农药介导的植物-传粉者网络临界相变
种群与进化
2023-03-16 v1
摘要
植物与传粉者之间的互利互作在生物多样性、生态系统稳定性以及作物生产中都起着至关重要的作用。尽管意义重大，过去几十年间全球范围内传粉者数量骤降的事件却屡见不鲜。在人为变化的当下，化学农药的过度使用是对传粉过程最重要的威胁之一。农药施用于植物以促进其生长，通过杀灭有害害虫，而传粉者则从交互的植物中直接通过花蜜和花粉累积有毒农药。这对传粉者生长及互利关系产生显著的不利影响，进而可能导致群落突然崩溃；然而，在化学农药依赖度 alarming 上升的背景下，预测此类群落动态的命运仍不明朗。我们建立了多物种互利群落中农药影响的数学模型，并利用全球采样的 105 个真实植物-传粉者网络以及模拟网络，评估其对植物-传粉者互利网络的有害效应。结果表明，群落的持续存在受农药水平强烈影响，且农药可能导致灾难性且不可逆的群落崩溃。此外，物种丰富、嵌套度高、连接度与模块化低的群落具有更强的在农药影响下维持功能的能力。我们最终提出了一种现实干预策略，即对群落中某一目标植物的农药水平进行管理。我们表明该干预策略可显著延迟群落崩溃。总体而言，我们的研究可视为理解化学农药对植物-传粉者互利群落影响的首个尝试。
引用
@article{arxiv.2303.08495,
title = {Pesticide Mediated Critical Transition in Plant-Pollinator Networks},
author = {Arnab Chattopadhyay and Amit Samadder and Sabyasachi Bhattacharya},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.08495},
year = {2023}
}