亚热带森林中脊椎动物食虫者与肉食性节肢动物的营养级联效应：功能冗余与集团内捕食的作用

本研究通过野外控制实验，探讨了鸟类/蝙蝠与蜘蛛在亚热带常绿林中对Machilus thunbergii及其植食性昆虫的协同调控作用。研究发现两类捕食者通过功能冗余显著降低叶片咀嚼损害，且脊椎动物的集团内捕食（IGP）未削弱营养级联效应，为多捕食者系统的生态稳定性提供了新证据。

　　

在复杂的陆地生态系统中，捕食者如何通过营养级联调控植食者与植物的关系一直是生态学研究的核心问题。亚热带常绿林作为生物多样性热点区域，其"食虫动物-植食者-植物"的三级相互作用机制尚未充分阐明。台湾师范大学与国立东华大学的研究团队以红楠（Machilus thunbergii）为研究对象，通过创新的四处理组野外实验，揭示了脊椎动物（鸟类/蝙蝠）与节肢动物（蜘蛛）在维持生态系统功能中的互补作用，相关成果发表在《Oecologia》期刊。

研究采用因子设计控制实验，设置对照（无排除）、鸟类/蝙蝠排除、蜘蛛移除及双重排除四组处理，对40棵红楠进行为期5个月的监测。关键技术包括：（1）标准化网罩排除脊椎动物；（2）周期性人工清除蜘蛛；（3）声学记录确定捕食者群落；（4）叶片标记与数字化损伤量化；（5）节肢动物群落组成分析。

研究结果部分：

1. 蜘蛛的集团内捕食：鸟类/蝙蝠排除组蜘蛛丰度比对照组高34%，证实脊椎动物对蜘蛛的IGP效应，但该作用未显著改变营养级联强度。
2. 叶片咀嚼损害的调控：双重排除组叶片损害显著高于对照组（P=0.037），而单一排除组与对照组无差异，表明两类捕食者在抑制咀嚼性植食者（鳞翅目幼虫）方面存在功能冗余。
3. 汁液吸食者的非敏感性：捕食处理对优势汁液吸食者（Aulacaspis spp.）及其损害均无显著影响，揭示营养级联效应的猎物特异性。
4. 群落组成变化：双重排除显著改变植食者群落结构（ANOSIM R=0.16），但IGP存在与否（对照vs鸟类/蝙蝠排除）未引发生物量再分配。

结论与讨论指出，这是首项在亚热带森林中同步操纵脊椎动物与节肢动物捕食者的研究。主要发现包括：（1）脊椎动物与蜘蛛通过不同机制（直接捕食与非消耗性效应）协同抑制植食者；（2）34%的蜘蛛IGP率未削弱营养级联，支持"IGP不必然弱化生态系统功能"的理论；（3）汁液吸食者的低敏感性暗示未来研究需关注非咀嚼式植食的调控机制。该研究为预测气候变化下捕食者丧失的生态后果提供了关键参数，并证实多捕食者系统的功能补偿能力对维持亚热带森林稳定性具有重要意义。