Equivalence in the strength of deer herbivory on above and below ground communities

Herbivores exert a strong influence on the species composition and richness of plant communities, but the magnitude of their effect on belowground communities remains poorly understood. While an increasing number of studies acknowledge the importance of documenting belowground effects of herbivores, very few of these evaluate variation in the strength of the response from aboveground to belowground communities. Our study documents the long-term consequences of sustained deer herbivory for plant and arthropod communities adjacent to 15 exclosures that have been in place since 1996. We hypothesized that herbivory would alter the composition and diversity of communities, but the strength of the effects of herbivory would weaken from plants, to leaf-litter invertebrates, and to belowground microarthropod communities. First, we found that herbivory negatively impacted plant seedling and sapling abundance and performance, reduced the abundance of ants and the taxonomic richness of arthropods in the litter layer and reduced the richness of soil microarthropod communities. Second, in contrast to our hypothesis, the magnitude of effect size did not vary among trophic levels, indicating that effects of deer herbivory cascade from plants to the leaf-litter and soil arthropod communities with equal strength. While much recent research has focused on how specific traits of plants may mediate the effects of herbivory on associated species, our results suggest that indirect effects of herbivory might influence many components of belowground communities.

ZusammenfassungPflanzenfresser üben einen starken Einfluss auf die Zusammensetzung und den Artenreichtum von Pflanzengemeinschaften aus, aber das Ausmaß ihres Einflusses auf Gemeinschaften des Bodens ist unklar. Während eine zunehmende Anzahl von Untersuchungen die Wichtigkeit, den Einfluss von Herbivoren auf den Boden zu dokumentieren, anerkennt, bestimmten nur wenige die Variation in der Stärke der Reaktion von den oberirdischen bis zu den unterirdischen Gemeinschaften. Unsere Untersuchung dokumentiert die langfristigen Konsequenzen von andauernder Beweidung durch Wild auf die Pflanzen- und Arthropodengemeinschaften in der Nähe von 15 Ausschlussflächen, die seit 1996 bestanden. Wir vermuteten, dass die Beweidung die Zusammensetzung und Diversität der Gemeinschaften verändern würde, aber die Stärke des Effekts sollte sich von Pflanzen- über Streubewohner- hin zu endogäischen Mikroarthropodengemeinschaften abschwächen.Wir fanden, dass die Beweidung die Abundanz und Wuchsleistung von Pflanzensämlingen und Schösslingen negativ beeinflusste und die Abundanz von Ameisen, die taxonomische Vielfalt der Streubewohner sowie den Artenreichtum der Bodenmikroarthropoden verringerte. Im Gegensatz zu unserer Hypothese variierte die Effektgröße nicht mit der trophischen Ebene, womit angezeigt wird, dass der Einfluss der Wildbeweidung von den Pflanzen zu den Streu- und Bodengemeinschaften mit gleicher Stärke weitergeleitet wird. Während viele neue Studien sich darauf konzentrierten, wie spezifische Eigenschaften von Pflanzen die Effekte der Beweidung auf vergesellschaftete Arten modifizieren, legen unsere Ergebnisse nahe, dass indirekte Effekte der Beweidung viele Komponenten von Bodengemeinschaften beeinflussen können.