The correlation analysis between ant mounds and plant resource in Olkhon region

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Olkhon region in East Siberia has abundant and unique vegetation and animal resource for its peculiar geographic location, including ants. Ant, recognized as ecosystem engineers, has an important role in ecosystem. In order to investigate the ecological role of mound-building ants in this region, we focused our attention on the correlation between the distribution of ant mounds and plant species. Five quadrats (5 m × 5 m) were set up in this region, each of which was then divided into twenty-five quadrats (1 m × 1 m). We collected the location of every Black Bog Ant (Formica candida) mound, the number and biomass of various plants in every small quadrat. Using matrices, we tested the distribution pattern of ant mound randomly. The correlation between plants and ant mound pattern was tested by correlation analysis and regression analysis. The result showed that the spatial distribution of ant mound was random. We also found that Artemisia frigida, Carexduriuscula and Oxytropis sylvesfris had a significant linear relationship with the spatial distribution of ant mound (P < 0.05), suggesting that the spatial distribution of ant mound was dependent on the spatial distribution of some plants. The underlying mechanism was further studied. We attributed this correlation to the feeding habits and foraging strategies of Black Bog Ant and tissue structure of these three plants. Our study figured out the interaction between Black Bog Ant and plant resource in Olkhon region, laying down the foundation for future study on the co-evolution of plant and animal resource in this unique ecosystem.

About the authors

Xu Wang

Nanjing University

Email: 171850537@smail.nju.edu.cn

Qingxi Hu

Nanjing University

Email: hqx.nju@foxmail.com

Weizheng Kong

Nanjing University

Email: lyevkong@163.com

Chenyang Zhang

Nanjing University

Email: 1524892891@qq.com

Shan Jia

Nanjing University

Email: 1160263491@qq.com

Yuan Chang

Nanjing University

Email: cy_kn@foxmail.com

Wei Deng

Nanjing University

Email: 171850064@smail.nju.edu.cn

A. V. lishtva

Irkutsk State University

Email: lishtva@rambler.ru

V. G. Shilenkov

Irkutsk State University

Email: vgshilenkov@gmail.com

Zhongqiu Li

Nanjing University

Email: lizq@nju.edu.cn

Xingjun Tian

Nanjing University

Email: tianxj@nju.edu.cn

References

  1. Petal J. The role of ants in ecosystems // Production ecology of ants and termites / eds. M.V. Brian. Cambridge: Cambridge University Press, 1978. P. 293–325.
  2. Wu H., Lu X., Wu D., Song L., Yan X., Liu J. Ant mounds alter spatial and temporal patterns of CO 2 , CH 4 and N 2 O emissions from a marsh soil // Soil Biology and Biochemistry. 2013. Vol. 57. P. 884–891. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2012.10.034
  3. Wu H., Batzer D.P., Yan X., Lu X., Wu D. Contributions of ant mounds to soil carbon and nitrogen pools in a marsh wetland of Northeastern China // Applied Soil Ecology. 2013. Vol. 70. P. 9–15. https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2013.04.004
  4. Zhang Z. Study on mutualism of ants with Codariocalyx motorius. Chongqing: Southwest Agricultural University, 2001. 145 p.
  5. Underwood E.C., Fisher B.L. The role of ants in conservation monitoring: if, when, and how // Biological Conservation. 2006. Vol. 132. Iss. 2. P. 166–182. https://doi.org/10.1016/j.biocon.2006.03.022
  6. Andersen A.N., Hoffmann B.D., Müller W.J., Griffiths A.D. Using ants as bioindicators in land management: simplifying assessment of ant community responses // Journal of Applied Ecology. 2002. Vol. 39. Iss. 1. P. 8–17. https://doi.org/10.1046/j.1365-2664.2002.00704.x
  7. Wang S., Wang H., Li J. Distribution characteristics of ant mounds and correlating factors across different succession stages of tropical forests in Xishuangbanna // Biodiversity Science. 2016. Vol. 24. Iss. 8. P. 916–921. https://doi.org/10.17520/biods.2016088
  8. Wang R., Zhai B., Sun X. Spatio-temporal dynamics of the first generation larvae of Laodelphax striatellus Fallén in wheat field // Acta Ecologica Sinica. 2007. Vol. 27. Iss. 11. P. 4536–4546. https://doi.org/10.3321/j.issn:1000-0933.2007.11.020
  9. Zhang J. Quantitative Ecology. Beijing: Science Press, 2011. 372 p.
  10. Liu T., Yue Y., Li G., Wu Y., Lv J. Studies on spatial point pattern of three typical communities in lowland between dunes of Hunshandake sandy land // Journal of Inner Mongolia Forestry Science and Technology. 2019. Vol. 45. Iss. 2. P. 16–21. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-4066.2019.02.004
  11. Ripley B.D. The second-order analysis of stationary point processes // Journal of Applied Probability. 1976. Vol. 13. Iss. 2. P. 255–266. https://doi.org/10.2307/3212829
  12. Baddeley A., Turner R. Spatstat: an R package for analyzing spatial point patterns // Journal of Statistical Software. 2005. Vol. 12. Iss. 6. P. 1–42. https://doi.org/10.18637/jss.v012.i06
  13. Pan L., Kwong S., Liu Y., Zhang X., Yang X., Shan D., et al. Tree competition, spatial pattern, and regeneration of a Mongolian pine natural forest in the southern geographical edge // Acta Ecologica Sinica. 2019. Vol. 39. Iss. 10. P. 3687–3699. https://doi.org/10.5846/stxb201804270955
  14. Robinson A. Randomization, bootstrap and Monte Carlo methods in biology // Journal of the Royal Statistical Society Series A-statistics in Society. 2007. Vol. 170. Iss. 3. P. 856. https://doi.org/10.1111/j.1467-985X.2007.00485_5.x
  15. Wang P., Li F., Yang Q., Wang F. Point pattern analysis of spatial distribution of ragweed population in Jiangxi Province based on Ripley's K function and Taylor's power law // Journal of Plant Protection. 2019. Vol. 46. Iss. 1. P. 130–135. https://doi.org/10.13802/j.cnki.zwbhxb.2019.2019916
  16. Wang X., An S. The preliminary study on grassland restoration guidance by spearman rank correlation coefficient // Proceedings of Chinese Grassland Society 2013 Annual Conference. 2013. Vol. 10. P. 221–230.
  17. Yu F. Vegetation growth based on MODIS and the relationship between vegetation and grasshoppers of Grasshoppers Plague Areas in Aletai. Urumqi: Xinjiang Normal University, 2008. 47 p.
  18. Zang X., Zhang H., Wang X., Ma Y., Bao T., Zhang R., et al. Effects of grazing on microbial community structure diversity in rhizosphere soil of Artemisia frigida // Acta Agrestia Sinica. 2017. Vol. 25. Iss. 5. P. 982–992. https://doi.org/10.11733/j.issn.1007-0435.2017.05.011
  19. Zhang S., Zhang Y., Ma K. A review of protective ant-plant interaction and its mediation mechanism // Chinese Journal of Plant Ecology. 2010. Vol. 34. Iss. 11. P. 1344–1353. https://doi.org/10.3773/j.issn.1005-264x.2010.11.012
  20. Novgorodova T.A. Organization of honeydew collection by foragers of different species of ants (Hymenoptera: Formicidae): effect of colony size and species specificity // European Journal of Entomology. 2015. Vol. 112. Iss. 4. P. 688–697. https://doi.org/10.14411/eje.2015.077
  21. Zhao M., Sun M., Ding Q., Yu Y. Comparison on the fine apparent characteristics of four species of Oxytropis in Qinghai // Grassland and Turf. 2017. Vol. 37. Iss. 3. P. 68–74. https://doi.org/10.3969/j.issn.1009-5500.2017.03.011
  22. Tan C., Liu L., Hu B., Tang H., Zhao B. Alkaloids from poisonous plant Oxytropis Ochrocephala // Progress in Veterinary Medicine. 2015. Vol. 36. Iss. 8. P. 71–73. https://doi.org/10.16437/j.cnki.1007-5038.2015.08.015
  23. Chase J.M. Spatial scale resolves the niche versus neutral theory debate // Journal of Vegetation Science. 2014. Vol. 25. Iss. 2. P. 319–322. https://doi.org/10.1111/jvs.12159

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».