景观尺度下甜菜害虫调控驱动因素的多国五年研究

本研究针对欧盟禁用新烟碱类种衣剂后甜菜害虫防控难题，通过对丹麦和瑞典134块甜菜田连续5年的监测，系统分析了景观尺度因素对五种主要害虫发生规律的影响。研究发现害虫危害总体可控（仅20%田地超阈值），揭示了耕地覆盖率、边缘密度等景观因素与特定害虫发生的显著关联，为可持续害虫治理提供了重要科学依据。

　　

随着欧盟全面禁用新烟碱类杀虫剂种衣剂，甜菜这种温带地区重要经济作物面临严峻的害虫防控挑战。长期以来，甜菜种植依赖新烟碱类种衣剂防治害虫，但出于对生物多样性、人类健康和环境的关切，欧盟法院于2023年最终裁定禁止该类药剂的使用。这一政策变化使得寻找可持续的替代防控方案变得尤为迫切。

在这项发表于《Agriculture, Ecosystems & Environment》的研究中，由Fabian A. Boetzl领衔的研究团队创新性地从景观生态学角度切入，探讨了农业景观组成与配置对甜菜害虫发生规律的调控作用。研究人员假设，景观尺度因素可通过直接（资源供给）或间接（天敌调控）途径影响害虫种群动态，从而为化学农药减量背景下的害虫治理提供新思路。

研究团队建立了一套高效的技术方法体系：他们利用丹麦和瑞典农业管理部门提供的2018-2023年土地利用数据，通过地理信息系统（ArcGIS Pro）在500米、1000米和2000米三个半径尺度上提取景观特征参数；对134块甜菜田进行连续5年的标准化害虫监测，由专业农业顾问每周记录五种主要害虫的发生情况和危害程度；采用零膨胀伽马模型进行统计分析，同时控制年份和国家的随机效应，确保结果可靠性。

研究结果揭示了丰富的生态学规律：

害虫发生与危害的地理差异

研究发现，不同害虫在丹麦和瑞典表现出明显的地理分布差异：瑞典更容易出现跳甲危害和甜菜潜叶蝇卵，而丹麦则更易受到蓟马危害。这种差异可能与两国气候条件和种植制度不同有关，例如瑞典含有更多跳甲的替代寄主作物（如油菜）。

景观因素对害虫的差异化影响

寄主作物覆盖年际变化仅对500米尺度上的跳甲危害产生显著正效应，甜菜面积每增加10个百分点，跳甲危害增加15.4%。这表明小尺度上的寄主作物集中可能导致害虫聚集危害。

耕地覆盖率对害虫的影响呈现物种特异性：高耕地覆盖率增加了黑豆蚜发生和蓟马危害的概率，但降低了跳甲和侏儒芒果甲虫的危害程度。这种相反效应可能源于不同害虫对农业干扰的响应差异：多化性害虫（如蚜虫）可能受益于简化景观中天敌减少，而单化性害虫（如跳甲）则可能因缺乏越冬场所而受到抑制。

边缘密度表现出双重效应：高边缘密度抑制了黑豆蚜的发生（1000米和2000米尺度），却促进了跳甲危害（2000米尺度）。这表明田边环境对不同害虫具有截然不同的生态功能——对蚜虫而言可能是天敌的栖息地，对跳甲则可能是越冬场所。

作物多样性仅与2000米尺度上的甜菜潜叶蝇发生呈正相关，特别是前茬种植马铃薯和其他蔬菜的景观。这提示某些作物可能作为甜菜潜叶蝇的替代寄主，需要在害虫治理中予以关注。

研究结论与讨论部分强调了景观尺度因素对甜菜害虫调控的重要性，但同时也指出其影响的复杂性和物种特异性。不同害虫对同一景观因素可能产生完全相反的响应，这意味着单一化的景观管理策略难以同时对多种害虫产生一致效果。例如，增加边缘密度虽有利于蚜虫控制，但可能加剧跳甲危害；降低耕地覆盖率可减少某些害虫危害，却可能增加其他害虫风险。

这项研究的实践意义在于为甜菜害虫综合治理提供了景观尺度的科学依据。种植者可以根据田间景观特征预测特定害虫发生风险，实现精准监测和靶向防控。例如，前茬作物多样性高的地区应加强甜菜潜叶蝇监测，而耕地覆盖率低的地区需关注跳甲和侏儒芒果甲虫危害。研究还提示，未来的害虫治理策略需要综合考虑多种景观因素的平衡，并结合当地气候条件、耕作制度和害虫生物学特性制定个性化方案。

值得注意的是，本研究发现的景观效应大多较弱且尺度依赖，说明害虫发生还受到其他因素（如天气、田间管理、生物防治等）的显著影响。特别是针对危害最严重的蓟马，未能发现显著的景观预测因子，提示需要从更多维度探索其暴发机制。未来研究应整合景观因素与田间管理实践，并加强对天敌群落和生物控制服务的量化评估，从而构建更完善的甜菜害虫生态调控体系。

这项研究为化学农药减量背景下农作物害虫治理提供了重要启示：通过优化农业景观配置，我们可以更有效地利用生态系统服务功能，实现害虫可持续控制。这种基于生态学的治理策略不仅有助于降低对化学农药的依赖，还能促进农业生态系统的健康与稳定，为全球粮食安全生产提供新路径。