Soil nematode communities on Surtsey, 50 years after the formation of the volcanic island

Abstract

Soil nematodes are a key group that can both influence and reflect changes in the soil ecosystem. We investigated the generic composition, abundance and community structure of soil nematodes in two contrasting vegetation successional seres now found on the 50 year old volcanic island of Surtsey, Iceland. One represented the primary succession without much external input of nutrients (S1), while the other was a grassland that has evolved under a strong influence of allochthonous nutrient inputs by gulls (S2). In 2012 in total 25 genera of nematodes were identified, of which 14 were reported on Surtsey for the first time. Across the whole island, the nematode abundance and distribution was most strongly related to soil C:N ratio, soil acidity, plant cover and biomass. The nematode abundance was higher at S2 and there the trophic structure was dominated by bacterial- and plantfeeders, while hyphal-feeders were more dominant at S1. Nematode communities have continued to change at S1 since the last nematode survey, which took place 17 years ago, even where the vegetation cover and composition has remained stable. This may indicate a gradual change in the soil environment at S1. Within S2, the nematode community had become denser and more structured, but still it had lower generic diversity than found at S1. Resource availability was found to be an important driver for nematode colonization and primary succession on this isolated volcanic island. However, the study also found that soil nematode communities may show a different pattern of succession than plant communities.

Samfélög þráðorma í jarðvegi gegna mikilvægu hlutverki í frumframvindu og jarðvegsmyndun. Í þessari grein var fjallað um þær breytingar sem hafa orðið á samfélögum þráðorma í jarðvegi á Surtsey síðan að hún myndaðist 1963. Megin áherslan var lögð á að bera saman fjölda ættkvísla, þéttleika og skiptingu þeirra í fæðuhópa á milli tveggja megin framvindustiga gróðurs á Sutsey; á svæðum með lítilli næringarefnaákomu (S1) og svæðum innan þétts máfavarps á eynni þar sem næringarefnaákoma er mikil og gróðurframvinda er lengra komin (S2). Alls fundust 25 ættkvíslir þráðorma í þessari rannsókn og 14 þeirra höfðu ekki fundist áður á Surtsey. Þegar öll gögnin voru skoðuð saman kom í ljós að bæði þéttleiki og samsetning þráðormasamfélaga sýndi sterkast samband við C:N hlutfall í jarðvegi, sýrustig jarðvegs, gróðurþekju og ofanjarðarlífmassa gróðurs. Þéttleiki þráðorma var hærri á S2 og bakteríu- og plönturótaætur einkenndu samfélögin þar á meðan sveppþráðaætur einkenndu samfélögin á S1. Þráðormasamfélögin á S1 höfðu breyst frá síðustu úttekt þar fyrir 17 árum, þrátt fyrir að gróðurþekja og samsetning gróðurs hafi ekki breyst þar. Þetta bendir til breytinga (framvindu) á jarðvegsþáttum sem ekki sér merki ofanjarðar. Á S2 höfðu þráðormasamfélögin á sama tíma orðið þéttari og 44 ICELANDIC AGRICULTURAL SCIENCES með flóknari fæðuvef, en fjölbreytileiki þeirra var samt minni en á S1. Næringarefnaákoma, gróðurframvinda og jarðvegsmyndun voru afgerandi þættir í frumframvindu þráðorma. Athygli vakti einnig að framvinda þráðorma hafði að hluta til annan feril en gróðurframvinda á Surtsey