institution.

If You Use a Screen Reader

This content is available through Read Online (Free) program, which relies on page scans. Since scans are not currently available to screen readers, please contact JSTOR User Support for access. We'll provide a PDF copy for your screen reader.

A Comparative Analysis of Soil Fauna Populations and Their Role in Decomposition Processes

Henning Petersen and Malcolm Luxton
Oikos
Vol. 39, No. 3, Quantitative Ecology of Microfungi and Animals in Soil and Litter (Dec., 1982), pp. 288-388
Published by: Wiley on behalf of Nordic Society Oikos
DOI: 10.2307/3544689
Stable URL: http://www.jstor.org/stable/3544689
Page Count: 101
  • Read Online (Free)
  • Subscribe ($19.50)
  • Cite this Item
Since scans are not currently available to screen readers, please contact JSTOR User Support for access. We'll provide a PDF copy for your screen reader.
A Comparative Analysis of Soil Fauna Populations and Their Role in Decomposition Processes
Preview not available

Abstract

This work, which was originally part of the IBP synthesis effort, aims at an up-to-date critical review and comparative analysis of structural and functional properties of soil animal populations. It is emphasized that quantification of the metabolism of soil animal populations and their function in soil processes has ultimately been deduced from estimates of density and biomass combined with laboratory data. The comparison of the relative contribution of soil fauna populations in different sites has therefore primarily been based on the extensive information available on the quantitative structure of animal communities. A general evaluation of the density and biomass data discusses the effect of various sampling and extraction factors on the annual mean estimates on which the analysis has been primarily based: sampling design, size and number of sample units, sample depth, sampling period and frequency, efficiency of extraction and method of biomass estimation. The information pertaining to individual sites and soil fauna groups has been condensed into a methodology code which is presented along with site code, site characterization and relevant references. We also present for each main soil fauna group an analysis based on frequency distributions and regressions of biomass against density. The distribution of density and biomass estimates as related to biome, soil moisture, pH, and presence of a top soil organic accumulation horizon has been examined. We treat the size and composition of whole animal communities in various biomes and draw a number of conclusions about large-scale geographical patterns. The conclusions in general confirm theories developed by earlier authors, but the much larger data set analyzed in the present work reveals a number of exceptions and nuances relative to the original simple theories. The difference between the faunal composition and biomass in mull and mor soils is confirmed. An inverse relationship between weight of organic material on the soil surface and the total soil fauna biomass is suggested. A general decrease of total soil fauna biomass is observed from the temperate deciduous forest biome and the secondary grasslands of the same climatic zone northwards to the arctic zone and southwards to the tropical forests and savannas, accompanied by change in composition of the main soil fauna groups. However, ecosystems with comparatively high soil fauna biomass are found in both arctic and tropical regions. We discuss substrate utilization by the soil fauna. Most species (panphytophages) seem to consume both dead plant material and the microbial flora, but some species specialize on one or the other. The information available on food selectivity and palatability is reviewed. Niche exploitation and mechanisms for amelioration of inter- and intra-specific competition for food resources is discussed. We give a critical review of methodology and data available on each of the energetic parameters: consumption, assimilation, respiration, and production. The variability of the estimates obtained for these parameters and the derived energetic efficiency ratios are discussed considering the influence of environmental and biological factors. The proportion of the energy input to the soil which is passed through each of these energetic pathways and its allocation to the major faunal groups has been compared for the relatively few sites which have been sufficiently well studied. We conclude with discussing the general influence of the soil fauna on decomposition and nutrient circulation. The soil fauna appears generally to be responsible for less than about 5% of total decomposer respiration. Thus, their direct contribution to ecosystem metabolism is insignificant. In contrast, the indirect catalytic role of the soil fauna is emphasized. Several different ways in which this may be accomplished are discussed and supported with recent evidence. /// Эта работа является частью обзора исследований в рамках МБП и имеет целью дать современную критическую оценку и сравнительный анализ структурных и функциональных особенностей популяций почвенных животных. Подчеркивается, что количественная оценка метаболизма популяций почвенных животных и их функций в почвенных процессах была в конечном счете построена на основе учета численности и биомассы и в комбинации с данными лабораторных исследований. Сравнение относительного значения популяций почвенной фауны в разных местообитаниях, таким образом, исходно основано на обширной количественной информации по структуре животного населения. Общая оценка данных по численности и биомассе обсуждает влияние разных факторов сбора и экстракции на среднегодовые результаты учетов, на которых основан исходно этот анализ: метод сборов, размеры и число проб, глубина взятия проб, период полевых сборов и их периодичность, эффективность экстракции животных, методы измерения биомассы. Информация по характеристике отдельных местообитаний и групп почвенной фауны сконцентрирована в методологическом коде параллельно с кодом местообитаний, их характеристикой и соответствующей литературой. Мы таюже представляем для каждой основной группы почвенной фауны анализ частоты встречаемости и регрессионной зависимости биомассы и плотности. Исследованы величины численности и билмассы в зависимости от биома, почвенной влажности, рН и наличия поверхностного аккумуляционного горизонта. Мы обработали материал по величине и составу животного населения в целом в разных биомах и сделали некоторые заключения о географических закономерностях в широком масштабе. Выводы в целом подтверждают теории, развиваемые ранее цругими авторами, но большая часть данных, приведенных в этой работе, выявляет ряд исключений и ньюансов в оригинальных простых теориях. Подтверждается различие между фаунистическим составом и бисмассой в муллевых и грубогумусных почвах. Подтверждается обратное соотношение между массой органического материала на поверхности почвы и бисмассой почвенной фауны. наблюдается общее снижение биомассы почвенной фауны от биома листопадных лесов умеренного пояса и вторичных лугов в одной климатической зоне к северу до арктической зоны и к югу к тропическим лесам и саваннам, сопроваждающееся изменением состава основных групп почвенной фауны. Однако, экосистемы с относительно высокой биомассой почвенных животных и в арктических и тропических регионах. Мы обсуждаем утилизацию субстрата почвенными животными. Большинство видов (панфитофаги) потребляют как отмерший растительный материал, так и микрофлору, но некоторые виды специализируются либо на одном, либо на другом. Дан обзор доступной литературы по пищевой избирательности и переваримости пищи. Обсуждается использование нищ и механизмы избегания меж- и внутривидовой конкуренции за пищевые ресурсы. Мы даем критический обзор методологии и доступных данных по каждому из энергетических параметров: потреэлению, ассимиляции, дыханию и продукции. Обсуждаются различия результатов, полученных при измерении этих параметров и соотношения величин энергетической эффективности с учетом влияния экологических и биологических факторов. Отношение поступающей в почву энергии, проходящей по каждому из этих энергетических потоков и ее распределение в большинстве фаунистических групп сравнивается для относительно немногих местообитаний, достаточно хорошо изученных. Мы приводим в заключение дискуссию об общем влиянии почвенных животных на деструкцию и круговорот элементов питания. Почвенная фаунв составляет менее 5% от общей величины сумарного дыхания разрушителей. Таким образом, ее прямое воздействие на метаболизм экосистем незначительно. В противоположность этому подчеркивается косвенная каталитическая роль почвенных животных. Обсуждаются некоторые особенности этих функций животных, подкрепленные современными данными.

Page Thumbnails

  • Thumbnail: Page 
288
    288
  • Thumbnail: Page 
289
    289
  • Thumbnail: Page 
290
    290
  • Thumbnail: Page 
291
    291
  • Thumbnail: Page 
292
    292
  • Thumbnail: Page 
293
    293
  • Thumbnail: Page 
294
    294
  • Thumbnail: Page 
295
    295
  • Thumbnail: Page 
296
    296
  • Thumbnail: Page 
297
    297
  • Thumbnail: Page 
298
    298
  • Thumbnail: Page 
299
    299
  • Thumbnail: Page 
300
    300
  • Thumbnail: Page 
301
    301
  • Thumbnail: Page 
302
    302
  • Thumbnail: Page 
303
    303
  • Thumbnail: Page 
304
    304
  • Thumbnail: Page 
305
    305
  • Thumbnail: Page 
306
    306
  • Thumbnail: Page 
307
    307
  • Thumbnail: Page 
308
    308
  • Thumbnail: Page 
309
    309
  • Thumbnail: Page 
310
    310
  • Thumbnail: Page 
311
    311
  • Thumbnail: Page 
312
    312
  • Thumbnail: Page 
313
    313
  • Thumbnail: Page 
314
    314
  • Thumbnail: Page 
315
    315
  • Thumbnail: Page 
316
    316
  • Thumbnail: Page 
317
    317
  • Thumbnail: Page 
318
    318
  • Thumbnail: Page 
319
    319
  • Thumbnail: Page 
320
    320
  • Thumbnail: Page 
321
    321
  • Thumbnail: Page 
322
    322
  • Thumbnail: Page 
323
    323
  • Thumbnail: Page 
324
    324
  • Thumbnail: Page 
325
    325
  • Thumbnail: Page 
326
    326
  • Thumbnail: Page 
327
    327
  • Thumbnail: Page 
328
    328
  • Thumbnail: Page 
329
    329
  • Thumbnail: Page 
330
    330
  • Thumbnail: Page 
331
    331
  • Thumbnail: Page 
332
    332
  • Thumbnail: Page 
333
    333
  • Thumbnail: Page 
334
    334
  • Thumbnail: Page 
335
    335
  • Thumbnail: Page 
336
    336
  • Thumbnail: Page 
337
    337
  • Thumbnail: Page 
338
    338
  • Thumbnail: Page 
339
    339
  • Thumbnail: Page 
340
    340
  • Thumbnail: Page 
341
    341
  • Thumbnail: Page 
342
    342
  • Thumbnail: Page 
343
    343
  • Thumbnail: Page 
344
    344
  • Thumbnail: Page 
345
    345
  • Thumbnail: Page 
346
    346
  • Thumbnail: Page 
347
    347
  • Thumbnail: Page 
348
    348
  • Thumbnail: Page 
349
    349
  • Thumbnail: Page 
350
    350
  • Thumbnail: Page 
351
    351
  • Thumbnail: Page 
352
    352
  • Thumbnail: Page 
353
    353
  • Thumbnail: Page 
354
    354
  • Thumbnail: Page 
355
    355
  • Thumbnail: Page 
356
    356
  • Thumbnail: Page 
357
    357
  • Thumbnail: Page 
358
    358
  • Thumbnail: Page 
359
    359
  • Thumbnail: Page 
360
    360
  • Thumbnail: Page 
361
    361
  • Thumbnail: Page 
362
    362
  • Thumbnail: Page 
363
    363
  • Thumbnail: Page 
364
    364
  • Thumbnail: Page 
365
    365
  • Thumbnail: Page 
366
    366
  • Thumbnail: Page 
367
    367
  • Thumbnail: Page 
368
    368
  • Thumbnail: Page 
369
    369
  • Thumbnail: Page 
370
    370
  • Thumbnail: Page 
371
    371
  • Thumbnail: Page 
372
    372
  • Thumbnail: Page 
373
    373
  • Thumbnail: Page 
374
    374
  • Thumbnail: Page 
375
    375
  • Thumbnail: Page 
376
    376
  • Thumbnail: Page 
377
    377
  • Thumbnail: Page 
378
    378
  • Thumbnail: Page 
379
    379
  • Thumbnail: Page 
380
    380
  • Thumbnail: Page 
381
    381
  • Thumbnail: Page 
382
    382
  • Thumbnail: Page 
383
    383
  • Thumbnail: Page 
384
    384
  • Thumbnail: Page 
385
    385
  • Thumbnail: Page 
386
    386
  • Thumbnail: Page 
387
    387
  • Thumbnail: Page 
388
    388