气候变化导致的云雀和蝗虫之间的物候节律不匹配，通过食物链级联效应破坏了草原生态系统

《Communications Biology》：Phenological mismatches between larks and grasshoppers induced by climate change degrade a grassland ecosystem through trophic cascades

　　

摘要

全球气候变化导致了自然生态系统中鸟类与昆虫之间的物候不匹配现象。然而，这些变化对生态系统的影响仍知之甚少。本研究探讨了气候变化引发的鸟类与昆虫物候不匹配是否通过食物链级联效应破坏草原生态系统。我们在中国内蒙古的一个草原自然保护区对云雀（Alaudidae）和蝗虫（Acrididae）进行了为期十年的（2014–2024年）物候调查。研究发现，该保护区内云雀与蝗虫之间存在显著的物候差异，其中4月的平均气温是影响这种差异程度的关键因素。物候不匹配指数（衡量云雀孵化期与蝗虫若虫发育期之间的时间差）在解释保护区内的净初级生产力（NPP）变化方面比气候因素更具解释力。随着物候不匹配程度的增加，年净初级生产力呈下降趋势。此外，我们还进行了为期三年的鸟类排除实验，以确定物候不匹配与植被生产力之间的食物链级联机制。实验结果表明，由于云雀捕食行为的缺失，蝗虫数量显著增加，导致植物物种多样性下降、土壤退化以及植物地上生物量减少。我们的研究结果表明，气候变化引发的鸟类与昆虫物候不匹配确实可以通过食物链级联效应破坏生态系统。