Предыдущую часть статьи можно прочесть по ссылке:
Контроль сверху вниз
Высокая численность и разнообразие насекомых поддерживает широкий спектр инсектив-хищников, паразитов и патогенов. Как и насекомые, птицы повсеместно встречаются почти во всех биомах и в значительной степени полагаются на насекомых в поисках пищи. 90% всех видов птиц (в тропиках они падают до 60%) являются насекомыми, чей рацион питания состоит из 75% и более насекомых или других членистоногих. Если мы предположим, что контроль над популяциями птиц осуществляется снизу вверх, то должна существовать сильная корреляция между насекомыми и обилием птиц. Эта корреляция будет возрастать, если рассматривать только инсектив-пористых птиц.
Птицы хорошо изучены, и измерить их численность сравнительно легко и регулярно. Есть также ряд экспериментов, которые показывают значительное увеличение численности членистоногих с вытеснением птиц. Птицы также охотятся на пауков, которые сами охотятся на насекомых. В некоторых средах, в зависимости от того, насколько большая часть рациона птиц состоит из насекомых и относительной эффективности инсектив-пауков, это может противодействовать влиянию птиц на численность насекомых. Возможно также, что численность птиц контролируется другими факторами, помимо изобилия пищи. В некоторых регионах они с таким же успехом могут контролироваться сверху вниз хищниками (например, кошки) или экологическими факторами (например, отсутствие подходящей среды обитания). Птицы также могут сосредоточить свои хищнические усилия на конкретных таксонах, таких как летучие насекомые, и, таким образом, не так хорошо коррелировать с общей численностью насекомых.
В тропических лесах летучие мыши могут убить больше членистоногих, чем птицы. Летучие мыши также обитают в лесных экосистемах умеренного климата и могут убить там очень большое число насекомых. Однако летучие мыши, вероятно, менее пригодны, чем птицы, в качестве индикаторов, учитывая их ночное времяпрепровождение, что затрудняет их исследование, а также их более ограниченный географический ареал. Многие другие группы животных потребляют насекомых, включая многих земноводных и пресмыкающихся, а также некоторых млекопитающих. Однако птицы, пауки и летучие мыши, вероятно, являются наиболее распространенными насекомыми, что должно сделать их лучшими индикаторами, чем менее подвижные животные.
Члены большинства видов насекомых являются носителями сразу нескольких видов паразитов, некоторые из них сами насекомые. Было высказано предположение, что основным ограничивающим фактором популяций кузнечиков в холодные и влажные годы являются грибковые инфекции, которые убивают большое число этих животных. Таким образом, патогены и паразиты играют важную роль в сдерживании роста насекомых. Тем не менее, болезни диких животных трудно исследовать, что делает их уступающими по показателям численности насекомых.
Контроль снизу вверх
Поскольку большинство насекомых – это детритивы или травоядные, обилие и качество мертвой и живой растительной ткани имеет большое значение для контроля «снизу вверх». Сюда входит суммарное производство биомассы, а также качество ткани растений, определяемое защитой растений и содержанием в ней питательных веществ. Части растений содержат структурные (например, лигнин) и токсичные (например, никотин) химические соединения, а также физическую защиту для снижения травоядной массы. Вероятно, наиболее важным для питательного качества тканей растений является количество извлекаемой химической энергии и содержание белка. Репродуктивные органы, такие как семена и пыльца, за которыми следует листовая ткань, имеют наивысшую питательную ценность. Дерево, корни и отмершие части растения почти не содержат протеина, а их компоненты трудно разлагать и использовать в качестве источника энергии.
Чистая первичная продуктивность (ЧПП) относится к общему энерго- и углеродному бюджету, имеющемуся в экосистеме для заправки биологических процессов. Энергия и углерод, в конечном счете, получаются в результате фотосинтеза, что означает, что ЧПП отражает изобилие и биодоступность тканей растений. ЧПП широко варьирует по поверхности Земли, достигая пика в тропиках и выходя в холодные или жаркие пустыни. Травоядные насекомые являются первичными потребителями, некоторые из них первыми получают капусту вокруг продуктов фотосинтеза до того, как их съедают сами, и передают эту энергию другому. Травоядные насекомые в основном питаются растительным материалом, который другие травоядные не могут переварить или не интересуются. Однако доля ЧПП, потребляемой насекомыми, сильно варьируется в зависимости от среды. В умеренных экосистемах исследования приписывают насекомым лишь 10% или меньше первичного наземного потребления в умеренных экосистемах, за исключением ограниченных сценариев, таких как вспышки мотыльков или саранчи. Это приписывается нисходящему контролю их популяций, как обсуждалось выше, или ограничению качества пищи по сравнению с ее количеством, поскольку рацион питания многих видов насекомых является узкоспециализированным. Поэтому этот нисходящий контроль в большей степени связан с соразмерностью между ЧПП и обилием насекомых. Если процент потребления насекомыми ЧПП постоянен или предсказуем во всех биомах и экосистемах, то ЧПП может служить отличным предсказателем численности насекомых. Опять же, в конечном счете, именно количество особей является значительным, а не биомасса, но найти количество особей сложнее, поэтому в некоторых случаях нам, возможно, придется полагаться на биомассу в качестве промежуточного показателя.
Следующую часть статьи можно прочесть по ссылке: