《Nature | 捕食者集群死亡事件通过营养解耦重构食物网》

  • 来源专题:战略生物资源
  • 编译者: 李康音
  • 发布时间:2024-01-22
  • 2024年1月17日,阿肯色大学等机构的研究人员在Nature上发表了题为Predator mass mortality events restructure food webs through trophic decoupling的文章。

    捕食者在构建生态系统方面发挥着关键作用。然而,捕食者数量减小在全球范围内正在加速,捕食者大规模死亡事件(MME)——快速大规模死亡——现在是人类世时代的象征。由于其罕见且不可预测的性质,我们对MME如何立即影响生态系统缺乏了解。过去的捕食者清除研究可能不足以理解MME的生态后果,因为在自然界中,死去的捕食者会就地分解并产生资源脉冲,这可能会通过暂时提高生产力来改变随之而来的生态系统动态。

    该研究通过实验在三营养淡水湖食物网中诱导MME,并报告了与捕食者减少或资源脉冲不同的生态动态,但这可以从理论中预测。MME导致了多样化的消费者和生产者社区的扩散,这是由于自上而下的捕食者控制减弱和捕食者分解导致的自下而上效应增强。与单纯的捕食者清除相比,MME后初级生产的增加抑制了消费者社区的反应。因此,MMEs产生的生物量动力学与未受干扰系统的生物量动力学最相似,表明它们可能是自然界中的隐秘扰动。这些生物量动态导致了营养脱钩,捕食者对初级生产者的间接有益作用丧失了,后来成为直接的自下而上效应,在集约化食草动物中刺激初级生产。这些结果揭示了MMEs的生态特征,并证明了预测随着全球变化加剧而产生的新型生态动态的可行性。

相关报告
  • 《海洋食物网中汞的生物放大作用》

    • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者:mall
    • 发布时间:2017-05-17
    • 本研究借助预测工具和东北楚科奇海(NECS)的大型新数据集,确定了汞的生物放大作用在北极地区的区域差异和后续的潜在变化。 研究发现,在NECS食物网底端,浮游植物(20-µm目数)中总汞(THg)的浓度范围为干重4~42 ng/g,一定程度上根据藻类生物量和水温的不同而变化。尽管浮游动物的THG浓度(150-µm目数)与浮游植物相比无明显差异,但浮游动物中的毫米汞柱(MMHg)观测量(4.3±0.7ng/g)是浮游植物(<1.5ng/g)中的3倍。随营养水平(TL)的增加,汞浓度提高了大约150倍,% MMHg从浮游植物观测量的<10%上升到浮游动物的肌肉组织中的>85%(279 ng/g,TL 4.5)。在浮游植物和10余种浮游动物的肌肉组织中,MMHg的营养放大斜率(TMS)(log10 [MMHg] = m(δ15N)+ b;其中m= TMS)为0.23±0.02(SE)。 NECS与加拿大北极东部其他三项研究(平均TMS = 0.24±0.02)之间无统计学差异。然而,NECS生物群中MMHg的所有数据均低于整合四项研究的最佳拟合线值。 ANCOVA的研究结果表明,统计学差异(p = 0.001)截距值(b),并非TMS,最好地解释了对于同一物种,NECS(b = -1.85)的生物群中MMHg浓度比来自加拿大北极东部(b = -1.29)高 2倍。北极地区MMHg生物累积的后续变化可能会通过改变TMS和截距两者中的一种或全部来影响其生物放大作用。截距更有可能与溶解汞的产率和浓度有关,而TMS可能会由于产率和食物供应量的波动而对不断变化的增长率作出反应。在任一种情况下,截距或TMS的微小变化与可预测的顶端捕食者MMHg浓度的骤增或骤减变化情况相一致。 (傅圆圆 编译)
  • 《Nature丨顶级捕食者的恢复减轻了沿海生态系统的地貌衰退》

    • 来源专题:战略生物资源
    • 编译者:李康音
    • 发布时间:2024-02-03
    • 2024 年 1 月31日,索诺马州立大学等机构的研究人员在Nature杂志上发表了题为Top-predator recovery abates geomorphic decline of a coastal ecosystem的文章。 顶级捕食者的恢复被认为对植被生态系统及其地貌产生级联效应,但这方面相关的的证据仍然存在激烈的争论。 该研究结合观测和实验数据,揭示了美国河口海獭的重新定殖会产生营养级联,促进沿海湿地植物生物量并抑制沼泽边缘的侵蚀——否则这一过程会导致栖息地和生态系统服务的严重丧失。几十年来对Elkhorn Slough河口的监测表明,该系统采用自上而下的控制,因为尽管系统中的物理压力不断增加(即养分负荷、海平面上升和潮汐冲刷),但盐沼边缘的侵蚀通常随着海獭数量的增加而减缓。 在五条沼泽小溪中进行的捕食者排除实验表明,海獭抑制了穴居蟹的丰度,这是一种自上而下的效应,层层叠叠,既增加了沼泽边缘强度,又减少了沼泽侵蚀。比较海獭定殖前后沼泽小溪的多溪调查证实了基石海獭、穴居蟹和沼泽小溪之间存在相互作用,证明了捕食者控制生态系统边缘过程的空间普遍性:在海獭再定殖水平高的小溪中,穴居蟹的密度和边缘侵蚀明显下降。这些结果表明,营养级降级可能是导致沿海湿地丧失的一个重要但被低估的原因,并表明恢复顶级捕食者有助于重建地貌稳定性。