Protocol 4c Macrofauna – Regenwormen (Basis) Regenwormen worden gezien als zeer belangrijke bodemdieren. Hun aan- of afwezigheid in een bodem kan grote gevolgen hebben voor de eigenschappen van die bodem. Regenwormen eten afgestorven planten- en dierenresten die ze vermalen tot kleine brokjes. Hierdoor kunnen bacteriën en schimmels deze organische resten veel makkelijker afbreken. Bovendien trekken regenwormen de organische resten de bodem in waardoor het organische stofgehalte van de bodem op peil blijft. Deze organische stof draagt bij aan de bodemvruchtbaarheid, maar ook aan de bodemstructuur en het watervasthoudendvermogen. Regenwormen consumeren ook gronddeeltjes die ze mengen met de organische resten en zo omvormen tot bodemaggregaten. Door hun gegraaf en consumptie doorwoelen ze voortdurend de toplaag van de bodem en zijn ze zeer bepalend voor de bodemstructuur. Hiermee bepalen ze in belangrijke mate de leefomgeving van andere bodemdieren en plantenwortels. Het is daarom niet voor niets dat regenwormen worden aangeduid als “ecosysteem ingenieurs”. De diverse regenwormsoorten hebben verschillende effecten op de bodem. Zo worden er bijvoorbeeld drie groepen onderscheiden die verschillen in hun ecologie. Groep 1 de strooiseleters: leven aan het bodemoppervlak in de strooisellaag of in compost- of mesthopen (subgroep: mest- of compostwormen). Ze fragmenteren afgestorven planten en dierenresten. Ze zijn geheel rood gepigmenteerd. Groep 2 de grondeters: leven in de bodem en komen vrijwel nooit naar het bodemoppervlak. Ze leven in horizontale gangen en consumeren grond en organisch materiaal. Ze zijn bleek van kleur en hebben geen rood pigment. Groep 3 de pendelaars: leven in diepe verticale gangen met uitgangen aan het bodemoppervlak en komen ’s avonds of bij vochtig weer naar het bodemoppervlak om bladeren e.d. de grond in te trekken. Ze werken dus organisch materiaal de bodem in en hun gangen spelen een rol bij de afwatering. Ze hebben een rood gepigmenteerde kop en een bleek achterlichaam. Het zal je duidelijk zijn dat wij onderzoekers uitermate geïnteresseerd zijn in het voorkomen van regenwormen. In Tabel 2 staat een overzicht van de aantallen regenwormen zoals die in diverse bodems zijn aangetroffen in het Landelijk Meetnet Bodemkwaliteit van het RIVM. 165 • GLOBE Bodem ~ Protocollen en Werkbladen Doel Het tellen en op naam brengen van de soorten regenwormen. Bepaling van de drie ecologische groepen regenwormen. Berekening van de aantallen per m 2. Hoe vaak uitvoeren Dit protocol kun je uitvoeren voor het aantal bodemmonsters dat je hebt genomen. Benodigde materialen • Prepareermicroscoop met lichtbron aan bovenzijde (1 per groepje) • Petri-schaaltjes • Slappe pincet • Prepareernaalden of satéstokjes/prikkers • Koolzuurhoudend mineraalwater (bijv. Spa rood) • Theezeefje • De potjes met regenwormen • werkblad 4c Macrofauna - Regenwormen Werkwijze Je hebt per bodemmonster maximaal vier potjes waarin regenwormen zitten: wormen uit de 0-5 cm bodemlaag, wormen uit de 5-20 cm bodemlaag, wormen die dieper in de grond zaten dan 20 cm en eventueel wormen uit het strooisel. Houd deze vier groepen wormen steeds apart. Stap 1. Breng de wormen afkomstig uit één bodemlaag over naar een petrischaaltje. Als je de dieren hebt bewaard in 70% alcohol ga je door naar het volgende punt. Als de wormen nog leven en je hebt nog weinig ervaring hebt met het herkennen van wormen kan het lastig zijn als ze bewegen en telkens uit het microscoopbeeld verdwijnen. Je kunt proberen ze te verdoven door ze te onderzoeken in een petri-schaaltje dat is gevuld met een laagje vers koolzuurhoudend mineraalwater. Mocht het echt niet lukken om de levende wormen te herkennen, doe ze dan enige tijd in 70% alcohol in een bewaarpotje waardoor ze dood gaan en bovendien lang bewaard kunnen worden. Stap 2. Maak de regenwormen eerst schoon. Giet ze vanuit de alcohol of vanuit het potje met de vochtige grond over in een theezeefje en spoel ze goed af onder stromend water. Stap 3. Breng een regenworm met de slappe pincet of de satéprikker over naar een met een laagje water gevuld petri-schaaltje (determineer petrischaaltje) waarin nog geen andere dieren zitten. Bepaal met behulp van de determineersleutel Macrofauna – Regenwormen tot welke soort de worm behoord. Er is geprobeerd de determinatiesleutel eenvoudig 166 • GLOBE Bodem ~ Protocollen en Werkbladen te houden. Er zijn drie belangrijke kenmerken waar je op moet letten: de bouw van de lip, de aanwezigheid en positie van het zadel, en de kleur van de worm. Het kan daarom handig zijn om voordat je met de determinatie begint eerst even te bepalen: Stap 4. a. welke delen van het lichaam duidelijk rood gepigmenteerd zijn, b. op welke lichaamsring, gerekend vanaf de lip, het zadel begint, c. of de worm wel of geen hazelip heeft. Ga nu naar de determineersleutel en bepaal tot welke soort de regenworm hoort. In de tabel worden bij elke soort aanvullende kenmerken gegeven. Het is altijd verstandig om te controleren of ook deze kenmerken overeenkomen met die van de worm onder de microscoop. Zodoende kan je er zekerder van zijn dat je de determinatie correct hebt uitgevoerd. Stap 5. Herhaal de voorgaande procedure vanaf stap 2 totdat alle regenwormen zijn gedetermineerd. Stap 6. Bepaal de aantallen regenwormen per ecologische groep. In de invoertabel van werkblad 4c staat voor elke soort vermeld of deze een strooiseleter (S), een grondeter (G), een pendelaar (P) of een mestworm (M) is. Bepaal voor elk van deze ecologische groepen het aantal wormen per m2. Opmerkingen bij dit protocol 1. Een van de eerste kenmerken is een vraag over de bouw van de lip. Als je nog niet veel ervaring hebt met het determineren van regenwormen kan dit een lastig kenmerk zijn. Pak de worm met een pincet vlak achter de kop beet en knijp heel voorzichtig zodat de lip iets uitstulpt (zorg dat je de worm niet beschadigt!). Bij de meeste wormen die in alcohol zijn bewaard, is de lip al uitgestulpt en hoef je dus niet te knijpen. Als je de lip nu van bovenaf bekijkt kan je de insnijding waarnemen. Je moet hierbij de worm een beetje heen en weer kantelen zodat het licht er goed op valt. Bij wormen met een zogenaamde hazelip (officieel: tanylobe lip) is de insnijding over het algemeen zeer duidelijk te zien. Als de insnijding onduidelijk waarneembaar is betekent dit meestal dat er geen hazelip is (officieel: epilobe lip). Dit is doorgaans het geval voor de niet-gepigmenteerde soorten. 2. Als je de kleur van de worm bepaald moet je er rekening mee houden dat naarmate de regenwormen langer bewaard worden in alcohol ze na verloop van tijd (weken, maanden) hun kleur verliezen en bleek wit worden. 3. Het tellen van de lichaamsringen kan het best gebeuren aan de buikzijde van de worm. Je kunt dan direct ook de zadelbuisjes en het patroon van de haarinplant zien. Let op dat het onderscheid tussen bepaalde soorten het verschil in slechts één lichaamsring meer of minder kan zijn. Voer de telling 167 • GLOBE Bodem ~ Protocollen en Werkbladen dus zorgvuldig uit. Het kan je helpen te onthouden dat de mannelijke porie altijd op lichaamsring 15 ligt. Deze porie is bij veel soorten duidelijk zichtbaar en dus een handig oriëntatiepunt. 4. Behalve de drie belangrijke determinatiekenmerken (lichaamskleur, zadelpositie, lipvorm) zijn er natuurlijk nog meer kenmerken waarop je kunt letten. Het is erg aan te raden om als je via de tabel uitgekomen bent bij een regenwormsoort, je aan de hand van deze extra kenmerken controleert of het inderdaad de soort is die de tabel aangeeft. Die extra kenmerken staan in de laatste kolom achter de soort weergegeven en worden bovenaan de regenwormtabel met plaatjes uitgelegd. Als de worm die jij hebt gevonden niet ook de kenmerken uit de laatste kolom heeft is het waarschijnlijk toch een andere soort. Je zou dan een paar stappen terug moeten gaan in de tabel en opnieuw een poging wagen. Als je dan weer op hetzelfde punt in de tabel uit komt, zou het kunnen zijn dat je een (zeldzame?) soort hebt gevonden die (nog) niet in de tabel staat. 168 • GLOBE Bodem ~ Protocollen en Werkbladen Het gaat om de volgende kenmerken: Kenmerk * Afkorting Omschrijving 1. Lichaamslengte L Totale lengte in mm 2. Aantal Ringen R Totaal aantal lichaamsringen van kop tot staartpunt 3. Haarinplant H Rangschikking van de haren achter het zadel De afstand tussen twee haren is veel kleiner Dichte paren dan de afstand tussen twee paren van haren De afstand tussen twee haren is maar iets Wijde paren kleiner dan de afstand tussen twee paren van haren De afstand tussen alle haren in min of meer Verspreid 4. Poriegrootte en gelijk; je kunt niet spreken van paren P (nr) positie De grootte van de mannelijke geslachtsporie en de ring waarop deze ligt; het ringnummer is doorgaans ring 15 en staat tussen haakjes gegeven Nauwelijks zichtbaar en beperkt zich tot één Klein ring Duidelijk zichtbaar en puilt een beetje uit Groot over de rand van de ring Duidelijk zichtbaar en puilt uit over de rand Zeer groot 5. Positie van het van de ring Z zadel 6. Positie zadelbuisje Lichaamsring waarop het zadel begint en eindigt ZB Lichaamsring waarop het zadelbuisje begint en eindigt; soms zijn ook eigenschappen over de vorm gegeven * Bovenaan de tabel staan tekeningen van de diverse kenmerken 169 • GLOBE Bodem ~ Protocollen en Werkbladen 20 5 5 - Frequentie (%)*** Allobophora chlorotica Aporrectodea caliginosa Aporrectodea limicola Aporrectodea longa Aporrectodea rosea Dendrobaena octaedra Dendrodrilus rubidus Eisenia andrei Eisenia fetida Eiseniella tetraedra Lumbricus castaneus Lumbricus eiseni Lumbricus friendi Lumbricus rubellus Lumbricus terrestris Octolasion tyrtaeum Satchellius mammelis - 0 0 9 106 2 Aantal/m 2 Maximum aantal/m 10 3.84 4.34 5.66 7.33 2.70 2.20 20 Natuur bos heide zand zand pH-water** Organische stofgehalte (%) Lutum (% <2μm) Totaal aantal lokaties Landgebuik: → Vegetatie: → Bodemtype: → 40 80 40 30 60 10 90 60 - 133 246 5.46 9.29 6.20 10 gras zand 46 87 10 9 17 2 1 1 0 2 3 86 10 4 1 209 600 6.08 6.45 3.04 125 11 loss 38 50 63 19 56 6 - 142 438 35 32 10 19 3 6 16 - 297 583 6.16 6.74 3.59 4.61 7.56 15.82 16 Agrarisch gebied Gras zand lemigzand 89 77 2 36 2 13 15 62 11 2 587 1900 5.25 38.07 21.77 47 veen 77 91 1 14 55 10 2 29 1 1 59 10 21 441 1112 6.69 8.55 30.65 87 31 54 2 4 21 2 19 6 25 2 - 151 558 7.73 2.60 18.75 48 7 49 3 3 1 1 32 1 - 78 525 6.06 4.49 2.22 74 20 20 20 - 64 204 6.99 3.30 8.45 10 - 7 33 7.66 2.13 3.62 7 69 100 38 46 54 8 77 85 23 23 341 500 7.21 5.49 5.77 14 14 14 14 14 14 57 14 - 80 208 5.89 18.86 4.90 7 45 67 5 11 25 2 1 + 2 4 11 + + 54 6 3 5 244 1900 6.24 9.17 11.81 499 Overig Totaal* Voedingsgewas Groente bloembollen Stadpark Slibdepot klei klei zand zand zand zand gerijpt slib Tabel 2. Regenwormen in Nederlandse bodems per landgebruikstype en bodemtype (bron: Landelijk Meetnet Bodemkwaliteit, RIVM, Bilthoven, 2007) * Totaal is meer dan de som van de locaties doordat niet alle landgebruikstypen x bodemtype combinaties in de tabel staan; ** Voor agrarisch gebied, lemig zand is de pH(KCl) weergegeven. *** Weergegeven is in hoeveel procent van de monsters van een categorie de soort is vastgesteld. Alleen volwassen wormen werden gedetermineerd. 170 • GLOBE Bodem ~ Protocollen en Werkbladen Werkblad 4c Macrofauna - Regenwormen Ruwe onderzoeksgegevens van aantallen per soort: Regenworm (groep) Bodemlaag Strooisel- Totaal 0-5 cm laag in bos Grondwormen: Allolobophora chlorotica Aporrectodea caliginosa Aporrectodea icterida Aporrectodea limicola Aporrectodea rosea Octolasion cyaneum Octolasion tyrtaeum Pendelaars: Aporrectodea longa Lumbricus terrestris Mest- en compostwormen: Dendrobena rubidus Eisena andrei Eisena fetidia Lumbricus festivus Strooiselwormen: Dendrobena octaedra Eisenia hortensis Eiseniella tetraedra Lumbricus castaneus Lumbricus eiseni Lumbricus rubellus Satchellius mamalis 171 • GLOBE Bodem ~ Protocollen en Werkbladen 5-20 cm >20 cm