华东理工大学教授万年峰团队牵头,联合全球9个国家共18个机构的科研人员,在全球尺度上证实,植物多样性种植不仅能直接促进植物增产,更能通过抑制植物病虫害间接提升作物产量,为发展高效生态农林业与草业提供了兼具科学创新性与实践可行性的全新路径。相关研究成果近日发表于《自然-生态与演化》。
研究团队分析了来自全球609项实验的5712组数据,覆盖农田、草原、森林三大生态系统,横跨热带与温带地区。研究结果显示,当多种植物共存而非单一物种种植时,它们会通过一套精密的自然机制,共同抵御病虫害,这主要源于四重“协同效应”。
首先,多种植物混种后释放的复杂混合气味构成“气味迷宫”,干扰专食性害虫的精准定位,降低其侵害效率;其次,多样化植被为瓢虫、寄生蜂等天敌提供理想的栖息环境与食物资源,形成“友军堡垒”,提升自然控害能力;同时,高低错落的植被结构可调节局部微气候,抑制病害孢子传播与害虫迁移;最后,不同植物根系分泌的化感物质抑制土传病原,并促进有益微生物繁殖,构建健康的“地下联盟”。这些效应共同运作,让多样化种植的农田、树林和草原成为一个更具生物韧性和生产力的生态系统。
此外,研究团队利用结构方程模型,验证了“植物多样性→抑制害虫、病害和杂草→整体生产力提升”这一核心因果链条,并证明了“生物防治”是可量化、可复制的科学方案。