为什么多种多样的物种能够在同一个群落中稳定共存?这是生态学研究关注的核心科学问题之一,尤其是当这些物种对资源有类似需求的时候。熊蜂属昆虫是北半球最重要的传粉资源,几乎专一性依赖花报酬作为食物完成生活史,具有极其重要的生态和应用价值。我国是熊蜂属昆虫全球多样性中心,在西南山地地区,十余种熊蜂以极高的丰度在同一个群落中稳定共存非常常见。它们在共同利用花资源时如何避免过度竞争而实现稳定共存是一个悬而未决的科学问题。
中国科学院武汉植物园植物繁殖生态学学科组在横断山脉地区高山草甸进行了连续多年野外观测研究(图1),以五年时间记录到的13种熊蜂与近120种开花植物之间建立的10598次连接为分析对象,并在实验室对相关花性状和熊蜂特征及蜂群属性进行了量化,从物种、蜂群以及个体三个水平深入解析了它们在共同利用花资源时所遵循的原则。研究表明熊蜂对花资源的利用在年份间表现出高度的动态变化,但在物种及蜂群水平均表现出明显的模块性,显示出对花资源的分化利用策略。影响种间花资源选择的主要为花的颜色和形状等吸引性状(图1),个体水平的变异也显著影响了熊蜂对花资源的选择。尽管熊蜂对花资源利用表现出明显的竞争规避策略,但是其利用策略动态变化的灵活性远超预期,该研究提升了我们关于熊蜂属昆虫多样性维持机制的科学理解,为这一重要战略资源的保护提供了科学依据。
相关研究结果以“Floral resource partitioning of coexisting bumblebees: Distinguishing species-,colony-,and individual-level effects”为题,发表在生态学领域学术期刊Ecology上。叶忠铭副研究员为论文第一作者,杨春锋研究员为论文通讯作者。研究工作得到了国家自然科学基金等资助。
图1. 研究样地与代表熊蜂(上图)以及熊蜂对花资源的分割利用式样(下图)