東亞地區遷飛昆蟲的生態服務功能趨于衰退

北京植食性昆蟲與天敵昆蟲之間的營養互作關系是維護自然生態系統平衡和穩定的重要力量。遷飛是昆蟲適應自然環境變化、保障種群繁衍的生存策略，每年有數以百億級的植食性昆蟲和天敵昆蟲借助盛行季風在世界范圍遠距離遷移，發揮了重要的跨區域傳粉和生態服務作用。植食性昆蟲和天敵昆蟲是遷飛昆蟲的重要組成部分，以往對害蟲-天敵昆蟲種群關系的研究多聚焦于小尺度范圍的監測評估，而對大尺度范圍活動的遷移性昆蟲的物種關系演化鮮有研究報道。

2023年2月3日，中國農業科學院植物保護研究所經濟作物蟲害監測與防控創新團隊在Science Advances雜志發表題為“Long-term insect censuses capture progressive loss of ecosystem functioning in East Asia”的研究論文，揭示了東亞地區遷飛昆蟲生態服務功能的變化趨勢。

研究工作在一個面積僅2.5km2的海島——山東省長島縣北隍城島（38°24'N, 120°55'E）上開展。該島位于黃渤海交界線的中心位置，是昆蟲和鳥類等生物隨東亞季風季節性遷移的必經之地。由于島上土質貧瘠、淡水資源匱乏和沒有農作物種植，是研究遷飛昆蟲生態學和物種關系的適宜地。

科研團隊利用昆蟲雷達和高空測報燈，對夜間遷飛過境昆蟲進行了長達18年（2003-2020）的持續監測。研究發現，一是遷飛植食性昆蟲和天敵昆蟲的豐富度皆呈下降趨勢變化，而天敵昆蟲的下降速度顯著大于植食性昆蟲，夏季遷飛天敵昆蟲的豐富度降低了19.3%；二是天敵昆蟲能顯著抑制植食性昆蟲的年際間種群增長，天敵昆蟲的下降與多種重要農業害蟲的種群上升有明顯關聯性；三是整個遷飛昆蟲系統至少存在124對營養捕食關系（食物網），遷飛食物網天敵昆蟲的生物量年均減少約0.7%，食物網關系的連接性顯著下降。

本研究以遷飛性昆蟲為代表，分析了大尺度時空范圍內植食性昆蟲和天敵昆蟲的種群動態關聯性，明確了遷飛性昆蟲物種關系和生態服務功能的長期演化趨勢，對推動全球變化背景下的生物多樣性保護和農林有害生物防控工作有重要指導作用。

中國農業科學院植物保護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。研究得到了國家自然科學基金項目（31727901）和中國農業科學院科技創新項目的支持。

2003-2020年遷飛昆蟲和天敵昆蟲種群豐富度的年際間變化

2003-2020年種群變異系數顯著變化的植食性昆蟲種類

遷飛昆蟲食物網系統及種群豐富度年際性變化趨勢