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Energieumsatz aquatischer hemipteren

Energy turnover of water bugs

Naucoris cimicoides L., Notonecta glauca L., Ranatra linearis L.

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Summary

  1. 1.

    This study concerns the energy turnover of the water bug species Naucoris cimicoides (Naucoridae), Notonecta glauca (Notonectidae) and Ranatra linearis (Nepidae). The results refer to the conditions in the reed belt of the lake “Neusiedler See” in eastern Austria.

  2. 2.

    Population density was, using various methods, quantitatively determined for each test species. In summer the values were as follows: Naucoris 8, Notonecta 2 and Ranatra 0.5 individuals per m2 in the closed reed belt. Abundance in the next spring was a halving of the initial values due to an increase in the death rate of males in winter. Generally, mortality was very high; the highest death rate for all species occurred in the first two larval stages. The total mortality, beginning at emergence and continuing until immediately after oviposition, was determined to be 91% for Naucoris, 97% for Notonecta and 99% for Ranatra.

  3. 3.

    Production of an average male was 211.45 cal (Naucoris), 243.24 cal (Notonecta) and 256.26 cal (Ranatra) for the entire life span. The production values determined for average females until oviposition are 316.87 cal (Naucoris), 300.79 cal (Notonecta) and 559.51 cal (Ranatra). 53.89 cal (Naucoris), 73.35 cal (Notonecta) and 264.66 cal (Ranatra) are needed for egg production.

  4. 4.

    Respiration was determined by volumetric measurement for all developmental stages and the imago at different times of the year. From emergence until death the following spring the O2-consumption of an average individual was determined as 129.27 cal (♂), 156.45 cal (♀) for Naucoris, 690.66 cal (♂), 882.04 cal (♀) for Notonecta and 548.30 cal (♂), 589.16 cal (♀) for Ranatra.

  5. 5.

    Assimilation was calculated from production and respiration (A=P+R) for all larval and mature stages. Assimilation was determined as 340.72 cal (♂), 419.43 cal (♀) for Naucoris, 933.90 cal (♂), 1109.48 cal (♀) for Notonecta and 804.56 cal (♂), 884.01 cal (♀) for Ranatra, (cumulative values).

  6. 6.

    Since the mortality rates for each species were different, the energy turnover for each species varied greatly. The amount of cumulative production varied between 1.55 Kcal·103/ha/yr (Ranatra), 6.63 Kcal·103/ha/yr (Notonecta) and 22.96 Kcal·103/ha/yr (Naucoris). The Naucoris population assimilated 32.74 Kcal·103/ha/yr, the population of Notonecta 21.14 Kcal·103/ha/yr and the Ranatra population 3.52 Kcal·103/ha/yr. Timespan was one generation.

  7. 7.

    It was impossible to obtain directly a quantitative value for ingestion, so this value was calculated from other experimentally obtained values (production and respiration). It is assumed that the entire nutritional intake was assimilated the amount of excretion being insignificantly small.

Zusammenfassung

  1. 1.

    Ziel der Untersuchungen war die Erfassung des Energieumsatzes der räuberisch lebenden Wasserwanzenarten Naucoris cimicoides (Naucoridae), Notonecta glauca (Notonectidae) und Ranatra linearis (Nepidae) im Schilfgürtel des Neusiedler Sees im Osten Österreichs.

  2. 2.

    Die Abundanz beträgt im geschlossenen Schilfbestand während der Sommermonate bei Naucoris 8, bei Notonecta 2 und bei Ranatra 0,5 Individuen pro m2. Die Abundanzwerte der freien Wasserfläche sind dagegen äußerst gering.

  3. 3.

    Bei allen Arten ergeben sich durch die hohe Mortalität starke Populationsverluste, vor allem während der beiden ersten Larvenstadien. Die Gesamtmortalität beträgt bei Naucoris vom Schlüpfen der Larven bis nach der Eiablage 91%, bei Notonecta 97% und bei Ranatra sogar 99%.

  4. 4.

    Die kumulative Produktion beträgt bei Einzelindividuen von Naucoris 211,45 cal (♂), 262,98 cal (♀), von Notonecta 243,24 cal (♂), 227,44 cal (♀) und von Ranatra 256,26 cal (♂), bzw. 294,85 cal (♀). Weibliche Tiere weisen allerdings vor der Eiablage einen viel höheren Kaloriengehalt auf: 316,87 cal (Nauc.), 300,79 cal (Noton.), 559,51 cal (Ran.). Somit etfallen auf die Eiproduktion bei Naucoris 53,89 cal, bei Notonecta 73,35 cal und bei Ranatra 264,66 cal.

  5. 5.

    Die Respirationswerte für die gesamte Lebendaauer der Einzelindividuen betragen für Naucoris 129,27 cal (♂), 156,45 cal (♀), für Notonecta 690,66 cal (♂), 882,04 cal (♀) und für Ranatra 548,30 cal (♂), bzw. 589,16 cal (♀).

  6. 6.

    Die Assimilation errechnet sich aus der Produktion und der Respiration (A=P+R). Sie beträgt bei Naucoris für Einzelindividuen 270,72 cal (♂), bzw. 884,01 cal (♀).

  7. 7.

    Der Gesamtenergieumsatz der gesamten Population erreicht bei Naucoris 32,74 Kcal·103/ha/Jahr, bei Notonecta 21,14 Kcal·103/ha/Jahr und bei Ranatra auf Grund der sehr hohen Mortalität nur 3,52 Kcal·103/ha/Jahr. Davon entfallen auf die Produktion bei Naucoris 22,96 Kcal·103, bei Notonecta 6,63 Kcal·103 und bei Ranatra 1,55 Kcal·103/ha/Jahr. Die beiden erstgenannten Arten sind wegen ihres hohen Energieumsatzes gegenüber Ranatra ökologisch dominant.

  8. 8.

    Das Ausmaß der Konsumation konnte nicht quantitativ in Versuchen, sondern nur reschnerisch ermittelt werden. Die Höhe der Konsumation dürfte mit der assimilierten Nahrungsmenge identisch sein. Die Defäkation ist nicht meßbar.

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Authors and Affiliations

  1. II. Zoologisches Institut der Universität Wien, Wien, Österreich

    Wolfgang Waitzbauer

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Waitzbauer, W. Energieumsatz aquatischer hemipteren. Oecologia 22, 179–209 (1976). https://doi.org/10.1007/BF00344715

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