Energy transfer efficiency rather than productivity determines the strength of aquatic trophic cascades

营养水平 中观 食物网 营养级联 食物链 生态学 生产力 生态效率 初级生产者 环境科学 浮游动物 生态系统 生物 浮游植物 营养物 经济 宏观经济学
作者
Libin Zhou,Mingyu Luo,Pubin Hong,Shawn Leroux,Feizhou Chen,Shaopeng Wang
出处
期刊:Ecology [Wiley]
被引量:4
标识
DOI:10.1002/ecy.4482
摘要

Abstract Trophic cascades are important determinants of food web dynamics and functioning, yet mechanisms accounting for variation in trophic cascade strength remain elusive. Here, we used food chain models and a mesocosm experiment (phytoplankton–zooplankton–shrimp) to disentangle the relative importance of two energetic processes driving trophic cascades: primary productivity and energy transfer efficiency. Food chain models predicted that the strength of trophic cascades was increased as the energy transfer efficiency between herbivore and predator (predator efficiency) increased, while its relationship with primary productivity was relatively weak. These model predictions were confirmed by a mesocosm experiment, which showed that the strength of trophic cascade increased with predator efficiency but remained unaffected by nutrient supply rate or primary productivity. Combined, our results indicate that the efficiency of energy transfer along the food chain, rather than the total amount of energy fixed by primary producers, determines the strength of trophic cascades. Our study provides an integrative perspective to reconcile energetic and population dynamics in food webs, which has implications for both ecological research and ecosystem management.
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