低温降低生物防治捕食者的种内捕食:对生态系统与生物防治的重要启示

【字体: 时间:2025年05月09日 来源:Food Webs 1.8

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  在生态系统中,捕食者作用关键,但温度变化对捕食行为影响复杂,种内捕食(IGP)研究也存在不足。研究人员以狼蛛(Hogna baltimoriana)和瓢虫(Hippodamia convergens)幼虫为对象,发现低温会降低狼蛛捕食瓢虫幼虫的可能性和空间清除率。该研究对生物防治有重要意义。

  在大自然的生态舞台上,捕食者与猎物之间的互动就像一场永不停歇的 “战争游戏”,时刻影响着生态系统的稳定与平衡。通才捕食者(Generalist predators)能捕食多种猎物,在生态系统中扮演着重要角色。然而,以往的捕食研究却常常 “偏心”,只关注捕食者最常捕食的猎物,那些不太常见的猎物就被冷落了,相关研究少之又少。
与此同时,全球气候变化的大背景下,气温变得越来越 “任性”。大家都知道气温升高会对生物有影响,可气温降低时,捕食者的觅食行为会发生什么变化呢?这个问题一直没有得到足够的关注。在农业生态系统里,狼蛛(Hogna baltimoriana)和瓢虫(Hippodamia convergens)都是常见的生物防治捕食者,它们能捕食害虫,守护庄稼。但它们之间也可能存在种内捕食(Intraguild predation,IGP),即狼蛛可能会捕食瓢虫幼虫,可奇怪的是,在野外狼蛛的食谱里,瓢虫并不常见。这背后到底隐藏着什么秘密呢?为了解开这些谜团,来自国外研究机构的研究人员开展了一项有趣的研究,相关成果发表在《Food Webs》上。

研究人员主要运用了以下关键技术方法:首先,他们在美国内布拉斯加州奥加拉拉附近的雪松点生物站(Cedar Point Biological Station)收集狼蛛样本。然后,通过设置不同温度条件的实验,利用 Lambert W 版本的 Rogers 随机捕食者方程(Rogers random predator equation)来分析狼蛛对瓢虫幼虫的捕食情况,以此研究二者之间的捕食关系以及温度的影响。

研究人员围绕多个方面展开研究,得到了一系列重要结果:

  • 研究狼蛛对瓢虫幼虫的种内捕食情况:通过实验,研究人员发现狼蛛(H. baltimoriana)确实存在对瓢虫(H. convergens)幼虫的种内捕食现象,即使在寒冷的温度条件下,这种捕食行为依然会发生。
  • 探究低温对功能反应的影响:研究人员重点研究了不同温度对狼蛛捕食瓢虫幼虫功能反应的影响。结果发现,温度对狼蛛的空间清除率(space clearance rate)有显著影响。在较低温度下,狼蛛的空间清除率降低,这意味着狼蛛在低温环境中寻找猎物的效率变低了。而且,随着温度降低,狼蛛捕食瓢虫幼虫的可能性也随之降低。
  • 分析温度和猎物密度对种内捕食的影响:研究还发现,猎物密度也会影响狼蛛的捕食行为。在较低的幼虫密度下,狼蛛的觅食率会下降,这进一步表明低温和低猎物密度都会抑制狼蛛对瓢虫幼虫的捕食。

综合研究结果,研究人员得出结论:温度是影响捕食者 - 猎物相互作用的重要因素。不过,与人们通常认为的不同,较低的温度对捕食者是否捕食猎物的影响,可能比其对捕食者捕食猎物数量的影响更大。但目前还不清楚这种现象是普遍存在于各类猎物中,还是仅针对那些不太常被捕食或存在种内捕食关系的猎物。

这项研究意义重大。在生物防治方面,它为选择合适的生物防治捕食者提供了重要参考。以往在引入捕食者进行生物防治时,人们往往忽略了温度和猎物种类的影响。现在知道了低温会影响捕食者的捕食行为,在实际应用中,就可以根据不同季节的温度变化,更科学地选择和投放生物防治捕食者,提高生物防治的效果。从生态系统角度来看,该研究让人们对捕食者 - 猎物相互作用有了更深入的理解,为进一步研究生态系统在气候变化下的响应机制奠定了基础。 总之,这项研究为生物防治和生态系统研究开辟了新的视角,让人们在应对气候变化和保护生态平衡方面有了更多的思考方向。

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