热耐受性景观的跨物种差异解释了气候变化下的虫社区的丰富性
Yuan-Jie Li1, Si-Yang Chen2, Lisa Bjerregaard Jørgensen3
1School of Life Science, Institute of Life Science and Green Development, Hebei University, Baoding, 071002, China; Climate Change Biology Research Group, State Key Laboratory for Biology of Plant Diseases and Insect Pests, Institute of Plant Protection, Chinese Academy of Agricultural Sciences, No 2, Yuanmingyuan West Road, Haidian District, Beijing, 100193, China; UMR CNRS 6553 ECOBIO [(Ecosystèmes, biodiversité, évolution)], Université Rennes 1, avenue du Général Leclerc, 35042, Rennes cedex, France.
极端温度影响虫的生存和分布. 这项研究揭示了特定物种的热容忍度和累积伤害风险,这对于预测气候变化对昆虫种群的影响至关重要.
科学领域:
- 生态生态学 生态生态学
- 气候变化生物学 气候变化生物学
- 昆虫生理学 昆虫生理学
背景情况:
- 传统的热极限不足以捕捉气候变化对昆虫种群的影响.
- 极端温度事件对物种生存和地理分布构成复杂的挑战.
- 了解热应力的时间动态对于生态预测至关重要.
研究的目的:
- 评估极端热事件对三种共存虫物种生存的影响,采用热耐受性景观方法.
- 为了比较热耐受性的跨物种和发育阶段的变化.
- 评估区域气候变化下的热损伤积累和相关风险.
主要方法:
- 开发热死亡时间 (TDT) 模型,使用高 (34-40°C) 和低 (-3至-11°C) 温度的生存数据,用于不同年龄段的三种虫物种 (Metopolophium dirhodum,Sitobion avenae,Rhopalosiphum padi).
- 基于TDT参数和来自三个小麦种植场地的区域温度数据计算潜在的每日热损伤积累.
- 对不同物种和不同发育阶段 (,成年人) 的热耐受性变异的分析.
主要成果:
- Metopolophium dirhodum显示出最高的热敏感性但更大的寒冷耐受性;Rhopalosiphum padi表现出更好的热生存但寒冷敏感性.
- 在冬季,Rhopalophilum padi积累了更多的寒冷伤害,而在夏季,Metopolophium dirhodum积累了更多的热伤害.
- 较温暖的地点呈现出更高的热伤害风险,较冷的地点呈现出更高的冷伤害风险;较年轻的精灵比较老的阶段对热的耐受性较低.
结论:
- 特定物种的热耐受性和累积伤害动态对于预测虫种群对气候变化的反应至关重要.
- 耐热景观方法为评估气候变化对昆虫种群的影响提供了一种可靠的方法.
- 这些发现支持对Rhopalophilum padi种群的现场观测,该种群随着热浪而增加,并强调了年龄相关耐受性的重要性.
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