农田、草原、森林，1+1=多(2)
“科学家提出过多个假说解释这一现象，经典假说之一是天敌假说。”万年峰对《中国科学报》解释道，在农田系统中，植物物种多样性增加可表现为作物间套作，或者农田周边种植其他经济植物等。这给天敌昆虫提供了一个很好的躲避恶劣天气的庇护所，也能为它们提供花蜜等食物。
因此，处在第三营养级的天敌数量增加，捕食或者寄生能力增强。这降低了位于第二营养级的害虫的丰度和危害程度，提升了第一营养级的作物产量与品质。
论文共同通讯作者、上海市农业科学院研究员蒋杰贤指出，在陆地生态系统中，增加植物物种多样性，有促进植物、植食性昆虫和天敌三个营养级联动的倾向。尤其在多样化种植的农业系统，营养级功能群之间的联动效应更加明显。
“+1”，效果就完全不同
“有趣的是，我们发现，添加一种植物与添加多种植物，对增加农业生态系统中的天敌数量并没有太显著的影响。”蔡友铭说，因此，在农业生态系统，只需在主栽作物田块通过种植诱集植物、间套作、果园生草等措施添加1种植物，便可明显增加主栽作物上天敌的数量和多样性。
“这些发现清楚地表明，植物物种多样性可以帮助农民、决策者利用有益昆虫提供的重要生态系统服务。”蒋杰贤说。
参与此项研究的浙江农林大学副研究员邓建宇说，这鼓励充分利用植物多样性来增加天敌的种群数量，促进有害生物自然控制作用，减少化学农药的使用。
“总之，增加物种多样性有助于增强农业的生态集约化，这表现在有益生物和植物性能（生长、繁殖和质量）的增加、害虫和杀虫剂的减少，以及经济利润的增加。”万年峰说，这提示种植者、管理决策者可通过植物物种多样化种植，充分利用天敌提供的生态服务功能来实现化学农药减量和作物产量品质提升。
“政府管理部门应该制定相关政策，在生产实践中广泛应用与推广植物物种多样性种植体系，以便更好造福全人类及其居住的地球。”蔡友铭说。
除了植物物种多样性外，在亚洲独有的稻鱼共生和菜鱼共养也被证明可以促进农业生态集约化。
万年峰举例说，鱼类捕食让害虫和杂草减少，继而有助于化学农药减量使用，这有利于保育天敌昆虫；此外，鱼的粪便改良了土壤，土壤肥力提升增加水稻产量和品质。更可观的是，稻鱼共生比常规的单作水稻的经济利润更高。
“鉴于物种多样性的多重好处，我们将联合上海市农委、林业局和农林推广部门，力争在上海主推这些技术，为乡村振兴提供切实可行的技术支撑。”蔡友铭对该类技术的应用前景充满了信心。
这些结论提示科学家，物种多样性对营养级影响的研究，不仅在学术上具有重要的理论意义，更具有服务社会和满足国家重大需求的应用价值。
相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41477-020-0654-y
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