日间与夜间相互作用的时间整合增强了植物-传粉者网络的稳定性

《Conservation Biology》：Temporal integration of diurnal and nocturnal interactions enhances the robustness of plant–pollinator networks

　　

摘要

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全球传粉者数量的下降要求我们全面了解维持植物-传粉者网络稳定性的机制。然而，生态网络研究历来偏向于研究昼行性物种，忽视了夜间互动对整体稳定性的影响。为填补这一空白，我们汇编了包含23个多层传粉网络的大量数据集，将这些网络建模为两个时间层：昼间层和夜间层，通过全球共有的植物物种将它们联系起来。研究发现这两层之间存在不对称性：昼间层物种更丰富，核心物种之间的互动占比更高；而夜间层则主要由边缘传粉者和互动组成。关键的是，当将这两层整合到一个完整的昼夜网络中时，会产生新的特性，包括更高的相对嵌套性和对传粉者灭绝的更强抵抗力（在随机灭绝情况下，昼夜网络的平均鲁棒性分别为72.6%/47.4% [对比昼间层的68.6%/44.9% 和夜间层的62.3%/44.0%]；根据PageRank多样性去除物种后，相应数值提升至88.8%/68.4% [对比昼间层的83.4%/63.2% 和夜间层的77.4%/58.7%]；再根据度多样性去除物种后，数值进一步提高至87.3%/68.7% [对比昼间层的82.5%/63.3% 和夜间层的75.2%/58.9%]）。这一现象基于时间连续性的结构：具有共同昼夜活动模式的植物作为核心节点，展现出高度的多样性但模块适应性较低，从而在整个24小时周期内稳定了整个生态系统。此外，网络的鲁棒性主要取决于连通性，而多层模块性反而产生了显著的负面影响，表明强烈的隔离会限制模块间的关键补偿动态。我们的研究结果表明，整合昼间和夜间互动是决定传粉网络鲁棒性的关键因素。因此，保护策略必须采取全面的24小时视角，优先保护核心的昼行性植物，以维护生态系统在人类活动压力下的韧性。

摘要

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昼夜互动的时间整合增强了植物-传粉者网络的稳定性

总结

全球传粉者数量的减少促使我们深入研究维持植物-传粉者网络稳定性的机制。然而，生态网络研究长期以来主要关注昼行性物种，忽略了夜间互动的影响。为弥补这一不足，我们收集了23个多层传粉网络的数据，将它们分为昼间和夜间两个时间层，并通过全球共有的植物物种进行连接。研究发现这两层之间存在不对称性：昼间层物种更多，核心物种间的互动占比更高；而夜间层则以边缘传粉者和互动为主。更重要的是，当这两层整合到完整的昼夜网络中时，出现了新的特性，如更高的相对嵌套性和对传粉者灭绝的更强抵抗力（在随机灭绝情况下，昼夜网络的平均鲁棒性分别为72.6%/47.4% [对比昼间层的68.6%/44.9% 和夜间层的62.3%/44.0%]；根据PageRank多样性去除物种后，相应数值提升至88.8%/68.4% [对比昼间层的83.4%/63.2% 和夜间层的77.4%/58.7%]；根据度多样性去除物种后，数值进一步提升至87.3%/68.7% [对比昼间层的82.5%/63.3% 和夜间层的75.2%/58.9%]）。这种差异源于时间连续性的结构：具有共同昼夜活动模式的植物作为核心节点，具有高度的多样性但模块适应性较低，从而在24小时内稳定了生态系统。此外，网络的鲁棒性主要取决于连通性，而多层模块性却产生了显著的负面影响，表明强烈的隔离会限制模块间的关键补偿机制。我们的研究结果表明，整合昼夜互动是提高传粉网络鲁棒性的关键因素。因此，保护策略应采取全面的24小时视角，优先保护核心的昼行性植物，以增强生态系统在人类活动压力下的韧性。