在森林生態係統中，鱗翅目幼蟲作為重要的植食性昆蟲類群，其多樣性不僅受植物的直接影響，同時作用於更高營養級的寄生性天敵。最近，必威精装版app西汉姆联 和中國科學院成都生物所研究所，聯合中國科學院植物研究所、德國哥廷根大學等多家研究單位，在BEF-China大型樹種多樣性實驗平台開展了一項為期4年的研究，揭示了樹種多樣性對鱗翅目幼蟲及其寄生蜂群落的調控機製。在為期4年的監測中，朱朝東組王明強博士（現已就職中國科學院成都生物研究所）通過振布法采集了8519頭鱗翅目幼蟲，經DNA條形碼鑒定共獲得747個分子操作分類單元（MOTUs）。其中尺蛾科（Geometridae）和裳蛾科（Erebidae）為優勢類群。通過對所有鱗翅目幼蟲進行飼養，總共獲取548頭寄生蜂（145個MOTUs，以繭蜂科Braconidae和姬蜂科Ichneumonidae為主）。

研究發現，寄生蜂的豐度與物種豐富度均與毛毛蟲的豐度和物種豐富度呈顯著正相關（圖1）。此外，寄生蜂物種豐富度還與寄主植物葉片鎂含量和單寧含量的群落加權均值（CWM）顯著正相關。寄生率在兩種模型中均受樹種豐富度顯著正向影響，而樹木功能多樣性僅在以毛毛蟲物種豐富度為預測變量的模型中表現出顯著負效應（圖1，圖2）。部分低多樣性樣地也出現了較高的毛毛蟲和寄生蜂多度與豐富度或寄生率，表明多營養級動態存在較大自然異質性，尤其在低樹種多樣性條件下寄生率波動更大。此外，葉片鈣含量的CWM與寄生率顯著負相關，而單寧含量的效應則始終較弱且不顯著。

另一方麵，研究揭示了有趣的矛盾現象：雖然樹木物種豐富度顯著提高了寄生率（寄生蜂寄生鱗翅目幼蟲比例），但樹木功能多樣性卻對寄生率產生負麵影響。這可能是因為高功能多樣性的植物群落導致鱗翅目幼蟲的宿主質量異質性增加，影響了寄生蜂的寄生效率。此外，研究還發現，鱗翅目幼蟲群落的個體數量與寄生率呈負相關，表明寄生率可能受到鱗翅目幼蟲密度製約的影響。寄生蜂與鱗翅目幼蟲在群落一致性之間表現出高度一致性，反映了寄生蜂對宿主的專一性依賴（圖3）。然而，樹木與寄生蜂之間的一致性較弱，進一步證明植物主要是通過調節鱗翅目幼蟲群落的數量、多樣性和組成，間接作用於寄生蜂群落。結構方程模型的結果支持這一多營養級作用路徑，揭示了樹種多樣性和功能性狀通過自下而上的機製影響寄生蜂群落結構與生態功能。

上述研究表明，在亞熱帶森林中，樹種豐富度在塑造多營養級相互作用和維係生態係統功能方麵發揮著關鍵作用。樹種多樣性不僅能提升寄生率這一重要的自上而下過程，還能推動從初級生產者到植食性昆蟲及其寄生蜂等多個營養級的協同變化。研究進一步揭示，植食性昆蟲群落是連接樹種多樣性與更高營養級（寄生蜂）的關鍵中介，其多樣性和豐度均正向影響寄生蜂群落結構。同時，樹木的功能性狀——如葉片鎂含量和單寧含量——也會通過改變寄主昆蟲的數量與質量，間接影響寄生蜂的多樣性。然而，樹木功能多樣性對寄生率的作用方向與樹種豐富度相反，可能因增加性狀差異而導致營養級間的“功能錯配”，削弱寄生效率。這些發現強調了不僅要維持物種豐富的樹種組合，還應關注功能性狀在營養級間的協調性，以在全球變化背景下保障多營養級聯係和生態係統的韌性。

該研究首次從多營養級角度闡明了樹木多樣性影響鱗翅目幼蟲-寄生蜂食物鏈的關鍵機製，強調了植物多樣性保護對維持森林昆蟲群落功能的重要性。研究指出，在森林保護實踐中，應特別關注對鱗翅目幼蟲具有重要支持作用的樹種，同時考慮樹種功能性狀的合理配置，以促進天敵昆蟲控害功能的發揮。研究結果對製定基於生物多樣性的森林害蟲管理策略具有重要指導價值。

上述研究結果以“Cascading effects of tree diversity loss on herbivore-parasitoid interactions”為題在Biological Conservation期刊在線發表。中國科學院成都生物所王明強副研究員為第一作者，碩士研究生張凱為共同第一作者。必威精装版app西汉姆联 朱朝東研究員和哥廷根大學Andreas Schuldt教授為論文通訊作者，共同構思了課題並指導了論文的寫作。朱朝東研究員團隊長期在江西新崗山致力的昆蟲和節肢動物多樣性監測工作仍在開展，後續有望從更多角度全麵揭示昆蟲多樣性的維持機製和動態變化機製。該研究得到了“BEF-China”亞熱帶森林植物多樣性實驗基地的工作人員的大力支持與幫助。同時，該工作得到了國家重點研發計劃（2022YFF0802300），科技部基礎資源調查專項（2023FY100203），國家自然科學基金青年基金（32100343），中國科學院先導B專項（XDB310304）和德國洪堡獎學金等項目的資助。

原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0006320725004550?dgcid=author

圖1 寄生蜂多度、寄生蜂物種豐富度、寄生率、植食者多度、植食者豐富度、功能性狀群落加權平均值（CWM）值與樹種豐富度的關係

圖2 樹種豐富度間接通過鱗翅目幼蟲和寄生蜂群落對寄生率的影響

圖3 Procrustes殘差與預測因子之間的關係