Home About Browse Search
Svenska


Springtails in space

factors structuring Collembola populations and communities, revealed by trait-based analyses

Widenfalk, Lina (2017). Springtails in space. Diss. (sammanfattning/summary) Uppsala : Sveriges lantbruksuniv., Acta Universitatis agriculturae Sueciae, 1652-6880 ; 2017:6
ISBN 978-91-576-8785-2
eISBN 978-91-576-8786-9
[Doctoral thesis]

[img]
Preview
PDF
1MB

Abstract

The relative influence of environmental conditions, biotic interactions and dispersal limitation for community structure and diversity patterns is a reoccurring theme in community ecology. In studies of soil fauna communities, small-scale horizontal and vertical variations in environmental variables and biotic interactions have often been disregarded, despite these being key factors to understanding the diversity of soil fauna communities.

In this thesis I examined the spatial distribution patterns of springtail (Collembola) species and communities in three different ecosystems: a salt marsh, mature pine forests and a high Arctic tundra meadow. The different systems consisted of a, to the human eye, homogeneous habitat. Still, they had different regimes and small-scale heterogeneity in environmental variables. In the three first studies the focus was on species and trait composition and diversity, at scales from 10 cm to 300 km. In the fourth paper I question the use of species-level analyses of distribution patterns, as different age classes within a species might be structured by different factors.

I found that when habitat conditions were kept as similar as possible, the pine forest Collembola communities had similar functional diversity, although there was a high species turnover both between samples within study sites and between sites. The functional similarity between samples was lower in the salt marsh habitat, a habitat characterized by frequent inundation events. The small-scale variation in species and trait composition was best explained by spatial variables in the stable mature pine forest floor, while in the dynamic salt marsh environmental variation was most important.

Coexisting species showed a higher difference in traits than expected in the pine forest, while coexisting species were similar in traits in the salt marsh. This indicates that species interactions can have a large impact on the community composition of springtails at small spatial scales. Small-scale niche partitioning may be one explanation for the high local diversity observed in many soil communities.

I found that incorporating species-specific trait information in studies greatly helps our understanding of the mechanisms structuring communities, despite the finding that in some species of collembolans different age classes may use space differently. To improve our understanding of Collembola communities both these factors should be considered in future studies.

Authors/Creators:Widenfalk, Lina
Title:Springtails in space
Subtitle:factors structuring Collembola populations and communities, revealed by trait-based analyses
Alternative abstract:
LanguageAbstract
UNSPECIFIED

Hur miljöförhållanden, biotiska interaktioner och spridningsbegränsningar påverkar diversitet, artsammansättning och artegenskaper (funktionell mångfald) hos organismsamhällen är ett återkommande tema inom samhällsekologi. För markfauna inkluderas sällan småskalig variation i miljöfaktorer eller biotiska interaktioner vid analyser av dessa mönster. Detta trots att dessa faktorer kan vara nyckeln till att förstå den ovanligt höga mångfalden av arter i markfaunasystem.

I den här avhandlingen undersöker jag den rumsliga fördelningen hos arter och samhällen av hoppstjärtar (Collembola) i tre olika ekosystem; ett saltträsk, äldre tallskogar och en gräsmark i högarktisk tundra. Alla tre systemen består av habitat som uppfattas som homogena för det mänskliga ögat, men som skiljer sig åt när det gäller störningsdynamik och miljöfaktorers småskaliga variation. De tre första studierna fokuserar på samhällenas art- och egenskapssammansättning och på diversitetsmönster, på skalor från 10 cm till 300 km. I den fjärde studien ifrågasätter jag användningen av egenskaper mätta på art-nivå vid analyser av fördelningsmönster, eftersom olika åldersklasser inom en art kan påverkas på skilda sätt ekologiskt.

I mina studier såg jag att när habitatförhållandena hölls så likartade som möjligt så uppvisade hoppstjärtsamhällena en låg variation i funktionell diversitet, även när det var en stor variation i vilka arter som förekom i markprover inom och mellan lokaler. Den funktionella likheten mellan prover var lägre i saltträsket, ett habitat som karaktäriseras av regelbundna översvämningar. Den småskaliga variationen i art- och egenskapssammansättning förklarades bäst av den rumsliga strukturen hos proverna i det stabila skogshabitatet medan miljöfaktorer beskrev sammansättningen av arter och egenskaper bättre i det dynamiska saltträsket.

Arter som förekom tillsammans visade större skillnader i egenskaper än förväntat i tallskogen, medan samexisterande arter i saltträsket var mer lika varandra. Detta tyder på att artinteraktioner kopplade till resursutnyttjande kan ha en stor betydelse för den småskaliga samhällsstrukturen hos hoppstjärtar, om inte en stark påverkan av vissa miljöfaktorer bidrar till att utesluta arter som klarar dessa förhållanden dåligt. En småskalig skillnad i ekologiska nischer kan vara en förklaring till den höga lokala artrikedomen i många markfaunasamhällen.

Förståelsen för vilka mekanismer som strukturerar samhällen ökar genom att inkludera artspecifika egenskapsdata, men detta kompliceras av att olika åldersklasser inom en art kan påverkas av olika faktorer och ha olika utbredning. För att öka förståelsen av vad som påverkar artsammansättningen och diversitetsmönster i olika organismsamhällen bör båda dessa aspekter tas med i framtida studier.

Series/Journal:Acta Universitatis agriculturae Sueciae (1652-6880)
Year of publishing :2017
Depositing date:25 January 2017
Volume:2017:6
Number of Pages:67
Papers/manuscripts:
NumberReferences
I.Widenfalk L.A., Bengtsson J., Berggren Å., Zwiggelaar K., Spijkman E., Huyer-Brugman F. & Berg M.P. (2015). Spatially structured environmental filtering of collembolan traits inlate successional salt marsh vegetation. Oecologia 179, 537-549
II.Widenfalk L.A., Malmström A., Berg M.P. & Bengtsson J. (2016). Small-scale Collembola community composition in a pine forest soil - Overdispersion in functional traits indicates the importance of species interactions. Soil Biology & Biochemistry 103, 52-62.
III.Widenfalk L.A., Malmström A., Berggren Å., Berg M.P., Leinaas H.P. & Bengtsson J. Regional patterns of species and traits distribution among Collembola in mature pine forests across south-central Sweden (manuscript).
IV.Widenfalk L.A., Leinaas H.P., Bengtsson J. & Birkemoe T. Does age and sociality of springtails (Collembola) determine their small-scale distribution? (submitted manuscript).
V.UNSPECIFIED
Place of Publication:Uppsala
Publisher:Department of Ecology, Swedish University of Agricultural Sciences
ISBN for printed version:978-91-576-8785-2
ISBN for electronic version:978-91-576-8786-9
ISSN:1652-6880
Language:English
Publication Type:Doctoral thesis
Full Text Status:Public
Agris subject categories.:L Animal production > L20 Animal ecology
P Natural resources > P34 Soil biology
Subjects:(A) Swedish standard research categories 2011 > 1 Natural sciences > 106 Biological Sciences (Medical to be 3 and Agricultural to be 4) > Ecology
Agrovoc terms:collembola, soil fauna, ecosystems, habitats, population ecology, forest soils, marshland soils, species, biological properties, environmental factors, population structure, biodiversity
Keywords:age classes, biotic interactions, Collembola, dispersal limitation, environmental filtering, intraspecific interactions, soil fauna, spatial analyses, traits
URN:NBN:urn:nbn:se:slu:epsilon-e-3905
Permanent URL:
http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:slu:epsilon-e-3905
ID Code:13996
Faculty:NJ - Fakulteten för naturresurser och jordbruksvetenskap
Department:(NL, NJ) > Dept. of Ecology
(S) > Dept. of Ecology
Deposited By: Lina A. Widenfalk
Deposited On:26 Jan 2017 09:03
Metadata Last Modified:04 Feb 2017 05:34

Repository Staff Only: item control page

Downloads

Downloads per year (since September 2012)

View more statistics

Downloads
Hits