虫害胁迫下两种传粉昆虫对白菜访花行为的差异性响应及其对植物交配格局的影响

本研究针对虫害如何影响不同传粉者行为这一生态学问题，通过田间帐篷实验探究了菜粉蝶（Pieris brassicae）幼虫取食对熊蜂（Bombus terrestris）和菜粉蝶成虫访花行为的影响。研究发现：1）熊蜂在受害植株上停留时间更长、访问花朵更多；2）菜粉蝶成虫偏好选择有幼虫的植株但行为不受虫害阶段影响；3）两种传粉者的空间移动模式存在显著差异。该研究为理解植物-害虫-传粉者互作网络提供了新视角，揭示了虫害通过改变传粉行为间接影响植物繁殖的新机制。

　　

在复杂的生态网络中，植物既要应对植食性昆虫的侵袭，又要维持与传粉者的互利关系。这种微妙的平衡直接影响植物的繁殖成功率——当菜粉蝶幼虫啃食白菜（Brassica rapa）时，它们不仅造成直接的物理损伤，还可能通过改变植物性状间接影响传粉者的行为。然而，不同传粉类群对虫害的响应是否存在差异？这些差异又如何重塑花粉传递格局？这些关键问题尚未得到系统解答。

荷兰瓦赫宁根大学（Wageningen University）的Hanneke A. C. Suijkerbuijk和Erik H. Poelman团队在《Oecologia》发表的研究给出了答案。研究人员设计了三轮为期两周的野外帐篷实验，通过对比熊蜂（Bombus terrestris）和菜粉蝶成虫（Pieris brassicae）的访花行为，首次揭示了虫害发育阶段（叶食期vs花食期）对不同传粉者行为的差异化影响。实验采用棋盘式设计，在12m×12m的网室中交替布置健康植株和接虫（8头1龄幼虫）植株，通过10分钟行为观测记录传粉者的选择偏好、停留时间、访花频率和移动距离等关键参数。

主要技术方法包括：1）标准化植物培育与虫害诱导；2）活体行为追踪（PocketObserver软件）；3）多变量GLMM模型分析；4）空间矩阵构建（植株间距计算）；5）两阶段虫害处理（L1-L3叶食期与L4-L5花食期）。

研究结果展现出有趣的生态模式：

选择行为

菜粉蝶成虫表现出阶段依赖性偏好，在第二轮实验中73%个体优先访问有花食期幼虫的植株（GLM, χ²=5.134, p=0.023）。而熊蜂对受害植株的访问比例始终保持在50%左右，但会显著增加受害植株上的访花数量（LMM, χ²=9.65, p=0.008）。

访问行为

熊蜂在受害植株上平均多访问1.8朵花（14.79 vs 12.99朵），而菜粉蝶保持稳定（约5朵）。花食期虫害使熊蜂单花访问时间缩短17%（2.02→1.67秒），但对菜粉蝶17秒的典型访问时长无影响。

空间行为

两种传粉者展现出截然不同的移动策略：熊蜂平均移动1.36米（主要访问邻近植株），菜粉蝶则达2.11米。但虫害处理未显著改变两者的移动距离（GLMM, p=0.80）。

这些发现揭示了虫害通过传粉者特异性行为调节植物交配机会的新机制。当熊蜂增加受害植株的访花次数时，可能促进自交（selfing）或造成花粉折扣（pollen discounting）；而菜粉蝶的选择偏好则可能改变花粉来源组成。特别值得注意的是，虫害效应具有明显的情境依赖性——仅在特定实验轮次中显著，暗示环境因素（如温湿度）的调节作用。该研究为理解植物在多重生物互作中的繁殖策略进化提供了重要线索，对农业生态系统中的虫害管理与传粉者保护具有启示意义。