研究揭示植物—植食性昆虫群落时间动态耦合机制
文章导读
你是否认为种树越多，森林就越不容易闹虫害？这个看似理所当然的“多样性带来稳定”的逻辑，可能正让我们陷入一个巨大的管理误区。中科院团队长达六年的追踪数据揭示了一个反直觉的真相：树木种类增加带来的“功能多样性”，反而可能加剧部分昆虫群落的不稳定。真正抑制害虫大规模爆发的关键，并不在于树木种类的简单叠加，而在于一个被忽视的“异步生长”机制。这项发表在《自然》子刊的研究，直接指向了全球单一树种人工林面临的根本性风险——它可能正在悄然瓦解生态系统的防御链条，而我们却将希望寄托在错误的解决方案上。
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作为连接初级生产者与高营养级的重要枢纽，植食性昆虫群落的稳定性不仅直接影响森林植食压力和物质循环，也关系到害虫暴发风险及生物多样性的长期维持。因此，解析植食性昆虫群落稳定性的驱动机制，是理解森林生态系统稳定性形成机制的核心科学问题之一。
近日，中国科学院成都生物研究所等研究团队合作，依托亚热带森林生物多样性与生态系统功能实验平台（BEF-China），系统揭示了树种多样性、树木生长稳定性与植食性昆虫群落稳定性之间的跨营养级耦合机制。研究基于BEF-China实验样地中从单一种植到24种混交的树种多样性梯度，整合了2017—2022年连续6年、17个采样季的鳞翅目幼虫群落数据，并结合树种的功能多样性、生长异步性和种群稳定性等指标，系统解析树种多样性对植食性昆虫群落稳定性的直接与间接作用路径。
综上所述，森林中多样性—稳定性关系在不同营养级之间通过群落内部调节机制和资源动态形成复杂耦合。树种多样性能够通过提升树木生长异步性，为专食性植食性昆虫提供更稳定的资源供给，从而缓解环境波动带来的不利影响；而树木功能多样性增加所引入的资源异质性，则可能在一定程度上加剧部分植食性昆虫群落的不稳定性。
在全球变化和以单一树种种植为主的森林经营背景下，树种多样性丧失可能通过“自下而上”的级联效应，削弱高营养级群落的稳定性，尤其增加专食性害虫暴发的风险。相比之下，多树种混交林通过分散宿主资源、增强生长异步性，有助于提高森林生态系统的长期稳定性和抗扰能力。
研究为理解森林多营养级稳定性形成机制提供了关键实证证据，也为基于生物多样性的森林经营与害虫风险管理提供了科学依据。
相关研究成果以Asynchrony and functional diversity couple herbivore community dynamics to host plant diversity为题，发表在《自然-通讯》（Nature Communications）上。研究工作得到国家重点研发计划、科技基础资源调查专项、国家自然科学基金以及中国科学院战略性先导科技专项等的支持。
植食性昆虫群落稳定性的概念框架与初始路径模型结构
树种丰富度对植食性昆虫物种稳定性的影响的总效应
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