卡拉麦里山自然保护区砾质荒漠植物-传粉者互作网络的春季动态
群落中开花植物与传粉者之间相互作用形成的互利共生网络,称为传粉网络。它作为一个动态实体,物种及其互作发生着时间变化。传粉网络动态的研究对理解群落构建过程及其生态系统稳定性维持机制具有重要意义。然而,目前关于荒漠植物群落传粉网络季节动态的研究较少。新疆卡拉麦里山有蹄类自然保护区是我国北方温带荒漠生态系统的典型代表,该区域具冬季寒冷漫长,春季来临晚,气温上升迅速,持续时间短等特点,导致绝大多数荒漠植物均集中在该季节迅速生长、开花来躲避酷暑,传粉昆虫种类多且活动频繁,形成的网络最为复杂,推测该区域传粉网络存在强烈的春季动态变化。为此,通过野外观测,以周为分析粒度,构建了6个春季内的周网络,从组成、连接以及结构水平上探讨该互作网络的春季动态。结果表明:(1)该砾质荒漠春季内环境温度持续升高了15.5℃。(2)该传粉网络的组成、连接和结构均表现出强烈的春季动态:开花植物及传粉者种类、传粉者相对多度、连接数、网络特化程度均呈先上升后下降趋势,其中4月下旬(第1周),开花植物和传粉者物种数仅为3种和9种,传粉者相对多度仅为0.028,连接数仅13条,网络特化程度仅为0.45。到5月下旬(第5周),开花植物和传粉者物种数分别增加至25种和58种,且传粉者物种数始终多于开花植物;传粉者相对多度上升至0.303,连接数多达157条,网络特化程度上升至0.65;而连接度、嵌套度、植物与传粉者生态位重叠程度则表现出相反趋势,其中4月下旬(第1周),连接度高达0.15,嵌套度高达-3.44,植物与传粉者生态位重叠程度分别高达0.325、0.473。到5月下旬(第5周),连接度下降至0.05,嵌套度下降至-30.35,植物与传粉者生态位重叠程度下降至0.115、0.114。开花植物相对多度、模块化程度整体则一直呈上升趋势,其中4月下旬(第1周),开花植物相对多度仅为0.002,模块化程度仅为0.16,5月底(第6周),开花植物相对多度上升至0.520,模块化程度上升至0.63。稳健性整体呈下降趋势,其中4月底(第2周)高达0.66,5月底(第6周)下降至0.15。网络各水平参数之间具有一定的相关性,如植物物种数与传粉者物种数、连接数、模块化、网络特化程度呈显著正相关,而与连接度、嵌套度、植物和传粉者生态位重叠程度呈显著负相关等。(3)偏最小二乘路径模型说明春季内温度的变化驱动了开花植物和传粉者物种发生改变(P0.05),可能引起两者之间的互作发生变化,从而引起网络连接迅速变化(连接数和连接度)(P0.001),进而导致网络结构(嵌套度、模块化程度、稳健性、植物与传粉者生态位重叠程度、网络特化程度)发生变化(P0.05),最终驱动互作网络在春季内发生明显的动态变化。研究结果表明,该砾质荒漠的环境气象因子与互作网络的组成、连接与结构均呈现出不同的动态变化,该互作网络表现出了很强的可塑性。这也可能是该砾质荒漠群落为应对恶劣环境所产生的适应机制之一,可为揭示北疆砾质荒漠传粉网络的动态及形成机制提供重要理论依据。
生态学报
2025年02期
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