尽管长舌天蛾的数量随季节变化而波动，植物与传粉者之间的相互作用仍保持结构稳定性

《Oikos》：Structural stability of plant–pollinator interactions despite seasonal abundance of long-tongued hawkmoths

本研究分析巴西热带落叶林中天蛾与植物互作 seasonal environmental cycles affect plant–pollinator interactions by altering plant phenology. Periods of low resource availability can filter pollinators and reduce the complexity of interaction networks, but the extent to which the functional morphology of pollinators influences such filtering remains unclear. We explored how seasonality affects the persistence and functional traits (proboscis length) of tropical hawkmoths and the structure and robustness of their pollen transfer network. Results showed seasonal dry periods reduced hawkmoth diversity, particularly affecting larger long-tongued species, but network structure (specialization, modularity, nestedness) remained stable between seasons. Functional morphology, such as proboscis length, influenced hawkmoth persistence but not network assembly directly. Key mechanisms driving persistence were likely larval resource limitations rather than floral morphology alone. These findings highlight the importance of functional traits in shaping pollinator communities under seasonal stress and the potential vulnerability of specialized plant-pollinator systems to prolonged droughts linked to global change.

　　本研究聚焦于季节性环境对植物-传粉者互动网络的影响，特别是以热带地区的夜行性传粉者—— Hawkmoth（蛾类）为研究对象，探讨其功能性形态特征如何影响网络结构与稳定性。热带季节性生态系统具有显著的资源供给周期性变化，这种变化不仅影响植物的生命周期，还对传粉者的行为模式产生深远影响。Hawkmoth 作为重要的传粉者，其功能性形态特征，如口器长度，决定了它们在不同季节中对植物的访问能力和选择性。因此，研究这些传粉者的形态特征与季节变化之间的关系，对于理解全球变化背景下生态系统的稳定性和功能维持至关重要。

在研究过程中，科学家们在巴西东北部的 Tapacurá 生态站进行实地调查，记录了 Hawkmoth 与开花植物之间的互动网络。研究发现，在干季，Hawkmoth 的多样性显著降低，尤其是那些体型较大、口器较长的物种。这些长口器的 Hawkmoth 通常不具有跨年持续存在的特性，因此干季的互动网络规模较小，尽管此时开花活动仍处于高峰。这种现象表明，资源的可获得性在一定程度上决定了 Hawkmoth 的存在与否，而不仅仅是它们的口器与花朵管长之间的匹配程度。

尽管干季的 Hawkmoth 口器长度平均值下降，但网络结构参数如特异性、模块性和嵌套性并未发生明显变化。这说明，Hawkmoth 的一般性行为和网络连接规则在全年保持相对稳定。此外，干季和湿季之间 Hawkmoth-花形态不匹配的模式相似，进一步支持了功能性形态在传粉网络构建中的作用并未随季节变化而改变。这一发现表明，尽管资源匮乏可能会影响 Hawkmoth 的分布和丰度，但它们的功能性形态特征对网络的构建具有恒定的贡献。

在湿季，Hawkmoth 的种类和数量显著增加，显示出更广泛的互动网络。而干季的网络则表现出较低的多样性，尤其是在长口器的 Hawkmoth 物种方面。这些长口器的 Hawkmoth 通常能够访问更长的花朵管，从而成为某些特化植物的主要传粉者。然而，在干季中，这些长口器的 Hawkmoth 几乎完全消失，这可能对依赖它们的植物造成负面影响。这一现象暗示了在长期干旱条件下，特定的传粉者可能无法维持其原有的功能角色，进而影响植物的繁殖效率。

网络结构的稳定性是本研究的另一个重点。通过分析干季和湿季的互动网络，研究发现，尽管网络规模存在差异，但其结构特征如特异性、模块性和嵌套性在两个季节之间保持相似。这表明，传粉者的行为模式在一定程度上具有适应性，能够维持网络的结构稳定。然而，网络的韧性则表现出显著的季节差异。在干季，网络对长口器 Hawkmoth 的消失更为敏感，导致植物群落依赖于较少的传粉者，从而降低了网络的稳定性。相比之下，湿季的网络表现出更高的韧性，可能是因为此时传粉者的多样性更高，且网络连接更为广泛。

Hawkmoth 的功能性形态特征与其在生态系统中的持久性密切相关。研究发现，长口器的 Hawkmoth 更容易受到季节性资源变化的影响，这可能与它们的体型和能量需求有关。长口器的 Hawkmoth 需要更多的能量来维持其活动，因此在资源匮乏的干季中，它们的存活率较低。这种现象可能与幼虫资源的限制有关，例如，当干季来临，叶落减少了幼虫的食物来源，从而导致长口器的 Hawkmoth 种群数量下降。此外，长口器的 Hawkmoth 也可能因为迁徙行为而减少在干季的出现频率。

Hawkmoth 的功能性形态特征，尤其是口器长度，对它们的生态角色和网络结构具有深远影响。在湿季，口器较长的 Hawkmoth 通常表现出更高的特异性，这可能是因为它们能够访问特定的花朵类型，从而在生态位上更加集中。而在干季，由于资源的限制，这些 Hawkmoth 的特异性有所下降，显示出更广泛的访问行为。这种趋势表明，功能性形态特征在不同季节中可能起到不同的作用，但在整体上，它们对网络结构的构建和维持具有重要的意义。

研究还发现，Hawkmoth 的口器长度与其在生态系统中的持久性之间存在显著的关联。长口器的 Hawkmoth 更容易受到季节性变化的影响，这可能与它们的生存策略有关。例如，长口器的 Hawkmoth 可能更依赖于特定的资源供给，而这些资源在干季可能变得稀缺。因此，它们的持久性受到季节性因素的制约，而这种制约可能是由于其体型和能量需求所导致的。

此外，研究还探讨了传粉者与植物之间的形态不匹配现象。在干季和湿季，Hawkmoth 与植物之间的形态不匹配模式相似，这表明功能性形态在两个季节中都对网络的构建具有重要作用。然而，这种不匹配也可能影响传粉效率，特别是在那些花朵管长度与 Hawkmoth 口器长度相差较大的情况下。例如，某些长管植物可能在干季中难以被长口器的 Hawkmoth 访问，从而导致其繁殖受阻。

在研究方法上，科学家们采用了多种分析手段，包括网络分析、形态匹配评估以及季节性影响的统计检验。他们通过构建干季和湿季的互动网络，比较了网络结构参数如特异性、模块性和嵌套性。此外，他们还评估了不同季节中 Hawkmoth 的丰度和形态特征之间的关系，以及这些特征如何影响网络的稳定性。这些分析方法不仅帮助科学家们揭示了季节性对传粉网络的影响，还为理解功能性形态在生态系统中的作用提供了重要的依据。

研究结果表明，Hawkmoth 的功能性形态特征在季节性环境中对网络的构建和维持具有重要影响。尽管在干季中，Hawkmoth 的多样性降低，但其功能性形态特征对网络结构的影响依然存在。这表明，即使在资源匮乏的条件下，Hawkmoth 的行为模式和网络连接规则仍然保持相对稳定。然而，这种稳定性可能受到其他因素的干扰，例如植物的开花时间与 Hawkmoth 活动时间的不匹配，或者某些植物的特化形态对传粉者的限制。

全球变化正在加剧季节性环境的不稳定性，这对传粉者和植物的互动网络构成了新的挑战。随着干旱期的延长，某些关键的传粉者可能无法维持其原有的生态角色，从而影响植物的繁殖效率。特别是在那些依赖特定传粉者的植物群落中，这种影响可能更为显著。因此，研究功能性形态特征在季节性环境中的作用，对于预测和应对全球变化带来的生态影响具有重要意义。

此外，研究还强调了在低资源条件下进行充分采样的重要性。由于季节性环境中的传粉者数量可能较少，采样完整性对网络结构参数的准确评估至关重要。科学家们通过多种方法，如稀有度-扩展曲线和结构模型的构建，确保了采样数据的可靠性。这些方法帮助他们排除了因采样不足而导致的偏差，从而更准确地评估了季节性对传粉网络的影响。

研究的局限性在于，由于季节性环境中的传粉者数量较少，采样完整性可能影响网络结构参数的解释。因此，科学家们建议，在进行类似研究时，特别是在传粉者数量较少的季节或环境中，应采用更为密集的采样策略，以确保数据的全面性和准确性。此外，研究还指出，某些植物的开花时间与 Hawkmoth 的活动时间存在不匹配，这可能导致某些传粉者无法有效访问这些植物，从而影响其繁殖过程。

总的来说，本研究揭示了季节性环境对植物-传粉者互动网络的影响，特别是功能性形态特征在其中的作用。研究结果表明，尽管在干季中 Hawkmoth 的多样性降低，但其功能性形态特征对网络结构的构建和维持具有重要影响。这一发现对于理解全球变化背景下生态系统的稳定性以及传粉者和植物之间的相互作用具有重要意义。未来的研究可以进一步探讨这些功能性形态特征在不同生态系统中的普遍性，以及它们如何影响生态系统的整体功能和可持续性。