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上海市生态学学会在Nature子刊发文揭示植物物种多样性调控植物与昆虫互作的生态机制

发布时间:2020-05-09

近期,上海市生态学学会在《Nature Plants》杂志以研究论文(Articles)的形式发表题为“植物物种多样性影响营养类群及其相互作用的全球分析”(Global synthesis of effects of plant species diversity on trophic groups and interactions)的长篇文章。文章分析了全球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。该文为降低农药用量、防止农药污染、保护生态环境,提供了营养级食物网层面的理论依据。

 

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图1 植物物种多样性试验研究在全球的布局

 

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。

上海市生态学学会历来重视理论与实践相结合的学术氛围,鼓励与引导会员围绕国家重大需求开展工作。在国家倡导生态文明的大背景下,我会将积极践行“绿水青山就是金山银山”理念,营造会员出更多服务社会成果的氛围。本文的第一作者为上海市生态学学会万年峰研究员。论文被接受后,应Nature Research Ecology & Evolution Community邀请,万年峰研究员为“Behind the Paper channel”专栏撰写了题为“Make plant species diversity beneficial for wildlife and human beings”的文章;可喜的是,恰逢世界地球日50周年纪念活动(今年的主题是气候行动“climate action”),Springer Nature Sustainability Community邀请万年峰研究员为“Earth Day channel”专栏撰写了题为“Realize ecological intensification by increasing agricultural biodiversity”的论文。 

(上海市生态学学会 樊正球 供稿)