饮食多样性及微生境条件在调节捕食者群落对农业集约化和极端天气的适应能力中起着中介作用

《Agriculture, Ecosystems & Environment》：Diet breadth and microhabitat mediate predator community resilience to agricultural intensification and extreme weather

农业集约化和气候变化对乌拉圭高粱田捕食性昆虫群落的影响研究。基于特征框架和层次模型分析，双季种植显著降低树冠捕食者种群数量和地面捕食者物种丰富度，尤其是地面杂食性捕食者。景观同质化增加地面杂食性捕食者比例，极端天气事件（高温天数和降雨波动）主要影响地面捕食者物种多样性和种群数量。杂食性捕食者对气候压力更具韧性，树冠捕食者种群在高温极端下增加。研究建议减少田间干扰（如双季种植）并建立栖息地以增强捕食者群落抗逆性。

　　农业活动的强化和气候变化对捕食性节肢动物群落产生了显著影响。在乌拉圭的58个玉米田中进行的两年研究显示，土地利用强化对捕食者社区的负面影响比极端天气更为明显，尽管后者也会进一步降低功能多样性。研究还发现，不同的微生境（树冠层和地面层）以及食性广度（专性捕食者、广食性捕食者、杂食性捕食者）在农业管理方式和气候条件的影响下表现出不同的响应模式。通过结合一种基于特征的分析框架与物种群落层次建模方法（Hierarchical Modelling of Species Communities, HMSC），研究者能够更深入地理解这些因素如何共同塑造捕食性节肢动物的组成和多样性。

在农业强化方面，双季种植显著降低了树冠层捕食者的数量和地面层捕食者的物种多样性，尤其是地面层的杂食性捕食者。这一现象可能与双季种植增加了田间干扰有关，而这种干扰对移动性较低的地面捕食者影响更为显著。此外，较大的田块减少了树冠层专性捕食者的比例，同时增加了地面层杂食性捕食者的比例。这些结果表明，土地利用的集中化可能削弱了某些捕食性节肢动物的生存条件，特别是那些依赖于特定微生境和资源的物种。而景观的同质化则可能通过增加环境的连通性，使一些具有广泛适应能力的物种得以繁衍，同时抑制了那些对环境变化更为敏感的专性捕食者。

在极端天气事件方面，研究发现，降雨的不稳定性对地面层捕食者的影响尤为显著。随着降雨量的波动增加，地面层捕食者的物种丰富度和数量都出现了下降，这可能与土壤条件的变化和地下水位的不稳定有关。相比之下，极端高温对树冠层捕食者的影响则相对较小，尽管它们暴露于更高的热辐射中。树冠层捕食者的数量反而在高温天数增加时有所上升，这可能是因为某些主要的捕食者种类（如瓢虫科）在高温条件下表现出更强的适应能力，例如通过增加对蚜虫等猎物的捕食行为来应对环境压力。此外，高温还可能通过减少竞争压力，间接促进了树冠层捕食者的生存。

地面层捕食者的食性广度对其对极端天气的响应具有重要作用。研究发现，杂食性和广食性地面捕食者比专性捕食者表现出更强的气候适应能力。这种差异可能源于杂食性和广食性捕食者能够利用更广泛的资源，从而在环境变化时保持较高的生存率。然而，双季种植对这些杂食性和广食性捕食者也产生了负面影响，表明农业管理方式的强化可能对捕食者社区的整体功能多样性产生冲击。

研究还指出，尽管农业强化和极端天气都对捕食性节肢动物群落产生了影响，但农业强化的负面作用更为显著。特别是在双季种植的农田中，捕食者的数量和多样性受到了更为直接的抑制。这种影响不仅体现在个体数量上，还体现在捕食者种类的组成变化上。例如，双季种植导致了地面层捕食者中杂食性种类的比例下降，而广食性种类的比例上升。这可能是因为双季种植减少了某些关键的植物资源，从而限制了杂食性捕食者的生存空间。

值得注意的是，虽然农业强化对捕食者的影响是普遍存在的，但不同类型的捕食者对这些因素的敏感性存在差异。例如，树冠层捕食者由于具有较高的移动能力和分散能力，可能在一定程度上缓解了局部干扰的影响。而地面层捕食者由于移动性较低，更容易受到土壤条件变化的冲击。因此，在制定农业管理策略时，需要考虑到不同捕食者对环境变化的适应能力，以确保生态系统的稳定性和生物防治功能的有效性。

此外，研究还发现，降雨的不稳定性对地面层捕食者的负面影响更为明显。随着降雨量的波动增加，地面层捕食者的物种丰富度和数量均出现下降，这可能与土壤条件的恶化和地下水位的波动有关。然而，杂食性地面捕食者的比例却在降雨波动增加的情况下有所上升，这表明它们在面对极端天气时具有更强的适应能力。这一现象为未来农业管理提供了新的视角，即通过保护和维持杂食性捕食者的生存条件，可以增强农田生态系统对气候变化的适应能力。

研究还揭示了农业管理方式和极端天气事件对捕食者社区的联合影响。例如，双季种植不仅增加了田间干扰，还通过改变农田的微生境和资源分布，影响了捕食者的种类组成。而极端天气事件则通过改变农田的气候条件，进一步加剧了这些影响。这种联合效应表明，农业管理策略和气候适应措施需要协同考虑，以最大限度地减少对捕食者社区的负面影响。

在方法论上，研究采用了基于特征的分析框架和HMSC模型，这使得研究者能够更全面地评估不同捕食者对环境变化的响应。通过分析捕食者的微生境偏好和食性广度，研究揭示了捕食者在不同农业管理方式和气候条件下的适应策略。例如，树冠层捕食者在高温条件下表现出更强的生存能力，而地面层捕食者则在降雨波动增加时表现出更高的灵活性。这些发现为未来的农业生态管理提供了重要的参考依据。

总体而言，这项研究强调了农业管理方式和气候变化对捕食性节肢动物群落的双重影响。农业强化通过增加田间干扰和减少栖息地多样性，对捕食者社区产生了负面效应。而极端天气事件则通过改变气候条件，进一步加剧了这些影响，尤其是在地面层捕食者中。因此，为了提高捕食者社区的适应能力和生物防治功能，农业管理策略需要优先考虑减少干扰，如限制双季种植，并在农田中创造保护区域，以应对极端天气事件。此外，未来的研究还需要进一步探索捕食者的适应性特征，以制定更加有效的气候适应性农业管理措施。