全美没有净昆虫丰富度和多样性下降

最近有关昆虫数量急剧下降的报告表明，这将给全球生态系统和人类社会带来严重后果。然而，大多数证据来自欧洲，这给全球昆虫数量趋势留下了不确定性。我们使用5,300个昆虫和其他节肢动物的时间序列，在代表68个不同的自然和管理区域的监测点收集了4-36年的时间序列，以寻找全美范围内下降的证据。一些分类群和地点的丰度和多样性下降，而另一些则增加或保持不变，产生的净丰度和生物多样性趋势一般与零没有区别。这种缺乏整体增加或减少的情况在节肢动物摄食群体中是一致的，在严重干扰的地点与相对自然的地点相似。美国节肢动物数量的明显健壮性令人放心。然而，这一结果并没有减少持续监测的必要性，并可能掩盖物种组成的更微妙的变化，尽管如此，这些变化仍危及昆虫提供的生态系统服务。

支持这项研究结果的数据(经过精选的节肢动物丰度和估计的时间趋势)可以在仙女座数据存储库(https://doi.org/10.5061/dryad.cc2fqz645).)获得。

用于整理和分析数据的R代码可在仙女树数据存储库(https://doi.org/10.5061/dryad.cc2fqz645).)获得。

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A·R·艾夫斯(威斯康星大学麦迪逊分校)为我们的分析提供了宝贵的建议，M·R·斯特兰德(佐治亚大学)和W·F·费根(马里兰大学)提出了改进论文的建议。我们感谢美国农业部-NIFA-OREI2015-51300-24155和USDA-NIFA-SCRI2015-51181-24292向W.E.S提供的资金。

(A)草食动物、(B)肉食动物、(C)杂食动物、(D)有害动物、(E)寄生虫和(F)寄生虫。右侧面板描述了LTER之间的多样性度量和95%置信区间的平均变化。蓝色阴影和字体表示报告水生分类的LTER地点。

框图描绘中值(粗线)、第25和第75个百分位数(长方体边缘)、第95个百分位数(胡须)和异常值(圆圈)。

在(A)适度与宽松的时间序列过滤标准和(B)严格与中度过滤标准下所有分类群的丰度趋势。(C)在宽松、适度和严格的定时器系列过滤标准下的丰度趋势框图。放宽的标准要求至少四年的计数，其中一年必须是非零的(6,501个趋势中的n = 5,328个仍然存在)。中等标准需要至少八年的计数，其中四年必须是非零(n = 2,266个趋势仍然存在)。严格的标准需要至少15年的计数，其中10年必须是非零的，并且时间自相关是1(n = 308个趋势仍然存在)。

(A)LTER现场抽样开始年。(B)与LTER场地相关的人类足迹指数。美国境内地点的平均HFI值为7；LTER地点的范围从1到38。(C)长期热辐射实验场的年平均温度。(D)LTER站点的年平均累计降水量。

每个变量对随机森林分类器精度的贡献，定义为将变量从决策树中排除时均方误差增加的百分比(精度降低)。

丰度趋势在取样开始年早于1990年、跨越1990-2000年、跨越2000-2010年或在2010年之后的国家中是平均的。当趋势按最终抽样年分组时，结果是相同的(除了没有在1990年之前的最终抽样年)。

点表示LTER站点的分集度量随时间的变化。物种均匀度按Pielou均匀度指数计算，优势度代表最丰富分类群的比例频率。浅灰色线条将每个地块划分为象限，以帮助可视化多样性度量变化符号相似(右上角，左下角)或相反(左上角，右下角)的地点。黑色虚线表示最适合的线。坡度在α = 5%水平上达到显著水平，R2 = 在均匀度和丰富度之间达到显著水平，R2 = 在均匀度和优势度之间达到显著水平。

左图描绘了由生态区一级分隔的丰度趋势，右图描绘了由生态区二级分隔的丰度趋势，方框图描绘了LTER地点之间的分位数。框图将昆虫的趋势描绘为中值(粗线)、第25和75个百分位数(方框边缘)、第95个百分位数(胡须)和离群值(圆圈)。

美国的人类足迹指数值(左图)和LTER站点之间的人类足迹指数值(右图)。

点表示LTER站点的分集度量随时间的变化。灰色虚线表示1：1线。