四种新热带地区白蚁物种的饮食组成与营养生态位

《Pedobiologia》：Diet Composition and Trophic Niches of Four Neotropical Termite Species

　　

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  肠道内容分析揭示了共存的白蚁物种之间的营养分异
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  不同白蚁物种在腐殖化梯度上的生态位宽度存在差异
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  功能分化有助于资源分配和共存
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  新热带地区的白蚁对土壤有机质的分解具有互补作用

引言

白蚁是参与热带和亚热带生态系统中植物有机质分解的最重要的无脊椎动物群体之一，在这些系统中它们可以达到很高的密度和生物量（Bignell和Eggleton, 2000; Brune, 2014; Jouquet等, 2011; Wood和Sands, 1978）。通过它们的取食、挖掘和建造活动，白蚁改变了土壤的物理和化学性质，影响了养分的再分布，并影响了其他生物的资源可用性。因此，它们被广泛认为是土壤生态系统的工程师（Jones等, 2005; Jouquet等, 2006; Jones和Eggleton, 2010; Bignell等, 2010）。在其他分解者难以降解木质纤维素材料的环境中，白蚁的生态作用尤为显著，使其成为生态系统功能和稳定的关键驱动因素（Wood, 1978; Eggleton, 2000; Brune和Dietrich, 2015; Griffiths等, 2019）。

在白蚁科（Termitidae）内部，营养多样性非常丰富，包括以相对新鲜的木材、落叶层、草本残余物、高度转化的腐殖质或富含有机物的矿物质土壤为食的物种（Wood和Sands, 1978; Donovan等, 2001; Eggleton和Tayasu, 2001; Bignell等, 2010）。这种营养多样性沿着腐殖化梯度分布，其中食物资源在营养价值以及空间和时间可用性上存在差异（Donovan等, 2001; Tayasu等, 1997; Brune, 2014）。然而，研究食碎屑的白蚁的饮食存在重大的方法学挑战。摄入的物质通常已经高度降解，并与矿物质颗粒混合，使得通过直接观察或传统的饲喂实验难以识别（Bignell, 2000; Eggleton等, 1996; Donovan等, 2001; Brune, 2011; Janei等, 2020）。

在这种背景下，对肠道内容物的显微分析成为研究白蚁饮食习惯的关键工具，特别是对于那些以高度转化的资源为食的物种（Donovan等, 2001; Eggleton和Tayasu, 2001; Lima和Costa-Leonardo, 2017; Janei等, 2020）。这种方法能够根据消化道中的物质确定主要的饮食成分，即使原始底物已经经过微生物和消化作用的广泛处理（Bignell等, 2010; Brune, 2014; Tayasu等, 1997）。重要的是，肠道内容物分析通过整合与饮食、形态和栖息地使用相关的功能信息，有效地将物种定位在腐殖化梯度上（Donovan等, 2001; Eggleton等, 2002; Bignell和Eggleton, 2000; Janei等, 2020）。基于此，Donovan等（2001）提出了将白蚁分为四类（I–IV），这一分类被广泛用于解释白蚁科的营养和功能生态学（Bignell等, 2011; Brune和Dietrich, 2015; Eggleton, 2011）。

最近的研究，如Jainei等（2020）的研究，通过将肠道内容物分析与实验室条件下的饲喂和生存实验相结合，进一步强调了肠道内容物分析的重要性。这些研究表明，白蚁的实际饮食可能与仅从可用底物推断出的饮食有所不同，突显了肠道内容数据在解释实际饮食偏好和资源利用能力方面提供的补充和关键信息（Brune, 2014; Eggleton和Tayasu, 2001; Bignell等, 2011; Janei等, 2020）。然而，大多数现有研究都是在受控条件下进行的，或者只关注了少数经济上重要的物种（Eggleton等, 1996; Donovan等, 2001; Lima和Costa-Leonardo, 2017）。这限制了将结果推广到自然种群，并强调了在对研究不足的环境中进行基于野外研究的需求。

在新热带地区，特别是在阿根廷，尽管许多白蚁科物种的多样性高且分布广泛，但关于白蚁饮食和饮食习惯的研究仍然很少（Constantino, 2002; Torales等, 2005, 2008, 2009, 2012; Cuezzo, 2005; Cancello等, 2014; Bourguignon等, 2016; Krishna等, 2013）。一些物种如Amitermes amifer、Neocapritermes opacus、Microcerotermes strunckii和Termes riograndensis在阿根廷东北部很常见，但它们的营养生态学和在腐殖化梯度上的功能位置仍记录不足。虽然本研究中研究的三个属（Termes、Microcerotermes和Amitermes）之前已被归类到Donovan等（2001）提出的进食组中，但它们的物种所占据的营养生态位宽度以及在自然条件下有机资源使用的变异程度和重叠情况仍然知之甚少。

因此，本研究的目的是分析和比较Amitermes amifer、Neocapritermes opacus、Microcerotermes strunckii和Termes riograndensis工蚁的肠道内容物，以评估这些物种在腐殖化梯度上占据的营养生态位宽度，讨论它们在阿根廷东北部亚热带生态系统中的功能定位，并提供新的见解。

章节片段

研究区域

本研究在阿根廷东北部进行，该地区的气候根据K?ppen分类属于亚热带湿润型（Cfa），全年温度较高，降水量分布均匀（Kottek等, 2006）。这一地区支持大量白蚁的生存和多样性，几种物种在不同生境中频繁出现且分布广泛。本研究旨在表征四种白蚁的饮食习惯和功能位置

肠道内容物的总体组成

对四种白蚁的肠道内容物分析显示，不同饮食成分的相对贡献和变异性存在差异。总体而言，分解的植物材料（MD）是所有物种的主要成分，尽管其相对贡献和种内变异性有所不同。结构植物成分（FV）和单独的植物细胞（CV）也以不同的比例存在。未鉴定的物质（NI）在不同物种间的出现频率不一，而真菌（FU）

讨论

四种白蚁的肠道内容物显示了一种以分解的植物材料（MD）为主的共同饮食模式，同时其他饮食成分的相对贡献和变异性存在物种间差异。MD在所有物种中的主导地位表明它们普遍依赖于高度分解的植物来源的资源，将所研究的物种置于白蚁营养梯度中的食碎屑部分（Donovan等, 2001）。

未引用参考文献

(Eggleton等, 1998, Eggleton等, 1999, Wood, 1988)

CRediT作者贡献声明

Darío D. Larrea：撰写——审稿与编辑，撰写——初稿，可视化，软件，项目管理，形式分析，概念化。Ivana L. Araujo：撰写——初稿，项目管理，方法学，调查，概念化。Juan M. Coronel：项目管理。Clara Etcheverry：概念化。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能会影响本文工作的竞争性财务利益或个人关系。

致谢

Ivana Araujo获得了CONICET的博士学位奖学金。Dario Larrea是CONICET的终身研究员。这项工作得到了秘鲁国家科学技术秘书处（项目编号：24F004. RES-2025-287-CS#UNNE）的支持。

补充材料

补充材料包括四块光盘（每种研究物种一块），其中包含了肠道内容物中识别出的食物成分的代表性显微照片。本研究分析的所有照片集可应要求提供。

Ivana L. Araujo|Clara Etcheverry|Juan M. Coronel|Darío D. Larrea