Vinculación de riesgo de depredación, Estrés Fisiológico herbívoro y descomposición microbiana de los desechos de las plantas

El objetivo general de este procedimiento es determinar cómo la tasa de descomposición de la materia orgánica se ve influenciada por la composición química corporal de los cadáveres de animales después del estrés de la depredación. Esto se logra creando primero condiciones experimentales de cría que someten a las presas a un estrés de riesgo de depredación en condiciones de campo y condiciones de control sin estrés. El segundo paso es recolectar los saltamontes de los tratamientos experimentales y, después de la verificación de su estado metabólico mediante el sacrificio respiratorio, para el análisis del contenido químico isotópico corporal en el laboratorio y para los procesos de descomposición de cebado en el campo.

A continuación, los cadáveres de saltamontes se colocan en parcelas cerradas y se dejan descomponer durante 40 días. Al mismo tiempo, las plantas dentro del mesocosmos están marcadas con dióxido de carbono 13. Luego, el material de pasto se cosecha de estos mesocosmos alrededor de 10 días antes de la finalización de la descomposición del cadáver de saltamontes de 40 días para el secado al aire.

A continuación, la hierba seca se coloca en el recinto a los 40 días. El paso final es monitorear la tasa de descomposición de la hojarasca de pasto in situ durante 75 días mediante el seguimiento de la respiración del suelo y la respiración del dióxido de carbono 13 utilizando una técnica de cámara de flujo que involucra un espectroscopio de anillo de cavidad piro. En última instancia, estos métodos cuantifican cómo los cambios químicos en el cuerpo de los herbívoros estresados por la depredación pueden regular la tasa de descomposición de los microbios en la piscina del suelo.

Esto demuestra que incluso los animales con baja abundancia pueden, sin embargo, tener importantes efectos multiplicadores. En los ecosistemas, sin embargo, el método del que hablamos hoy es aplicable en este antiguo ecosistema de campo. Es más ampliamente aplicable a otros sistemas de pastizales como las sabanas africanas o los pastizales de la pradera del Parque Nacional de Yellowstone, donde a menudo se obtienen muchos aportes de cadáveres de herbívoros en el suelo y la descomposición de ese cadáver puede influir de manera importante.

El ciclo de nutrientes del ecosistema que se ve en esos lugares, los mesocosmos cerrados circulares de 0,5 metros se utilizan para evitar la inmigración o la inmigración de especies animales. Cada jaula mes Cosm está construida con 2,4 metros de longitud de valla de aluminio de un cuarto de pulgada de alto que está cubierta con 2,5 metros de longitud de pantalla de aluminio de 1,75 metros de altura. Coloque la jaula en el suelo en el campo cavando una zanja de 10 centímetros de profundidad por cuatro centímetros de ancho alrededor de la base de la jaula.

A continuación, hunda la jaula en la zanja a una profundidad de 10 centímetros y apisona la zanja alrededor del sol. Parte grapa una pieza circular de mosquitero de ventana en la parte superior de la jaula meso cosm. Los mesocosmos deben disponerse en un diseño experimental pareado replicado en la parcela de campo, la ubicación debe seleccionarse para que coincida con la identidad de la especie vegetal y la cobertura relativa de la planta.

Use una red de barrido para recolectar las ninfas de saltamontes estrella en segundo lugar y almacenarlas en el mesocosmos a densidades de campo. A continuación, utilice una red de barrido para capturar individuos de una especie dominante de caza sentada y de peso, no de araña tejedora de telarañas. Después de usar cemento de secado rápido para pegar la mina de carbón de arañas, almacene las arañas en densidades de campo a un meso cosm de cada par.

Este será el tratamiento del estrés, los mesocosmos sin arañas serán el tratamiento libre de estrés después del saltamontes. Las ninfas se han desarrollado hasta la cuarta y quinta etapa de estadio. Recoja todos los individuos de las jaulas y asigne aleatoriamente los individuos de cada jaula a uno de los tres grupos de ensayo subsiguientes.

Validación del grupo uno del estrés fisiológico. Indique el grupo dos, la validación del cambio en la estequiometría elemental corporal y la descomposición microbiana del grupo tres para medir la descomposición microbiana. Coloque pares replicados de collares de PVC en el sitio de campo.

Elimine toda la vegetación dentro de cada collar mediante un recorte en la superficie del suelo. Además, establezca un conjunto de collares de PVC en todo el sitio de campo para que actúen como controles de abundancia natural de carbono 13 a los que no se agreguen saltamontes ni hojarasca de pasto. Luego, a un color en cada par, agregue un cadáver intacto liofilizado de un saltamontes criado con riesgo de depredador como se describió anteriormente, usando jaulas de campo, asegúrese de registrar la biomasa agregada al otro collar.

En cada par, agregue dos canales liofilizadas intactas criadas sin riesgo de depredadores. De nuevo, registrando la biomasa añadida. Cubra los collares de PVC con la pantalla para evitar que los saltamontes los recojan de las parcelas y deje que los cadáveres de los saltamontes se descompongan durante 40 días.

Durante este tiempo, etiquete la cama de césped con carbono 13 hundiendo primero un marco de madera cuadrado de 60 centímetros por 60 centímetros con un sello de goma recubierto con grasa de silicona cinco centímetros en el suelo. A continuación, deslice una cámara de plexiglás transparente con una válvula de entrada y salida en la parte superior del marco de madera para que el caucho selle la base del formador de la cámara, estaciones de medición centrales para todas las parcelas que contienen colores de PVC. Fijación vental del instrumento de espectroscopía de anillo de cavidad Una semana después del marcaje del carbono 13 como se describe en el protocolo de texto, utilice un espectrómetro de masas de relación de isótopos termodelta más plus o similar para comparar el carbono delta 13 de la hojarasca de hierba con los valores de abundancia natural recogidos de una muestra aleatoria de especies de hierba idénticas alrededor de 10 días antes del final de la descomposición de la canal de aper de hierba de 40 días. Secado al aire después de 40 días.

A 10 gramos de carbón secado al aire, 13 hojarascas de hierba etiquetadas a cada color que previamente habían sido modificadas con cadáveres de saltamontes. Monitoree la tasa de mineralización de la hojarasca de pasto in situ durante 75 días tapando primero cada color y rastreando tanto la respiración total del suelo como la respiración del dióxido de carbono 13 utilizando una técnica de cámara de flujo continuo. Las muestras de gas de cada color se monitorean en tiempo real cada ocho minutos cada una utilizando un anillo de cavidad piro hacia abajo, la espectroscopia de anillo de cavidad del espectroscopio permite el seguimiento simultáneo del carbono total y delta 13 de la respiración del suelo.

Estimar la contribución de la hojarasca de pasto marcada con carbono 13 a la respiración total del suelo utilizando ecuaciones de mezcla de isótopos. De acuerdo con las instrucciones del protocolo de texto, este gráfico muestra la tasa metabólica estándar de los herbívoros en relación con la masa corporal de los herbívoros. Los datos se dividen en dos clases de acuerdo con el tratamiento experimental, los saltamontes de los mesocosmos que contienen depredadores para inducir estrés y los mesocosmos de control sin depredadores y, por lo tanto, sin estrés inducido debido a las diferencias de masa corporal entre los saltamontes individuales y el hecho de que la tasa metabólica varía con las parcelas de masa corporal debe presentar tasas metabólicas en relación con la masa corporal del saltamontes.

Las tendencias paralelas de los diferentes tratamientos indican que la tasa metabólica aumenta como un múltiplo constante de la tasa metabólica estándar, es decir. No hay interacción de la masa corporal por tasa metabólica para todos los individuos estresados, el cuerpo del saltamontes, el carbono y el contenido elemental de nitrógeno en condiciones de riesgo y libres de riesgo se presentan en esta tabla. Cabe destacar que hay una diferencia muy pequeña del 4% en las proporciones de carbono corporal a nitrógeno entre los tratamientos. Sin embargo, estas pequeñas diferencias pueden traducirse en grandes diferencias en la descomposición de la hojarasca por la reserva microbiana del suelo.

Estas curvas demuestran la liberación acumulativa de CO2 por parte de la reserva microbiana mientras se descomponen las entradas de hojarasca de césped experimental en valores trazados de colores de PVC, una media más menos un error estándar. El injerto demuestra que los suelos se preparan con estrés. Cadáveres de saltamontes, es decir, la situación de los depredadores da como resultado tasas de descomposición de la hojarasca un 19% más bajas que los suelos de control cebados con cadáveres de saltamontes libres de estrés.

El método puede ayudarnos a responder preguntas clave en ecosistemas, ecología y biogeoquímica al permitirnos rastrear el carbono que se encuentra en las hojas de las plantas en diferentes piscinas de suelo, y también nos permite rastrear el destino de los nutrientes de esas piscinas a las partes de las plantas sobre el suelo.