近年來(lái)，將農(nóng)業(yè)與野生動(dòng)物保護(hù)相結(jié)合的努力重新激發(fā)了人們對(duì)脊椎動(dòng)物如何通過(guò)生物防治（biocontrol）有益于作物生產(chǎn)的興趣。一些鳥(niǎo)類(lèi)和哺乳動(dòng)物顯示出調(diào)節(jié)害蟲(chóng)種群的潛力，但其他捕食者也可能因其頻繁捕食其他天敵而干擾生物防治。雖然恒溫動(dòng)物是當(dāng)前研究的重點(diǎn)，但包括無(wú)尾目（蛙類(lèi)和蟾蜍）在內(nèi)的食蟲(chóng)性變溫動(dòng)物在農(nóng)業(yè)景觀中也很常見(jiàn)。然而，關(guān)于無(wú)尾目動(dòng)物如何影響害蟲(chóng)管理的知識(shí)卻出人意料地稀少。現(xiàn)有科學(xué)文獻(xiàn)主要集中在海蟾蜍（Rhinella marina）上，這是一個(gè)經(jīng)典的生物防治失敗案例。相比之下，在亞洲稻田生態(tài)系統(tǒng)中，原生無(wú)尾目動(dòng)物被確定為飛虱等植食性害蟲(chóng)的重要捕食者，顯示出作為生物防治劑的潛力。但在世界大部分地區(qū)，對(duì)其生物防治潛力的研究仍然很少。

在北美，早期對(duì)蟾蜍（Anaxyrus sp.）的研究基于其胃內(nèi)容物中存在鱗翅目幼蟲(chóng)，以及它們?cè)诤οx(chóng)爆發(fā)期間的大量捕食，認(rèn)為其有助于抑制害蟲(chóng)種群。然而，后來(lái)的研究發(fā)現(xiàn)蟾蜍的食譜主要以雜食性和捕食性的螞蟻和甲蟲(chóng)（步甲科、隱翅蟲(chóng)科）為主，導(dǎo)致至少一位研究人員認(rèn)為蟾蜍的生物防治價(jià)值值得懷疑。預(yù)測(cè)蟾蜍對(duì)作物植物的影響是具有挑戰(zhàn)性的，因?yàn)樗鼈冏鳛閺V譜性捕食者，會(huì)消耗屬于不同營(yíng)養(yǎng)類(lèi)群的多種獵物，包括其他捕食者，這種行為被稱(chēng)為“集團(tuán)內(nèi)捕食”（intraguild predation, IGP）。理論表明，當(dāng)頂級(jí)捕食者消耗與其中間捕食者共同捕食的獵物時(shí)，可能會(huì)破壞生物防治，除非頂級(jí)捕食者在抑制害蟲(chóng)為害方面比中間捕食者更高效。然而，捕食者不僅可以通過(guò)消費(fèi)來(lái)影響獵物，還可以通過(guò)影響它們的行為和生理產(chǎn)生“非消費(fèi)效應(yīng)”（non-consumptive effects），這些效應(yīng)與消費(fèi)效應(yīng)的規(guī)模相似，并可能構(gòu)成對(duì)植物級(jí)聯(lián)效應(yīng)的主要部分。

本研究以美洲蟾蜍（Anaxyrus americanus）為對(duì)象，探究了其在蔬菜農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中對(duì)生物防治的貢獻(xiàn)潛力。這種夜間活動(dòng)的食蟲(chóng)物種原生并廣泛分布于北美東部。春季在淡水池塘（包括灌溉池塘）繁殖后，蟾蜍會(huì)擴(kuò)散到包括郊區(qū)后院和作物田在內(nèi)的各種棲息地。農(nóng)業(yè)覆蓋和農(nóng)場(chǎng)池塘似乎能促進(jìn)其豐度和繁殖成功。從理論上講，該物種對(duì)作物的影響范圍可能從正面到中性再到負(fù)面，這取決于其捕食的平衡及其間接效應(yīng)的總和。為了闡明這些營(yíng)養(yǎng)動(dòng)態(tài)，本研究（1）通過(guò)在蔬菜農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行胃內(nèi)容物分析確認(rèn)了該物種的飲食，并將飲食組成與田間可得性進(jìn)行比較；（2）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)，以識(shí)別與獵物特征相關(guān)的捕食行為驅(qū)動(dòng)因素；（3）進(jìn)行初步的圍欄實(shí)驗(yàn)，通過(guò)操控蟾蜍密度來(lái)測(cè)量其對(duì)無(wú)脊椎動(dòng)物群落和羽衣甘藍(lán)生產(chǎn)力的影響。這些調(diào)查共同揭示了美洲蟾蜍是否以及在何種條件下可能有助于蔬菜生產(chǎn)中的害蟲(chóng)管理。

本研究主要在賓夕法尼亞州中部的迪金森學(xué)院農(nóng)場(chǎng)（Dickinson College Farm）進(jìn)行。該農(nóng)場(chǎng)主要為粉砂壤土，實(shí)行有機(jī)蔬菜種植和草飼肉類(lèi)生產(chǎn)輪作。場(chǎng)地上有一個(gè)大型灌溉池塘，是美洲蟾蜍的繁殖地，以及幾個(gè)旨在鼓勵(lì)蟾蜍在產(chǎn)區(qū)附近定居的較小“樞紐池塘”。

為了分析蟾蜍的飲食，研究人員在其活動(dòng)季節(jié)（2015年5月至8月）通過(guò)視覺(jué)相遇調(diào)查法收集蟾蜍。捕獲后，測(cè)量其吻肛長(zhǎng)度（snout-to-vent length, SVL）和質(zhì)量，并通過(guò)雄性喉部的黑色斑塊識(shí)別性別。為了避免重復(fù)采樣同一只個(gè)體，通過(guò)皮下注射器在蟾蜍背部皮下植入被動(dòng)式集成應(yīng)答器（passive integrated transponder, PIT）標(biāo)簽對(duì)其進(jìn)行唯一標(biāo)記。隨后，遵循Solé等人描述的方法獲取胃樣本，每次采集最多嘗試三次。處理后，通常在5分鐘內(nèi)將蟾蜍在捕獲點(diǎn)釋放。為確保胃樣本的獨(dú)立性，同一只個(gè)體在前一次采樣后10天內(nèi)獲取的樣本被排除在分析之外，這是一個(gè)保守的選擇，因?yàn)樵撐锓N大約在24小時(shí)內(nèi)清空胃部。最終樣本包括來(lái)自35只獨(dú)特蟾蜍的37個(gè)胃樣本。

胃樣本中的無(wú)脊椎動(dòng)物在解剖顯微鏡下使用二分法檢索表進(jìn)行鑒定，并盡可能歸類(lèi)到最低的分類(lèi)單元。通過(guò)計(jì)算頭、完整身體、成對(duì)結(jié)構(gòu)等來(lái)估計(jì)獵物等效數(shù)。無(wú)脊椎動(dòng)物分類(lèi)單元根據(jù)文獻(xiàn)和標(biāo)準(zhǔn)參考資料進(jìn)一步歸類(lèi)到營(yíng)養(yǎng)類(lèi)群。數(shù)據(jù)在R統(tǒng)計(jì)語(yǔ)言中進(jìn)行描述性匯總和分析，以確定蟾蜍是否按比例捕食各類(lèi)群。研究人員計(jì)算了每個(gè)分類(lèi)單元所占獵物等效數(shù)的平均比例，以及在產(chǎn)區(qū)采集的晚季胃樣本（7-8月，n=15）中包含每個(gè)分類(lèi)單元的蟾蜍胃比例。然后，將這些值與每個(gè)分類(lèi)單元在田間活動(dòng)密度的比例進(jìn)行回歸分析。田間活動(dòng)密度是根據(jù)下方田間實(shí)驗(yàn)的對(duì)照區(qū)域中的陷阱捕獲樣本估計(jì)的。陷阱捕獲量反映了地表豐度和活動(dòng)性，是衡量獵物可得性的合適指標(biāo)，因?yàn)樵撗芯课锓N傾向于捕食活動(dòng)性獵物。由于實(shí)驗(yàn)室研究表明蟾蜍存在一個(gè)低于4-5毫米的尺寸感知閾值，因此在排除微小無(wú)脊椎動(dòng)物（長(zhǎng)度≤3毫米：彈尾蟲(chóng)、螨蟲(chóng)、蚜蟲(chóng)、薊馬和寄生蜂）后，重復(fù)了這些分析。

為了闡明驅(qū)動(dòng)蟾蜍捕食行為的機(jī)制，研究人員在實(shí)驗(yàn)室中向兩個(gè)生命階段的蟾蜍呈現(xiàn)了不同獵物分類(lèi)。在2022年6月和7月收集了幼體和成體蟾蜍，并在氣候受控的實(shí)驗(yàn)室中飼養(yǎng)。在每次試驗(yàn)前，停止喂食24-96小時(shí)以確保其捕食動(dòng)機(jī)。實(shí)驗(yàn)采用完全交叉設(shè)計(jì)，其中幼體和成體蟾蜍被呈現(xiàn)22種潛在的無(wú)脊椎動(dòng)物獵物分類(lèi)單元。無(wú)脊椎動(dòng)物主要在研究地點(diǎn)采集，少數(shù)來(lái)自附近的菜園。這些分類(lèi)單元代表了一系列分類(lèi)群、營(yíng)養(yǎng)類(lèi)群、大小和行為。試驗(yàn)中記錄了三種不同的蟾蜍行為：（1）定向：頭部朝向并固定于獵物；（2）接近：蟾蜍向獵物移動(dòng)；（3）捕食：舌頭向獵物伸出。無(wú)脊椎動(dòng)物獵物在每次試驗(yàn)中的活動(dòng)被半定量地評(píng)分為5個(gè)等級(jí)。如果難以評(píng)分，則通過(guò)回看錄像做出最終判定。

為了識(shí)別哪些變量最能預(yù)測(cè)蟾蜍的覓食行為，研究人員進(jìn)行了“隨機(jī)森林”分析。預(yù)測(cè)變量包括蟾蜍特征（生命階段、質(zhì)量、吻肛長(zhǎng)度、個(gè)體ID）和獵物特征（分類(lèi)群、營(yíng)養(yǎng)類(lèi)群、大小、數(shù)量、活動(dòng)性以及是否在瓶中呈現(xiàn)），而模型預(yù)測(cè)的響應(yīng)是行為發(fā)生的概率。研究人員使用75%的觀測(cè)值訓(xùn)練模型，剩余的25%用于測(cè)試其性能。通過(guò)變量重要性和偏相關(guān)圖來(lái)評(píng)估結(jié)果。

為了研究美洲蟾蜍對(duì)無(wú)脊椎動(dòng)物群落和作物生產(chǎn)力的凈影響，研究人員在2019年夏季和秋季在羽衣甘藍(lán)圍欄中進(jìn)行了初步操作實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)采用隨機(jī)完全區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)三個(gè)區(qū)組和三種處理，即0、1或2只幼體蟾蜍/平方米（每個(gè)圍欄0、3或6只蟾蜍；每個(gè)處理n=3個(gè)圍欄）。這些密度代表了農(nóng)業(yè)棲息地中蟾蜍密度的范圍，最高可達(dá)圍欄的承載能力。盡管樣本量有限，但仍呈現(xiàn)了這些結(jié)果，因?yàn)樗鼈優(yōu)槠渌麑?shí)驗(yàn)提供了重要的功能性見(jiàn)解，并可能激發(fā)未來(lái)的研究。

在初夏研究開(kāi)始前，農(nóng)場(chǎng)工作人員在一個(gè)田塊中耕作并準(zhǔn)備了一個(gè)壟。羽衣甘藍(lán)幼苗在2019年7月3日處于三葉期時(shí)移栽，株行距符合當(dāng)?shù)厍锛旧�產(chǎn)實(shí)踐。作物定植后的7月初，用鍍鋅鋼板建造了九個(gè)金屬?lài)鷻凇Ｃ總�(gè)圍欄為1.5 × 2米，沉入地下約20厘米以防止蟾蜍挖洞逃逸。一半圍欄覆蓋作物行，另一半包含邊緣草地，因此模擬了田間邊緣的生境。每個(gè)圍欄包含一個(gè)覆蓋板和飲水碗以促進(jìn)蟾蜍生存，以及一個(gè)與地表齊平的陷阱。通過(guò)人工澆水、除草和修剪草來(lái)維護(hù)圍欄，并標(biāo)準(zhǔn)化了所有圍欄的維護(hù)。為了評(píng)估與圍欄相關(guān)的潛在干擾，研究人員在作物行的更遠(yuǎn)處劃定了三個(gè)與圍欄大小相似的區(qū)域作為無(wú)圍欄對(duì)照。

幼體蟾蜍在7月下旬的幾個(gè)晚上在研究地點(diǎn)收集。在引入圍欄前，進(jìn)行了PIT標(biāo)記、測(cè)量和稱(chēng)重。蟾蜍被隨機(jī)分配到圍欄中，于2019年8月13日釋放以達(dá)到目標(biāo)密度。

為了量化作物生長(zhǎng)，每周測(cè)量從土壤表面到頂生分生組織的每株植物高度。無(wú)脊椎動(dòng)物采樣旨在（1）量化羽衣甘藍(lán)最重要害蟲(chóng)的活動(dòng)，以及（2）描述地表無(wú)脊椎動(dòng)物群落特征，這是蟾蜍最有可能覓食的地方。由于毛毛蟲(chóng)是該地區(qū)蕓薹屬作物最重要的害蟲(chóng)之一，每周搜索植物并記錄每株植物的毛毛蟲(chóng)數(shù)量。在研究中期，從每株植物隨機(jī)選取三片葉子拍照，隨后使用ImageJ軟件分析，以量化被植食者取食的葉面積百分比。最后，為了評(píng)估蟾蜍對(duì)無(wú)脊椎動(dòng)物群落的累積影響，在研究結(jié)束時(shí)按以下描述收集陷阱樣本。

研究于2019年9月25日結(jié)束。搜索圍欄以找回蟾蜍，通過(guò)PIT標(biāo)簽識(shí)別，并測(cè)量和稱(chēng)重。為了評(píng)估蟾蜍對(duì)無(wú)脊椎動(dòng)物群落的累積影響，于2019年9月26日打開(kāi)陷阱并注入2.5厘米肥皂水。陷阱保持開(kāi)放6天，之后收集樣本，過(guò)濾并轉(zhuǎn)移到75%乙醇中。節(jié)肢動(dòng)物使用分類(lèi)學(xué)參考資料進(jìn)行鑒定，并分配到營(yíng)養(yǎng)類(lèi)群。為了測(cè)定作物生物量，于2019年9月27日在田間收獲每株植物的地上部分，然后在65°C下干燥4天并稱(chēng)重。選擇測(cè)量累積生物量而非模擬商業(yè)采收，這符合本研究闡明營(yíng)養(yǎng)關(guān)系的重點(diǎn)，但承認(rèn)這限制了解釋結(jié)果相對(duì)于商業(yè)化生產(chǎn)的能力。

為了分析數(shù)據(jù)，研究人員采用廣義線性模型方法，模型形式為：響應(yīng)變量 ~ 處理 + 區(qū)組，使用適合每個(gè)響應(yīng)變量分布的誤差結(jié)構(gòu)和連接函數(shù)。當(dāng)處理產(chǎn)生顯著效應(yīng)時(shí)，使用“emmeans”包進(jìn)行所有蟾蜍密度處理之間的成對(duì)比較，并采用Tukey's honest significant difference檢驗(yàn)。當(dāng)p < 0.05時(shí)認(rèn)為效應(yīng)顯著，p < 0.10時(shí)認(rèn)為邊緣顯著。

胃樣本涵蓋整個(gè)季節(jié)，包括成體和幼體，并采集自不同生境，包括產(chǎn)區(qū)、溫室、池塘附近以及道路或建筑物周?chē)�。蟾蜍在季�?jié)早期更常見(jiàn)于灌溉池塘或道路附近，而在季節(jié)晚期則更多出現(xiàn)在產(chǎn)區(qū)。獵物完整性各異，96%可識(shí)別，94%可鑒定到足以分配營(yíng)養(yǎng)類(lèi)群。

胃樣本中位數(shù)包含2.5個(gè)獵物等效物，屬于2個(gè)分類(lèi)群。胃樣本中最豐富的分類(lèi)單元是隱翅蟲(chóng)、螞蟻、步行甲和蜘蛛，它們共同占所有被捕食獵物的80%以上。這些類(lèi)群也是最常被捕食的，每個(gè)都出現(xiàn)在超過(guò)15%的樣本中。螞蟻是單一最常被捕食的類(lèi)群，出現(xiàn)在46%的樣本中。由于在田地和溫室采集的樣本與生物防治最相關(guān)，研究人員也專(zhuān)門(mén)總結(jié)了這些樣本的結(jié)果。獵物消耗的模式與全樣本非常相似，隱翅蟲(chóng)、螞蟻、步行甲和蜘蛛構(gòu)成了最豐富和最常被捕食的獵物。

無(wú)脊椎動(dòng)物在田間環(huán)境中的活動(dòng)密度與蟾蜍胃樣本中獵物的平均豐度呈正相關(guān)。這種關(guān)系的強(qiáng)度較弱，但當(dāng)排除可能因尺寸過(guò)小而不被蟾蜍感知為獵物的微小分類(lèi)單元時(shí)，關(guān)系變得更強(qiáng)。隱翅蟲(chóng)是一個(gè)明顯的異常值，其被捕食的比例高于基于其活動(dòng)密度的預(yù)期。研究人員還測(cè)試了田間可得性是否與捕食頻率（以含有至少一個(gè)獵物的蟾蜍胃比例表示）相關(guān)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)了一個(gè)顯著但中等強(qiáng)度的關(guān)系，排除微小獵物后關(guān)系強(qiáng)度進(jìn)一步增強(qiáng)。

在實(shí)驗(yàn)條件下，蟾蜍對(duì)獵物表現(xiàn)出強(qiáng)烈的反應(yīng)傾向：在所有試驗(yàn)中，它們分別有82%和75%的情況會(huì)定向和接近獵物。捕食行為發(fā)生在半數(shù)試驗(yàn)中，范圍從粉虱的0%到蟋蟀的近80%。有趣的是，在實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)中，蟾蜍對(duì)所有植食性獵物的捕食頻率都高于螞蟻和隱翅蟲(chóng)，而這兩種是田間最常被蟾蜍消耗的類(lèi)群。

隨機(jī)森林分析生成的模型表現(xiàn)良好，在預(yù)測(cè)蟾蜍的定向、接近和捕食行為方面，準(zhǔn)確率分別為81%、84%和83%。在所有三種蟾蜍行為中，獵物的營(yíng)養(yǎng)類(lèi)群是最不重要的變量之一，而獵物大小和活動(dòng)性是迄今為止最重要的。無(wú)論蟾蜍處于哪個(gè)生命階段，似乎都存在一個(gè)獵物大小閾值（約4-5毫米），低于此閾值，獵物引發(fā)捕食行為的可能性較小，而高于此閾值，行為發(fā)生的可能性相似。蟾蜍對(duì)活動(dòng)的反應(yīng)更為連續(xù)，捕食行為的可能性通常隨著活動(dòng)水平的增加而增加。

研究結(jié)束時(shí)，除一個(gè)圍欄外，所有圍欄都包含指定數(shù)量的蟾蜍。一個(gè)六蟾蜍?chē)鷻谠诨厥諘r(shí)僅剩一只蟾蜍，很可能與一只白足鼠挖穿圍欄屏障形成的隧道有關(guān)。由于不清楚該圍欄中的蟾蜍何時(shí)逃逸，研究人員按計(jì)劃進(jìn)行了分析。檢查觀測(cè)值分布后，未發(fā)現(xiàn)受損圍欄對(duì)結(jié)果產(chǎn)生不當(dāng)影響的證據(jù)。

蟾蜍質(zhì)量變化是在個(gè)體基礎(chǔ)上計(jì)算的，然后在每個(gè)圍欄內(nèi)取平均值進(jìn)行分析。蟾蜍在研究期間體重增加，并且沒(méi)有食物限制的證據(jù)，因?yàn)閮煞N蟾蜍密度下的質(zhì)量增加相似。

羽衣甘藍(lán)上觀察到的最重要害蟲(chóng)是跳甲和食葉毛毛蟲(chóng)，其主要種類(lèi)是菜粉蝶幼蟲(chóng)和十字紋菜蛾幼蟲(chóng)。葉面損害似乎主要由毛毛蟲(chóng)造成，其特點(diǎn)是大型、不規(guī)則的孔洞和邊緣取食，而非跳甲典型的彈孔狀損害。毛毛蟲(chóng)的季節(jié)性豐度或葉面損害在處理之間沒(méi)有顯著差異。

研究結(jié)束時(shí)的陷阱樣本顯示，蟾蜍影響了幾種無(wú)脊椎動(dòng)物分類(lèi)單元的活動(dòng)密度。螞蟻和步行甲都表現(xiàn)出階梯式反應(yīng)，在零蟾蜍對(duì)照中密度最高，在高蟾蜍處理中密度最低。甲螨在最中等的蟾蜍處理中最為豐富，在零蟾蜍對(duì)照中最不豐富。植食性、捕食性和寄生性分類(lèi)單元對(duì)蟾蜍密度沒(méi)有顯示出顯著反應(yīng)。雖然未對(duì)圍欄效應(yīng)進(jìn)行正式測(cè)試，但在同一田地圍欄旁測(cè)量的活動(dòng)密度表明，圍欄可能影響了一些分類(lèi)單元的活動(dòng)密度。值得注意的是，步行甲、蜘蛛和隱翅蟲(chóng)在圍欄外的活動(dòng)密度分別是零蟾蜍對(duì)照內(nèi)的大約兩倍、三倍和十倍。

羽衣甘藍(lán)的生長(zhǎng)速率在不同蟾蜍密度處理之間沒(méi)有顯著差異。同樣，研究結(jié)束時(shí)的生物量（與作物產(chǎn)量最密切相關(guān)的響應(yīng)）也未因蟾蜍密度處理而顯著變化。

本研究從多個(gè)角度探討了美洲蟾蜍的生物防治潛力，得出結(jié)論：該物種對(duì)害蟲(chóng)管理的貢獻(xiàn)很可能是高度情境依賴(lài)性的，取決于特定種植系統(tǒng)中關(guān)鍵無(wú)脊椎動(dòng)物類(lèi)群的特征和行為，以及作物物候和結(jié)構(gòu)。這一結(jié)論基于整合了（1）田間采集蟾蜍的胃內(nèi)容物分析、（2）蟾蜍行為驅(qū)動(dòng)因素的行為實(shí)驗(yàn)，以及（3）在羽衣甘藍(lán)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的初步圍欄研究的結(jié)果。

在賓夕法尼亞州的一個(gè)蔬菜農(nóng)場(chǎng)，美洲蟾蜍頻繁捕食隱翅蟲(chóng)、螞蟻、步行甲和蜘蛛，這與之前對(duì)該物種及其相關(guān)蟾蜍物種的胃內(nèi)容物研究結(jié)果一致。本研究的方法可能低估了軟體獵物（如蛞蝓和蚯蚓）的占比，因?yàn)樗鼈兿�化率不同。這種可能性值得進(jìn)一步研究，因?yàn)檫@些類(lèi)群在實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)中引發(fā)了蟾蜍的捕食行為。盡管如此，蛞蝓和蚯蚓確實(shí)會(huì)留下消化殘留物。未來(lái)對(duì)胃內(nèi)容物的研究可以結(jié)合微觀方法和通過(guò)遺傳物質(zhì)檢測(cè)來(lái)補(bǔ)充。

蟾蜍對(duì)無(wú)脊椎動(dòng)物類(lèi)群的消耗與它們的田間活動(dòng)密度呈中等程度的正相關(guān)，這在一定程度上支持了獵物可得性驅(qū)動(dòng)蟾蜍捕食模式的假說(shuō)。然而，這種發(fā)現(xiàn)對(duì)生物防治的意義并非一目了然。獵物可得性并不能完全解釋蟾蜍的捕食模式。隱翅蟲(chóng)在蟾蜍食譜中的比例過(guò)高，這種模式可能反映了采樣偏差而非蟾蜍行為。另一方面，幾種小型碎食性類(lèi)群在陷阱捕獲中相對(duì)豐富，但在蟾蜍胃樣本中完全不存在，這部分原因被我們對(duì)蟾蜍覓食行為的發(fā)現(xiàn)所闡明。

在實(shí)驗(yàn)室中，美洲蟾蜍對(duì)獵物大小和活動(dòng)性的捕食行為反應(yīng)，而非營(yíng)養(yǎng)類(lèi)群，這與視覺(jué)線索在釋放蟾蜍取食行為中的首要地位是一致的。獵物類(lèi)群的活動(dòng)性和顯著性無(wú)疑受到實(shí)驗(yàn)室人工條件的影響，但螞蟻、隱翅蟲(chóng)、步行甲和蜘蛛在胃樣本中的頻繁出現(xiàn)與它們?cè)谔镩g的活動(dòng)模式是一致的。這些類(lèi)群通常在夜間活躍于地表，而這正是蟾蜍傾向于覓食的時(shí)間和地點(diǎn)。獵物大小（約4毫米）的下限有助于解釋彈尾蟲(chóng)、甲螨和寄生蜂在蟾蜍食譜中代表性不足的原因，它們可能太小而無(wú)法引發(fā)實(shí)驗(yàn)室蟾蜍（SVL > 41毫米）和大多數(shù)田間采集蟾蜍（平均SVL為60±22毫米）的取食行為。然而，較小的個(gè)體可能會(huì)捕食這些小型獵物，正如其他研究中所發(fā)現(xiàn)的那樣。蟾蜍會(huì)攻擊超過(guò)最低尺寸閾值的多種獵物，這支持了它們的消耗模式是靈活且情境依賴(lài)的假設(shè)。

盡管頻繁的集團(tuán)內(nèi)捕食減少了圍欄中螞蟻和步行甲的活動(dòng)密度，但在有蟾蜍存在的地方，羽衣甘藍(lán)植物并未經(jīng)歷植食性為害增加或生產(chǎn)力下降，這對(duì)我們關(guān)于集團(tuán)內(nèi)捕食會(huì)破壞生物防治的假設(shè)提出了挑戰(zhàn)。這一發(fā)現(xiàn)最可能的解釋是，在該系統(tǒng)中，步行甲和螞蟻并未顯著捕食葉棲毛毛蟲(chóng)（本實(shí)驗(yàn)中的主要害蟲(chóng)）。事實(shí)上，先前的研究已確定鳥(niǎo)類(lèi)、瓢蟲(chóng)和葉棲蜘蛛是蕓薹屬葉片上毛毛蟲(chóng)最重要的捕食者。步行甲和螞蟻確實(shí)通過(guò)捕食該害蟲(chóng)的土棲生命階段，有助于蔬菜中跳甲的生物防治。然而，跳甲為害通常在蕓薹屬植物移栽后不久對(duì)幼苗最為嚴(yán)重，而這個(gè)時(shí)期發(fā)生在我們將蟾蜍引入圍欄之前。

雖然蟾蜍對(duì)螞蟻和步行甲的負(fù)面影響在本實(shí)驗(yàn)中并未級(jí)聯(lián)到羽衣甘藍(lán)植物，但在其他種植系統(tǒng)中可能會(huì)產(chǎn)生影響。值得注意的是，這些多樣化的雜食性類(lèi)群本身對(duì)作物就有不同的影響。許多螞蟻物種是農(nóng)業(yè)害蟲(chóng)的重要捕食者，但有些也保護(hù)和促進(jìn)吸汁性植食者的種群。然而，在該研究系統(tǒng)中未觀察到這種現(xiàn)象。值得注意的是，許多螞蟻和步行甲物種通過(guò)種子捕食幫助調(diào)節(jié)雜草種群。

最后，雖然本研究的圍欄設(shè)計(jì)闡明了蟾蜍對(duì)羽衣甘藍(lán)無(wú)脊椎動(dòng)物群落的影響，但它持續(xù)時(shí)間有限，并引入了限制我們解讀的干擾。圍欄可能影響了某些無(wú)脊椎動(dòng)物（包括步行甲、隱翅蟲(chóng)和蜘蛛）的密度。在開(kāi)闊的田間環(huán)境中，這些獵物類(lèi)群在蟾蜍消耗后或響應(yīng)植食者密度的變化后，很可能會(huì)重新定殖一個(gè)區(qū)域，這可能會(huì)加強(qiáng)整體的自上而下的調(diào)節(jié)。此外，先前對(duì)美洲蟾蜍及其相關(guān)物種的研究表明，其食譜在整個(gè)季節(jié)會(huì)發(fā)生顯著變化，春季對(duì)鱗翅目幼蟲(chóng)的捕食增加，對(duì)步行甲的捕食減少。在春季與夏季或秋季以及連續(xù)幾年進(jìn)行比較研究，以捕捉年際變異性，將具有重要價(jià)值。最后，我們?cè)谟鹨赂仕{(lán)中的發(fā)現(xiàn)可能不適用于具有不同物候或結(jié)構(gòu)的作物。蟾蜍對(duì)植食性害蟲(chóng)的有限影響可能與其直立的株型結(jié)構(gòu)有關(guān)，在這種結(jié)構(gòu)中，葉片（許多植食者產(chǎn)卵和取食的地方）在生長(zhǎng)季節(jié)越來(lái)越遠(yuǎn)離蟾蜍的影響范圍。我們假設(shè)，蟾蜍更可能影響那些具有匍匐生長(zhǎng)習(xí)性、作物冠層更接近地面，并且關(guān)鍵害蟲(chóng)在夜間穿越地表的作物。

總體而言，美洲蟾蜍在該蔬菜生產(chǎn)系統(tǒng)中似乎是中性的。盡管蟾蜍頻繁進(jìn)行集團(tuán)內(nèi)捕食，但我們并未觀察到植物損害增加或羽衣甘藍(lán)生產(chǎn)力降低。我們預(yù)測(cè)，當(dāng)關(guān)鍵害蟲(chóng)屬于中大型、頻繁活動(dòng)、夜間活動(dòng)、活躍于地表和/或作物冠層能保持植食者在地面附近的蟾蜍影響范圍內(nèi)時(shí)，蟾蜍最有可能對(duì)生物防治做出貢獻(xiàn)。鑒于蟾蜍頻繁捕食螞蟻，在螞蟻促進(jìn)重要吸汁性害蟲(chóng)的地方，蟾蜍可能是有益的。在更廣泛的種植系統(tǒng)和季節(jié)中進(jìn)行的研究將進(jìn)一步闡明該物種在害蟲(chóng)管理中的潛力。