Distribution and colonisation ability of three parasitoids and their herbivorous host in a fragmented landscape

SummaryHabitat fragmentation can disrupt communities of interacting species even if only some of the species are directly affected by fragmentation. For instance, if parasitoids disperse less well than their herbivorous hosts, habitat fragmentation may lead to higher herbivory in isolated plant patches due to the absence of the third trophic level. Community-level studies suggest that parasitoids tend to have limited dispersal abilities, on the order of tens of metres, much smaller than that of their hosts, while species-oriented studies document dispersal by parasitoids on the scale of kilometres. In this study the distribution patterns of three parasitoid species with different life histories and their moth host, Hadena bicruris, a specialist herbivore of Silene latifolia, were compared in a large-scale network of natural fragmented plant patches along the rivers Rhine and Waal in the Netherlands. We examined how patch size and isolation affect the presence of each species. Additionally, experimental plots were used to study the colonisation abilities of the species at different distances from source populations.In the natural plant patches the presence of the herbivore and two of the parasitoids, the gregarious specialist Microplitis tristis and the gregarious generalist Bracon variator were not affected by patch isolation at the scale of the study, while the solitary specialist Eurylabus tristis was. In contrast to the herbivore, the presence of all parasitoid species declined with plant patch size. The colonisation experiment confirmed that the herbivore and M. tristis are good dispersers, able to travel at least 2 km within a season. B. variator showed intermediate colonisation ability and E. tristis showed very limited colonisation ability at this spatial scale. Characteristics of parasitoid species that may contribute to differences in their dispersal abilities are discussed.

ZusammenfassungHabitatfragmentierung kann Gemeinschaften von interagierenden Arten auseinander reißen, auch wenn nur einige der Arten direkt von der Fragmentierung beeinflusst werden. Wenn sich z. B. Parasítoide weniger leicht ausbreiten als ihre herbivoren Wirte, kann Habitatfragmentierung zu einer stärkeren Herbivorie in isolierten Pflanzenvorkommen aufgrund der Abwesenheit der dritten trophischen Ebene führen. Untersuchungen auf der Ebene der Gemeinschaften lassen vermuten, dass Parasitoide dazu tendieren eine geringe Ausbreitungsfähigkeit zu haben, die sich auf einen Bereich von mehreren zehn Metern beschränkt und viel geringer ist als die ihrer Wirte. Dagegen dokumentieren Untersuchungen, die sich an Arten orientieren, die Ausbreitung von Parasitoiden auf einer Skala von Kilometern. In dieser Untersuchung wurden die Verbreitungsmuster von drei parasitoiden Arten mit unterschiedlichen Eigenschaften und ihrem Wirtsschmetterling Hadena bicruris, einem spezialisierten Herbivoren auf Silene latifolia, in einem großräumigen Netzwerk von natürlichen, fragmentierten Pflanzenvorkommen entlang der Flüsse Rhein und Waal in den Niederlanden verglichen. Wir untersuchten, wie die Bestandsgröße und Isolation die Anwesenheit einer jeden Art beeinflusst. Darüber hinaus wurden experimentelle Anordnungen genutzt, um die Besiedlungsfähigkeit der Arten in unterschiedlichen Entfernungen zu den Quellpopulationen zu untersuchen.In den natürlichen Planzenbeständen wurde die Anwesenheit des Herbivoren und zweier seiner Parasitoide, des gregären Spezialisten Microplitis tristis und des gregären Generalisten Bracon variator durch die Isolation des Bestandes innerhalb der Skala dieser Untersuchung nicht beeinflusst, während der solitäre Spezialist Eurylabus tristis beeinflusst wurde. Im Gegensatz zum Herbivoren verringerte sich die Anwesenheit aller Parasitoiden Arten mit der Größe des Pflanzenbestandes. Das Besiedlungsexperiment bestätigte, dass sich der Herbivore und M. tristis gut ausbreiten und mindestens zwei 2 km pro Saison zurücklegen können. B. variator zeigte eine mittlere und E. tristis eine sehr begrenzte Besiedlungsfähigkeit auf dieser räumlichen Skala. Es werden die Eigenschaften der parasitoiden Arten diskutiert, die zu den Unterschieden in der Ausbreitungsfähigkeit beitragen.