Tausende Studien untersuchen, wie die Pflanzenvielfalt Raubtiergemeinschaften strukturiert und den Druck durch Pflanzenfresser beeinflusst. Diese Beweislage hat zu mindestens 23 separaten quantitativen Synthesen geführt, die ein breites Spektrum an Ansätzen zum Verständnis der Auswirkungen auf die Pflanzenvielfalt umfassen. Doch die schiere Menge an Primärliteratur und die Inkonsistenz zwischen diesen Synthesen verhindern ein sicheres Verständnis des Konsenses über die Ergebnisse der Pflanzenvielfalt.
„Ein Leitfaden zu 23 globalen Synthesen von Auswirkungen auf die Pflanzenvielfalt: Konsens und Inkongruenz über tropische Ebenen hinweg aufdecken“, a neues Papier veröffentlicht in Der vierteljährliche Überblick über die Biologieuntersucht diese 23 quantitativen Synthesen, die über drei Jahrzehnte veröffentlicht wurden, und untersucht, wie sich die Pflanzenvielfalt sowohl auf natürliche Feinde als auch auf Pflanzenfresser in Arthropodengemeinschaften auswirkt, und untersucht ihre unterschiedlichen Muster, um die wichtigsten Treiber der Pflanzenfresser zu identifizieren.
Unter den 23 Synthesen haben sich robuste Muster bewährt: Unterschiedliche Ergebnisse resultieren häufig aus der Breite der Insektenernährung, dem räumlichen Maßstab und der Variation der Pflanzenverwandtschaft. „Die Klärung dieser anhaltenden Treiber ermöglicht es uns, verbleibende Ursachen für Variationen in den Auswirkungen der Pflanzenvielfalt über trophische Ebenen hinweg zu identifizieren und zu erforschen“, stellen die Autoren KD Holmes und CK Blubaugh fest.
Sie stellen fest, dass die Pflanzenvielfalt immer mehr und vielfältigere Raubtiergemeinschaften anzieht. Die Vielfalt der Pflanzenfresser nimmt tendenziell als Reaktion auf Maßnahmen zur Pflanzenvielfalt zu, während die Häufigkeit der Pflanzenfresser und die Pflanzenschädigung im Allgemeinen abnehmen. Diese Nettoeffekte verbergen jedoch oft differenzierte Reaktionen auf die Pflanzenvielfalt, die vom Ökosystem, der Größe und der Spezialisierung abhängen. Beispielsweise reagieren spezialisierte Pflanzenfresser häufig negativ auf die Pflanzenvielfalt, während Generalisten häufiger positive oder neutrale Reaktionen hervorrufen.
Die Autoren führen einen historischen Rückblick auf die Synthesen der letzten drei Jahrzehnte durch und berichten über ihre Ansätze, Bereiche und Ergebnisse auf allen trophischen Ebenen. Sie untersuchen zentrale ökologische Variablen, die die unterschiedlichen Ergebnisse verschiedener Studien beeinflussen, identifizieren konsistente Muster dieser ökologischen Faktoren und erforschen Mechanismen, die Inkongruenzen zwischen Synthesen erklären. Abschließend diskutieren sie die komplexen Arteninteraktionen und analytischen Ansätze, die für die Lösung von Kontextabhängigkeiten und die Verbesserung der Fähigkeit, zuverlässig vorherzusagen, ob die biologische Vielfalt funktioniert oder nicht, Ökosystemdienstleistungen zu erbringen, von entscheidender Bedeutung sein werden.
Die Autoren präsentieren außerdem eine chronologische und konzeptionelle Geschichte der 23 Metaanalysen und globalen Synthesen der Auswirkungen auf die Pflanzenvielfalt, wobei sie sich auf die wichtigsten Entwicklungen in dieser Literatur konzentrieren und die Ergebnisse für die am häufigsten berichteten Reaktionen von Arthropoden und Pflanzen interpretieren, hauptsächlich die Häufigkeit und Artenreichtum von Pflanzenfressern und Raubtieren sowie Produktivität und Schäden bei Pflanzen.
Der räumliche Kontext ist der Schlüssel zum Verständnis der Auswirkungen der Vielfalt auf verschiedenen trophischen Ebenen. In größeren räumlichen Maßstäben durchgeführte Studien zeigen häufig eine Abschwächung der Auswirkungen auf Pflanzenfresser, zeigen jedoch widersprüchliche Auswirkungen auf Raubtiere. Auch die Pflanzenanordnung ist wichtig, denn landwirtschaftliche Studien zeigen, dass abwechselnde Feldreihen die Schädlingspopulation reduzieren, während umliegende Felder mit Blumenrabatten Raubtieren besser entgegenwirken.
Mittlerweile hat die Forschung in Wäldern gezeigt, dass die Anordnung der Pflanzenvielfalt mit anderen Elementen der Naturgeschichte von Pflanzen und Pflanzenfressern, wie der Breite der Insektenernährung und der Pflanzenverwandtschaft, interagiert, um Ergebnisse vorherzusagen. Trotz der Komplexität der Ergebnisse zeigen Synthesen, dass die Diversifizierung von Pflanzengemeinschaften großes Potenzial für die Verbesserung der Widerstandsfähigkeit verwalteter Ökosysteme bietet.
Die Fülle an Synthesen zu Auswirkungen auf die Pflanzendiversität spiegelt die Herausforderung wider, Beziehungen in komplexen multitrophen Gemeinschaften zu verstehen, einen dringenden Bedarf an verbesserter Vorhersagbarkeit bei auf Biodiversität basierenden Instrumenten zur Schädlingsbekämpfung in Agrarökosystemen und die schnell wachsende Literatur. Trotz der Erfolge in Forschung und Synthese bedeutet die schiere Anzahl an Metaanalysen mit widersprüchlichen Ergebnissen, dass die Ergebnisse der Pflanzenvielfalt für pflanzenfressende Insekten nicht verallgemeinerbar sind.
„Es ist von entscheidender Bedeutung, potenzielle Mechanismen zu untersuchen, die den unterschiedlichen Ergebnissen verschiedener Metaanalysen zugrunde liegen“, schreiben die Autoren, „besonders jetzt, da aus dieser explosiven Arbeit „Meta-Meta-Analysen“ hervorgegangen sind, die die Ergebnisse weiter bündeln und vereinfachen.“
Durch die Destillation der vielfältigen Ergebnisse der 23 Synthesen ebnen die Autoren den Weg für stärkere und präzisere Empfehlungen, wie die biologische Vielfalt am effektivsten genutzt werden kann, um die Bereitstellung von Ökosystemdienstleistungen zu fördern.
„Eine Feinabstimmung des Managements der Biodiversität wird von entscheidender Bedeutung sein, um dem ständig wachsenden weltweiten Bedarf gerecht zu werden, nachhaltige Landwirtschaftslösungen zu entwickeln, die sowohl eine hohe Pflanzenproduktivität als auch vielfältige Pflanzen-Arthropoden-Gemeinschaften unterstützen“, stellen sie fest.
Mehr Informationen:
KD Holmes et al., A Guide to 23 Global Syntheses of Plant Diversity Effects: Unpacking Consensus and Inkongruence across trophic Levels, Der vierteljährliche Überblick über die Biologie (2023). DOI: 10.1086/726687