王晓伟 姬兰柱
中国科学院沈阳应用生态研究所,沈阳,110016
目前国内外已有较多研究关注单一环境因子(CO2浓度升高、氮沉降、升温)对植物-植食性昆虫相互作用的影响。许多研究发现:CO2浓度升高对植食性昆虫个体的影响总体上是负面的;一些咀嚼式口器的昆虫增加了对植物的取食;氮含量下降和某些次生代谢物含量增加与昆虫个体响应有最密切的关系。然而随着研究数量的增多,实验结果间的不一致性被一些学者所关注,这些学者强调:植食性昆虫对CO2浓度升高的响应是可变性的,变异性不仅与其所属的取食类群有关,而且随具体的植物-昆虫系统而异。研究发现,氮可利用性提高通常会改善寄主植物的营养品质,并对植食性昆虫个体有正效应;但是在种群水平,只有蚜虫种群对氮肥添加有正响应,其它类群的昆虫种群无显著响应、甚至是负响应。相似的,有学者综述木本植物对施肥响应时发现:施肥会提高营养品质和降低次生代谢物含量,但这种作用与植物所在地点的营养是否亏缺有关。基于CO2和氮双因素实验,有研究者发现:对叶片品质和昆虫个体生长发育而言,施氮与CO2浓度升高的总体效应相反,其影响强度与施氮量有关。但同类其它研究案例的结果与此并不完全一致。当前,对于CO2浓度升高和氮输入增加交互作用下食叶昆虫(个体和种群)的响应还需进行更多的研究,未来有望在元分析(meta-analysis)的基础上给出更明确、统一的结论或辨析出其它重要的影响因子。有学者采用元分析方法分析了模拟CO2浓度升高和升温对植物-植食性昆虫影响的文献,结果显示:总体上,CO2浓度升高对植食性昆虫个体有负效应;升温则对其有正效应;在CO2浓度升高和升温交互作用下,植食性昆虫个体的被测定指标与对照相比没有显著变化。换言之,CO2浓度升高实验所预测的植食性昆虫个体会受到的负效应可能因升温而减轻。
关键词:气候变化;CO2浓度升高;氮沉降;升温;植物-昆虫相互作用