花朵资源超越蚜虫存在对瓢虫多生活史阶段丰度的促进作用及其对蚜虫捕食的增强效应

《Basic and Applied Ecology》：Floral availability outweighs aphid presence in supporting coccinellid abundance across life stages and promotes aphid predation

本研究针对热带有机农业生态系统中天敌资源利用与生物控害效果关系不明的问题，通过系统评估瓢虫在不同生境（作物与非作物植物）中的多阶段分布规律，发现花朵可用性（特别是菊科植物）较蚜虫存在更能显著提升瓢虫丰度，且高瓢虫多样性通过种间互补效应显著增强蚜虫捕食作用。该成果为基于功能植物管理的天敌保护策略提供了关键实证，发表于《Basic and Applied Ecology》。

　　

在热带有机农业系统中，如何通过生态调控手段维持天敌种群以实现可持续害虫防控，一直是农业生态学研究的核心挑战。瓢虫（Coccinellidae）作为蚜虫的主要捕食性天敌，其种群动态与生境资源分布密切相关。然而，在作物与非作物植物共存的复杂生境中，瓢虫不同生活史阶段（如卵、幼虫、蛹和成虫）如何利用各类资源？花朵提供的花粉花蜜等非猎物资源与蚜虫猎物资源孰轻孰重？物种多样性又如何影响最终的生物防治效果？这些问题尚未在热带有机农业背景下得到系统解答。

为破解上述难题，由巴西利亚大学Ana C. da Silva领衔的研究团队，在巴西塞拉多生物群系的13个有机农场中展开深入研究。该研究通过跨年份的野外调查与控制实验，首次揭示了非作物植物（尤其是菊科物种）的花朵资源对瓢虫种群的支撑作用超越蚜虫存在，且瓢虫多样性是调控蚜虫生物防治效果的关键阈值。这项发表于生态学权威期刊《Basic and Applied Ecology》的成果，为构建基于生物多样性管理的害虫生态调控技术提供了新视角。

研究团队综合运用了以下关键技术方法：首先，通过标准化样方调查法（1?m×1?m样方）同步采集作物与非作物生境中的瓢虫所有生活史阶段个体，并记录栖息植物物种、花期状态及蚜虫存在情况；其次，采用排除法生物控制实验（Predator exclusion experiment），通过对比罩网隔离与自然开放条件下甘蓝植株上蚜虫数量变化，计算生物控制服务指数（Biological Control Service Index, BSI）量化捕食效应；最后，运用广义线性混合模型（GLMM）等统计工具，解析瓢虫丰度、多样性指数（如辛普森多样性指数Simpson's diversity index）与BSI的复杂关系。

Aphid and Coccinellid assemblage in crop and non-crop plants

在甘蓝作物上发现三种蚜虫，其中甘蓝蚜（Brevicoryne brassicae）数量显著占优；非作物植物上仅记录到Uroleucon属蚜虫，且集中分布于菊科的Sonchus oleraceus和Bidens pilosa。共发现6种瓢虫，优势种为异色瓢虫（Hippodamia convergens），其在作物与非作物生境中均保持最高丰度。

Plant use by coccinellids

瓢虫（尤其是幼虫和成虫）与8科非作物植物关联，菊科植物（如Bidens pilosa、Sonchus oleraceus）支撑了最高数量的瓢虫个体。瓢虫总丰度在植物花期显著高于营养生长期，且植物物种与花期的交互作用不显著。生境类型与生活史阶段存在显著交互效应：成虫在作物与非作物生境中分布均匀，而幼虫在非作物植物中数量多于作物中的卵量。

Predator effect on aphid biological control

瓢虫丰度单独作用会降低BSI，但其与辛普森多样性的交互项显著提升BSI。表明在高多样性条件下，瓢虫数量增加才能有效增强蚜虫捕食；低多样性时单一物种（如H. convergens）主导反而抑制控害效果。模型分析进一步证实 richness（丰富度）与丰度的交互作用对BSI有正向影响。

研究结论深刻揭示了热带有机农业系统中“生境资源-天敌多样性-生态系统服务”的级联效应。非作物植物（特别是花期菊科植物）通过提供花粉花蜜等非猎物资源及替代性猎物，成为支撑瓢虫多生活史阶段的关键生境。这种资源供给不仅直接提升瓢虫种群规模，更通过促进物种共存（如降低种间竞争与同类相残）间接增强生物防治功能。尤为重要的是，瓢虫多样性是连接种群数量与控害效果的“开关”：只有当物种多样性较高时，种间功能互补（如不同物种在植株不同部位捕食）才能将瓢虫数量优势转化为实际蚜虫抑制力。该研究首次在热带有机农业框架下验证了“多样性-生态系统功能”正相关理论，为设计功能植物带、优化天敌栖息地管理提供了精准生态学依据。未来研究需进一步解析其他捕食性天敌（如食蚜蝇、草蛉）的协同控害机制，以完善热带农业生物防治网络构建理论。