Institute of Evolutionary Biology and Environmental Sciences, University of Zurich, Winterthurerstr 190, 8057 Zurich, Switzerland.
J Anim Ecol. 2010 May;79(3):709-20. doi: 10.1111/j.1365-2656.2010.01674.x. Epub 2010 Mar 1.
单一营养级物种损失对生态系统功能的影响已得到广泛研究。然而,基础物种的丧失可能对更高营养级物种的丰度、丰富度和生态系统功能产生深远影响。
在这里,我们使用实验建立的具有物种丰富度梯度的植物群落,在野外研究植物物种损失对多营养级昆虫群落的影响。我们测量了自然定殖于草地样地的蚜虫和寄生蜂(蚜虫的初级、次级和兼性三级寄生蜂)的密度和物种丰富度。
此外,我们计算了两个生态系统功能:蚜虫负载(每株宿主植物生物量上的蚜虫个体数,用作食草作用的替代物)和寄生率。我们使用结构方程模型来探索植物物种丰富度对更高营养级的直接和间接影响途径。
我们发现,所有营养级的物种密度和丰富度都受到植物物种丰富度变化的影响。这些影响很少是直接的,而是通过蚜虫宿主植物的丰度和物种丰富度以及随后的营养级来介导的。
食草动物和初级寄生蜂水平受到植物物种丰富度变化的最直接影响,在中等植物物种丰富度下昆虫密度和物种丰富度最高。由于资源较少,次级寄生蜂的密度和物种丰富度呈线性下降,导致最高植物物种丰富度的群落中食物链较短。
蚜虫负载在中等植物物种丰富度下最高,并且受到宿主植物生物量和宿主植物物种丰富度的负影响。寄生率主要通过蚜虫密度间接受到影响,并且仅与植物物种丰富度弱负相关。
我们的结果表明,植物物种丰富度可以对高营养级产生强烈的级联效应。然而,它们在植物物种丰富度谱的较低和较高端的方向可能不同,警告人们不要简化植物物种损失对可能因高植物丰富度而资源稀疏而受到限制的专门化食物网的后果。