年节省46亿美元杀虫剂,自然栖息地可控制害虫,但并不总是双赢

此前密歇根州立大学的一项研究表明,在农业区拥有支持瓢虫的自然栖息地,可能有助于增加瓢虫在作物中的数量,从而控制害虫,并帮助农民降低成本。瓢虫和其他掠食性昆虫以农作物害虫为食,每年为农民节省了估计46亿美元的杀虫剂。非作物植物为这些掠食性昆虫提供食物和住所,帮助它们在需要它们的地方生存和繁衍。为了增加掠食性昆虫的收益,研究人员经常在农田边缘种植花带。然而,自然栖息地也提供了重要的食物和住所资源,可能对害虫控制更重要。在农作物附近建立吸引捕食者的栖息地只是部分解决方案。瓢虫和其他许多以害虫为食的昆虫在整个生长季节都要长途跋涉,有时为了寻找食物和住所,它们会在很远的地方飞行或爬行。

博科园-科学科普:因此还必须考虑,在更大的范围内,这些掠食者能获得什么资源。瓢虫被认为是大豆蚜虫的天然有效杀手,大豆蚜虫是美国北部破坏性最大的害虫。为了确定吸引瓢虫进入大豆田的最佳方式,研究人员在大豆田旁边种植了荞麦条,并检测了距离大豆田1.5英里内的自然栖息地数量。瓢虫喜欢荞麦条,总是发现荞麦里的瓢虫比通常在田边的瓢虫多。不幸的是,荞麦里所有瓢虫都没有改变它们在大豆地里的数量。最终,自然栖息地被证明更为重要,距离黄豆田1.5英里以内的草地和森林面积决定了有多少瓢虫最终进入黄豆田。

  • 七斑瓢虫在马铃薯植株上享用蚜虫盛宴,这是一个典型的自然栖息地帮助农民控制害虫的例子。图片:Matthias Tschumi

如此大的区域通常包含多个农场,这意味着乡村邻居可能需要合作。在其他研究中,至少20%的非作物栖息地景观表现出良好的虫害控制。在每个农场提供一些栖息地和它们周围的特性将会在景观尺度上增加很多栖息地——这一尺度对瓢虫很重要。中美洲的鸣禽和咖啡农场,美国中西部的瓢虫和大豆田,这些都是众所周知的双赢故事,讲述了保护自然栖息地如何使农民受益。但是由加州大学戴维斯分校(University of California, Davis)领导的一个国际作者团队发现,对全世界的农民来说,农田周围的自然栖息地并不总是有效的虫害控制工具,其分析研究发表在《美国国家科学院院刊》上。

生态学家普遍认为,如果农田周围有更多的自然栖息地,就会有更多的农作物害虫的天敌,而这些天敌会控制害虫,并为种植者带来好处。为了验证这一假设,斯坦福大学自然资本项目的Karp和Rebecca Chaplin-Kramer在国家社会环境综合中心组织了一个由生态学家、经济学家和实践者组成的国际团队,收集了全球31个国家的6700多个地点的132份研究资料,从加利福尼亚的农田到热带可可种植园和欧洲的麦田。令人惊讶的是,全球范围内的结果变化很大。虽然许多研究表明,周围的自然栖息地确实有助于农民控制害虫,正如许多研究表明对作物产量有负面影响一样。

  • 一只勇敢跳跃的蜘蛛吃掉了玉米植株上一只棕色带纹章的臭虫。图片:Lauren Hunt

分析表明,对于种植者来说,关于自然栖息地和害虫的建议并不是万能的。这篇论文并没有告诉农民们以任何方式清理栖息地,自然栖息地可能还有很多其他好处,比如授粉或碳封存。,但需要明确知道什么时候栖息地保护对害虫有利,什么时候需要其他的害虫控制手段。一百五十多名合著者的团队已经公开了虫害控制数据库,为进一步的科学见解打开了大门,这个数据库能随着时间的推移而增长,并帮助预测模型了解什么时候周围的栖息地有助于控制害虫,什么时候不能。


博科园-科学科普|参考期刊文献 :《美国国家科学院院刊》|研究/来自:密歇根州立大学,加州大学戴维斯分校

博科园-传递宇宙科学之美