Invasiva daggmaskar i Nordamerika

Lumbricus terrestris , en vitt spridd invasiv daggmask hemma i Europa

Invasiva arter av daggmaskar från underordningen Lumbricina har utökat sitt utbredningsområde i Nordamerika . Deras införande kan ha markanta effekter på näringskretsloppen i tempererade skogar . Dessa daggmaskar ökar cirkulationen och urlakning av näringsämnen genom att bryta upp ruttnande organiskt material och sprida det i jorden . Eftersom växter som är inhemska i dessa nordliga skogar är evolutionärt anpassade till närvaron av tjocka lager av ruttnande organiskt material, kan införandet av maskar leda till förlust av biologisk mångfald eftersom unga växter möter mindre näringsrika förhållanden. Vissa trädarter och andra växter kan vara oförmögna att överleva sådana förändringar i tillgängliga näringsämnen. Denna förändring i växtmångfalden påverkar i sin tur andra organismer och leder ofta till ökade invasioner av andra exotiska arter såväl som övergripande skogsnedgång [ citat behövs ] . De kräver ingen kompis för att fortplanta sig, vilket gör att de kan spridas snabbare.

Daggmaskar och räckviddsförskjutningar

Daggmaskar flyttar sitt utbredningsområde norrut till skogar mellan 45° och 69° latitud i Nordamerika som har saknat inhemska daggmaskar sedan den senaste istiden . Maskarna i fråga är primära ingenjörer av sin miljö. De anses vara keystone-arter eftersom de, som detritivorer , förändrar många olika variabler i deras ekosystem. Av de 182 taxa av daggmaskar som finns i USA och Kanada är 60 (33%) introducerade arter. Bland dessa Lumbricus terrestris , L. rubellus , L. friendi , Amynthas agrestis och Dendrobaena octaedra studerats för deras förmåga att invadera tidigare obebodda platser och störa de lokala ekosystemen. Dessa daggmaskarter kommer främst från Europa och Asien, och de stör många näringskretslopp . Genom att omfördela näringsämnen, blanda jordlager och skapa porer i jorden kan de påverka markens egenskaper som är viktiga för resten av ekosystemet. Daggmaskar bryter sönder sönderfallande materia på markens yta och transporterar eller blandar in det i den omgivande jorden, ofta med en del av näringsämnena djupare ner i jorden, där plantor och andra unga växter har svårt att nå dem.

Påverkan på näringskretslopp och markprofiler

När organismer dör faller deras kvarlevor till skogsbotten, där de börjar sönderfalla till sina näringsämnen. I frånvaro av effektiva detritivorer som daggmaskar ansamlas ett tjockt lager av sådant organiskt material . De flesta nordliga skogarna i Nordamerika saknar inhemska daggmaskar, som till stor del utplånades när istäcken i Wisconsin glacierade en stor del av kontinenten ner till berggrunden. Ett djupt detrituslager är således karakteristiskt för regionens inhemska ekosystem, och många inhemska växter har utvecklats för att förlita sig på det. När det sakta sönderfaller, tillför det näringsämnen , särskilt kalium , fosfor och kväve , som är nödvändiga för produktionen av cellulära komponenter som kolhydrater , nukleinsyror och proteiner ; dessa näringsämnen är ofta en begränsande faktor för tillväxt och mognad. Detta ger tillväxten av träd, ormbunkar och mindre markväxter.

När daggmaskar förs in i områden där de tidigare inte vistats bryter daggmaskarna upp det organiska lagret. De blandar ofta näringsämnena i jorden, utom räckhåll för alla utom de djupare trädrötterna. Näringsämnen kan då lakas ut och förloras helt från ekosystemet. Övergripande effekter inkluderar en minskning av det organiska lagrets tjocklek, ökad mineralisering , ökad bulkdensitet , spridning av det organiska materialet och humus och ökad nedbrytningshastighet . Dessa miljöförändringar (torrare, ljusare, mindre näringsrik jord) skapar förändringar i ekosystemet. Podzoljordar förlorar sitt klassiska bandiga utseende när daggmaskar utplånar sina eluviala (A 2 , Ae eller E) horisonter.

Effekter på organismer

Utan de tillgängliga näringsämnena kan vissa arter som ger viktiga biologiska nischer till ekosystemet utrotas. Dessutom kan unga plantor inte kunna växa utan den ytkvävekälla som tillhandahålls av detritusskiktet. Eftersom unga plantor inte har de djupa rotsystem som äldre träd har, kan de ofta inte få tillräckligt med näring för att överleva. Således växer få plantor eller växter under taket till full mognad och i allmänhet överlever bara de större träden med omfattande rotsystem. Tillsats av daggmaskar till en miljö har visat sig minska mykorrhizaassociationer med rötter. Detta ökar problemet med att hitta tillgängliga näringsämnen för växter. Specifikt missgynnas träd som poppel , björk och lönnar av förändringen i livsmiljön, liksom många skogsörter som Aralia , Viola och Botrychium . Dessa växter kan utrotas från de tempererade skogarna efter bara månader av invasivernas närvaro. [ citat behövs ] När en minskning av den totala marktäckningen och växtligheten uppstår, blir mat för andra organismer ont om. Som ett resultat av detta tvingas vissa organismer att lämna områdena, och de få växter som finns kvar äts ofta upp kort efter groningen.

Med minskad marknära vegetation måste många landlevande organismer som insekter, små däggdjur och andra ryggradsdjur konkurrera om färre resurser, vilket leder till minskad mångfald och befolkning. Dessutom kan de inhemska arterna av maskar kanske inte konkurrera med de introducerade arterna eftersom de inhemska inte är väl anpassade till de nya förhållandena i skogsmarken. Dessutom är minskningen av växtbiomassa på grund av artrikedomseffekter daggmaskar direkt relaterad till trofiska nivåer. De lägre trofiska nivåerna påverkas mindre än de högre trofiska nivåerna.

Generellt sett, med tillägg av daggmaskar till en skog, observeras en minskning av mångfalden, och ofta följer andra exotiska arter som kan överleva den näringsfattiga miljön bättre än de infödda. Till exempel, i nyinvaderade skogar ökar havtorn och vitlökssenap , båda invasiva arter, markant i befolkningstäthet. Sammanfattningsvis finns det en minskning av mångfalden, plantpopulationer, volymen av organiskt material i skogsbotten och den övergripande livsmiljön. Dessutom finns det ofta en ökning av invasiva arter och minskad mångfald av icke-växtorganismer.

Ursprung

De flesta av de invasiva daggmaskarna är europeiska eller asiatiska och kom över i jorden under sjuttonhundratalet när européer började bosätta sig på den nordamerikanska kontinenten. Maskarna överfördes ursprungligen genom trädgårdshandeln , troligen i jordlökar från europeiska växter som transporterades till Amerika. Bristen på konkurrens från inhemska daggmaskar tillät inkräktarna att blomstra. Nu är rekreationsmetoder och byggmetoder det primära transportsättet för daggmaskarna. Deras rörelse i jorden är långsam på egen hand, men med mänsklig transport kan de migrera mycket snabbare. Daggmaskarna används ofta som bete för fiske, och många flyr eller släpps ut. Dessutom flyttas många fysiskt i marken genom byggmetoder; de flyttas antingen i smutslaster från en plats till en annan, eller är fångade i smuts fäst vid hjulen på större lastbilar. Vissa föreslår att ett viktigt transportsätt är genom timmerbilar , som rör sig från plats till plats med stora mängder smuts fäst vid sina hjul. [ enligt vem? ]

Vissa egenskaper hos markens livsmiljö kan påverka daggmaskarnas förmåga att invadera en miljö. Hög salthalt och sandiga jordar har större motståndskraft mot spridning av daggmask. Lågt pH och närvaron av växtmaterial med ett högt förhållande mellan kol och kväve (C:N) kan främja resistens; omvänt verkar högt pH och låga C:N-förhållanden ge större känslighet.

Asiatiska daggmaskar

Under de senaste åren [ när? ] har det varit en ökande oro över invasionen av asiatiska feretimoida daggmaskar i Nordamerika, särskilt av släktena Amynthas och Metaphire . Dessa daggmaskar har en mängd olika smeknamn på grund av deras karakteristiska slagbeteende, inklusive "asiatiska hoppande maskar", "Alabama hoppare", "galna maskar" och "ormmaskar". Effekterna av invasiva asiatiska daggmaskarter är mycket mindre dokumenterade än de av europeiska lumbricida daggmaskar, men det finns en större oro över de potentiella effekterna av hoppande maskar på markstruktur och kemi, näringsämneskretslopp , skogens föryngring och djur- och växtsamhällen. Bevis visar att asiatiska daggmaskar växer snabbare, reproducerar sig snabbare och har större flexibilitet i kosten än europeiska arter. De kan också existera i högre tätheter än europeiska daggmaskarter. Dessa egenskaper kan göra det möjligt för hoppande maskar att konkurrera ut sina europeiska daggmaskkonkurrenter. Dessa egenskaper innebär att hoppande maskar kan konsumera organiskt material snabbare, ta bort organiskt material på skogsbotten och tillfälligt översvämma systemet med näringsämnen. Nordöstra skogarna utvecklades under långsam nedbrytning och frigöring av näringsämnen, och det är fortfarande oklart hur skogarna reagerar på den snabba nedbrytningen av organiskt material.

Förebyggande

Vid denna tidpunkt finns det inget känt sätt att ta bort daggmaskarna från jorden, så förslag har fokuserat på sätt att bromsa deras spridning. En enkel åtgärd är att minska antalet maskar som släpps ut under fisket . Minnesota Department of Natural Resources har i samarbete med lokala grupper lanserat en folkbildningskampanj med hjälp av affischer i betesbutiker och andra uppsökande insatser.

Förflyttningen av smuts från den ena platsen till den andra skulle också kunna regleras så att smuts från områden där daggmaskar är vanliga inte flyttas in i skogarna utan den invasiva arten. För att förhindra spridning av invasiva daggmaskar, rekommenderas det att människor endast ska köpa kompost eller kompost som har värmts upp till lämplig temperatur och varaktighet enligt protokoll som minskar patogener och dödar daggmaskens kokonger eller ägg.

I områden som redan har koloniserats kan antalet maskar minskas genom att man tar bort införda buskar som vanlig havtorn ( Rhamnus cathartica ) och kaprifol (t.ex. Lonicera × bella ), som producerar lövströ som gynnas av maskar. Detta kan bidra till att mildra negativa effekter på ekosystemet.

Senap kan användas för att undersöka efter invasiva maskar på en plats. En senapshäll kan skapas genom att blanda en liter vatten med en tredjedel kopp malt gult senapsfrö. Häll lösningen långsamt över jorden kommer att driva maskar till markytan utan att skada växterna. Personer med invasiva maskar på sin egendom rekommenderas att inte flytta växter eller jord från sin egendom.

Se även

externa länkar