• 文摘
• 介绍
• 在蚂蚁的社区尺度依赖性
• 适合作为影响蚂蚁的使用
• 反应
• 文献引用

关键词:蚂蚁;生物多样性代孕;适合作为;社区;多元化模式;官能团;多尺度;空间尺度。

最近已经有相当大的兴趣保育生物学家健壮的识别指标的生态系统,可以方便地纳入土地监测和评估项目(Spellerberg诺1990年1993年,麦肯齐et al . 1995年)。注意力都集中在使用适合作为陆地无脊椎动物,因为他们的主要生物量和多样性及其在生态系统功能基本重要性(迪斯尼1986年,罗森博格等人。1986年,maj 1989)。无脊椎动物有很长的和成功使用在水生生物指标系统的历史(1979年詹姆斯和Evison Spellerberg 1993),但直到最近吸引了类似土地利息(威廉姆斯Kremen 1992、1994、1993)。主要异常适合作为蚂蚁的广泛使用,特别是在澳大利亚(maj 1983年Greenslade Greenslade 1984年,安德森1990)。

适合作为应该表明究竟是什么?传统上,适合作为被用来评估生态系统对环境扰动的反应,常与人类土地利用(Spellerberg诺1990年1993年,麦肯齐et al . 1995年)。20年来,例如,澳大利亚矿业蚂蚁物种丰富度和成分作为指标恢复的成功(maj et al . 1984年,安德森1997一个),这些协议已经出口到巴西(maj 1992)和南非(maj和德考克1992)。蚂蚁物种丰富度和组合模式在我的网站正在修复已被证明,以反映开拓殖民地由其他无脊椎动物组(maj 1983,安徒生1997一个),以及土壤微生物生物量的变化(安德森和胡瓜鱼1997)。最近,森林管理机构在澳大利亚注册的蚂蚁在监测项目与火有关,放牧和砍伐实践(诺依曼1992年,纽约1994年Vanderwoude et al . 1997年)。这些研究的最近的一个特性是使用功能组,相对于环境的压力和干扰(安徒生1995一个),协助反应的预测和解释蚂蚁社区土地利用(安徒生1997一个Vanderwoude et al . 1997年)。

“生物学指标”一词也适用于生物多样性代孕的新兴学科,在潜在的“代理”或“目标”分类单元检查他们的能力提供总物种多样性的一个迹象。生物多样性保护代理人有特定含义的使用相关问题储备分配和设计,和蚂蚁发挥了突出的作用在这些分析(安徒生1995b1996年,Abensperg-Traun al.1996,奥利弗和Beattie1996坦南特de阿隆索,在新闻)。

蚂蚁群落生态学在小块详细研究的传统,只有最近的注意力转向模式和流程操作在更大的空间尺度上(安徒生1995一个,1997年b,在新闻)。小规模的范式产生了更详细信息的动态特定的社区,但是,在我看来,研究支持的使用提供了可怜的蚂蚁,适合作为。这样的使用需要预测理解蚂蚁社区动态一系列空间尺度上,详细了解以上特定的社区。我认为不应该解释为毛毯的批评小规模研究,从未打算成为陷害的保护环境。相反,它是一个声明的传统研究范式的适用性有限保护生态,至少对蚂蚁。

在这里,我将讨论规模如何影响我们对蚂蚁社区的理解,因此,适合作为他们的使用。我只考虑空间问题,但问题涉及颞可变性也很重要(Samways 1990)。

官能团分类旨在帮助解释特定社区的动态并不能必然地推算出更大的空间尺度上。例如,蚂蚁生态学家经常强调竞争的重要性群落结构,并将注意力集中在优势种的角色在社区(1987年小伙子们,Savolainen和Vepsalainen 1988;安徒生和帕特尔1994)。在局部范围内,任何一个物种丰富,往往会赢得竞争与其他物种相互作用,被认为是主导。因此,多样化类群被描述为主导(Holldobler和威尔逊1990)。然而,在全球范围内占主导地位的物种都是高度竞争的类群自己最大表达条件下的低环境压力(因素限制生产率)和干扰(因素消除生物量;1979年污垢)。对于蚂蚁来说,这样的条件是由热和开放的环境中经历低到中等水平的干扰,并达到最大数量的行为主要类群这类网站专门的成员被sub-family Dolichoderinae(安徒生1995一个,1997年b,在新闻)

换句话说,类群的行为主要在当地规模往往不是在全球范围内。擅长构筑土墩的种福米卡是一个很好的例子。他们行为主导整个全北区的蚂蚁,他们将正确的被描述为主要类群研究本地蚂蚁生物群(罗森格林1983年Pamilo, Savolainen Vepsalainen 1988年,惠塔克1991)。然而,他们的优势是限于cool-temperate地区,而且他们的代表在干旱和热带低的栖息地。在全球范围内,物种的福米卡因此可以认为是寒冷的气候专家,取得了行为主导地位相对不利的栖息地,在缺乏全球主导dolichoderines(安徒生1997b)。在这里,重要的是要认识到,全球主导地位,在“全球化”定义的空间规模等优势,并不意味着普遍的主导地位,这意味着本地优势无处不在。

因此,社区结构的官能团模型可能依赖规模。对于功能组,还有一个普遍性之间的权衡,一方面,和精密的另一方面,作为生态模型处理多尺度系统是不可避免的(1964年温和)。正如官能团来自详细的当地研究(即。,high local precision but limited generality) cannot necessarily be extrapolated to a global scale, functional groups from a global perspective (i.e., high generality but limited precision) may not be particularly useful for detailed studies of local communities. The concept of dolichoderines as globally dominant taxa, for example, does not translate meaningfully to studies of local Holarctic faunas, where dolichoderines are largely absent! Moreover, taxa belonging to different functional groups, from a global perspective, can behave similarly when considered locally. For example, highly competitive, mass-recruiting ants of the genusSolenopsis(亚属Solenopsis)气候专家从全球的角度来看,因为他们的限制生物地理的分布(安徒生1997b)。然而,本地物种的生态行为类似于Monomorium,大头蚁,种蚂蚁全球被归类为广义切叶蚁亚科(很恩斯,1996)。

有两个重要的扩展问题有关的驼背的模式的多样性。第一,一个驼背的模式的表达需要全方位的生产率或干扰(Rosenzweig和阿布拉姆斯基1993)。如果范围是采样的一部分,然后各种反应是可能的,只是作为采样不足的工件(图1)增加(只有低水平的生产力采样),没有关系(适度)或减少(高))。驼背的多样性模型,因此,不能是“测试”没有全面覆盖的压力或干扰。这样的报道,事实上,不可能实现,甚至定义!因此,驼背的多样性在测试模式,它更适合问专门“驼背的多样性模型表达了在空间和时间尺度上接受调查吗?”,而不是更一般的”的驼背的多样性模型应用?”例如,驼背的蚂蚁多样性的模式可能不被表达在寒冷气候,条件可能永远不会足够优惠的行为占主导地位的蚂蚁从当地社区(安徒生1995年排除其他物种一个,1997年b)。在这种情况下,可能总是有线性关系多样性一方面,和梯度的生产力和干扰。然而,这样一个驼背的多样性的缺乏表达模式并不质疑为蚂蚁社区一般模型的有效性。

图1。假设的社区有一个驼背的关系(虚线)物种多样性和梯度之间的生产力。有可能,如果抽样是不够的,事实上,似乎是一个积极的关系(a)、(b)没有关系,或消极的关系(c),这取决于位置沿生产力梯度。

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图2。丰富的行为之间的关系占主导地位的蚂蚁和当地物种丰富度在澳大利亚蚂蚁社区(r²= 0.178,P< 0.005)。从安徒生(1995重绘一个)。

对蚂蚁来说,评估当地的物种丰富度似乎强烈依赖于规模。例如,对于大多数hectare-scale网站沿着环境梯度亚利桑那州,东南部之间有很强的关联点规模(平方米)和网站物种丰富度(图3)。然而,两个网站不符合这种关系:他们有非常高的网站物种丰富度,但只有温和点物种丰富度(图3)。物种之间的营业额的点是在这些网站因此高于其他人。类似蚂蚁多样性模式发生在南美的扰动梯度查科(J.A.恩斯,个人沟通)。

图3。点(之间的关系米²剂量)物种丰富度(指个人陷阱陷阱)的物种数量和网站规模(公顷)物种丰富度网站沿着环境梯度亚利桑那州东南部。网站D和E明显不符合很强的相关性在其他网站。数据结果15陷阱陷阱在每个站点上,集中在两个48小时取样时间(从安徒生1997b)。

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图4。点物种丰富度之间的关系(图3)和网站在亚利桑那州物种丰富度(封闭广场;从安徒生1997年的数据b),而cool-temperate(打开trinagles;数据从安徒生1986)和季节性热带(开放广场;从安徒生1991年的数据b在澳大利亚)网站。数据只从单一采样时间和采样强度相当。澳大利亚cool-temperate和热带数据结果来自15个陷阱运营了10天,分别和20个陷阱的48 h。

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蚂蚁物种丰富度的替代测量规模是高度相关的。物种丰富度与属之间的关系丰富广泛的空间尺度上变化。它可以强烈的地区内,但各地区之间差异极大图5),所以,在大陆范围内,它有预测能力差(安徒生1995b)。在一个地区,尤其在网站代表的关系变化扰动的一个栖息地,但更不用说在网站包括栖息地(安徒生1997之间变化c)。有特定的网站蚁属的物种丰富度与物种丰富度的蚂蚁高度相关,因此将他们视为潜在目标属总蚂蚁物种丰富度的估计。然而,不幸的是,这些目标的可靠性可以具体规模属(表1)。Camponotus举例来说,似乎是一个可靠的目标属大陆,但不是区域,在澳大利亚规模,反过来也是如此Rhytidoponera。与属丰富,丰富的目标之间的关系属和总的物种丰富度远强网站代表一个栖息地类型,但在干扰不同,比在网站包括栖息地(安徒生1997之间变化c)。此外,目标属不同的相对性能之间的这些类型的网站
(表2)。

几乎没有被大多数蚂蚁物种组成的社区,更不用说他们的动态。在大多数情况下,预测能力在物种水平,是不可能的,不会在可预见的未来。预测能力是可能的,然而,在官能团级别。蚂蚁官能团已确定的不同可以预见与气候、土壤、植被、和干扰;这些官能团的基础已经形成了大陆和全球社区组成的分析(安徒生1995一个,1997年b,在新闻)。除了生物地理的比较,这种大规模的预测能力,相对于环境的压力和干扰,已经被有效地应用于plot-scale研究,识别等类群最有可能限制竞争互动(1992年安德森,安德森和帕特尔1994),和当地社区扰动的响应(例如,安徒生1987年McKaige,安徒生1991b)。

在生物学指标上下文中,官能团提供大规模的使用时特别有价值的预测能力了解精度要求相对较低。最好的例子关注我的网站恢复(安徒生1997一个),环境扰动极端,和生产管理的目标是自我维持的生态系统大体相似,但(考虑到影响的土地面积相对较小)不一定相同,这些扰动之前发生。蚂蚁官能团显示清晰的连续性的模式与康复以来(安徒生1993),和官能团组成的恢复可能满足恢复的“类似”的目标,即使了解差异依然存在。其他例子包括生态响应对比火灾的监测机制,产生明显不同的蚂蚁官能团(安徒生1991b;Vanderwoude et al . 1997年)。

全球范围内官能团时还可以有用更大的敏感性是必需的,但蚂蚁更适合作为有效在这些情况下当官能团中精炼出来的更详细的分析蚂蚁社区动态地区或当地的尺度。例如,全球官能团方案被修改来达到更精密阿根廷查科地区土地利用影响的研究(恩斯很,1996)。修改包括细分一些组织,在的情况下Solenopsis先前概述、分配分类单元根据他们的区域,而不是全球的角色。同样,一些可预测的官能团的模式出现在当地的排放影响的研究在南澳大利亚矿业,但更大的理解所需的关键物种的生态适合作为最有效的利用蚂蚁(1996)。

了解精度的要求也较低,因此使用官能团特别有价值,当信息的生态结构生物学指标社区比其具体成分更重要。在蚂蚁社区,高水平的物种周转率跨站点通常涉及生态相似的物种,这样生态结构是守恒的。这样生态结构可能是一个更可靠指标比物种组成。例如,官能团的变化组成的蚂蚁在卡卡杜的澳大利亚北部地区干扰网站有时会提供一个更可靠的指示其他无脊椎动物群体的反应比蚂蚁物种组成(安徒生1997一个)。

这种分析的结论是,蚂蚁社区的基本模式和流程的观念,和蚂蚁物种丰富度测量,组成、相对丰富,规模都是依赖,代理总ant多样性的具体规模。传统的小区生态研究的范式是无法解决这些问题。与保护生物学在一般情况下,使用蚂蚁适合作为最好的研究提供预测能力范围的空间尺度上,这需要集成的结果与更广泛的规模从plot-scale研究范式的生物地理学,分类学,进化生物学恩斯(1992年莱文,布朗1995年,1997年)。

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我感谢Buzz温和鼓励我写这个,约翰·恩斯对许多刺激讨论空间扩展。我也感谢约翰·恩斯和三个匿名裁判的有价值的评论较早的一份草案手稿。这是没有出版。972年CSIRO的热带生态系统研究中心。

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