MultiTroph 参与成员: Alexandra-Maria Klein, Helge Bruelheide, Douglas Chesters, Tim Diekötter, Alexandra Erfmeier, Heike Feldhaar, Felix Fornoff, Christina Grozinger, Nina Kranke, Yu Liang, Xiaojuan Liu, Arong Luo, Yvonne Oelmann, Michael Orr, Jana S. Petermann, Huijie Qiao, Finn Rehling, Manuela Sann, Thomas Scholten, Andreas Schuldt, Steffen Seitz, Michael Staab, Simon Thorn, Ming-Qiang Wang, Zhi-Shu Xiao, Naili Zhang, Chao-Dong Zhu
摘要： 传统生物多样性-生态系统功能（BEF）研究表明，多样化的植物群落能提升生产力、碳封存能力和生态稳定性，但更高营养级在此过程中的作用仍不明确。为解决这一问题，MultiTroph项目依托全球规模最大的森林生物多样性实验平台——BEF-China实验基地，量化不同营养级间的物种相互作用，并将其整合到食物网中。通过分析营养级交互网络，有望揭示物种丰富森林与物种贫乏森林中生态位重叠的机制，并阐明物种丧失时生态系统功能何时发生变化或失稳及其原因。
结论： 本文概述了MultiTroph的概念框架与研究目标，通过明确纳入更高营养级及其相互作用，为生物-环境-食物链（BEF）研究提供了整体性方法。
MultiTroph 参与成员: Yi Li, Andreas Schuldt, Helge Bruelheide, Shan Li, Michael Staab, Xiaojuan Liu
摘要：本研究揭示，森林中较高的树种丰富度和树木生长通常会导致昆虫食草行为增加，这种效应在叶片碳氮比高且叶片较硬的树木上最为显著，并受到气候和土壤条件的进一步调节。结果显示不同地点存在显著差异，强调功能性状（尤其是叶片化学成分）在塑造温带和亚热带森林中生长与食草关系方面发挥着核心作用。
结论：树种多样性更高、生长更旺盛的森林更易遭受昆虫食草动物的侵害，尤其当功能性状有利于食草动物取食时，这凸显了基于性状的方法在生态系统管理中的重要性。
MultiTroph 参与成员: Ming-Qiang Wang, Georg Albert, Douglas Chesters, Helge Bruelheide, Yi Li, Jing-Ting Chen, Shan Li, Tobias Proß, Bo Yang, Qing-Song Zhou, Xiaojuan Liu, Chao-Dong Zhu, Arong Luo, Andreas Schuldt
摘要: 本研究探讨了树种多样性、树木生长动态及微气候条件如何独立及相互作用地影响中国亚热带森林中鳞翅目（毛虫）食草昆虫群落的稳定性。研究利用涵盖六年数据及每年三个季节时段的材料，评估了寄主树种丰富度、功能多样性、生长速率及局部气候对毛虫群落丰度、多样性及时空稳定性的影响。
结论: 该研究结论指出，树木多样性在缓冲食草动物群落应对气候波动方面发挥着关键作用，从而促进其时空稳定性。这一发现凸显了生物多样性丧失可能加剧食草动物种群波动并增加害虫暴发风险的潜在影响。
MultiTroph 参与成员: Ming-Qiang Wang, Yi Li, Michael Orr, Arong Luo, Alexandra-Maria Klein, Chao-Dong Zhu
摘要: 本研究探讨了巢穴结构如何影响中国西南部亚热带森林中独居胡蜂Anterhynchium flavomarginatum的筑巢成功率。研究人员使用标准化陷阱巢穴，分析了三个结构因素的影响：间隔细胞、巢穴直径和前庭长度。结果显示，间隔细胞数量越多，筑巢成功率显著提高，这表明间隔细胞为幼虫发育提供了保护和空间稳定性。巢穴直径同样重要：黄蜂在直径6–8毫米的巢穴中取得最高繁殖成功率，而直径14–16毫米的巢穴表现显著较差。前庭长度进一步影响结果，缺乏前庭的巢穴繁殖成功率显著低于前庭长度在1–90毫米之间的巢穴。总体而言，研究结果凸显了巢穴结构如何塑造独居黄蜂的繁殖成功率和生存能力
结论: 该研究不仅深化了对独居蜂筑巢生物学的理解，还为保护和生物防治提供了实践性启示。通过设计具有最优结构特征的诱捕巢，可能促进这些蜂类的种群增长，并提升其作为农业生态系统中鳞翅目害虫天然调控者的效能。
MultiTroph 参与成员: Jing-Ting Chen, Ming-Qiang Wang, Arong Luo, Douglas Chesters, Yi Li, Qing-Song Zhou, Helge Bruelheide, Xiao-Juan Liu, Andreas Schuld, Chao-Dong Zhu
摘要: 本研究利用蜘蛛肠道内容物元条形码技术，在大型亚热带森林生物多样性实验中，探讨树木多样性（自下而上的影响）与蜘蛛多样性（自上而下的影响）如何共同塑造猎物多样性及捕食者-猎物网络结构。研究结果表明，树木功能多样性增加了所有蜘蛛的猎物丰富度和猎物共享程度，而主要驱动因素因捕食模式而异——系统发育多样性驱动了织网蜘蛛的猎物利用，而垂直树木结构复杂性则塑造了捕猎蜘蛛的相互作用。这些模式凸显了自下而上和自上而下影响在多营养级网络中的综合性和情境依赖性。
结论: 树木和蜘蛛群落的多样性对捕食者与猎物之间的相互作用具有显著影响，但它们的相对作用取决于捕食者的狩猎方式。整合功能性状、系统发育关系以及结构性生境多样性，对于理解和预测生物多样性与生态系统功能之间的关系至关重要。
MultiTroph 参与成员: Jana Petermann
摘要: 本文从生态学视角探讨了如何通过两种主要方式对生态相互作用网络进行定制，以回答不同的生态学问题：节点聚合的程度以及链接中所包含的信息类型。文中解释称，将节点聚合为功能群的网络适用于研究生态系统级过程，而物种级网络则能提供群落组装机制及环境因素如何影响物种存续的信息。此外，论文还区分了具有潜在链接的网络（适用于长期和大规模研究）与实际相互作用网络（可揭示更精细的机制）。
结论: 作者得出结论，理解不同交互网络的优势与局限性将有助于方法论决策，并提升生态网络在生物多样性与保护研究中的应用价值。此类指导可帮助研究人员根据具体生态问题选择合适的网络类型。
MultiTroph 参与成员: Michael C. Orr, Georg Albert, Arong Luo, Huijie Qiao, Ming-Qiang Wang, Douglas Chesters, Chao-Dong Zhu
摘要: 本文探讨了“暗数据”的挑战，即那些在技术上可获取但实际上难以访问的科学数据，其原因包括元数据缺失、标准化不足或存储库消失。作者认为，尽管开放科学政策正在普及，但不一致的数据共享实践阻碍了大规模生物学研究和数据的长期可用性。他们提议采用标准化、未来兼容的数据格式，强制性元数据文档，集中式索引，以及存储库改进（包括DOI、文件级访问和脚本的交叉链接），以确保数据集具备完整性、可读性、无错误性、可访问性和非冗余性（CLEAN）。
结论: 为防止数据丢失并提升可重复性，亟需对数据仓库进行结构性改革并加强期刊政策，同时采取追溯性措施以恢复历史上的暗数据集。若不立即采取行动，生物学新数据的快速生成将持续被同等速度的数据丢失所抵消，从而加剧知识缺口。
MultiTroph 参与成员: Ming-Qiang Wang, Douglas Chesters, Michael Orr, Michael Staab, Jing-Ting Chen, Qing-Song Zhu, Felix Fornoff, Xiaoyu Shi, Shan Li, Massimo Martini, Alexandra-Maria Klein, Andreas Schuld, Xiaojuan Liu, Helge Bruelheide, Arong Luo, Chao-Dong Zhu
摘要: 本研究探讨了树木群落的多维结构如何影响宿主-寄生蜂网络及其系统发育组成。通过利用一个大型亚热带树木生物多样性实验的五年数据集，研究人员发现，树木多样性的各个组成部分，如物种丰富度和系统发育多样性，以及冠层覆盖度，都会影响宿主和寄生蜂群落的物种组成和系统发育组成。他们的研究结果表明，宿主与寄生蜂之间的系统发育关联反映了非随机结构的相互作用。
结论: 该研究表明，较高营养级生物的组成及其相应的相互作用网络由植物多样性和冠层覆盖度决定，尤其是在物种丰富的生态系统中，这一过程主要通过营养级联系实现。这些结果表明，在试图理解和管理森林生态系统时，考虑生物多样性的多个维度至关重要。
MultiTroph 参与成员: Yi Li, Andreas Schuldt, Georg Albert, Helge Bruelheide, Douglas Chesters, Jing-Ting Chen, Felix Fornoff, Peng-Fei Guo, Alexandra-Maria Klein, Shan Li, Arong Luo, Thomas Scholten, Michael Staab, Ming-Qiang Wang, Naili Zhang, Chao-Dong Zhu, Xiaojuan Liu
摘要: 本研究通过间接影响多个营养级多样性的途径，探讨了植物多样性与生态系统多功能性之间的关系。研究利用了两个大型生物多样性实验的数据，其中一个位于温带草地（耶拿实验），另一个是我们在BEF-China的平台。研究结果表明，植物多样性通过增加多个营养级（如动物和微生物）的多样性来增强生态系统多功能性。研究还发现，多营养级多样性与多功能性之间的关联比单一营养级多样性与多功能性之间的关系更为紧密。
结论: 研究结果表明，为了促进生态系统多功能性的持续发展，保护规划应考虑植物多样性以及更高营养级别的多样性。该研究强调，采用多营养级和多功能的方法对于更好地理解生物-环境-功能（BEF）关系背后的机制至关重要。
MultiTroph 参与成员: Manuela Sann
摘要: 本研究采用了一种微创方法，结合层状陷阱巢与DNA条形码技术，对穴居蜂的幼虫食物资源及其天敌进行了定量研究。研究人员重建了七种蜂类的跨营养级相互作用网络，发现了此前未知的食物链联系，并识别出几种作为农业和森林害虫的猎物种类。该方法为定量分析猎物种类提供了途径，有助于深入理解其食性生态学并探索害虫防治的潜力。
结论: 作者得出结论，陷阱巢监测与DNA条形码技术的结合是一种有效工具，可用于全面研究穴居性膜翅目昆虫及其相互作用伙伴的生物学特性。该方法在物种保护和害虫防治方面具有实际应用价值，因为它能揭示复杂生态网络中的重要信息。
MultiTroph 参与成员: Thomas Scholten, Steffen Seitz
摘要: 该研究探讨了中国亚热带森林冠层中降雨的重新分配机制，以及这一过程在22年（2001-2022年）间的变化。基于对740个有效降雨事件的监测，研究发现，在单个降雨事件尺度上，松林中的穿透降雨比（穿过树冠的降雨）和干流降雨比（沿树干流下的降雨）均高于混交林或阔叶林。
结论: 研究结果表明，降雨再分配模式随时间变化，且这些变化既受降雨特征的影响，也与森林类型有关。该研究通过将降雨模式的变化与亚热带森林演替的各个阶段相联系，为降雨再分配过程提供了长期视角。
MultiTroph 参与成员: Thomas Scholten
摘要: 本研究探讨了活体根系与腐烂根系在干旱生态系统中调节土壤团聚体形成及有机质积累的作用——但研究成果将应用于并受到我们BEF-China实验的启发。研究人员采用两阶段孵化方法，追踪了半干旱表层土与底层土中活体先驱植物根系系统向其分解过程的转变。
结论: 该研究强调了需要开展更多研究，以全面探讨完整土壤系统中从植物生长到死亡的整个时间维度，从而对植物-微生物-土壤相互作用形成整体性认识。研究结果突显了根系在调节土壤团聚体形成和有机质积累过程中的重要作用。
MultiTroph 参与成员: Georg Albert
摘要: 本文提出了一种机制框架，旨在通过将运动生态学范式与模块化捕食序列相结合，将温度、光强和粘度等物理因素整合到捕食者-猎物相互作用的研究中。该方法旨在解释和预测生物体性状与非生物环境变量之间的相互作用如何调节营养级相互作用，进而影响食物网对环境变化的响应，包括气候变化和物种入侵等人为影响。
结论: 该框架通过机制性地将环境物理因素与生物体的运动成分相联系，实现了对捕食者-猎物相互作用及食物网动态在物理条件变化下的定量预测。这种综合性方法通过将环境变化与生态相互作用强度及食物网结构相联系，有助于预测生态系统对人为压力源的响应。
MultiTroph 参与成员: Michael Staab
摘要: 物种相互作用的生态网络广受欢迎，并为理解群落结构和生态系统功能的变异提供了强大的分析工具。然而，网络分析及常用的指标（如嵌套度和连通度）也引发了批评。一个主要担忧是，观察到的模式可能被误解为生态位特性，如专一性，而实际上它们可能仅仅反映了采样、丰度和/或多样性的变异。因此，研究可能得出关于生态功能、稳定性或共灭绝风险的错误结论。本文强调了分析和解释物种相互作用网络时可能存在的偏见，并回顾了克服这些偏见的可用解决方案。
结论: 作者建议在网络分析中使用考虑物种丰度的空模型。他们阐述了为何在物种和网络层面考虑变异性对理解物种相互作用及其后果至关重要。网络分析可推动对物种相互作用原理的认识，但仅在审慎应用时方能实现。
MultiTroph 参与成员: Felix Fornoff, Michael Christopher Orr, Ting-Ting Xie, Alexandra-Maria Klein
摘要: 福诺夫等人对欧洲和北美洲的入侵物种——雕刻树脂蜂（Megachile sculpturalis）的生活史特征进行了“原生地与入侵地”对比研究。研究人员收集了该物种在亚洲原生地及其入侵地范围内的巢穴结构、后代数量、天敌种类、体型大小和物候学数据。研究结果表明，与原生分布区相比，该蜂种在异域分布区的物候期提前。尽管整体天敌数量相似，但异域地区缺乏专性天敌。研究还发现，原生与异域分布区的体长相似，但欧洲巢穴每腔的幼虫细胞数量显著高于中国。
结论: 对M. sculpturalis原生分布区与外来分布区生活史性状的比较表明，性状变化可能由创始人效应或生态筛选机制解释。外来分布区缺乏专性天敌的现象支持“天敌释放”假说，这可能有助于该物种的繁殖成功与快速扩散。
MultiTroph 参与成员: Georg Albert
摘要: 本研究采用生物能量学模型，探讨植物与动物之间的生态位互补性如何影响生物多样性与生态系统功能（BEF）之间的关系。研究人员发现，植物生态位互补性的增强会强化多样性与功能之间的关系，但前提是这种增强不会导致种内竞争的增加。他们还发现，尽管动物之间的生态位互补性增强可能产生积极影响，但结果具有高度变异性。该研究强调了物种内部和物种之间性状变异之间的相互作用，以及种内和种间竞争之间的平衡在塑造生态系统演变过程中的重要性。
结论: 研究结果表明，生态位互补性增强的方式对生物多样性与生态系统功能之间的关系至关重要。该研究为揭示这一关系背后的机制提供了新见解，并对生态系统管理和保护工作具有实际意义。
MultiTroph 参与成员: Georg Albert, Helge Bruelheide
摘要: 本研究通过分析中国亚热带地区一项大规模森林生物多样性实验的数据，探讨了树种多样性与生产力（DPRs）之间正相关关系的机制。
结论: 研究结果为理解成对树木相互作用如何调控树木生产力提供了新的见解，并对识别最优树种组合以指导森林恢复和造林工作具有重要意义。研究发现，邻近树木的种类是影响单株树木生产力的关键因素。
MultiTroph 参与成员: Chao-Dong Zhu, Douglas Chesters, Alexandra-Maria Klein, Arong Luo, Michael Orr
摘要: 本文是对亚洲蜜蜂研究与保护面临的挑战与机遇的展望。作者是一支由13个亚洲国家及更多地区的研究人员组成的协作团队，他们认为在北美或欧洲制定的策略可能不适用于亚洲，因为亚洲拥有独特的文化、景观和动物群。他们指出，亚洲拥有全球15%的蜜蜂多样性，但这仅占全球公开蜜蜂标本数据的1%，且极少数物种曾被国际自然保护联盟（IUCN）评估。论文概述了亚洲蜜蜂研究的特殊情况，强调社会性蜜蜂作为鲜为人知的独居蜜蜂旗舰物种的重要性，并强调为保障粮食安全亟需开展进一步研究。
结论: 作者在结尾部分提出了该地区未来研究的框架，特别强调通过政府及其他合作伙伴关系，以有效保护蜂类物种。他们强调需要迅速提升区域内相关知识，并根据亚洲地区面临的具体挑战，制定针对性的保护规划。
MultiTroph 参与成员: Georg Albert
摘要: 植物群落的生产力通常随着植物多样性的增加而提高。这种正相关关系根植于植物个体之间的相互作用。此类相互作用常被归因于资源竞争，但同样可能通过动物介导。然而，基于资源的植物相互作用在空间上是局部的，而基于动物的相互作用的空间尺度则因涉及的动物种类而异。为理解这种尺度差异对植物多样性与生产力关系的影响，我们模拟了在不同空间利用情景下及沿多样性梯度分布的植物群落。我们发现，植物和动物的空间利用方式可显著改变植物群落内的竞争格局。具体而言，食草动物空间利用引发的强烈动物基竞争可能导致负向多样性-生产力关系。然而，大型顶级捕食者的空间利用可整合由小型物种组成的次级食物网，从而抵消食草动物和资源基竞争对植物群落的潜在负面影响。
结论: 动物空间利用模式的差异会影响食物网中的竞争相互作用，并导致植物群落对植物生物多样性变化的响应方式出现显著差异。理解不同动物群落中取食相互作用的空间实现方式差异，有助于识别生物多样性效应的驱动因素，并可作为连接局部与景观过程的框架。
MultiTroph 参与成员: Felix Fornoff, Alexandra-Maria Klein, Manuela Sann
摘要: 本研究利用DNA条形码技术重建了穴居胡蜂、其猎物及天敌之间的定量三营养级和四营养级相互作用网络。研究发现了此前未知的捕食者-猎物相互作用，其中包括一些被列为农业和森林害虫的猎物物种。研究人员发现，当与DNA条形码技术结合使用时，陷阱巢穴是一种监测这些多营养级相互作用并揭示未知食性联系的有力工具。
结论: 本研究利用DNA条形码技术重建了穴居胡蜂、其猎物及天敌之间的定量三营养级和四营养级相互作用网络。研究发现了此前未知的捕食者-猎物相互作用，其中包括一些被列为农业和森林害虫的猎物物种。研究人员发现，当与DNA条形码技术结合使用时，陷阱巢穴是一种监测这些多营养级相互作用并揭示未知食性联系的有力工具。
MultiTroph 参与成员: Michael Staab, Yi Li, Naili Zhang, Keping Ma, Xiaojuan Liu
摘要: 额外花外蜜腺（EFNs）是植物花朵外侧的蜜腺。通过提供一滴著名且甜美的液体，具有EFNs的植物吸引蚂蚁和其他天敌，这些天敌可能减少食草动物的数量。这种“以食物换取保护”的互利关系在具有EFNs的植物中已被广泛研究。然而，此前尚不清楚这种互利关系是否也惠及不产生额外花外蜜的邻近植物。我们现在发现，与EFN树相邻的树木比没有EFN邻居的同种对照树木拥有更多的蚂蚁和更少的食草动物。与节肢动物群落的变化同步，与植物防御相关的叶片性状组成也发生了变化。这些新发现表明，当不产生EFN的树木因捕食性蚂蚁从EFN树木邻居处溢出而受益于较低的食草动物负荷时，用于防御的资源分配可能降低，从而释放资源用于生长。
结论: 植物物种之间的相互促进作用，作为生物多样性与生态系统功能关系背后的关键机制之一，可由互利共生的捕食者驱动，这些捕食者通过改善环境条件，促进缺乏防御性互利共生关系的植物生长。由于具有EFN的植物在热带和亚热带植物群落中普遍存在，所揭示的机制可能具有广泛的分布范围和重要的生态功能。例如，在造林和生态修复项目中向物种池中引入EFN物种，可促进食草动物控制、植物生长及其他生态系统功能的提升。
MultiTroph 参与成员: Felix Fornoff, Michael Staab, Chao-Dong Zhu, Alexandra-Maria Klein
摘要: 植物多样性会影响多营养级群落，但在年轻的再生林中，由于森林昆虫正处于重新建立的过程中，其他因素可能更为重要。我们在BEF-China实验中发现，树种多样性并不重要，但树木生物量和冠层覆盖度，通过微气候条件的变化，对蜜蜂、黄蜂和天敌群落的重新建立具有重要影响。
结论: 尽管最大化树种多样性是森林造林和保护的重要目标，但树冠的快速闭合是重新建立森林蜜蜂、黄蜂及其天敌群落的重要驱动力。