Bottom-up and top-down drivers of herbivory

Abstract

Herbivory is a key process in ecosystem functioning. It is affected by bottom-up mechanisms of plant functional traits and diversity and by top-down mechanisms through predation and parasitism, which are themselves influenced by plant diversity and structure. The results of this thesis about caterpillar functional trait composition, predation pressure, and herbivory demonstrate their highly dynamic nature in forest environments. Caterpillar functional traits responded to the interaction of leaf traits with tree species richness and season. Predation was demonstrated to be interactive between smaller and wider spatial-scales, and shift seasonally between habitats. Herbivory response to leaf nutritional quality was shaped by interactions with tree species richness, forest structure, and topography. This work contributes to improving the understanding of the BEF relationships driving bottom-up and top-down control of herbivory, and to determining the specific needs for future research.

Herbivorie ist ein Schlüsselprozess in Ökosystemen. Er wird von Bottom-up-Mechanismen funktioneller Merkmale und Diversität der Pflanzen sowie von Top-down-Mechanismen durch Prädation und Parasitismus beeinflusst, die ihrerseits von der Pflanzenvielfalt und -struktur beeinflusst werden. Die Arbeit zeigt die hochdynamische Natur der funktionellen Merkmale von Raupen, des Prädationsdrucks und der Herbivorie in Waldumgebungen. Erstere reagierten auf die Wechselwirkung von Blattmerkmalen mit Baumartenreichtum und Jahreszeit. Es wurde gezeigt, dass Prädation zwischen kleineren und breiteren räumlichen Skalen interaktiv ist, sich saisonal zwischen den Lebensräumen verschiebt. Die Reaktion der Herbivoren auf die Nährstoffqualität der Blätter wurde in Relation zu Artenreichtum, Waldstruktur und Topographie der Bäume beeinflusst. Diese Arbeit verbessert das Verständnis der BEF-Beziehungen, die die Bottom-up- und Top-down-Kontrolle von Herbivorie beeinflussen, auch für zukünftige Forschungen.