Interactive effects of soil-dwelling ants, ant mounds and simulated grazing on local plant community composition

Interactions between aboveground vertebrate herbivores and subterranean yellow meadow ants (Lasius flavus) can drive plant community patterns in grassland ecosystems. Here, we study the relative importance of the presence of ants (L. flavus) and ant mounds under different simulated grazing regimes for biomass production and species composition in plant communities. We set up a greenhouse experiment using intact soil cores with their associated vegetation.We found that plant biomass production in the short term was affected by an interaction between simulated grazing (clipping) and ant mound presence. Clipping homogenized production on and off mounds, while in unclipped situations production was higher off than on mounds. During the experiment, these differences in unclipped situations disappeared, because production on unclipped mounds increased. Plant species richness was on average higher in clipped treatments and patterns did not change significantly over the experimental period. Plant community composition was mainly affected by clipping, which increased the cover of grazing-tolerant plant species. The actual presence of yellow meadow ants did not affect plant community composition and production.We conclude that the interaction between ant mounds and clipping determined plant community composition and biomass production, while the actual presence of ants themselves was not important. Moreover, clipping can overrule effects of ant mounds on biomass production. Only shortly after the cessation of clipping biomass production was affected by ant mound presence, suggesting that only under low intensity clipping ant mounds may become important determining plant production. Therefore, under low intensity grazing ant mounds may drive the formation of small-scale plant patches.

ZusammenfassungDie Interaktionen zwischen oberirdisch aktiven, herbivoren Wirbeltieren und der unterirdisch aktiven Gelben Wiesenameise (Lasius flavus) können die Muster von Pflanzengemeinschaften in Graslandökosystemen bestimmen. Wir untersuchten die relative Bedeutung des Vorhandenseins von Ameisen und Ameisenhügeln bei unterschiedlichen simulierten Beweidungssystemen für die Biomasseproduktion und Artenzusammensetzung. Wir installierten ein Gewächshausexperiment mit intakten Bodenkernen und ihrer jeweiligen Vegetation.Wir fanden, dass die Biomasseproduktion der Pflanzen kurzfristig von der Interaktion zwischen simulierter Beweidung (Schnitt) und dem Vorhandensein von Ameisenhügeln beeinflusst wurde. Der Schnitt glich die Produktion auf Ameisenhügeln und abseits davon einander an, während bei unbeschnittenen Proben die Produktion abseits der Hügel höher war als auf diesen. Während des Experiments verschwanden diese Unterschiede in den unbeschnittenen Behandlungen, weil die Produktion auf unbeschnittenen Ameisenhügeln anstieg.Der Artenreichtum der Pflanzen war im Durchschnitt höher in den beschnittenen Behandlungen, und diese Muster änderten sich nicht wesentlich während der Dauer des Experimentes. Die Zusammensetzung der Pflanzengemeinschaft wurde hauptsächlich durch das Beschneiden beeinflusst, wodurch der Deckungsgrad beweidungstoleranter Arten zunahm. Die tatsächliche Anwesenheit der Gelben Wiesenameise beeinflusste die Zusammensetzung und Produktion der Pflanzengemeinschaft nicht.Wir schließen, dass die Interaktion zwischen Ameisenhügeln und Beschneiden die Zusammensetzung und Produktion der Pflanzengesellschaft beeinflusste, während die Anwesenheit von Ameisen nicht wichtig war. Darüberhinaus kann das Beschneiden den Einfluss von Ameisenhügeln auf die Biomasseproduktion übertönen. Schon kurz nach Beendigung des Beschneidens wurde die Biomasseproduktion durch das Vorhandensein von Ameisenhügeln beeinflusst, was nahelegt, dass Ameisenhügel nur bei geringer Beschneidungsintensität einen wichtigen Einfluss auf die Pflanzenproduktion nehmen. Deshalb könnten Ameisenhügel bei geringer Beweidung die Bildung kleinräumiger Pflanzenformationen steuern.