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全球变化对食物网结构影响机制的研究进展
王晴晴, 高燕, 王嵘
植物生态学报    2021, 45 (10): 1064-1074.   DOI: 10.17521/cjpe.2020.0061
摘要   (893 HTML31 PDF(pc) (1157KB)(736)  

食物网主要依靠基于不同营养级间物种互作形成的上行与下行调控维持其结构。全球变化能够改变种间关系, 威胁生物多样性的维持, 然而目前对全球变化改变食物网结构的机制仍处于探索阶段。近年来通过大时空格局与多营养级食物网研究, 发现全球变化的作用机制主要可归结为3种: 物候错配、关键种丧失与生物入侵。该文聚焦于这3种机制, 综述各种机制造成的食物网结构变化并探讨相关的进化与生态驱动因素。三种干扰机制均通过改变原有种间关系, 影响食物网调控, 改变食物网结构。不同的是, 物候错配造成的种间关系变化是由于不同物种的物候对全球变化产生非同步响应所致; 关键种丧失则使营养级间取食/捕食关系发生变化甚至缺失; 而入侵物种通过竞争排除同营养级物种改变种间关系。最后, 该文提出食物网结构变化的实质是物种是否能够适应快速变化的生态环境, 并据此展望未来研究方向。随着全球变化影响日益加剧, 急需继续深入探索导致全球变化下食物网结构改变的机制, 为制定合理的生物多样性保护与生态修复规划提供重要理论支撑。



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图2 外来物种入侵影响食物网结构示意图。黑色箭头表示营养级关系; 红色箭头表示消费者取食力度或捕食者捕食强度增强。入侵捕食者在竞争排除同营养级中乡土种的同时由于其捕食偏好改变消费者表观竞争格局并影响低营养级; 入侵消费者通过竞争减少消费者物种数对生产者产生较大的取食压力, 同时阻断顶级捕食者的食物来源, 进而破坏食物网的上行和下行调控, 改变食物网结构; 在缺乏消费者取食的情况下, 入侵生产者通过竞争排除其他生产者并阻断能量流动, 导致消费者与捕食者灭绝, 引发整个食物网的崩溃。
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