Host plant population size determines cascading effects in a plant-herbivore-parasitoid system

In terrestrischen Systemen wurden verschiedentlich Kaskadeneffekte von einem Konsumenten der dritten Ebene auf die basale Pflanzenebene dokumentiert. Es ist jedoch weniger bekannt, wie diese Effekte von den Eigenschaften der Wirtspflanzenpopulation beeinflusst werden. Um zu bestimmen, ob die Eigenschaften des räumlichen Kontextes tritrophische Interaktionen beeinflussen kann, untersuchten wir 85 Populationen einer perennierenden Pflanzenart, Actaea spicata, den spezialisierten assoziierten Samenprädator, die Motte Eupithecia immundata, und eine Gilde von Parasitoiden. Basierend auf dem Fretwell-Oksanen-Modell entwickelten wir eine Hypothese dafür, wie der Grad der Herbivorie mit der räumlichen Aggregation der Pflanzenpopulationen verbunden ist. In Übereinstimmung mit den Vorhersagen war das Auftreten der beiden höheren trophischen Ebenen mit der Pflanzenpopulationsgröße korreliert. Die Vernetzung zwischen den Populationen oder Umweltparametern hatte jedoch keine Auswirkungen. Die Samenprädation war unimodal mit der Populationsgröße verbunden, mit dem höchsten Grad in Populationen mittlerer Größe. In kleinen Populationen wurde gewöhnlich entweder ein größerer Teil der Samen aufgrund der Anwesenheit des Samenprädators und der Abwesenheit der Parasitoiden gefressen, oder es gab keine Samenprädation, wenn der Samenprädator abwesend war. Pflanzenpopulationen mittlerer Größe litten unter intensiver Samenprädation, da der Samenprädator anwesend war, die Parasitoiden jedoch häufig fehlten. In allen großen Populationen reduzierten die Parasitoiden den Grad der Samenprädation und förderten damit die Pflanzenfitness. Die Auswirkungen der Prädation auf die Samenproduktion war mit Auswirkungen auf die Pflanzenpopulationsstruktur in Form des Anteils der Keimlinge korreliert. Unsere Ergebnisse demonstrieren, dass die Populationsgröße der Wirtspflanzen wichtig für die Verteilung von Herbivoren und ihren natürlichen Feinden, sowie für das Ergebnis der tritrophischen Interaktion ist. Darüber hinaus könnten natürliche Feinde eines spezialisierten Herbivoren langfristige Kaskadeneffekte in der Form haben, dass sie zu Veränderungen der Pflanzenpopulationsstruktur führen.