研究表明：无脊椎动物的减少降低了自然害虫控制和有机物的分解，随着无脊椎动物生物量的减少，生态系统服务的数量也会减少，地上无脊椎动物在自然害虫控制中发挥着重要作用。

iDiv Ecotron 由几个受控的迷你生态系统组成，即所谓的 EcoUnit。图片来源：安雅·施密特

尼科·艾森豪尔教授对其中一个生态单元的草原生态系统进行了分析。图片来源：S. Reichhold

无脊椎动物的减少与蚜虫的爆发同时发生。图片来源：安雅·施密特

　　德国综合生物多样性研究中心 (iDiv) 的研究人员领导的一项发表在《当代生物学》上的新研究表明，无脊椎动物的减少还会影响生态系统的功能，包括两项关键的生态系统服务：地上害虫防治和地下有机物质分解。和莱比锡大学。

　　该研究提供的证据表明，无脊椎动物的丧失会导致重要生态系统服务的减少和生态系统过程的脱钩，因此有必要立即采取保护措施。

　　无脊椎动物，例如昆虫以及其他节肢动物、蜗牛、蛞蝓和线虫，约占地球上所有物种的 75%，是生态系统的基本组成部分，提供许多关键的生态系统功能和服务，例如授粉、分解和自然生成。除害虫。

　　近几十年来，人为造成的环境变化，特别是土地利用变化、景观简化和城市化，包括栖息地丧失和化学污染，一直在推动全球无脊椎动物的减少。然而，迄今为止，衡量这种损失的潜在影响仍然很困难。

　　iDiv 和莱比锡大学实验相互作用生态学的主要作者兼教授 Nico Eisenhauer 解释说：“由于地上无脊椎动物群落的功能多样性和流动性，对地上无脊椎动物群落的操纵一直是生态研究中的一个重大挑战。”

　　一组研究人员使用了 iDiv Ecotron，这是 iDiv 和亥姆霍兹环境研究中心 (UFZ) 的联合研究平台。它由几个受控的微型生态系统(所谓的生态单元)组成，用于研究这些复杂群落的影响。

　　“除了在高度受控条件下的小规模实验和可控性较差的大规模现场实验或监测计划之间架起一座桥梁外，iDiv Ecotron 的目标是使实验能够在上、下食物网不同层面上操纵生物多样性变化。 iDiv 荣誉会员、莱比锡大学名誉教授、UFZ 土壤生态学系前系主任弗朗索瓦·布斯科特 (Francois Buscot) 说道。

　　研究人员模拟并测试了 24 个不同草原生态系统中各种生态系统服务和植物多样性在三个地上无脊椎动物生物量水平(100%、36% 和 0%)中的反应。36% 的生物量水平反映了过去十年德国草原上无脊椎动物的急剧减少。

　　所有植物和无脊椎动物物种均来自同一相邻的干草草地，研究人员通过从 2018 年 5 月至 11 月期间交换无脊椎动物群落 3 次来模拟地上无脊椎动物群落的自然更替。 iDiv Ecotron 负责人 Nico Eisenhauer 补充道：“据我所知，这是以前从未做过的事情。”

　　研究人员发现，随着无脊椎动物生物量的减少，生态系统服务的数量也会减少。例如，地上无脊椎动物在自然害虫控制中发挥着重要作用。研究人员观察到，无脊椎动物的减少与蚜虫的爆发同时发生，这表明害虫的爆发可能是较高营养级生物多样性丧失的广泛后果，对作物生产和其他生态系统服务产生显着的连锁效应。

　　此外，地上无脊椎动物的损失导致地下分解的显着减少。“地上和地下过程通过消耗植物和落叶的无脊椎动物连接起来。这些连接的丧失将改变养分循环以及生态系统中可以封存多少碳，”iDiv 和莱比锡大学的 Ecotron 协调员 Jes Hines 博士解释道。

　　无脊椎动物生物量也影响了实验草原生态系统中生长的植物。生态单元中的地上植物生物量增加，而无脊椎动物生物量减少。这可能是因为无脊椎动物通常吃更多的地上植物。

　　“通过这种方式，能量从植物向上输送到完整无脊椎动物群落的更高营养层，”杰斯·海因斯解释道。研究人员还发现，植物组织中碳和氮的浓度显着下降，这反过来可能会改变土壤中促进生物活动的资源和养分的质量。

　　“在健康的生态系统中，生物和生物地球化学特性是耦合的。这项研究表明，地上无脊椎动物生物量的减少会减少这种耦合，这可能会威胁物种多样性以及动物、植物和微生物的营养，”尼科·艾森豪尔说。

　　尽管有这些令人震惊的发现，生态系统可能会在有利于无脊椎动物多样性的立法变化后恢复。例如，有证据表明，清洁水法案实施后，淡水昆虫数量有所增加。立即采取的保护措施将扭转保护多样化无脊椎动物群落和重要生态系统功能的潮流。