東亞地區(qū)遷飛昆蟲(chóng)的生態(tài)服務(wù)功能趨于衰退

北京植食性昆蟲(chóng)與天敵昆蟲(chóng)之間的營(yíng)養(yǎng)互作關(guān)系是維護(hù)自然生態(tài)系統(tǒng)平衡和穩(wěn)定的重要力量。遷飛是昆蟲(chóng)適應(yīng)自然環(huán)境變化、保障種群繁衍的生存策略，每年有數(shù)以百億級(jí)的植食性昆蟲(chóng)和天敵昆蟲(chóng)借助盛行季風(fēng)在世界范圍遠(yuǎn)距離遷移，發(fā)揮了重要的跨區(qū)域傳粉和生態(tài)服務(wù)作用。植食性昆蟲(chóng)和天敵昆蟲(chóng)是遷飛昆蟲(chóng)的重要組成部分，以往對(duì)害蟲(chóng)-天敵昆蟲(chóng)種群關(guān)系的研究多聚焦于小尺度范圍的監(jiān)測(cè)評(píng)估，而對(duì)大尺度范圍活動(dòng)的遷移性昆蟲(chóng)的物種關(guān)系演化鮮有研究報(bào)道。

2023年2月3日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所經(jīng)濟(jì)作物蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)與防控創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在Science Advances雜志發(fā)表題為“Long-term insect censuses capture progressive loss of ecosystem functioning in East Asia”的研究論文，揭示了東亞地區(qū)遷飛昆蟲(chóng)生態(tài)服務(wù)功能的變化趨勢(shì)。

研究工作在一個(gè)面積僅2.5km2的海島——山東省長(zhǎng)島縣北隍城島（38°24'N, 120°55'E）上開(kāi)展。該島位于黃渤海交界線的中心位置，是昆蟲(chóng)和鳥(niǎo)類(lèi)等生物隨東亞季風(fēng)季節(jié)性遷移的必經(jīng)之地。由于島上土質(zhì)貧瘠、淡水資源匱乏和沒(méi)有農(nóng)作物種植，是研究遷飛昆蟲(chóng)生態(tài)學(xué)和物種關(guān)系的適宜地。

科研團(tuán)隊(duì)利用昆蟲(chóng)雷達(dá)和高空測(cè)報(bào)燈，對(duì)夜間遷飛過(guò)境昆蟲(chóng)進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)18年（2003-2020）的持續(xù)監(jiān)測(cè)。研究發(fā)現(xiàn)，一是遷飛植食性昆蟲(chóng)和天敵昆蟲(chóng)的豐富度皆呈下降趨勢(shì)變化，而天敵昆蟲(chóng)的下降速度顯著大于植食性昆蟲(chóng)，夏季遷飛天敵昆蟲(chóng)的豐富度降低了19.3%；二是天敵昆蟲(chóng)能顯著抑制植食性昆蟲(chóng)的年際間種群增長(zhǎng)，天敵昆蟲(chóng)的下降與多種重要農(nóng)業(yè)害蟲(chóng)的種群上升有明顯關(guān)聯(lián)性；三是整個(gè)遷飛昆蟲(chóng)系統(tǒng)至少存在124對(duì)營(yíng)養(yǎng)捕食關(guān)系（食物網(wǎng)），遷飛食物網(wǎng)天敵昆蟲(chóng)的生物量年均減少約0.7%，食物網(wǎng)關(guān)系的連接性顯著下降。

本研究以遷飛性昆蟲(chóng)為代表，分析了大尺度時(shí)空范圍內(nèi)植食性昆蟲(chóng)和天敵昆蟲(chóng)的種群動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)性，明確了遷飛性昆蟲(chóng)物種關(guān)系和生態(tài)服務(wù)功能的長(zhǎng)期演化趨勢(shì)，對(duì)推動(dòng)全球變化背景下的生物多樣性保護(hù)和農(nóng)林有害生物防控工作有重要指導(dǎo)作用。

中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所博士后周燕和張浩文為該文章的共同第一作者，吳孔明院士為通訊作者。研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（31727901）和中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新項(xiàng)目的支持。

2003-2020年遷飛昆蟲(chóng)和天敵昆蟲(chóng)種群豐富度的年際間變化

2003-2020年種群變異系數(shù)顯著變化的植食性昆蟲(chóng)種類(lèi)

遷飛昆蟲(chóng)食物網(wǎng)系統(tǒng)及種群豐富度年際性變化趨勢(shì)