理論生態學研究室發表

致命欺騙授粉何時得以維持?族群動態學的研究方法

 

並非所有植物-授粉者的互動都是互利的,事實上,欺騙性授粉系統在自然界中廣泛存在。天南星屬植物具有一種稱為致命欺騙性授粉的系統,這種系統中植物不僅吸引授粉昆蟲而不提供任何報酬,還會將它們困住直至死亡。許多天南星屬植物因森林棲息地減少、鹿群數量增加導致的森林底層植物改變以及園藝栽培中的植物盜竊等各種干擾而瀕臨滅絕。我們的目標是從人口統計學角度理論上探討致命欺騙性授粉系統如何得以維持,以及植物和授粉者的群體如何對不同類型的干擾做出反應。我們開發並分析了一個數學模型,用於描述欺騙性植物物種及其受害授粉者的種群動態。通過基於經驗數據校準模型,我們在操作相關關鍵參數的同時,評估了植物和授粉者共存的條件。根據某些參數的變化,模型展現出質量上不同的行為。當植物的營養繁殖能力低且從雄性轉變為雌性的速度緩慢時,植物會滅絕,尤其是在植物對雄性昆蟲極具吸引力時,植物-昆蟲的共同滅絕會發生。由於移除了其他競爭性植物和減少了授粉者,鹿群數量的增加具有正面和負面的影響。園藝栽培中的植物盜竊無論是雄性還是雌性植物頻繁被採集都可能威脅到植物。與其他干擾類型相比,森林棲息地減少的影響可能有限。我們的結果強調了致命欺騙性授粉系統的人口統計學脆弱性在質量上不同於一般的互利授粉系統。因此,考慮受害授粉者和欺騙性植物的種群動態來估計瀕危的天南星屬植物如何應對各種干擾是非常重要的。

 

Reference

Nakazawa T* (仲澤剛史), Matsumoto TK (松本哲也, 茨城大學), Katsuhara KR (勝原光希, 岡山大學) When is lethal deceptive pollination maintained? A population dynamics approach. Annals of Botany, in press. [Open Access]

https://academic.oup.com/aob/advance-article/doi/10.1093/aob/mcae108/7725877?login=false