《Journal of Applied Ecology》:Urban rendezvous: Spatiotemporal overlap is more important than abundance and trait matching for urban plant–pollinator interactions
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本研究通过路径分析揭示了热带大都市中植物-传粉者相互作用的关键驱动机制:时空重叠(spatiotemporal overlap)是首要驱动因素,其次为中性过程(neutrality,即物种丰度),而性状匹配(trait matching)影响最小。研究强调了在城市化背景下,通过规划全年开花的多样化植物群落以促进物种共现,对维持传粉网络功能的重要性。季节性差异(旱季中性过程主导,雨季时空重叠主导)为城市生态管理提供了关键时间维度见解。
引言
理解人类改造生境中物种相互作用的构建机制是现代生态学的核心挑战。物种丰度、时空分布和性状匹配等驱动因素通过影响相互作用频率来构建生态网络。本研究以热带大都市贝洛奥里藏特为研究区,重点探究三种生态驱动因子——时空重叠(物种在站点内和站点间的物候重叠)、相互作用中性(物种丰度)和性状匹配(形态性状相容性)对城市植物-传粉者相互作用的相对重要性。
材料与方法
在12个城市化程度不同的景观点(不透水表面比例16.38%-83.80%)进行传粉相互作用采样,覆盖干湿两季。通过标准化路径分析(path analysis)评估各驱动因子对相互作用频率的直接和间接效应,并分析季节性和传粉类群(蜜蜂、蝴蝶)的特异性。
结果
共记录780对相互作用,涉及204种传粉者和173种植物。总体路径分析显示模型拟合良好(CFI=0.994,RMSEA=0.065)。时空重叠是相互作用频率的首要驱动因子(标准化系数最高),其次为中性过程,性状匹配影响最小且呈负效应。中性过程与时空重叠正相关,与性状匹配负相关,表明丰度越高,性状匹配作用越弱。季节性分析显示旱季中性过程主导,雨季时空重叠主导;而蜜蜂和蝴蝶的相互作用均以时空重叠为最主要驱动因子。
讨论
城市环境中的通用性相互作用结构反映在其形成机制上:时空重叠作为基础生态过滤器限定可能发生的相互作用对,中性过程则调节这些相互作用的频率。旱季资源稀缺促使传粉者依赖高丰度资源,强化了中性过程;雨季资源丰富则凸显物候同步的重要性。性状匹配的弱影响揭示了城市群落功能多样性的匮乏,可通过引入多样化花部形态、交错花期的植物来提升功能互补性。
实践应用
建议城市规划中优先考虑:1)选择花期覆盖全年的多样化植物物种;2)通过生态廊道、社区花园等提升景观连通性;3)增加特化植物比例以促进性状匹配驱动的专业化相互作用。这些措施有助于抵消通用种优势,增强城市传粉网络的功能鲁棒性。