新研究在全球尺度上证实植物多样性种植优势。 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。
植物多样性控害与增产在不同场景下存在差异。研究团队供图
在此基础上，研究团队为我国不同气候带和作物类型提供了差异化技术方案：在温带主粮产区，重点推广间套作模式，通过优化作物空间配置并引入具有固氮、驱虫或养分互补等特定生态功能的功能型伴生植物，以提升水稻、小麦、玉米等草本主粮的产量与抗性；在热带地区，探索适应性更强的轮作模式或立体种养模式，兼顾生态效益与生产稳定性；针对木本农作物，结合其生长周期长、冠层结构复杂的特点，可开发林下间作耐阴作物或食用菌，或在果园中搭配种植苜蓿等绿肥植物，通过构建多层次种植结构，充分发挥生物多样性在抑制病虫害、改善土壤微环境等方面的控害潜力，实现生态效益与经济效益双赢。
通过因地制宜推广这些植物多样性种植技术，可显著减少农药依赖、提升土地产出效率，为构建高产、高效、生态的现代农林业与草业体系提供科学支撑，助力我国粮食安全与农业绿色转型。万年峰表示。（来源：中国科学报 江庆龄）
相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41559-025-02964-5
作者：万年峰等 来源：《自然—生态与演化》
