王明強團隊揭示亞熱帶森林中獨棲蜂-寄生蜂群落及其互作網絡驅動因素
來源:生態環境修復中心
作者:王明強
時間:2025-02-26
營養級之間的相互作用能受到植物多樣性的顯著影響。然而,目前仍不清楚森林生態系統中宿主-寄生性天敵之間的互作網絡的相關驅動因子。例如,兩者之間的互作如何受到受到樹種多樣性、群落組成、環境因素的影響,這些仍然缺乏系統研究。中國科學院成都生物研究所王明強副研究員以獨棲蜂-寄生蜂互作系統為研究對象,聯合動物研究所朱朝東研究員團隊、植物研究所馬克平研究員、劉曉娟研究員團隊、德國弗萊堡大學Alexandra-Maria Klein教授團隊、德國哥廷根大學Andreas Schuldt教授等,基于來自BEF-China中國亞熱帶森林樹種多樣性控制實驗中5年的長期巢管監測數據,分析了樹種豐富度、系統發生多樣性、功能多樣性及森林冠層郁閉度對獨棲蜂-寄生蜂互作系統的各營養級群落組成和網絡結構的影響。
研究結果表明,獨棲蜂和寄生蜂的物種及系統發生組成受到樹種豐富度、系統發生多樣性和冠層郁閉度的相助影響(圖1)。此外,寄主(即獨棲蜂)與寄生蜂的系統發生組成表現出非隨機的關聯(圖2),考慮到二者的系統發生組成受到樹種豐富度的影響,因此樹種豐富度在一定程度上塑造了二者的系統發生上的非隨機互作模式。這一結果表明,樹種組成不僅通過直接影響宿主昆蟲的多樣性塑造寄生蜂群落,還可能通過系統發生約束影響寄生蜂對宿主的利用模式。通過量化網絡指標進一步分析發現,樹種豐富度與網絡脆弱性呈負相關,并降低了寄生蜂的穩健性(圖3),而冠層郁閉度則影響了互作網絡的均勻度。同時,樹的系統發生多樣性也對獨棲蜂-寄生蜂網絡的脆弱性性和連接密度具有重要影響(圖4)。這些結果表明,生物多樣性,特別是植物群落的多個層面,對更高營養級的生物群落及其相互作用具有重要調控作用,并由此對生態系統穩定性產生深遠影響。
本研究揭示了森林樹種群落對獨棲蜂-寄生蜂網絡結構的多維度的影響,并強調了系統發生多樣性在生態網絡中的作用。研究對森林生態系統的穩定性與昆蟲多樣性保護具有重要意義。然后,未來仍需致力于探討這些模式背后的機制及其時間尺度下的動態變化。
這一研究結果以“Multidimensionality of tree communities structure host-parasitoid networks and their phylogenetic composition”為題于2025年2月25日正式發表于國際期刊eLife。成都生物所王明強副研究員為該論文第一作者,動物研究所已畢業碩士研究生郭士琨、已畢業博士研究生郭鵬飛為共同第一作者。中國科學院動物研究所朱朝東研究員和羅阿蓉副研究員為該論文通訊作者。該研究得到了國家重點研發(2022YFF0802300)、國家優秀青年科學基金(32122016)、中國科學院先導B專項(XDB310304)、國家杰出青年科學基金(31625024)的資助。王明強副研究員得到國家自然科學基金青年基金(32100343)、德國洪堡獎學金項目的資助。
原文鏈接:https://elifesciences.org/articles/100202
圖1 NMDS揭示各營養級群落組成的關系
圖2 獨棲蜂-寄生蜂的互作網絡
圖3 樹種豐富度和網絡指數的關系
圖4 樹系統發生多樣性,林冠郁閉度和網絡指數的關系