天敌保护型林地的作用机制:树种配置、群落结构与生态控害解析 - PenJing8

天敌保护型林地的作用机制:树种配置、群落结构与生态控害解析

2023-10-03 刘芝若0
核心提示:本文深入探讨了天敌保护型林地的作用机制,分析了树种配置、群落结构及空间格局对天敌栖息的积极影响。研究指出,针阔混交林能显著提升天敌多样性,尤其是蜜源植物可为天敌提供替代食物。文章详细解析了植被盖度对林下小气候的调节作用,以及树皮粗糙度、嫩枝萌条等枝干属性对天敌产卵与停留的选择偏好。通过优化林地的年龄组成与垂直结构,构建乔-灌-草多维空间,不仅能增强林分稳定性,更能形成良性的生态循环与正反馈机制,为农林生态系统生物防控提供理论支撑。

摘要:本文探讨了天敌保护型林地的作用机制,分析了树种配置、群落结构及空间格局对天敌栖息的积极影响。研究表明,通过优化树种类型、植被盖度及枝干属性,并构建异龄复层的垂直结构,可以有效促进物质能量流动,加强生态系统的稳定性。稳定的林地环境不仅为天敌提供食物和庇护,还能形成良性的生态循环与正反馈机制,为农业生物防控提供资源支撑。

关键词:天敌保护型林地;作用机制;树种配置;群落结构;生物多样性;生态平衡


林地作为生物潜在的资源库,合理的树种配置、丰富的群落结构以及多样的空间格局皆对天敌栖息具有积极影响。林地组成结构的多样性促进了物质的能量流动和信息传递,加强了生态系统的稳定性与恢复力,而稳定的林地环境反过来会更加利于天敌栖息和食物网连接,形成良性生态循环与正反馈机制。

2.1 树种配置

不同的树种可以凭借自身特性为天敌栖息提供食物来源及庇护空间,树种类型、植被盖度、枝干属性都会影响天敌对其栖息部位的选择。

2.1.1 树种类型

天敌保护型林地树种配置与作用机制示意图
图1:树种配置对天敌保护的作用机制

目前林地建设多选用速生树种,树种单一,相对于混生的自然林,生物多样性维持水平较低[51]。而有研究表明,树种类型及其丰富程度是影响天敌数量和多样性的重要因素[52-53],所以针阔混交林中的天敌数量要比纯林多[54]。尤其是天敌鸟类栖息,需要有一定的针叶林覆盖比例,因为在冬季,针叶林可以为越冬天敌鸟类提供食物和隐蔽空间[55]。菊科(Compositae)、禾本科(Gramineae)、豆科(Leguminosae)、蔷薇科(Rosaceae)等蜜源植物在作物生长或收割后,可以为天敌提供替代食物,保证其生存。

 

有些植物自身会挥发一些特殊化学物质,招引农田害虫同期取食这些植物,是天敌的食源储备库。如香根草(Chrysopogon zizanioides)能产生挥发性物质吸引二化螟,且茎叶含有毒性物质使二化螟幼虫丧失解毒代谢能力而死亡,同时香根草可作为水稻螟虫的天敌寄生蜂如赤眼蜂(Trichogramma)、大螟黑卵蜂(Telenomus sesamtae)等的培育圃,能够提高天敌数量和控害能力,强化对水稻螟虫的生物防控效果[56]。

2.1.2 植被盖度

植被盖度大,透光率小,会使得林下环境低温、高湿且昼夜温差较小,比较适宜天敌节肢动物栖息[57]。且天敌节肢动物大多体积小、飞行距离短,在寻求蜜源植物或庇护场所时,需要借助冠层上方的空气流动,迎风飞到植物旁进行取食或停留,植物盖度越大,就决定了其飞行距离越短,越有利于其到达栖息地。天敌鸟类栖息筑巢大多都依赖植物,它们倾向选择具有高大树冠的乔木、植株高且群落种植密度大的隐蔽环境营巢[58]。

2.1.3 枝干属性

植株枝干的不同属性也会影响天敌对栖息场所的选择。树皮粗糙且呈纵向开裂、裂缝长而深的乔木较树皮光滑、裂缝小而浅的乔木更能吸引天敌节肢动物前来栖息。这是由于部分天敌成虫在交配后的繁殖阶段会将虫卵注入树干中,粗糙的树皮是天敌节肢动物及其幼卵良好的庇护场所;而树皮光滑、表面具有蜡质、材质坚硬的健壮树体,天敌节肢动物不易附着产卵。此外,和林带下层树干相比,天敌节肢动物更倾向在聚集更多害虫的嫩枝萌条上停留,这是由于下层树干的食物资源较少,而萌条木质化程度低,幼嫩的新根、新叶能吸引更多害虫取食,天敌数量也会相应增多[59]。

2.2 群落结构

除了树种配置,林地的年龄组成和垂直结构,是形成林地多样空间层次和功能组成的主要因子,也会对天敌栖息产生重要影响。

2.2.1 年龄组成

异龄林不同年龄植株对生物栖息的影响对比
图2:异龄林群落结构分析

一般来说,幼、中龄林的植株紧密低矮、树冠宽大,生物隐蔽条件好;成熟林的植株郁闭度高,林木生长缓慢,土壤有机质较多,植被群落和生物栖息皆趋于稳定。因此,异龄的林地结构更加复杂,冠层数多,天敌栖息程度也相应越高。

2.2.2 垂直结构

具备完整垂直结构(从地面到树冠包括地表层、草本层、灌木层和乔木层)且植被群落种类丰富的林地,生态结构复杂稳定,相较纯林更加健康、适应性更强[39,60-61]。各层植物在不同的空间位置上具有不同的空间结构,形成多样的微环境,相应地造成天敌种类和数量在垂直结构层面存在差异。

 

在草本层和灌木层中,环境复杂,有很多灌木丛分布,其间的草本植物长势也较好,覆盖度较大,植物种类较乔木层丰富,且草本层和灌木层在林下的位置分布多样,如有的位于林下遮阴部位,有的位于林冠间隙,加上较为湿润的土壤和较高的空气湿度,具备适宜多种天敌节肢动物生存的环境条件;而在乔木层中,高大及茂密的枝条能为天敌鸟类提供隐蔽的夜栖和营巢环境,所结果实与种子可以为天敌鸟类提供取食层等多种营养生态位[62-63]。

因此,木本、草本植物的合理搭配可以营造丰富异龄的群落垂直结构,不仅能够反映林木间的竞争态势及其空间生态位,也决定着天敌鸟类、天敌节肢动物及植物层的三维空间,体现了林分的稳定性、生物多样性及天敌栖息潜力。

常见问题解答 (FAQ)

为什么针阔混交林比纯林更有利于天敌?
混交林提供了更多样化的食物来源(如不同植物的花蜜、果实)和更复杂的物理空间。特别是针叶树种在冬季不落叶,能为天敌提供必要的越冬庇护,从而维持种群稳定性。
枝干粗糙度如何影响天敌节肢动物?
粗糙且有裂缝的树皮为微小昆虫及其卵提供了天然的避风港和物理保护,防止被捕食或受极端天气影响。而光滑树皮则缺乏这种附着和产卵的条件。
垂直结构中哪一层对天敌节肢动物最关键?
草本层和灌木层最为关键。这两层通常拥有更高的植物种类丰富度和湿度,为地面及低飞天敌提供了理想的微环境和丰富的替代食物(替代寄主)。
 
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