王明强团队揭示亚热带森林中独栖蜂-寄生蜂群落及其互作网络驱动因素
来源:生态环境修复中心
作者:王明强
时间:2025-02-26
营养级之间的相互作用能受到植物多样性的显著影响。然而,目前仍不清楚森林生态系统中宿主-寄生性天敌之间的互作网络的相关驱动因子。例如,两者之间的互作如何受到受到树种多样性、群落组成、环境因素的影响,这些仍然缺乏系统研究。中国科学院成都生物研究所王明强副研究员以独栖蜂-寄生蜂互作系统为研究对象,联合动物研究所朱朝东研究员团队、植物研究所马克平研究员、刘晓娟研究员团队、德国弗莱堡大学Alexandra-Maria Klein教授团队、德国哥廷根大学Andreas Schuldt教授等,基于来自BEF-China中国亚热带森林树种多样性控制实验中5年的长期巢管监测数据,分析了树种丰富度、系统发生多样性、功能多样性及森林冠层郁闭度对独栖蜂-寄生蜂互作系统的各营养级群落组成和网络结构的影响。
研究结果表明,独栖蜂和寄生蜂的物种及系统发生组成受到树种丰富度、系统发生多样性和冠层郁闭度的相助影响(图1)。此外,寄主(即独栖蜂)与寄生蜂的系统发生组成表现出非随机的关联(图2),考虑到二者的系统发生组成受到树种丰富度的影响,因此树种丰富度在一定程度上塑造了二者的系统发生上的非随机互作模式。这一结果表明,树种组成不仅通过直接影响宿主昆虫的多样性塑造寄生蜂群落,还可能通过系统发生约束影响寄生蜂对宿主的利用模式。通过量化网络指标进一步分析发现,树种丰富度与网络脆弱性呈负相关,并降低了寄生蜂的稳健性(图3),而冠层郁闭度则影响了互作网络的均匀度。同时,树的系统发生多样性也对独栖蜂-寄生蜂网络的脆弱性性和连接密度具有重要影响(图4)。这些结果表明,生物多样性,特别是植物群落的多个层面,对更高营养级的生物群落及其相互作用具有重要调控作用,并由此对生态系统稳定性产生深远影响。
本研究揭示了森林树种群落对独栖蜂-寄生蜂网络结构的多维度的影响,并强调了系统发生多样性在生态网络中的作用。研究对森林生态系统的稳定性与昆虫多样性保护具有重要意义。然后,未来仍需致力于探讨这些模式背后的机制及其时间尺度下的动态变化。
这一研究结果以“Multidimensionality of tree communities structure host-parasitoid networks and their phylogenetic composition”为题于2025年2月25日正式发表于国际期刊eLife。成都生物所王明强副研究员为该论文第一作者,动物研究所已毕业硕士研究生郭士琨、已毕业博士研究生郭鹏飞为共同第一作者。中国科学院动物研究所朱朝东研究员和罗阿蓉副研究员为该论文通讯作者。该研究得到了国家重点研发(2022YFF0802300)、国家优秀青年科学基金(32122016)、中国科学院先导B专项(XDB310304)、国家杰出青年科学基金(31625024)的资助。王明强副研究员得到国家自然科学基金青年基金(32100343)、德国洪堡奖学金项目的资助。
原文链接:https://elifesciences.org/articles/100202
图1 NMDS揭示各营养级群落组成的关系
图2 独栖蜂-寄生蜂的互作网络
图3 树种丰富度和网络指数的关系
图4 树系统发生多样性,林冠郁闭度和网络指数的关系