Nach der Theorie der Räuber-Beute-Interaktionen ist die Beziehung zwischen Herbivoren und Pflanzen zyklisch. Wenn die Beutetiere (Pflanzen) zahlreich sind, nimmt die Zahl ihrer Räuber (Pflanzenfresser) zu, wodurch die Pflanzenpopulation sinkt, was wiederum zu einem Rückgang der Pflanzenfresser führt. Die Beutepopulation erholt sich schließlich und ein neuer Zyklus beginnt. Dies deutet darauf hin, dass die Population der Pflanzenfresser um die Tragfähigkeit der Nahrungsquelle, in diesem Fall der Pflanze, schwankt.
Es wird immer Bereiche mit Pflanzen geben, die von den Pflanzenfressern nicht gefunden werden. Dies ist wichtig für spezialisierte Pflanzenfresser, die sich nur von einer Pflanzenart ernähren: Es verhindert, dass diese Spezialisten ihre Nahrungsquelle ausrotten. Der Verzehr einer zweiten Pflanzenart hilft den Pflanzenfressern, ihre Populationen zu stabilisieren. Der Wechsel zwischen zwei oder mehr Pflanzenarten sorgt für eine stabile Population des Pflanzenfressers, während die Populationen der Pflanzen schwanken. Wenn ein invasiver Pflanzenfresser oder eine invasive Pflanze in das System eindringt, wird das Gleichgewicht gestört und die Vielfalt kann sich verändern oder sogar zusammenbrechen.
In mancher Hinsicht ist es einfacher, ein pflanzenfressendes Tier zu sein als ein karnivores (fleischfressendes) Tier. Fleischfressende Tiere müssen die Tiere, die sie essen, finden und fangen, und manchmal bekämpfen die Tiere, die sie essen wollen, sie. Pflanzenfressende Tiere müssen die Pflanzen finden, die sie fressen wollen, aber sie müssen sie nicht fangen. Viele Pflanzen haben irgendeine Verteidigung gegen Pflanzenfresser, wie Stacheln, Toxine (Gifte) oder einen schlechten Geschmack. Es leben viel mehr pflanzenfressende Tiere auf der Welt als fleischfressende Tiere.
Auswirkungen von Pflanzenfressern auf die Pflanzenvielfalt
Die Auswirkungen von Pflanzenfressern auf die Pflanzenvielfalt variieren bei Umweltveränderungen. Pflanzenfresser können die Pflanzenvielfalt erhöhen oder verringern.
Früher dachte man, dass Pflanzenfresser die Pflanzenvielfalt erhöhen, indem sie Dominanz vermeiden. Dominante Arten neigen dazu, untergeordnete Arten durch Konkurrenzausschluss zu verdrängen. Die Auswirkungen auf die Pflanzenvielfalt, die durch die Variation der Dominanz verursacht werden, können jedoch positiv oder negativ sein. Pflanzenfresser erhöhen die biologische Vielfalt, indem sie dominante Pflanzenarten fressen, aber sie können es auch vorziehen, untergeordnete Arten zu fressen, je nach Schmackhaftigkeit und Qualität der Pflanzen. Neben der Präferenz der Pflanzenfresser werden die Auswirkungen der Pflanzenfresser auf die Pflanzenvielfalt auch von anderen Faktoren beeinflusst, der Defense-Trade-off-Theorie, der Räuber-Beute-Interaktion und inneren Merkmalen der Umwelt und der Pflanzenfresser.
Eine Möglichkeit, wie sich Pflanzen in ihrer Anfälligkeit gegenüber Pflanzenfressern unterscheiden können, ist der Defense-Trade-off. Die Defense-Trade-off-Theorie wird gemeinhin als eine grundlegende Theorie zur Aufrechterhaltung der ökologischen Gleichmäßigkeit angesehen. Pflanzen können eine Trade-off-Reaktion bei der Ressourcenallokation vornehmen, z. B. zwischen Verteidigung und Wachstum. Die Abwehr von Herbivorie auf die Pflanzenvielfalt kann in verschiedenen Situationen variieren. Sie kann neutral, nachteilig oder vorteilhaft für die Pflanzenfitness sein. Selbst in Abwesenheit von defensiven Trade-offs können Herbivoren die Pflanzenvielfalt erhöhen, z. B. wenn Herbivoren untergeordnete Arten gegenüber dominanten Arten bevorzugen.
Die Räuber-Beute-Interaktion, insbesondere die „Top-Down“-Regulation. Die Räuber-Beute-Interaktion begünstigt die Anpassung der Pflanzenarten, die der Räuber bevorzugt. Die Theorie der ökologischen „Top-down“-Regulierung manipuliert unverhältnismäßig die Biomasse der dominanten Arten, um die Vielfalt zu erhöhen. Die Wirkung von Pflanzenfressern auf Pflanzen ist universell, unterscheidet sich aber dennoch signifikant an jedem Standort, kann positiv oder negativ sein.
In einem hochproduktiven System stellt die Umwelt einem Organismus ausreichend Nahrung und Ressourcen zur Verfügung, um zu wachsen. Die Auswirkungen von Pflanzenfressern, die um Ressourcen konkurrieren, auf die Pflanze sind komplizierter. Die Existenz von Pflanzenfressern kann die Pflanzenvielfalt erhöhen, indem sie die Abundanz der dominanten Arten reduziert, überflüssige Ressourcen können dann von untergeordneten Arten genutzt werden. Daher könnte in einem hochproduktiven System der direkte Verzehr der dominanten Pflanzen indirekt den herbivoren-resistenten und ungenießbaren Arten zugute kommen. Ein weniger produktives System kann jedoch aufgrund von Nährstoff- und Wassermangel nur begrenzt Pflanzenfresser unterstützen. Herbivorie erhöht die Abundanz der tolerantesten Arten und verringert die Existenz der weniger toleranten Arten, was das Aussterben der Pflanzen beschleunigt. Ein mittleres produktives System hat manchmal kaum langfristige Auswirkungen auf die Pflanzenvielfalt. Denn die Umwelt bietet eine stabile Koexistenz verschiedener Organismen. Selbst wenn Pflanzenfresser einige Störungen in der Gemeinschaft verursachen. Das System ist immer noch in der Lage, sich zum ursprünglichen Zustand zu erholen.
Licht ist eine der wichtigsten Ressourcen in der Umwelt für Pflanzenarten. Die Konkurrenz um die Verfügbarkeit von Licht und die Vermeidung von Fressfeinden sind ebenso wichtig. Mit der Zugabe der Nährstoffe entsteht mehr Konkurrenz unter den Pflanzenarten. Aber Pflanzenfresser könnten die Verringerung der Diversität abpuffern. Besonders große Pflanzenfresser können die Artenvielfalt erhöhen, indem sie hohe, dominante Pflanzenarten selektiv verdrängen und die Lichtverfügbarkeit erhöhen.
Die Körpergröße der Pflanzenfresser ist ein wichtiger Grund für die Interaktion zwischen Pflanzenfressern und Pflanzenvielfalt, und die Körpergröße erklärt viele der Phänomene, die mit der Interaktion zwischen Pflanzenfressern und Pflanzen zusammenhängen. Kleine Pflanzenfresser verringern die Pflanzenvielfalt mit geringerer Wahrscheinlichkeit. Denn kleine, nicht grabende Tiere verursachen möglicherweise nicht viele Störungen der Pflanze und der Umgebung. Herbivoren mittlerer Größe erhöhen die Pflanzenvielfalt meist durch den Verzehr oder die Beeinflussung der dominanten Pflanzenarten, wie z. B. herbivore Vögel, die dominante Pflanzenarten direkt nutzen können. Während einige Herbivoren die Pflanzenvielfalt durch indirekte Auswirkungen auf die Pflanzenkonkurrenz erhöhen. Einige grabende Tiere in dieser Größe lokale Gemeinschaft Umweltschwankungen. Und auch die Anpassung von Pflanzenarten zur Vermeidung von Fressfeinden kann die Vegetationsstruktur anpassen und die Vielfalt erhöhen. Größere Pflanzenfresser erhöhen oft die Pflanzenvielfalt. Sie nutzen konkurrierende, dominante Pflanzenarten, streuen Samen aus und bringen Unordnung in den Boden. Außerdem passt ihre Urinposition die lokale Pflanzenverteilung an und verhindert Lichtkonkurrenz.
Die Mechanismen der Auswirkungen von Herbivoren auf die Pflanzenvielfalt sind also kompliziert. Generell gilt, dass die Existenz von Pflanzenfressern die Pflanzenvielfalt erhöht. Aber je nach Umweltfaktoren variiert es, und mehrere Faktoren wirken zusammen, wie Herbivoren die Pflanzenvielfalt beeinflussen.