Patterns and mechanisms responsible for the relationship between the diversity of litter macro-invertebrates and leaf degradation

Laboratory microcosms were used to determine how leaf degradation processes (C–CO2 release and leaf mass loss) are affected by the diversity of soil macro-invertebrate assemblages (comprising earthworms, woodlice and millipedes). The relationships were tested using different measures of diversity (number of species and trait dissimilarities). Net diversity effects and transgressive overyielding were calculated to disentangle the relative impacts of negative, neutral and positive species interactions on the relationships observed.Minimum trait dissimilarities were found to be correlated with leaf mass loss and, to a lesser extent, with C–CO2 release. This suggests that process rates increase as trait similarity in species assemblage decreases. Conversely, increasing the number of species resulted in the saturation of process rates after 1–2 species had been added to a microcosm. The process rates observed could mainly be explained by positive species interactions (40–50% of microcosms being process-dependent), followed by neutral interactions (20–40%) and selection effects or negative interactions (less than 20%). These results thus suggest that the effects of a soil macro-invertebrate assemblage on soil processes are more likely to be driven by complementarity or facilitation than by competition.

ZusammenfassungEs wurden Labormikrokosmen benutzt, um zu bestimmen, wie die Blattzersetzungsprozesse (C CO2-Freisetzung und Blattmassenverlust) durch die Diversität der Boden-Makroinvertebraten-Gemeinschaften (zusammengesetzt aus Würmern, Asseln und Tausendfüsslern) beeinflusst werden. Die Beziehungen wurden untersucht, indem verschiedene Maße der Diversität (Artenzahl und Dissimilarität der Eigenschaften) benutzt wurden. Die Netto-Diversitätseffekte und der transitive Überfluss wurden berechnet, um die relativen Auswirkungen der negativen, neutralen und positiven Interaktionen zwischen den Arten auf die beobachteten Beziehungen zu trennen. Die Dissimilarität sowohl in den Eigenschaften der Faezes als auch in den morphologischen Eigenschaften korrelierten mit dem Verlust der Blattmasse und in geringerem Maße mit der C CO2-Freisetzung und lässt vermuten, dass eine begrenzte Ähnlichkeit zwischen den koexistierenden Arten zu einer höheren Rate des Prozesses führt. Eine Erhöhung der Artenzahl resultierte in einer Sättigung des Prozesses wenn 1–2 Arten zu den Mikrokosmen hinzugefügt wurden. Die beobachteten Raten der Prozesse konnten vor allem mit positiven Interaktionen zwischen den Arten erklärt werden (40% bis 50% der Mikrokosmen waren prozessabhängig), gefolgt von neutralen Interaktionen (20% bis 40%) und Selektionseffekten bzw. negativen Interaktionen (weniger als 20%). Die Ergebnisse lassen daher vermuten, dass die Auswirkungen einer Boden-Makroinvertebraten-Gesellschaft mit größerer Wahrscheinlichkeit durch Komplementarität oder Begünstigung als durch Konkurrenz gesteuert werden.