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树木“长太快”反而更招虫?

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发布时间:2025-09-17 11:15 来源:重庆市科学技术协会

  想象你在自助餐:菜品越多,你越想多夹两口;同理,森林里树种越丰富、树长得越“猛”,许多口味广、啥都敢尝的“吃货”昆虫也越容易把叶子啃出花儿来。

  最新一项覆盖温带与亚热带、9个森林生物多样性实验、80个树种、8790棵树的大型研究,细致统计了251,847片叶子的“咬痕”,系统揭示了树木生长—昆虫啃食之间的暗涌与调控机关。

  结论先行:三句牢牢记住

  树种越多,虫口越忙。在个体、物种、群落三个层面,树种丰富度整体上都会把昆虫啃食推高。为什么?一是“自助餐效应”,多样的树种给广食性咀嚼类昆虫(毛毛虫、象甲、蝗虫等)更全面的营养搭配;二是“邻里效应”,如果你家隔壁就是虫子最爱的树,你也可能遭殃(学名“关联易感性”);三是林木结构更复杂,虫子更容易“藏猫猫”。

  树长得越快,被吃得越多。无论是单棵树的相对生长速率、物种平均生长,还是群落的生物量增长,整体趋势都是“越快越招虫”。这和两个经典假说吻合:

  01 资源可得性假说

  资源(养分、水、光)好,植物更偏向长个儿,少投防御;

  02 植株活力假说

  旺盛生长的新叶更鲜嫩,对“咬咬党”更有吸引力。

  关键变量竟是“叶子体质”。并非所有“快生树”都同样惨:叶片的功能性状会“改写剧本”。研究发现,叶片碳氮比(C:N)越高(意味着相对“高碳低氮”、偏省肥),随着生长加快,啃食上升得越明显;叶子越结实,有时反而更“合虫口味”——这听上去违和,但在某些地区主宰的咀嚼者就是练就了“钢牙功”。

  研究怎么做:不靠拍脑袋,靠数叶子

  研究团队把9个大型实验中的树木“身高体重”(生长)、“被咬面积”(啃食)一一记录:啃食=叶面积被吃掉的比例;生长=个体与物种层面的相对生长速率、群落层面的年增生物量。同时,他们还把叶片的5个性状做了主成分分析,得到代表“营养属性”和“叶片质地”的两把总扳手,再用线性/线性混合模型分析“生长—啃食”的耦合如何随性状而变。

  为什么“多样+快长=更好吃”?

  1.菜品更全:广食性昆虫的“营养搭配学

  树种越多,昆虫越容易在同一片林地凑齐“高能碳水+优质蛋白+微量元素”,这就是所谓的饮食混搭收益;再加上林分结构复杂,捕食者不一定更有优势,昆虫“吃饭”更安心,于是整体啃食抬升。

  2.快生如风:增长与防御的“时间分配”

  植物也是“时间管理大师”——要么猛长,要么多炼“护体神功”(化学与结构防御)。资源条件好时,树更偏向把能源投到生长,叶子普遍更嫩、养分周转快,短期内被吃的比例上升也未必“伤筋动骨”(长得快嘛,补得也快)。

  3.叶子体质:C:N与“牙口适配”

  在贫瘠环境中,C:N高(氮利用效率高)的树种往往更具竞争优势,能长得更茂盛、体量更大。虽然它们自身的组织单位营养价值(氮含量)较低,但当它们通过高效利用氮来加速生长、使叶片生物量大幅增加时,就像开了一家连锁快餐店——虽然每份餐食的‘精品肉’不多,但分店多、总量大、容易获得。对于昆虫来说,取食的总体收益变高了,因此这类树的总被啃食量通常会随之增加。

  叶片质地(硬/软)也搅局。综合看来,叶更硬时,生长—啃食关系有时会翻转:某些实验里硬叶越长越招吃,另一些地方则相反。这与当地优势咀嚼者的“口腔适应”强相关——哪类叶子常见,哪类“牙口”就更发达。

  不是到处都一样:气候、土壤与“邻里关系”

  把气候(年均温、降水)与土壤(碳、氮、质地、含水等)先放进模型,树种丰富度或生长对啃食的影响在某些层面就“弱化”了,说明大环境能左右“吃与被吃”的底色。比如更热、更干、砂质更高的环境,生长—啃食的正相关更强;而邻近树种是谁,也会决定你是“被连累”还是被“保护”的那一个。

  管理启示:造林“配方”,怎么更稳妥?

  多样化没错,但要“懂性状”:若目标是高产快长的恢复林,预期被咬会增加;可以优先搭配C:N较低或常绿性状的树种来缓冲“快长=多吃”的耦合(研究中,落叶种整体更易被吃)。

  看天吃饭,也要“看土下菜”:偏高温、偏干、砂多地块,需提前把叶片防御性状与自然天敌(捕食者、寄生蜂)的栖息条件纳入设计,比如保留/营造多层次结构与天敌资源。

  别把所有咬痕都当坏事:适度啃食能加速养分循环,有时还会“促生”。关键是控制在系统可承受范围,而非追求“零咬痕”的“洁癖森林”。

  供稿单位:重庆市无线电科普体验中心

  论文来源:

  Li et al. (2025). The tree growth–herbivory relationship depends on functional traits across forest biodiversity experiments. Nature Ecology & Evolution.

  https://www.nature.com/articles/s41559-025-02835-z

编辑:赵雪婷
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