Influence of millipedes on litter decomposition, N mineralization, and microbial communities in a coastal forest in British Columbia, Canada

Abstract

Laboratory experiments were conducted with the millipede Harpaphe haydeniana haydeniana Wood (Polydesmida: Xystodesmidae) to determine (i) its litter feeding preferences, (ii) rates of leaf litter consumption, (iii) feeding effects on available nitrogen, and (iv) functional microbial diversity. The millipede exhibited a preference for Douglas-fir (Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco) and, to a lesser extent, Sitka spruce (Picea sitchensis (Bong.) Carrière) litter compared with western hemlock (Tsuga heterophylla (Raf.) Sarg.) and western redcedar (Thuja plicata Donn ex D. Don) litter when given a choice. When only one litter type was provided, millipedes consumed considerably more western redcedar than Douglas-fir, Sitka spruce, or western hemlock. Among the six broadleaf species tested, paper birch (Betula papyrifera Marsh.), bigleaf maple (Acer macrophyllum Pursh), vine maple (Acer circinatum Pursh), and red alder (Alnus rubra Bong.) were consumed at much higher rates than swordfern (Polystichum munitum (Kaulf.) Presl.) or salal (Gaultheria shallon Pursh). Daily rates of conifer litter consumption ranged between 10 and 20% of the millipede's fresh biomass and may translate to 36% of the annual litter fall. Our results suggest that transformation of conifer litter into millipede frass can increase rates of litter decomposition and N mineralization, as well as influence microbial activity and diversity in coastal forests.Résumé : Des expériences en laboratoire ont été réalisées avec des millipèdes (Harpaphe haydeniana haydeniana Wood, Polydesmida : Xystodesmidae) en vue de déterminer (i) la litière qu'ils préfèrent comme source de nourriture, (ii) leur taux de consommation de litière de feuilles, (iii) les effets de leur consommation sur l'azote disponible et (iv) la diversité microbienne fonctionnelle. Lorsqu'ils avaient le choix, les millipèdes ont manifesté une préférence pour la litière du douglas de Menzies (Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco) et, dans une moindre mesure, pour celle de l'épinette de Sitka (Picea sitchensis (Bong.) Carrière), comparativement à la litière de la pruche de l'Ouest (Tsuga heterophylla (Raf.) Sarg.) et du thuya géant (Thuja plicata Donn ex D. Don). Lorsqu'on leur fournissait seulement un type de litière, les millipèdes consommaient beaucoup plus de thuya géant que de douglas de Menzies, d'épinette de Sitka ou de pruche de l'Ouest. Parmi les six espèces feuillues testées, le bouleau blanc (Betula papyrifera Marsh.), l'érable à grandes feuilles (Acer macrophyllum Pursh), l'érable circiné (Acer circinatum Pursh) et l'aulne rouge (Alnus rubra Bong.) étaient consommés à un taux beaucoup plus élevé que le polystic épée (Polystichum munitum (Kaulf.) Presl) ou la gaulthérie salal (Gaultheria shallon Pursh). Les taux journaliers de consommation de litière de conifères se situaient entre 10 et 20% de la biomasse fraîche des millipèdes et pouvaient représenter 36% de la chute annuelle de litière. Les résultats obtenus suggèrent que, dans les forêts côtières, la transformation de la litièr...

Effects of water level and nutrients on spatial distribution of soil mesofauna in peatlands drained for forestry in Finland

“…Soil fauna have been found to increase decomposition, mineralization and respiration in forest soils (Anderson et al, 1985;Setälä andHuhta, 1990, 1991). Macrofauna such as millipedes fragment leaf litter thereby increasing the surface area available for microbial attack and accelerating its break down (Anderson and Bignell, 1980;Cárcamo et al, 2000). Mesofauna (mites, collembolans and enchytraeid potworms) and microfauna (protozoa and nematodes) feed on bacteria and fungal mycelia (Klironomos and Kendrick, 1995) preventing fungistasis and disperse fungal inocula (Visser, 1985).…”

Concentración natural de compuestos antimaláricos en artrópodos tropicales (in vitro)

“…Los organismos del primer orden, los llamados milpiés, se alimentan de hojas secas o descompuestas de muchas plantas inclusive de la familia Meliaceae, (Cárcamo et al 2000), la cual presenta algunos géneros con actividad antimalárica (Chinchilla et al 1996). Además varias especies de este orden secretan sustancias de defensa (Cárcamo et al 2000) cuya composición química podría ser la causante del efecto indicado.…”

“…Los organismos del primer orden, los llamados milpiés, se alimentan de hojas secas o descompuestas de muchas plantas inclusive de la familia Meliaceae, (Cárcamo et al 2000), la cual presenta algunos géneros con actividad antimalárica (Chinchilla et al 1996). Además varias especies de este orden secretan sustancias de defensa (Cárcamo et al 2000) cuya composición química podría ser la causante del efecto indicado. En cuanto a las especies del orden Opiliones, se ha encontrado que estos organismos se alimentan de varias especies de artrópodos dentro de los que se incluye larvas y adultos de lepidópteros, coleópteros y hemíp-teros fítófagos (Lawrence 1981, Santos et al 2002, por lo cual estos podrían ser la fuente indirecta de productos activos provenientes de plantas.…”

Direct and Indirect Effects of Millipedes on the Decay of Litter of Varying Lignin Content

“…The presence of millipedes has also been found to greatly increase the release of litter nutrients into the soil, especially calcium and nitrates (Pramanik et al, 2001). Millipedes are selective about what leaves they eat (Lyford, 1943;Kheirallah, 1979;Cárcamo et al, 2000). The chemical composition of leaf litter, especially the lignin and nitrogen content, can greatly affect soil fauna populations, although this effect is not clear for millipedes (Tian et al, 1993).…”

“…The chemical composition of leaf litter, especially the lignin and nitrogen content, can greatly affect soil fauna populations, although this effect is not clear for millipedes (Tian et al, 1993). Van der Drift (1975) estimated that in temperate areas millipedes are responsible for ingesting 5-10 percent of the annual leaf litter fall and Cárcamo et al (2000) estimated that a single species of millipede consumed 36 percent of the annual leaf litter in a British Columbian Cedar-Hemlock forest. Tropical studies have also found a large influence of millipedes on decomposition (Tian et al, 1995).…”