编辑推荐：
当前，广泛且丰富的昆虫物种数量下降，其对生态系统功能的影响不明。研究人员通过操纵澳大利亚自然蚂蚁群落功能性状空间占用情况，发现优势蚂蚁物种抑制后多功能性能提升。该研究为理解生态系统稳定性提供依据，对保护生态系统意义重大。
在广袤的自然界中，昆虫如同生态大舞台上的活跃舞者，扮演着至关重要的角色。然而近年来，一个令人担忧的现象悄然出现，众多原本数量繁多、分布广泛的昆虫物种，正面临着种群数量急剧下降的危机。这种衰退不仅影响昆虫自身的生存繁衍，更可能对整个生态系统的功能和稳定性造成巨大冲击。目前，虽然生物多样性被认为是生态系统功能的重要支撑，但在昆虫物种快速减少的背景下，人们对生态系统如何应对优势物种的丧失，以及生态系统功能是否会因此受损等问题，仍然知之甚少。为了揭开这些谜团，来自澳大利亚的研究人员展开了一项意义非凡的研究，相关成果发表在《Nature Ecology》杂志上。
研究人员来自西澳大利亚大学（University of Western Australia）、詹姆斯?库克大学（James Cook University）以及 CSIRO 健康与生物安全中心（CSIRO Health and Biosecurity）。他们以蚂蚁群落为研究对象，通过一系列巧妙设计的实验，探究在优势昆虫物种衰退的情况下，功能冗余（functional redundancy）与功能互补（functional complementarity）对生态系统多功能性能稳定性的影响。
研究人员采用了多种关键技术方法。首先，在实验设计方面，他们选取澳大利亚西南部 Ridgefield TreeDivNet 实验树多样性站点的自然蚂蚁群落，将该区域划分为不同的空间块，设置对照区和抑制区，构建了重复的裂区实验设计。其次，利用陷阱诱捕法收集蚂蚁样本，对蚂蚁群落结构进行监测。同时，通过测定蚂蚁的多种表型性状，运用功能多样性分析等手段确定功能性状分组和目标抑制物种。此外，使用结构方程模型（structural equation models）、混合效应模型（mixed - effects modelling）等统计方法，深入剖析实验数据。
研究结果如下：
- 群落响应：优势蚂蚁物种抑制后，非目标蚂蚁的多度、丰富度和有效物种数显著增加，但对蚂蚁组成独特性、功能丰富度和功能分散度无显著影响。这表明优势物种的抑制促使其他蚂蚁物种数量上升，改变了群落结构12。
- 对生态系统功能的影响：抑制优势蚂蚁物种对不同生态系统功能产生了不同影响。例如，对种子捕食（granivory）有显著正向影响，对植物保护有显著负向影响，而对蚁运植物种子传播（myrmecochory）和食腐（scavenging）无直接影响。这些影响主要通过非目标蚂蚁物种丰富度的变化来介导4。
- 多样性 - 功能关系：控制区物种丰富度与功能丰富度（SR - FR）的关系呈非线性，趋于饱和，而抑制区则近似线性。这说明控制区存在功能冗余物种，而抑制区功能冗余度降低，功能互补性增强。同时，多阈值分析表明，多样性对多功能性有正向影响，且在抑制区这种影响更强35。
- 物种与功能的关系：在控制区，不同物种与各功能的关联不同，优势蚂蚁物种抑制后，许多物种与功能的关联程度发生显著变化。原本与功能负相关的物种，在抑制区与功能的关联增强，反之则减弱6。
在结论和讨论部分，研究表明功能冗余在一定程度上可缓冲优势昆虫物种衰退对群落多功能性能的影响，但未来生态系统多功能性的稳定可能更多依赖功能互补和种间竞争关系的改变。优势物种的存在可能抑制群落中其他物种的功能发挥，去除优势物种后，群落的多功能性能反而有所提升。这一发现挑战了传统观念，提示人们在研究昆虫数量下降问题时，不能仅关注物种数量变化，更要深入探究其对生态系统功能和服务的影响。该研究为理解生态系统如何应对生物多样性变化提供了重要依据，有助于制定更有效的生态保护策略，维护生态系统的稳定和功能。
