《Neotropical Entomology》：Refining Insect Pest Monitoring: How Crop and Pest Identity Influence the Choice of Sampling Unit and Technique
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本研究旨在确定在农林复合系统（AFS）中，不同作物上的刺吸式害虫类群——蚜虫、蓟马、网蝽和粉虱——最适宜的取样单元（顶端、中部或基部叶层）和取样技术（直接计数或托盘震落）。研究以羽衣甘蓝、秋葵、番茄和吉洛茄为对象，跨3个种植季开展（2023年1季，2024年2
本研究旨在确定在农林复合系统（AFS）中，不同作物上的刺吸式害虫类群——蚜虫、蓟马、网蝽和粉虱——最适宜的取样单元（顶端、中部或基部叶层）和取样技术（直接计数或托盘震落）。研究以羽衣甘蓝、秋葵、番茄和吉洛茄为对象，跨3个种植季开展（2023年1季，2024年2季）。主要害虫种类包括：羽衣甘蓝上的Lipaphis erysimi和秋葵上的Aphis gossypii（蚜虫）；吉洛茄上的Corythaica passiflorae和秋葵上的Gargaphia lunulata（网蝽）；羽衣甘蓝和番茄上的Bemisia tabaci（粉虱）；以及番茄上的Frankliniella schultzei和秋葵上的Thrips spp.（蓟马）。研究采用负二项分布的广义线性混合模型（GLMM）评估取样技术、取样单元和作物对害虫密度的影响。最优取样组合依据较高平均密度和较低变异系数（CV）进行界定。结果表明，直接计数对蚜虫、粉虱和网蝽最为有效，而托盘震落对蓟马效率更高。然而，最优取样单元随作物–害虫互作而显著变化。结果说明，尽管取样技术可在一定程度上按害虫类群进行标准化，但取样单元的选择必须考虑作物特异性互作。该方法可提高取样效率，并为农林复合系统（AFS）等多样化农业生态系统中的综合虫害管理（IPM）项目提供决策支持。
该文发表于《Neotropical Entomology》，聚焦农林复合系统中刺吸式害虫监测方法的优化问题。研究背景在于，蚜虫、粉虱、网蝽和蓟马是园艺作物上重要的害虫类群，其若虫和成虫可持续取食幼嫩组织、叶片和花序，通过吸汁、注毒、传播病毒以及诱发煤污病等方式造成叶片失绿、坏死、光合面积下降、产量损失，严重时甚至导致植株死亡。因此，在综合虫害管理（IPM，综合虫害管理）框架下，准确评估害虫密度是制定防治决策的基础。常规取样方案通常由取样单元、取样技术和样本量构成，其中取样单元是观察目标种群的植物结构，取样技术则决定了密度估计的准确性。已有研究表明，不同害虫—作物组合往往需要不同的监测方案，这种差异与昆虫行为、空间分布、寄主植物结构和研究方法有关。正因为如此，在作物和害虫种类高度多样的农林复合系统中，单一物种或单一作物条件下建立的专用监测方案难以直接推广，限制了多样化农业生态系统中害虫监测的标准化与高效化。基于这一现实问题，研究人员开展了本研究，旨在明确不同作物上不同刺吸式害虫类群最合适的取样单元与取样技术，从而为农林复合系统中的害虫监测和IPM决策提供更具普适性的依据。
研究人员在巴西马托格罗索州Santo Ant?nio do Leverger联邦大学实验农场的一个代表性农林复合系统中进行试验。该系统位于Pantanal与Cerrado生物群系过渡地带，具有较高的生物多样性和结构复杂性。供试蔬菜作物为羽衣甘蓝、吉洛茄、番茄和秋葵，分别代表不同植物类群，且在当地广泛栽培。研究跨越3个种植季实施，以增强时间维度上的代表性。监测期间，研究人员识别出各作物上持续发生并达到明显发生水平的主要害虫物种，并围绕蚜虫、网蝽、粉虱和蓟马四类刺吸式害虫展开监测方法比较。总体结论表明：取样技术在同一害虫类群内部跨作物表现出较高一致性，直接计数通常更适合蚜虫、粉虱和网蝽，托盘震落则更适合蓟马；但最优取样单元并不存在跨所有条件都稳定适用的统一模式，而是显著依赖于作物—害虫互作关系。该研究的重要意义在于，它在多作物并存、害虫种类复杂的农林复合系统情境中，提出了“按害虫类群相对标准化取样技术、按作物—害虫组合细化取样单元”的监测思路，有助于提升取样效率、改善害虫密度估计质量，并强化热带农业生态与农生态种植体系中的IPM决策基础。
研究所用主要关键技术方法可概括如下：研究以巴西马托格罗索州联邦大学实验农场农林复合系统中的羽衣甘蓝、秋葵、番茄和吉洛茄为样本来源，连续3个种植季、每周调查4周。采用2种取样技术，即直接计数与白色托盘震落，并以叶片顶端、中部和基部3个垂直层位作为取样单元，构成2×3因子设计。每次调查各作物随机选取10株植株，分别独立用于两种取样技术。昆虫物种通过形态学特征和分类检索表鉴定。统计分析采用负二项分布广义线性混合模型（GLMM），固定效应包括取样技术、取样单元、作物及其交互作用，植株身份和调查日期设为随机效应；同时结合估计边际均值与变异系数（CV）综合判定最优取样组合。
在研究结果部分，论文首先总体指出，不同害虫类群对取样技术、取样单元和作物因素的响应模式并不相同，交互作用结构存在明显差异。研究人员基于广义线性混合模型结果，并结合平均密度与变异系数（CV），识别了各害虫类群在不同作物条件下的最优取样组合。
Aphids
关于蚜虫，研究显示取样技术对密度具有显著影响，作物因素同样显著，而植物层位单独作用不显著；但层位×作物交互作用高度显著，表明蚜虫的垂直分布依赖于寄主作物。进一步比较不同组合后发现，直接计数是蚜虫监测的最优技术。在羽衣甘蓝上，基部叶层获得最高密度，且变异程度处于可接受范围，中部叶层次之；在秋葵上，中部叶层的直接计数表现最佳。该结果说明，尽管蚜虫总体上更适于直接计数，但最优取样叶位会随作物变化而改变。
Thrips
关于蓟马，研究表明取样技术、植物层位和作物均显著影响其密度，其中技术×层位交互作用显著，说明检测效率受昆虫行为与植株结构的共同影响。总体上，蓟马密度较低，且不同作物间变异中等。综合害虫密度和CV后，研究确定秋葵顶端叶层的托盘震落，以及番茄中部叶层的托盘震落，为相对更优的取样组合。由此可见，蓟马较适合采用托盘震落法，但最优层位仍受物种—作物组合影响。
Whitefly
关于粉虱，研究发现取样技术、植物层位和作物主效应均显著，且技术×层位以及层位×作物交互作用也显著，说明粉虱对监测方式和植株空间位置高度敏感。最优组合均采用直接计数：在羽衣甘蓝上，顶端叶层具有最高密度且精度较好；在番茄上，中部叶层表现最优。该结果表明，粉虱监测需要同时考虑较高检出密度和较低CV，而直接计数因能减少成虫逃逸低估，更适宜用于该类群。
Lace bugs
关于网蝽，所有主效应及交互作用均显著，包括技术×层位×作物三重交互作用，说明其分布格局具有高度复杂性，并明显受寄主植物条件制约。研究显示，秋葵上的网蝽密度较低，而吉洛茄上的网蝽密度明显更高。最优取样组合分别为秋葵基部叶层的直接计数，以及吉洛茄中部叶层的直接计数。该结果反映出网蝽在不同作物上的聚集模式存在明显差异，但直接计数依然是更稳定有效的监测技术。
在讨论部分，研究人员指出，刺吸式害虫监测效率受取样技术、植物层位和作物三者交互影响，这一现象反映了昆虫行为学特征、空间聚集分布以及寄主植物形态结构之间的综合作用。蚜虫、蓟马和粉虱等多表现为聚集分布，因此较高的CV较为常见，也解释了不同取样单元间精度差异明显。对于蚜虫，层位主效应不显著但与作物存在强交互，说明其垂直分布更依赖寄主植物特征；而直接计数优于托盘震落，与蚜虫相对固着于叶面取食的行为相一致。对于蓟马，技术×层位交互作用表明其检测难度受活动性和植株结构共同决定；在本研究中，尽管总体密度偏低且层位差异不大，但托盘震落在密度与精度的平衡上更具优势。对于粉虱，较低CV提示其分布相对更均匀，而成虫活动性强，导致震落法可能低估种群，因此直接计数更有效。对于网蝽，三重交互作用提示其在不同寄主上的分布具有高度情境依赖性，但直接计数仍能更准确反映其真实密度。总体而言，取样技术在同一害虫类群内部较易跨作物标准化，而取样单元则必须根据具体作物—害虫组合进行确定。因此，未来若要进一步提升农林复合系统中蔬菜刺吸式害虫监测的实用性，仍需围绕主要作物细化取样单元的适用范围。
研究结论可译为：刺吸式害虫取样方法的效率随害虫类群、作物和植株层位而变化，凸显了在制定取样方案时考虑生态互作的重要性。不存在一种在所有条件下均持续最优的统一取样单元。对于蚜虫、粉虱和网蝽，直接计数总体上是最有效的技术；对于蓟马，托盘震落表现更佳，这很可能与昆虫行为和活动能力差异有关。从实践角度看，取样技术可依据害虫功能类群进行一定程度的标准化，但最高效取样单元的界定应考虑作物特异性互作。这些发现有助于改进热带和农生态条件下IPM项目中的害虫监测策略与决策过程。
