Nature子刊：植物物种多样性调控植物与昆虫互作的生态机制

上海钦诚生物

2020/05/11 09:11

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来自复旦大学李博教授团队与上海市农业科学院蒋杰贤研究员团队，联合我国、丹麦、德国、美国、意大利科研人员，合作揭示植物物种多样性调控植物与昆虫互作的生态机制，5月4日在Nature Plants上以Articles形式发表了题为“Global synthesis of effects of plant species diversity on trophic groups and interactions”长篇研究论文。

该文分析了全球2900余组多种与单/纯种植物种植的比较试验数据，结果显示：在农业、草原和森林系统，添加其他植物物种，提高了捕食性天敌的丰度和捕食率、寄生性天敌的丰度和寄生率，降低了植食性昆虫的丰度和危害程度，提升了作物产量与品质以及植物生产力；并发现添加一种植物与添加多种植物对增加农业生态系统中的天敌数量并没有显著影响。因此，在农业生态系统，只需在主栽作物田块通过种植诱集植物、间套作、果园生草等措施添加1种植物，便可明显增加主栽作物上天敌的数量和多样性。

进一步通过配对和路径数学模型分析，量化营养级功能群之间关系，结果显示在多样化种植的系统里，捕食性和寄生性天敌的增加，导致植食性昆虫的下降，而植食性昆虫数量下降有利于植物的生长发育、繁殖和品质提升。有趣的是，在陆地生态系统，增加植物物种多样性有促成植食性昆虫、天敌和植物三营养级联动的倾向；尤其在多样化种植的农业系统，营养级功能群之间的联动效应更加明显。

该成果提示，种植者、管理决策者可通过植物物种多样化种植，充分利用天敌提供的生态服务功能；同时，呼吁政府管理部门应该制定相关政策，在生产实践中广泛应用与推广植物物种多样性种植体系，以便更好造福全人类及其居住的地球。

本文第一作者为上海市农业科学院生态环境保护研究所害虫生态防控研究组万年峰研究员，上海市农业科学院蒋杰贤研究员、蔡友铭研究员和复旦大学生物多样性科学研究所李博教授为共同通讯作者；合作单位包括：上海市农业科学院、复旦大学、浙江农林大学、丹麦哥本哈根大学、德国康斯坦茨大学、美国斯坦福大学、意大利阿尔卑斯环境研究所、美国匹兹堡大学、美国明尼苏达大学。