Abstract
Overall, mammalian herbivores are more harmful in mixed plantations than in monocultures, but the effect of herbivore abundance has not been experimentally tested in this context. It has been proposed that there is a critical threshold density where herbivore pressure spreads from preferred plants to everything edible, leading to non-linear density effects on low-quality plants. We experimentally investigated whether survival of an unpalatable plant is similarly related to herbivore density in both monocultures and mixed stands. This we did by establishing monocultures of unpalatable black alder (Alnus glutinosa) and mixed stands of black alder and five more palatable tree species in enclosures, where Microtus voles were introduced and their abundances monitored.
The effect of stand diversity tended to depend on vole abundance. Vole damage of tree saplings did not differ between monocultures and mixed stands, but at higher vole abundances attacks had a stronger effect on sapling survival in the monocultures. Sapling survival showed a significant drop in the monocultures at peak abundance of approximately 300 voles ha−1. In monocultures herbivores do not have alternatives and therefore are forced to become deadlier consumers.
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Zusammenfassung
Pflanzenfressende Säugetiere schädigen gemischte Pflanzenbestände im Allgemeinen stärker als Monokulturen, allerdings wurde der Einfluss der Pflanzenfresserdichte in diesem Zusammenhang bisher nicht experimentell untersucht. Frühere Studien legen eine kritische Schwellendichte nahe, die den Übergang von bevorzugten Pflanzen zu allem Essbaren mit nicht-linearen Dichte-Effekten auf Pflanzen geringer Qualität definiert. In dieser Studie haben wir die Überlebensrate wenig schmackhafter Pflanzen in gemischten Pflanzenbeständen und Monokulturen vor dem Hintergrund alternierender Pflanzenfresserdichten experimentell untersucht. Hierzu wurden räumlich eingegrenzte Monokulturen von Schwarz-Erle (Alnus glutinosa) sowie gemischte Pflanzungen aus ungenießbarer Schwarz-Erle und fünf schmackhafteren Pflanzenarten angelegt und mit Wühlmäusen (Microtus spp.) in kontrollierter Anzahl besetzt. Unsere Beobachtungen weisen auf einen Zusammenhang von Bestandsvielfalt und Pflanzenfresserdichte hin. Kleine Wühlmauspopulationen erzeugten begrenzten Schaden sowohl in gemischten Pflanzenbeständen als auch in Monokulturen, wohingegen größere Tierpopulationen stärkere Auswirkungen in Monokulturen zur Folge hatten. Die Überlebensrate von Schösslingen in Monokulturen zeigte bei einer beobachteten Anzahl von etwa 300 Tieren ha−1 einen starken Einbruch. Pflanzenfresser haben in Monokulturen keine Alternativen und verursachen daher größere Schaden als in gemischten Pflanzenbestände.