東北地理所在大型草食動物調控節肢動物食物網方面取得重要進展
節肢動物（包括昆蟲）種類豐富、數量龐大，分布于食物網多個營養級，在維持生態系統功能和服務方面發揮關鍵作用。大型草食動物是陸地生態系統的重要組成部分，通過采食、踐踏、排泄物返還等途徑對植物和動物群落產生深遠影響。然而大型草食動物對節肢動物食物網的影響及其關鍵調控機制尚不清楚。
為系統揭示上述科學問題，中國科學院東北地理與農業生態研究所濕地生態系統管理團隊與東北師范大學草地科學研究所、荷蘭生態研究所（Netherlands Institute of Ecology (NIOO-KNAW)）合作，利用多點位長期控制實驗探究大型草食動物對節肢動物食物網的影響，并通過分析植物群落特征、微環境條件變化揭示放牧對節肢動物多營養級的調控機制（圖1）。
圖1 大型草食動物對節肢動物食物網作用途徑的概念框架
研究發現大型草食動物沒有對植物冠層和地表活動的節肢動物總數量產生顯著影響，但降低了植物冠層節肢動物總生物量（17%），增加了地表節肢動物總生物量（13%）。大型草食動物對節肢動物的影響取決于節肢動物不同營養級水平：放牧顯著增加植食者、傳粉者、雜食者和地表捕食者的數量和生物量，但顯著降低了分解者、食腐者、寄生者以及植物冠層的捕食者的數量和生物量（圖2）。
圖2 大型草食動物對節肢動物數量和生物量的影響
結構方程模型進一步揭示了大型草食動物對節肢動物食物網的驅動機制：放牧可以通過提高植物質量促進植食者，通過增加植物多樣性促進地表捕食者；通過減少植物生物量降低植物冠層捕食者，通過改變微氣候條件抑制寄生者（圖3）。該研究可為節肢動物多樣性保護、大型草食動物放牧管理和生態系統保護修復提供理論依據。
圖3 大型草食動物對節肢動物不同營養級的作用途徑
該研究以“Large mammalian herbivores affect arthropod food webs via changes in vegetation characteristics and microclimate”為題發表在生態學著名期刊Journal of Ecology上。中國科學院東北地理與農業生態研究所朱玉助理研究員為論文第一作者，姜明研究員為通訊作者，東北師范大學王德利教授、荷蘭生態研究所Liesbeth Bakker研究員、Ciska Veen博士、Robin Heinen博士、靳輝博士為共同作者。該研究得到國家自然科學基金、吉林省科學技術發展計劃和國家留學基金委項目的支持。
論文信息如下：Zhu, Y., Veen, G. F. (C)., Heinen, R., Wang, D., Jiang, M., Jin, H., & Bakker, E. S. (2023). Large mammalian herbivores affect arthropod food webs via changes in vegetation characteristics and microclimate. Journal of Ecology, 00, 1– 13. https://doi.org/10.1111/1365-2745.14163
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