Local and spatial dynamics of a host–parasitoid system in a field experiment

SummaryLocal extinction and colonisation rates are key factors in host–parasitoid metapopulation theory, but experimental evidence from the field is scarce. We studied the host–parasitoid system consisting of the aphid Metopeurum fuscoviride and its specialist parasitoid Lysiphlebus hirticornis. This system is characterised by a patchy distribution of the host plants (Tanacetum vulgare) and by frequent extinctions of local aphid populations. In a first field experiment, we found that the presence of the parasitoid increases the likelihood of extinction of local host populations (=all aphids living on one plant). In a second field experiment, we manipulated the distance between local host populations. Parasitoid colonisation rate strongly decreased with increasing distance between local host populations. Thus, our results show the importance of parasitoids for local host populations extinction and of distance between local host populations for parasitoid colonisation rate, suggesting the importance of spatial processes for host–parasitoid systems in the field.

ZusammenfassungLokale Extinktions- und Kolonisationsraten sind zentrale Faktoren für die Wirt-Parasitoid-Metapopulationstheorie, dennoch ist experimentelle Evidenz aus natürlichen Habitaten selten. Wir haben das Wirt-Parasitoid-System bestehend aus der Blattlausart Metopeurum fuscoviride und dem Parasitoiden Lysiphlebus hirticornis untersucht. Dieses System weist eine lückenhafte Verbreitung ihrer Wirtspflanze (Tanacetum vulgare) auf und lokale Populationen sterben häufig aus. In einem ersten Feldversuch haben wir nachgewiesen, dass die Präsenz von Parasitoiden die Extinktionswahrscheinlichkeit von lokalen Blattlauspopulationen (= alle Blattläuse, die auf einer Pflanze leben) erhöht. In einem zweiten Feldversuch haben wir die Distanz zwischen lokalen Populationen manipuliert. Die Parasitoiden-Kolonisationsrate wurde dabei mit zunehmender Distanz stark erniedrigt. Unsere Resultate zeigen den großen Einfluss von Parasitoiden auf lokale Extinktionsraten und der Distanz zwischen lokalen Populationen auf die Kolonisationsrate, was auf die Bedeutung von räumlicher Dynamik für Wirt-Parasitoid-Metapopulationen im natürlichen Habitat hinweist.