The Impact of Anthropogenic Disturbance on Assembly Patterns of Termite Communities

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dc.contributor.authorHausberger, Barbara
dc.contributor.authorKorb, Judith
dc.description.abstractIntensification of land-use threatens biodiversity, especially in tropical ecosystems that harbor the planet's highest species richness. This negative impact of anthropogenic disturbance on species numbers is well established, but the mechanisms underlying the community assembly processes are less well understood. Termites are of fundamental importance in tropical ecosystems where they are critical for nutrient recycling and species diversity. We tested the impact of anthropogenic disturbance on termite species diversity and assembly processes in a West African savanna applying the newest techniques of phylogenetic community analyses. Species richness dropped in areas of intensive land-use and compositional similarity between intensive land-use areas was high. This contrasted with a protected National Park where communities were characterized by high species richness and intermediate species turnover between sites. Slightly disturbed areas in the buffer zone surrounding the park were intermediate, they still had high species richness but similarity between sites increased. Strikingly, the assembly pattern also changed with disturbance from more phylogenetic overdispersion to more clustering (coexisting species became phylogenetically more similar), but only when the fungus-growing termite Macrotermes bellicosus was absent. Our data suggest that the major forces structuring termite communities depend: (1) on the presence of this dominant mound-building termite; and (2) that they change to more environmental filtering with disturbance. Anthropogenic disturbance seems to function as a filter that allows only a specific subset of species to occur. Such an effect might be widespread in ecology but it is difficult to document quantitatively. Phylogenetic community analyses can help to contribute such evidence. Zusammenfassung Die Intensivierung der Landnutzung bedroht die Artenvielfalt besonders in tropischen okosystemen, die den weltweit gro ss ten Artenreichtum beherbergen. Dieser negative Einfluss anthropogener Storung auf Artenzahlen ist gut bekannt, weniger wissen wir jedoch uber seine Wirkung auf die Mechanismen, die die Artenzusammensetzung steuern. Termiten sind von fundamentaler Bedeutung in tropischen okosystemen, wo sie eine ma ss gebliche Rolle im Nahrstoffkreislauf, fur die Bodenfruchtbarkeit und fur die generelle Artenvielfalt spielen. Wir haben die Wirkung von anthropogener Storung auf die Artenvielfalt von Termiten und die Regulationsprozesse der Zusammensetzung von Termitengemeinschaften unter Anwendung neuester Methoden phylogenetischer Gemeinschaftsanalysen untersucht. Die Artenvielfalt sank in Gegenden intensiver Landnutzung stark und die Ahnlichkeit der Zusammensetzung zwischen den untersuchten Flachen war hoch. Dies stand in deutlichem Gegensatz zu einem geschutzten Nationalpark, in dem die Termitengemeinschaften durch eine hohe Artenvielfalt und mittlere ,turnover'-Raten zwischen den Flachen charakterisiert waren. Leicht gestorte Areale in der Pufferzone des Nationalparks lagen dazwischen. Sie wiesen noch eine hohe Artenvielfalt auf, wobei die Ahnlichkeit zwischen den Flachen aber erhoht war. Auffallig ist, dass sich das Muster der Artenzusammensetzung mit steigender Storung von einer eher phylogenetischen uberverteilung zu einer starkeren phylogenetischen Klumpung anderte (d.h. koexistierende Arten waren bei Storung phylogenetisch naher verwandt als ohne Storung), aber nur wenn die pilzzuchtende Termitenart Macrotermes bellicosus fehlte. Dies deutet daraufhin, dass die Mechanismen, die die Artengemeinschaften strukturieren, abhangen von (1) der Anwesenheit dieser dominanten Hugel-bauenden Termite und (2) dass Storung zu einem starkeren Einfluss von , Umweltfilterung' fuhrt. Anthropogene Storung scheint als Filter zu wirken, der es nur bestimmten Arten erlaubt vorzukommen. Solch ein Effekt konnte in der okologie weit verbreitet sein, er ist jedoch quantitativ schwer nachzuweisen. Phylogenetische Analysen von Artengemeinschaften konnen erheblich dazu beitragen, Hinweise zu liefern.
dc.description.sponsorshipBIOLOG-program of the German Ministry for Education and Science (BMBF)Federal Ministry of Education & Research (BMBF) [WP06, 01 LC 0617G]; We thank the Centre National de Gestion des Reserves de Faune (CENAGREF), especially D. A. Tiomoko, U. Lange, and A. Tehou for logistic support and the opportunity to work in the PNP, B. Sinsin and A. Thiombiano for permits and support, S. Jacob for assistance in the field, V. Nehring for statistical support and three anonymous reviewers and C. Parr for their helpful comments. We thank Jean Norbert Gbenyedji for the French abstract. The project was financially supported by the BIOLOG-program of the German Ministry for Education and Science (BMBF; Project WP06 & 01 LC 0617G).
dc.subjectDNA bar-coding
dc.subjectecological drift
dc.subjectEnvironmental Sciences & Ecology
dc.subjectphylogenetic community analysis
dc.subjectspecies diversity
dc.titleThe Impact of Anthropogenic Disturbance on Assembly Patterns of Termite Communities
dc.typejournal article
dc.publisher.place111 RIVER ST, HOBOKEN 07030-5774, NJ USA
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