捕食者的减少驱动了热带森林中白蚁介导的木材分解过程的功能转变

《Global Change Biology》：Predator Loss Drives Functional Shifts in Termite-Mediated Wood Decomposition in Tropical Forests

　　白蚁作为热带森林木质分解和养分循环的关键物种，其种群空间格局及木屑消耗受捕食者影响显著。本研究在巴拿马通过对比有无北森蚤（Tamandua）捕食者环境的白蚁（Microcerotermes arboreus和Nasutitermes spp.）巢穴密度、巢高及木屑消耗率，发现无捕食者环境中白蚁巢穴密度增加23%，巢穴平均降低1.5米，木屑消耗量提升17%-34%。巢穴高度与树冠垂直高度呈非线性关系，表明巢穴位置受行为因素（如捕食风险规避）影响，而非单纯由树木结构决定。尽管木屑消耗量与巢穴密度呈非线性关系（消耗量在巢穴密度150-300个/公顷时达峰值），但白蚁种群扩张主要源于觅食活动增强而非物种更替。该研究揭示了脊椎动物捕食者缺失对分解者群落及碳通量等基础生态系统过程产生级联效应，证实了食物链在调控热带森林地下与地上过程中的关键作用。

　　

摘要

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白蚁在热带森林的木材分解和养分循环中起着关键作用，然而捕食者缺失对白蚁驱动过程的生态影响仍知之甚少。本研究探讨了北方Tamandua（一种专门捕食白蚁的动物）的缺失如何影响巴拿马地区的白蚁空间生态学行为及木材消耗情况。我们以树栖白蚁（Microcerotermes arboreus和属）为研究对象，比较了无捕食者和有捕食者环境下的种群密度、巢穴特征及木材消耗速率。研究发现，无捕食者区域的白蚁巢穴密度显著更高，巢穴高度更低，木材消耗量也更大。例如，巢穴高度与树冠高度呈非线性关系，表明巢穴位置受行为因素（可能包括捕食风险）的影响；而巢穴体积在不同环境间无显著差异，说明无论是否有捕食者，白蚁在巢穴建造上的投入是一致的。尽管M. arboreus是木材中最常见的白蚁种类，但其在两种环境中的定殖率相似，这表明无捕食者区域木材消耗量的增加并非由物种更替引起，而是由于觅食活动增强（可能与较高的种群密度有关）。木材消耗量与巢穴密度也存在非线性关系：在巢穴密度较低时消耗量增加，达到一定程度后开始下降。我们的研究结果表明，脊椎动物捕食者的缺失会通过分解者群落产生影响，进而改变木材分解和碳循环等基本生态系统过程。这项研究强调了营养相互作用在塑造热带森林地下和地上过程中的重要性，以及生物多样性丧失所带来的生态后果。

摘要

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白蚁对热带森林中的木材分解和养分循环至关重要。然而，捕食者缺失对白蚁驱动生态过程的长期影响尚不明确。本研究分析了北方Tamandua（一种专门捕食白蚁的动物）的缺失对巴拿马地区白蚁生态及木材消耗的影响。我们通过树栖白蚁（Microcerotermes arboreus和属）比较了有无捕食者环境下的种群密度、巢穴特征和木材消耗情况。结果发现，无捕食者区域的白蚁巢穴密度更高、巢穴高度更低、木材消耗量更大。巢穴高度与树冠高度呈非线性关系，表明巢穴位置受行为因素（如捕食风险）影响；而巢穴体积在不同环境间无显著差异，说明白蚁在巢穴建造上的投入稳定。尽管M. arboreus是木材中最常见的白蚁种类，但其定殖率在两种环境中的差异不大，说明木材消耗量的增加并非由于物种更替，而是由于觅食活动增强（可能与较高种群密度有关）。木材消耗量与巢穴密度呈非线性关系：在巢穴密度较低时消耗量增加，达到一定程度后下降。研究结果表明，脊椎动物捕食者的缺失会通过分解者群落产生影响，改变木材分解和碳循环等生态系统过程。这凸显了营养相互作用在热带森林生态过程中的关键作用，以及生物多样性丧失的生态后果。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。

数据可用性声明

本研究的数据可在Figshare上公开获取，链接为：10.6084/m9.figshare.30614822。

支持信息

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