Original paper

Life Strategies of Ants in Unpredictable Floodplain Habitats of Alpine Rivers (Hymenoptera: Formicidae)

Lude, Armin; Reich, Michael; Plachter, Harald

Entomologia Generalis Volume 24 Number 2 (1999), p. 75 - 91

38 references

published: Sep 16, 1999

DOI: 10.1127/entom.gen/24/1999/75

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ArtNo. ESP146002402002, Price: 18.70 €

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Abstract

Increasingly, stochastic catastrophes are considered to be essential for the survival of certain species and the development of ecosystems. Floodplains of pristine, braided rivers in the Alps (Central Europe) are examples for ecosystems shaped by stochastic floods and well suitable as a model to study the effects of 'unpredictable' changes of the environment to species. The ant communities of 2 distinct ecological groups in 3 adjacent stretches of the Upper Isar (Germany) was analysed. Most ant species are not adapted to occasional flooding and so were absent from sites frequently inundated. At least 9 species were able to survive floods. Only Formica selysi Bondroit 1918 regularly colonises relatively young, unvegetated gravel islands and bars. There, this species attained densities higher than any other ant species in the study area (up to 30 nests per 100 m2). The response of Formica selysi to flooding was tested in the field and in lab experiments. On open gravel bars 72% of the colonies survived floods in their nests. Swimming rafts were formed when the nest entrance was mechanically impacted or if animals were not able to find shelter in the nest. Swimming rafts consisted of several dozen workers, a queen and brood. Field observations demonstrated, that rafts can successfully reach the river banks again. Peak floods are necessary to provide suitable habitats for some ant species of pristine floodplains which do not survive in more densely vegetated habitats.

Kurzfassung

Zunehmend wird die Bedeutung stochastischer Katastrophenereignisse für das Überleben von bestimmten Arten und die Entwicklung von Ökosystemen erkannt. Die Auen alpiner Wildflüsse sind Beispiele für Ökosysteme, die durch zufällige Hochwasserereignisse geformt werden und sind somit als Modelle zum Studium der Auswirkungen von 'unvorhersehbaren' Umweltveränderungen auf Arten geeignet. Es wurden Ameisengemeinschaften von zwei unterschiedlichen ökologischen Gruppen in drei aufeinanderfolgenden Abschnitten der Oberen Isar (BRD) untersucht. Die meisten Ameisenarten sind nicht an gelegentliche Überflutungen angepaßt und fehlen so an häufig überschwemmten Stellen. Mindestens 9 Arten konnten jedoch Überflutungen überleben. Nur Formica selysi Bondroit 1918 bewohnt regelmäßig relativ junge, unbewachsene Kiesinseln und -bänke. Dort erreicht diese Art höhere Dichten als jede andere Ameisenart im Untersuchungsgebiet (bis zu 30 Nester per 100 m2). Die Reaktion von Formica selysi auf Überschwemmungen wurde im Freiland und Labor getestet. Auf offenen Kiesbänken überlebten 72% der Kolonien in ihren Bauten. Schwimmende Flöße wurden gebaut, wenn der Nesteingang mechanisch zerstört wurde oder die Tiere keinen Schutz im Nest finden konnten. Die schwimmenden Flöße bestanden aus mehreren Dutzend Arbeiterinnen, einer Königin und Brut. Beobachtungen im Freiland ergaben, daß die Flöße erfolgreich wieder Kiesbänke erreichen können. Spitzenhochwasser sind notwendig, um langfristig geeignete Habitate für manche Arten der Wildflüsse zur Verfügung zu stellen, die nicht in dichter bewachsenen Lebensräumen überleben.

Keywords

Formica selysi Bondroit 1918Alpshabitat analysisinundationstochastic floodin