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为解决害虫化学防治难题，研究人员开展小菜蛾（Plutella xylostella）生物防治研究，发现自然天敌控害效果时空差异显著，对优化生物防治策略意义重大。
小菜蛾（
Plutella xylostella）堪称十字花科作物的 “头号杀手”，在全球范围内疯狂肆虐，给农业生产带来了巨大损失。随着化学杀虫剂的长期使用，小菜蛾逐渐产生了抗药性，使得化学防治的效果大打折扣。与此同时，大量使用化学杀虫剂还破坏了生态平衡，干扰了生物防治的正常进行，让有益昆虫的生存面临威胁。而且，全球气候变化也在不断改变着害虫的分布和生活习性，让现有的生物防治计划面临新的挑战。在这样的困境下，寻找更加有效的生物防治方法，精准掌握自然天敌在控制小菜蛾种群数量方面的作用机制，成为了农业领域亟待解决的关键问题。
为了攻克这些难题，来自澳大利亚相关研究机构的研究人员 Jessa H. Thurman、Michael J. Furlong 展开了深入研究，研究成果发表在《Agriculture, Ecosystems 》。研究人员采用了多种关键技术方法：首先是田间试验，在澳大利亚昆士兰州东南部的两个商业有机农场进行试验，选择特定生长阶段的甘蓝（Brassica oleracea var. capitata “Sugarloaf”）作为研究对象；其次，利用设置自然天敌排除笼和开放笼的方式，对比研究小菜蛾幼虫在不同处理下的生存情况；同时，通过构建生命表详细记录小菜蛾各生命阶段的存活和死亡数据；此外，运用 pitfall traps 陷阱法对作物及周边半自然边缘栖息地的节肢动物群落进行采样调查；最后，结合气象数据，计算日度（day-degrees）来分析温度对实验结果的影响，并使用混合 β 回归模型（mixed beta regression modelling）对数据进行统计分析。
下面来看看具体的研究结果：
- 小菜蛾的生存情况：研究发现，笼处理和作物季节是影响小菜蛾总体生存的重要因素。开放笼中的小菜蛾幼虫存活率显著低于封闭笼，平均而言，开放笼中仅有 6.7%（±1.2%）的幼虫能存活至成虫期，而封闭笼中这一比例为 36.1%（±2.8%）。作物季节对小菜蛾存活至成虫的比例影响也很明显，早期和末期作物季节的存活率显著低于中期，分别为 11.8%（±1.7%）、21.7%（±3.0%）和 30.6%（±4.2%） 。距离非作物栖息地的远近对小菜蛾幼虫的生存没有显著影响。
- 边际死亡率（Marginal Death Rates，MDR）：边际死亡率用于比较不同因素导致的小菜蛾死亡率。其中，非作物栖息地距离对因非生物因素和寄主植物效应导致的边际死亡率没有显著影响，但早期作物季节的该边际死亡率显著高于中期。就寄生和捕食因素而言，寄生导致的边际死亡率在中期和末期作物季节显著高于早期，在作物边缘（1 米处）也显著高于作物中心（90 米处） 。捕食导致的边际死亡率在中期作物季节显著较低，但在早期和末期没有显著差异，而且距离非作物栖息地的远近对捕食导致的边际死亡率也没有显著影响。此外，农场因素对寄生失败的边际死亡率有显著影响，农场二的该边际死亡率显著高于农场一。
- 死亡率与累积日度的关系：温度对边际死亡率有重要影响。早期作物季节温度较高，累积日度增加会使小菜蛾被寄生的死亡率显著降低，而捕食导致的死亡率则有所上升。同时，日度增加还会使寄生蜂的羽化比例显著降低，对小菜蛾的存活比例也有负面影响，但影响程度较小。
- 收集到的自然天敌：研究人员通过 pitfall traps 陷阱法共收集到 472 只节肢动物，分属 152 个物种。其中，自然天敌占比最多，且大多数为捕食者。收集到的自然天敌中，很多物种在作物和半自然边缘栖息地都有分布，像蚂蚁、甲虫、蜘蛛等，还有一些此前被报道能捕食小菜蛾的物种也在此次研究中被发现。
综合研究结论和讨论部分，此次研究意义重大。研究表明，自然天敌在农场生物防治中发挥着重要作用，能显著降低小菜蛾种群增长，最多可达五倍。寄生蜂Diadegma semiclausum目前在抑制小菜蛾方面作用显著，但它对温度较为敏感，随着全球气候变暖，其生物防治效果可能会受到更大影响。因此，研究人员建议扩大生物防治释放计划，引入适应温暖温度的其他物种，如C. vestalis ，以增强对小菜蛾的防治效果。捕食作用在作物生长季节相对稳定，且随着温度升高而增强，但具体的捕食性天敌种类尚不明确，未来需要进一步研究。此外，虽然本次研究中未发现非作物栖息地对生物防治有明显支持作用，但后续研究可从更大空间尺度展开，探索其对害虫捕食和寄生的影响。这项研究为优化生物防治策略、应对气候变化对农业的挑战提供了重要依据，有望推动可持续农业害虫管理的发展。
