全球变暖正以多种方式影响着陆生昆虫。为了应对日益频繁的极端高温,它们要么减少活动,要么在更合适的微栖息地寻求庇护。由德国综合生物多样性研究中心(iDiv)和耶拿弗里德里希席勒大学的研究人员领导的一项新研究表明:这些微栖息地越多样化,对昆虫就越好。他们的研究发表在《全球变化生物学》杂志上,他们开发了一种精确跟踪昆虫运动和活动的新方法。
人为的全球变暖对我们生活的世界有着深远的影响。其中一些变化可能不太明显,并且经常在很长一段时间内被忽视。例如,气候变暖也影响到陆生昆虫,如甲虫、蚂蚁和蝴蝶。为了在高温下生存,它们要么减少体力活动以保存能量,要么在更凉爽的环境中寻求庇护。自然和多样化的生态系统提供了许多微栖息地,为昆虫提供了更有利的气候条件和食物。但面对土地利用的变化,这些微生境的多样性正在下降。这不仅影响到陆生昆虫,也影响到它们提供的重要生态系统服务,如授粉、腐殖质的形成和土壤质量的总体改善。
由iDiv和耶拿弗里德里希·席勒大学的研究人员领导的一个研究小组研究了气候变暖和微栖息地的可用性对陆地昆虫活动的影响。在他们的研究中,他们使用了iDiv Ecotron,它由几个孤立的生态系统(所谓的EcoUnits)组成。在这里,环境条件,如光,营养和湿度可以控制和操纵。研究人员研究了在莱比锡(德国)周边地区可以找到的六种昆虫,包括甲虫种类Carabus coriaceus,火虫(Pyrrhocoris apterus)和家蟋蟀(Acheta domesticus)。
为了准确跟踪总共465只昆虫个体的运动,研究人员开发了一种基于射频识别(RFID)的新跟踪方法。“通常用于大型哺乳动物的重型GPS项圈不适用于昆虫等小动物。在一个非常轻的RFID标签的帮助下,我们现在也可以跟踪昆虫在复杂栖息地的运动模式,”第一作者J?rdis Terlau说,他作为iDiv和耶拿弗里德里希席勒大学的博士研究员领导了这项研究。
在EcoUnits内部,研究人员根据2018年和2019年德国湿地(DWD)记录的数据模拟了极端高温。气温最高达到38.7°C。他们还在EcoUnits中加入了四种不同树种的落叶,这些落叶要么是分开的,要么是混合得很好的。在RFID跟踪的帮助下,他们发现昆虫根据微栖息地的条件,对极端高温采取了不同的应对策略。在混合凋落物条件下,昆虫的活动显著减少。相反,当凋落叶空间分离时,它们的活性增加。“我们认为,混合凋落叶不仅能抵御高温,还能提供各种食物来源。昆虫可以移动更少,但仍然能找到足够的食物,这有助于它们节省能量。”J?rdis Terlau说。
然而,在空间分离的落叶环境中,昆虫必须移动更多才能找到足够的食物并离开他们的庇护所。这反过来又增加了它们的能量消耗,这在极端高温下是不利的,增加了过热的风险。
“这强调了多样化栖息地和微栖息地的重要性。通过这种方式,极端高温对昆虫的影响可以显着减轻,”最后一位作者,来自iDiv和耶拿弗里德里希·席勒大学的Myriam Hirt博士说。
该研究还强调了混交林等异质生境的各种好处。它们为陆地昆虫提供了有利的条件和食物,并有助于确保在未来面对气候变化时也能提供重要的生态系统服务。