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物候失配让农业生产面临更多挑战

2021.1.27

  物候失配让农业生产面临更多挑战

  虫口爆炸并非是昆虫威胁农业的唯一途径,气候变化还导致了更深层次的昆虫行为变化。

  为了追踪自己喜欢吃的食物,昆虫在漫长的演化中形成了和宿主同步的物候节律,而气候的变暖却逐步打破了这种同步性[6],这种现象被称为——物候失配。

  当农业害虫和宿主植物发生物候失配之后,错过食物的虫子可能会寻找替代性食物,让其他植物遭受无妄之灾。

  生长在青藏高原上的美丽龙胆(Gentiana formosa),就成为了物候失配的受害者之一。

  中科院成都生物研究所一项为期三年的研究发现,地表温度升高不仅让当地的一种夜蛾(Melanchra pisi)虫口密度翻了10倍,且出现的时间推迟了一周,而此时它们的主要食物来源条叶银莲花(Anemone trullifolia)则因物候提前而进入枯黄期。不巧,美丽龙胆因为气温升高提前开了花,正好碰上了饥不择食的夜蛾。在夜蛾的疯狂啃食下,龙胆的种子产量急剧下降[7]。

  气候变暖后,害虫和宿主植物的物候失配,意味着可能会出现新的农业害虫,或者新的受害植物。这些层出不穷的新问题,会加大害虫防控的难度,增加农业生产的经济成本。

  而害虫和其天敌的物候失配,则有可能损害生物防治(以虫治虫)的效果,进而导致害虫爆发。常见农业害虫——蚧壳虫就是物候失配的得益者之一。

  在自然界中,寄生蜂是控制蚧壳虫数量的一把好手。每年秋天,雌性寄生蜂会四处寻找蚧壳虫,并在它们体内产下卵。等到第二年春天,寄生蜂幼虫在蚧壳虫体内孵化,吸食它们体内的营养。

  一般情况下,寄生蜂卵孵化的时间会比蚧壳虫产卵时间早一点。寄生蜂幼虫的取食让雌性蚧壳虫变得虚弱,产卵数量也因此下降。

  然而,气温升高之后,情况就变得不一样了。在温暖的环境中,雌性蚧壳虫产卵时间提前,其体内的寄生蜂卵因受外界温度的影响相对较小,孵化时间则几乎没有变化,结果雌性蚧壳虫就有机会生出更多卵[8]。

  简单来说,随着气候的变暖,寄生蜂对蚧壳虫密度的天然控制作用将被削弱,蚧壳虫爆发的几率随之增加。


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