树篱与景观组成在控制森林害虫中的功能作用:以松树舟蛾为例揭示生物多样性对害虫防控的协同效应

【字体: 时间:2025年07月20日 来源:Landscape Ecology 4.0

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  本研究针对松树单一林分易受虫害侵袭的生态问题,通过分析36个松林边缘样地,揭示了阔叶树篱和景观多样性对松树舟蛾(Thaumetopoea pityocampa, PPM)的协同控制机制。结果表明:与无树篱的松林相比,毗邻高大树篱的松林边缘PPM巢穴减少42%,而高阔叶树覆盖景观使虫害降低72%。研究证实树篱通过干扰宿主定位和促进大山雀(Parus major)捕食实现局部防控,景观尺度则通过提升天敌多样性抑制虫害。该成果为人工林生态系统可持续管理提供了创新思路,发表于《Landscape Ecology》。

  

在气候变化加剧的背景下,森林虫害爆发已成为欧洲树木生物量损失的首要原因。尤其引人关注的是,单一树种构成的松树人工林对松树舟蛾(PPM)等害虫表现出显著脆弱性——过去20年间,这类害虫与野火、干旱等灾害的协同作用导致灾害频率激增。法国波尔多大学(Univ. Bordeaux)联合法国国家农业食品与环境研究院(INRAE)的科研团队在《Landscape Ecology》发表创新研究,通过量化树篱和景观组成对PPM的调控作用,为生态防控提供了新范式。

研究采用多尺度观测技术:在法国西南部50,000公顷的沿海松(Pinus pinaster)主导景观中,选取36个松林边缘样地(含24个毗邻阔叶树篱样地和12个对照样地),连续两年冬季统计PPM巢穴数量;利用声学记录仪监测大山雀等6种鸟类天敌的春季鸣叫活动,以及蝙蝠夏季捕食超声波;通过红外正射影像和GIS分析500米半径内阔叶林覆盖率。

树篱的局部防控效应
数据表明,当树篱高度超过相邻松树时(+5至-1米高差),PPM巢穴减少最显著(42%)。这种"关联抗性"主要源于两方面机制:树篱作为视觉/化学屏障干扰雌蛾定位宿主,同时为大山雀提供巢穴和食物资源。声学数据显示,毗邻树篱的样地大山雀活动频率提升115%,印证了"天敌假说"。

景观尺度的协同调控
在阔叶林覆盖率14-36%的景观中,松林边缘PPM巢穴比低覆盖率(<6%)区域减少72%。这种强关联性超出单纯"宿主显着性降低"的解释范畴,团队发现PPM鸟类天敌物种丰富度每增加1种,虫巢数量下降38%,揭示生物多样性提升是景观防控的核心机制。

意料之外的蝙蝠响应
与假设相反,蝙蝠活动在无树篱样地更活跃(+52%),摄食尝试频率也更高。这可能因为树篱减少了蝙蝠偏好的飞行走廊空间,或反映了蝙蝠对高虫害区域的数值响应。

该研究突破性地证实:在保持松树种植主体经济价值的前提下,通过保留现有阔叶林残余和建设树篱网络,可实现"空间隔离式生物多样性增效"。这种模式既规避了混交林管理的技术难题,又能通过天敌保育实现长效控害。对于全球1.16亿公顷松树人工林的可持续经营,特别是应对气候变暖带来的虫害扩散风险,提供了可操作的解决方案。研究同时指出,未来需加强多季节天敌监测,并探索10-40%阔叶覆盖率的最佳效益阈值。

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