Investigating Spatiotemporal Patterns, Spatial Density Dependence and Fruit Quality in a Plant-Bruchine-Parasitoids System

IF 1.3 4区 环境科学与生态学 Q3 ECOLOGY
M. N. Rossi, L. M. Rodrigues
{"title":"Investigating Spatiotemporal Patterns, Spatial Density Dependence and Fruit Quality in a Plant-Bruchine-Parasitoids System","authors":"M. N. Rossi, L. M. Rodrigues","doi":"10.1080/11956860.2023.2238456","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"ABSTRACT Many of the spatial patterns observed in nature are governed by interactions between species and between species and their environment, providing valuable information about which processes are determinants in shaping ecological communities. In a system composed of Mimosa bimucronata, the bruchine Acanthoscelides schrankie and its parasitoids, we examined the spatial distribution patterns of these insects and fruit quality. We tested the hypothesis that an aggregate pattern of parasitism is predominant, characterizing a direct density-dependent pattern. Because nitrogen, water, and phenols are crucial fruit traits that can affect the fitness of many insects, we also tested the hypothesis that the spatial distribution of A. schrankie and its parasitoids is positively associated with water and nitrogen content in the fruits and negatively associated (i.e., dissociation) with phenols. The distribution of bruchine and its parasitoids varied over time, from random to aggregated. The spatial patterns of parasitism varied between direct density dependence, inverse density dependence, and density independence. Dissociations were found between the abundance of A. schrankiae and the phenolic content, and similar results were found for the parasitoids. Our results suggest that a combination of bottom-up and top-down effects may drive spatiotemporal dynamics between A. schrankiae and its parasitoids. RÉSUMÉ Plusieurs des patrons spatiaux observés dans la nature sont régis par des interactions entre les espéces et entre les espéces et l'environnement, ce qui fournit de l'information utile sur les processus importants dans la structuration des communautés écologiques. Dans un systéme composé de Mimosa bimucronata, de la bruche Acanthoscelides schrankie et de ses parasitoïdes, nous avons étudié les patrons de répartition spatiale des insectes et de la qualité des fruits. Nous avons testé l'hypothése de prédominance d'un patron agrégé de parasitisme indiquant une dépendance directe à la densité. Puisque l'azote, l'eau et les phénols sont d'importants traits des fruits qui peuvent influencer l'aptitude de plusieurs insectes, nous avons aussi testé l'hypothése selon laquelle la répartition de A. schrankie et de ses parasitoïdes est positivement associée au contenu en eau et en azote des fruits, et négativement associée (dissociation) au contenu en phénols. La répartition de la bruche et de ses parasitoïdes variait dans le temps, d'aléatoire à agrégée. Le patron spatial de parasitisme variait entre la dépendance directe à la densité, la dépendance inverse à la densité, et la non-dépendance à la densité. La dissociation a été observée entre l'abondance de A. schrankiae et de ses parasitoïdes et le contenu en phénols. Nos résultats suggérent qu'une combinaison d'effets ascendants et descendants pourrait expliquer la dynamique spatiale de A. schrankiae et de ses parasitoïdes.","PeriodicalId":51030,"journal":{"name":"Ecoscience","volume":"30 1","pages":"130 - 146"},"PeriodicalIF":1.3000,"publicationDate":"2023-04-03","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Ecoscience","FirstCategoryId":"93","ListUrlMain":"https://doi.org/10.1080/11956860.2023.2238456","RegionNum":4,"RegionCategory":"环境科学与生态学","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"Q3","JCRName":"ECOLOGY","Score":null,"Total":0}
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Abstract

ABSTRACT Many of the spatial patterns observed in nature are governed by interactions between species and between species and their environment, providing valuable information about which processes are determinants in shaping ecological communities. In a system composed of Mimosa bimucronata, the bruchine Acanthoscelides schrankie and its parasitoids, we examined the spatial distribution patterns of these insects and fruit quality. We tested the hypothesis that an aggregate pattern of parasitism is predominant, characterizing a direct density-dependent pattern. Because nitrogen, water, and phenols are crucial fruit traits that can affect the fitness of many insects, we also tested the hypothesis that the spatial distribution of A. schrankie and its parasitoids is positively associated with water and nitrogen content in the fruits and negatively associated (i.e., dissociation) with phenols. The distribution of bruchine and its parasitoids varied over time, from random to aggregated. The spatial patterns of parasitism varied between direct density dependence, inverse density dependence, and density independence. Dissociations were found between the abundance of A. schrankiae and the phenolic content, and similar results were found for the parasitoids. Our results suggest that a combination of bottom-up and top-down effects may drive spatiotemporal dynamics between A. schrankiae and its parasitoids. RÉSUMÉ Plusieurs des patrons spatiaux observés dans la nature sont régis par des interactions entre les espéces et entre les espéces et l'environnement, ce qui fournit de l'information utile sur les processus importants dans la structuration des communautés écologiques. Dans un systéme composé de Mimosa bimucronata, de la bruche Acanthoscelides schrankie et de ses parasitoïdes, nous avons étudié les patrons de répartition spatiale des insectes et de la qualité des fruits. Nous avons testé l'hypothése de prédominance d'un patron agrégé de parasitisme indiquant une dépendance directe à la densité. Puisque l'azote, l'eau et les phénols sont d'importants traits des fruits qui peuvent influencer l'aptitude de plusieurs insectes, nous avons aussi testé l'hypothése selon laquelle la répartition de A. schrankie et de ses parasitoïdes est positivement associée au contenu en eau et en azote des fruits, et négativement associée (dissociation) au contenu en phénols. La répartition de la bruche et de ses parasitoïdes variait dans le temps, d'aléatoire à agrégée. Le patron spatial de parasitisme variait entre la dépendance directe à la densité, la dépendance inverse à la densité, et la non-dépendance à la densité. La dissociation a été observée entre l'abondance de A. schrankiae et de ses parasitoïdes et le contenu en phénols. Nos résultats suggérent qu'une combinaison d'effets ascendants et descendants pourrait expliquer la dynamique spatiale de A. schrankiae et de ses parasitoïdes.
植物-灌木-寄生蜂系统的时空格局、空间密度依赖性和果实品质研究
在自然界中观察到的许多空间格局是由物种之间以及物种与环境之间的相互作用所控制的,这为哪些过程是形成生态群落的决定因素提供了有价值的信息。以含羞草、水杨树及其寄生蜂为研究对象,研究了含羞草、水杨树及其寄生蜂的空间分布规律和果实品质。我们测试了一个假设,即寄生的聚集模式占主导地位,其特征是直接依赖于密度的模式。由于氮、水和酚是影响许多昆虫适合度的关键果实性状,我们还验证了施兰基拟寄生蜂及其寄生蜂的空间分布与果实中水分和氮含量呈正相关,与酚类呈负相关(即解离)的假设。胭脂虫及其寄生蜂的分布随时间变化,从随机分布到聚集分布。寄生性的空间格局在密度直接依赖、密度反向依赖和密度独立之间存在差异。发现雪兰氏金针菇的丰度与酚类含量之间存在解离关系,寄生蜂也发现了类似的结果。研究结果表明,自下而上和自上而下的综合效应可能驱动了雪兰氏姬蜂及其拟寄生物之间的时空动态。RÉSUMÉ多用户空间观察、自然观察、交流交流、交流交流、交流交流、交流交流、交流交流、交流交流、交流交流、交流交流、交流交流、交流交流、交流交流、交流交流、交流交流、交流交流。Dans un system comcomise de Mimosa bimmurronata, de la bruche Acanthoscelides schrankie et de ses parasitoïdes, nous avons - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -Nous avons test l' hypothsamse de pracimous dominance d'un赞助人agrsamgise de寄生于个体,个体个体,个体个体,个体个体,个体个体,个体个体。Puisque l'azote, l'eau et les phsamnols, l' suthsamoise, l'aptitude de plusiurs昆虫,nous avons aussi testest, l' hypothsamoise, selon laquelle la samoise, A. schrankie et es, parasitoïdes est positive associationassociationassociationae (dissociation) au contenu en phsamnols。a ' alsamatatire de La bruche et de ses parasitoïdes可变的dans le temps, a ' alsamatire o agrsamatae。Le patron spatial de寄生性变量entre la danciendance direct - la densit, la danciendance inverse - la densit, et la nanciendance - la densit。a .解离与 交换制和 交换制和 交换制和 交换制和 交换制和混合交换制。研究表明,遗传变异与遗传变异的结合对后代和后代的影响[j] .动态空间的研究[d] . parasitoïdes。
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来源期刊
Ecoscience
Ecoscience 环境科学-生态学
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>36 weeks
期刊介绍: Écoscience, is a multidisciplinary journal that covers all aspects of ecology. The journal welcomes submissions in English or French and publishes original work focusing on patterns and processes at various temporal and spatial scales across different levels of biological organization. Articles include original research, brief communications and reviews.
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GB/T 7714-2015
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