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农业集约化是全球农田鸟类和昆虫种群数量下降的主要原因。尽管预计这些下降会通过密度制约的级联效应扰乱营养级间相互作用,但除作物害虫防治领域之外,涉及三个以上营养级的相关实例仍鲜有记录。本文量化了涉及三个营养级的此类级联效应:濒危的空中食虫鸟类——树燕(*Tachycineta bicolor*),其繁殖成功率随农业集约化程度增加而下降;寄生于树燕雏鸟的原蝇属鸟虱蝇(双翅目:丽蝇科);以及取食燕巢内鸟虱蝇蛹的纳氏小蜂属寄生蜂(膜翅目:金小蜂科)。农业集约化可能通过多种途径直接影响这些生物,例如农药使用产生的毒理学效应;也可能通过密度制约的营养级间相互作用间接影响它们,而这些影响可能彼此加剧或抵消。我们在因果推断框架下运用贝叶斯模型,量化雏鸟宿主密度、气象条件和农业景观背景如何影响纳氏小蜂对原蝇属蛹的寄生,并估计原蝇属的羽化成功率。分析基于3,340个原蝇属蛹,这些蛹采自248个树燕巢,采样时间跨度为16年(2004—2019年),覆盖加拿大魁北克省南部一个面积为10,200 km²的农业集约化梯度。模型预测表明,原蝇属的羽化概率随雏鸟宿主可获得性的增加(即雏鸟日数增加)而急剧上升。在巢这一层面,纳氏小蜂寄生发生率随原蝇属宿主可获得性的增加而上升;然而,在个体层面,巢内受寄生的原蝇属蛹比例却下降,从而产生稀释效应。尽管巢内原蝇属丰度随农业集约化程度增加而下降,但其羽化概率在农业高度集约化景观中达到峰值。这一上升与纳氏小蜂寄生率降低相关,表明农业集约化通过间接减弱寄生蜂对原蝇属宿主种群的控制压力而发挥了缓解作用。我们的结果凸显了农业集约化如何通过同时降低宿主可获得性并削弱寄生蜂的自上而下控制,塑造多营养级相互作用及生活史特征(羽化成功率和寄生率)。
农业集约化是全球农田鸟类和昆虫种群数量下降的主要原因。尽管预计这些下降会通过密度制约的级联效应扰乱营养级间相互作用,但除作物害虫防治领域之外,涉及三个以上营养级的相关实例仍鲜有记录。本文量化了涉及三个营养级的此类级联效应:濒危的空中食虫鸟类——树燕(*Tachycineta bicolor*),其繁殖成功率随农业集约化程度增加而下降;寄生于树燕雏鸟的原蝇属鸟虱蝇(双翅目:丽蝇科);以及取食燕巢内鸟虱蝇蛹的纳氏小蜂属寄生蜂(膜翅目:金小蜂科)。农业集约化可能通过多种途径直接影响这些生物,例如农药使用产生的毒理学效应;也可能通过密度制约的营养级间相互作用间接影响它们,而这些影响可能彼此加剧或抵消。我们在因果推断框架下运用贝叶斯模型,量化雏鸟宿主密度、气象条件和农业景观背景如何影响纳氏小蜂对原蝇属蛹的寄生,并估计原蝇属的羽化成功率。分析基于3,340个原蝇属蛹,这些蛹采自248个树燕巢,采样时间跨度为16年(2004—2019年),覆盖加拿大魁北克省南部一个面积为10,200 km²的农业集约化梯度。模型预测表明,原蝇属的羽化概率随雏鸟宿主可获得性的增加(即雏鸟日数增加)而急剧上升。在巢这一层面,纳氏小蜂寄生发生率随原蝇属宿主可获得性的增加而上升;然而,在个体层面,巢内受寄生的原蝇属蛹比例却下降,从而产生稀释效应。尽管巢内原蝇属丰度随农业集约化程度增加而下降,但其羽化概率在农业高度集约化景观中达到峰值。这一上升与纳氏小蜂寄生率降低相关,表明农业集约化通过间接减弱寄生蜂对原蝇属宿主种群的控制压力而发挥了缓解作用。我们的结果凸显了农业集约化如何通过同时降低宿主可获得性并削弱寄生蜂的自上而下控制,塑造多营养级相互作用及生活史特征(羽化成功率和寄生率)。
作者声明不存在利益冲突。
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关键词:农业集约化 · 多营养级相互作用 · 密度制约 · 寄生蜂 · 营养级级联效应 · 鸟类—昆虫生态关系
原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.06.757064v1?rss=1