Using light stable isotopes to understand nutrient cycling in soils and how these isotopic techniques can be leveraged to investigate the ecology and biology of insects – A review

Wien

2009

237-248

Artikel aus einer Zeitschrift

200206193

At first glance, there appears little to link nitrogen cycling with entomology other that the use of isotope techniques. Soil management requires a contextual, adaptive, flexible approach that is based on understanding the factors that regulate the soil’s fundamental processes. Using stable isotope techniques for the analysis of the inherent biogeochemical processes can explain the complex soil–plant interactions, the determining factors of the nitrogen cycle, and the impacts of applying external inputs. Using the same stable isotope tools enables an interdisciplinary collaboration between soil science and entomology. Emerging plant pests, for instance, non-native insect species, are a threat to the agroecosystems. The knowledge of the origin and movement of invasive insects by using
the intrinsic stable isotope signatures embedded in the environment allows identification of entry pathways and thus the establishment of effective management strategies to reduce the potential crop damage. Moreover, the feeding and mating biology of insects can also be understood using isotope techniques. Finally, the movement of mosquitoes can be understood by isotopic labeling so that these dangerous disease vectors can be more effectively managed. This and further research has led to a fuller understanding of insect feeding ecology and leading neatly around to how insect nutrition impacts soil organic matter turnover.
Keywords: Soils, biogeochemistry, entomology, insects, nitrogen
Auf den ersten Blick scheint den Stickstoffkreislauf wenig mit der Entomologie zu verbinden, mit Ausnahme des Gebrauches von Isotopentechniken. Bodenmanagement verlangt nach einem kontextbezogenen, anpassungsfähigen und flexiblen Denkansatz, der auf dem Verständnis der Faktoren, welche die grundlegenden Bodenprozesse regulieren, beruht. Die Verwendung der Stabile-Isotopen-Technik für die Analysen der inhärenten biogeochemischen Prozesse kann die komplexen Boden-Pflanzen-Beziehungen, die bestimmenden
Faktoren des Stickstoffzykluses und den Einfluss von externem Input von organischer Masse erklären. Die Verwendung dieser Werkzeuge erlaubt eine interdiziplininäre Zusammenarbeit zwischen der Bodenforschung und der Entomologie. Neu auftauchende Pflanzenschädlinge, wie nicht heimische Insekten, sind eine Bedrohung für das Agrarökosystem. Die Kenntnis über die Herkunft und der Verbreitung dieser invasiven Insekten mittels der Verwendung der spezifischen Isotopensignatur, die in der Natur eingebettet ist, ermöglicht uns, sie effektiv handzuhaben und den Schaden, den sie unseren Kulturpflanzen zufügen, zu minimieren. Darüber hinaus kann die Ernährung und Fortpflanzungsbiologie durch die isotopische Markierung von Insekten verstanden werden.
Auch die Verbreitung von Steckmücken kann durch die isotopische Markierung verstanden werden, damit kann dieser gefährliche Vektor effektiver gemanagt werden. Diese und weitere Ergebnisse haben zu einem breiteren Verständnis der Ernährungsbiologie und des Einflusses der Ernährung der Insekten auf den Umsatz der organischen Masse im Boden geführt.
Schlagworte: Böden, Biogeochemie, Entomologie, Insekten, Stickstoff