不同分类群对温度、地形以及当地管理措施的具体响应,是葡萄园害虫控制中的常见策略
《Agriculture, Ecosystems & Environment》:Taxon-specific responses to temperature, landscape, and local management challenge common strategies for pest control in vineyards
【字体:
大
中
小
】
时间:2025年11月08日
来源:Agriculture, Ecosystems & Environment 6
编辑推荐:
葡萄园管理、景观结构、温度对捕食性节肢动物和害虫的影响差异显著,物种响应具有特异性,强调区域化策略的必要性。
葡萄种植园作为欧洲最常使用农药的作物之一,其害虫控制与生态服务的提供始终是农业可持续发展的重要议题。近年来,随着对环境影响的关注不断加深,如何通过自然天敌来减少农药使用成为研究的热点。然而,现有的生物防治策略往往受到种植园管理方式、温度和周边景观的显著影响,这些因素的差异性使得制定统一的防治方案变得困难。因此,本研究选取了意大利的60个种植园,结合当地的管理方式、温度变化以及景观结构,系统分析了这些因素对植物覆盖度、天敌昆虫、害虫数量、种子捕食率和葡萄损伤的影响。研究结果表明,葡萄种植园的管理策略、温度和景观结构对天敌昆虫和害虫种群的影响具有显著的物种特异性,这为制定因地制宜的生态管理方案提供了重要的理论依据。
### 1. 葡萄种植园的生态价值与挑战
葡萄种植园在欧洲农业生产中占据重要地位,由于频繁的土壤耕作和农药施用,这些种植园通常对生物多样性和相关生态系统服务造成负面影响。然而,由于葡萄种植园具有较高的时间稳定性,它们仍然具备维持较高生物多样性和生态系统服务的潜力。然而,种植园内部的管理方式、景观结构和气候条件之间的复杂关系,使得不同物种对这些环境因素的响应存在显著差异。例如,一些天敌昆虫如步甲、瓢虫和蜘蛛的种群数量会受到景观结构和温度的影响,而某些害虫如叶蝉则表现出对局部管理方式和景观结构的高度敏感性。这种差异性使得传统的统一防治策略难以有效实施,因此,研究者开始关注如何通过多尺度的自然解决方案来增强生物防治效果。
### 2. 种植园管理与生物防治的关系
在葡萄种植园中,行间管理对生物防治效果具有重要影响。行间管理通常用于控制杂草和节约水资源,包括使用除草剂、耕作、交替耕作或保持永久植被覆盖等方法。研究表明,行间植被覆盖度的提高有助于提升天敌昆虫的种群数量,例如 hoverflies(食虫蝇)、spiders(蜘蛛)和 ground beetles(步甲),同时减少害虫的数量。然而,某些害虫如叶蝉(*Erasmoneura vulnerata*)的种群数量却可能因行间植被覆盖度的增加而上升,这表明行间管理对害虫和天敌昆虫的影响是相互矛盾的。此外,有机种植园虽然能够提供更丰富的植物覆盖度和更高的天敌昆虫多样性,但并未对天敌昆虫的种群数量产生显著的正向影响。这一结果可能与有机种植园的管理方式中缺乏对某些天敌昆虫的特定支持有关,同时也反映出有机种植园与传统种植园之间在生态服务提供上的差异。
### 3. 景观结构与气候条件的作用
景观结构和气候条件对葡萄种植园的生态功能具有深远影响。景观中非农业区域(如森林、草地和灌木丛)的面积增加通常会促进天敌昆虫的种群数量和多样性,因为这些区域为天敌昆虫提供了更多的栖息地和食物来源。然而,某些害虫如叶蝉(*Empoasca vitis*)则表现出对非农业区域的敏感性,其种群数量随着非农业区域面积的增加而减少。这一现象可能与非农业区域中天敌昆虫的高密度有关,从而抑制了害虫的繁殖和扩散。此外,温度作为影响昆虫种群数量的重要因素,对多种天敌昆虫和害虫的种群动态产生了显著影响。例如,随着温度的升高,收获蜘蛛(*Opiliones*)和蜘蛛的种群数量增加,而叶蝉(*Hyalesthes obsoletus*)则表现出对高温干燥环境的不适应性。这些发现强调了在制定生物防治策略时,必须充分考虑景观结构和气候条件的综合影响。
### 4. 管理方式与生态服务的关系
尽管有机种植园在某些方面能够提供更高的植物覆盖度和更丰富的天敌昆虫资源,但本研究发现,有机种植方式并未显著提升天敌昆虫的种群数量。这一结果可能与有机种植园在管理方式上与传统种植园的相似性有关,例如在机械操作和除草频率上没有明显差异。此外,有机种植园中某些害虫的种群数量反而高于传统种植园,这表明有机管理在某些情况下可能并不具备预期的生态优势。例如,*Erasmoneura vulnerata* 在有机种植园中更为常见,这可能与有机种植园中某些农药的缺失或减少有关,从而为害虫提供了更有利的生存条件。因此,研究者建议在制定葡萄种植管理策略时,应综合考虑种植方式、景观结构和气候条件的多重影响,以实现更有效的生物防治。
### 5. 研究方法与数据收集
为了系统分析葡萄种植园的生态特征,本研究采用了多种采样方法,包括植物覆盖度测量、天敌昆虫和害虫种群的采集以及种子捕食率的评估。植物覆盖度的测量通过在行间设置固定大小的样方,并使用图像处理软件 ImageJ 来计算植物覆盖度。天敌昆虫和害虫的种群数量则通过陷阱捕获、粘虫板收集和人工调查等方式进行记录。种子捕食率的评估则通过在种植园中放置带有种子的卡片和容器,观察种子的剩余情况来判断捕食率。这些方法为研究者提供了全面的数据支持,有助于深入理解不同因素对生态服务的影响。
### 6. 研究结果与讨论
研究结果显示,葡萄种植园的管理方式、温度和景观结构对天敌昆虫和害虫种群的影响具有显著的物种特异性。例如,植物覆盖度的增加对 hoverflies 的种群数量有正向促进作用,但对 ladybugs(瓢虫)的种群数量则产生了负向影响。这表明,植物覆盖度对不同昆虫种类的影响可能与其生态习性和资源需求有关。此外,温度的升高对某些天敌昆虫如收获蜘蛛和蜘蛛的种群数量具有促进作用,但对某些害虫如叶蝉(*Empoasca vitis*)则表现出抑制效应。这些结果提示,温度在葡萄种植园的生态管理中扮演着重要角色,其影响可能因物种的不同而有所差异。
### 7. 对生物防治策略的启示
本研究的发现对未来的生物防治策略具有重要的指导意义。首先,研究强调了在制定生物防治方案时,必须充分考虑当地的气候条件和景观结构。例如,在高温干燥的环境中,行间植被覆盖度的降低可能对天敌昆虫的种群数量产生不利影响,因此需要采取措施来维持植物覆盖度。其次,研究还指出,有机种植方式对某些害虫的种群数量具有促进作用,这表明在推广有机种植时,必须注意其可能带来的生态风险。最后,研究建议,应通过多尺度的自然解决方案来增强生物防治效果,例如通过增加非农业区域的面积、优化行间管理方式以及提高种植园的生态多样性。这些策略不仅有助于提升天敌昆虫的种群数量,还能有效控制害虫的种群增长,从而实现可持续的葡萄种植。
### 8. 未来研究方向
尽管本研究提供了重要的生态信息,但仍有许多问题需要进一步探讨。例如,如何通过优化景观结构来提升天敌昆虫的种群数量,以及如何在不同气候条件下调整种植园的管理方式。此外,研究还发现,某些害虫的种群数量对农药的使用频率表现出一定的敏感性,但这种影响并不显著。因此,未来的研究应关注农药使用频率与害虫种群之间的复杂关系,并探索其他潜在的生态因素。同时,研究还建议,应进一步研究种植园管理方式对天敌昆虫多样性的影响,因为多样性可能在某些情况下比种群数量更具生态意义。通过这些研究,可以为葡萄种植园的可持续管理提供更加科学和实用的指导。
生物通微信公众号
生物通新浪微博
今日动态 |
人才市场 |
新技术专栏 |
中国科学人 |
云展台 |
BioHot |
云讲堂直播 |
会展中心 |
特价专栏 |
技术快讯 |
免费试用
版权所有 生物通
Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved
联系信箱:
粤ICP备09063491号