Пространственная структура деревьев, видовой состав растений-хозяев и доступность ресурсов влияют на плотность слепняков или распространенность черной гнили стручков в агролесах какао в Камеруне
Tree Spatial Structure, Host Composition and Resource Availability Influence Mirid Density or Black Pod Prevalence in Cacao Agroforests in Cameroon
Cynthia Gidoin, Régis Babin, Leïla Bagny Beilhe, Christian Cilas, Gerben Martijn Ten Hoopen, Marie Ange Ngo Bieng
Аннотация (перевод)
Совмещение сельскохозяйственных культур с другими видами растений в агроэкосистемах является одним из способов усиления экологических механизмов регуляции численности вредителей и болезней. Механизмы доступности ресурсов и микроклиматической вариабельности влияют на процессы, связанные с жизненными циклами вредителей и патогенов. Эти механизмы подтверждаются как эмпирическими исследованиями, так и эпидемиологическими моделями, однако их относительная важность в реальной сложной агроэкосистеме до сих пор остается неизвестной. Таким образом, наша цель состояла в том, чтобы оценить независимое влияние и относительную важность различных переменных, связанных с доступностью ресурсов и микроклиматической вариабельностью, которые объясняют встречаемость вредителей и болезней на уровне участка в реальных сложных агроэкосистемах. Исследование проводилось в агролесах какао (Theobroma cacao) в Камеруне, где на производство какао главным образом влияют клоп-слепняк Sahlbergella singularis и черная гниль стручков, вызываемая Phytophthora megakarya. Состав и пространственная структура растительности, доступность ресурсов, а также встречаемость вредителей и болезней были охарактеризованы на 20 реальных агролесоводческих участках. Для выявления причинных переменных, объясняющих плотность слепняков и распространенность черной гнили стручков, использовалось иерархическое разделение. Результаты этого исследования показывают, что агролеса какао можно дифференцировать на основе состава и пространственной структуры растительности. Этот оригинальный подход показал, что плотность слепняков снижалась при наличии минимального количества случайно распределенных лесных деревьев по сравнению с агрегированным распределением лесных деревьев или при низкой плотности лесных деревьев. Кроме того, снижение плотности слепняков также было связано со снижением доступности уязвимых тканей независимо от влияния структуры лесных деревьев. Вопреки ожиданиям, распространенность черной гнили стручков снижалась с увеличением численности деревьев какао. Раскрывая влияние состава и пространственной структуры растительности на слепняков и черную гниль стручков, данное исследование открывает новые перспективы для совместного агроэкологического контроля вредителей и болезней какао на уровне участка путем оптимизации пространственной структуры и состава растительности.
Оригинальная аннотация
Combining crop plants with other plant species in agro-ecosystems is one way to enhance ecological pest and disease regulation mechanisms. Resource availability and microclimatic variation mechanisms affect processes related to pest and pathogen life cycles. These mechanisms are supported both by empirical research and by epidemiological models, yet their relative importance in a real complex agro-ecosystem is still not known. Our aim was thus to assess the independent effects and the relative importance of different variables related to resource availability and microclimatic variation that explain pest and disease occurrence at the plot scale in real complex agro-ecosystems. The study was conducted in cacao (Theobroma cacao) agroforests in Cameroon, where cocoa production is mainly impacted by the mirid bug, Sahlbergella singularis, and black pod disease, caused by Phytophthora megakarya. Vegetation composition and spatial structure, resource availability and pest and disease occurrence were characterized in 20 real agroforest plots. Hierarchical partitioning was used to identify the causal variables that explain mirid density and black pod prevalence. The results of this study show that cacao agroforests can be differentiated on the basis of vegetation composition and spatial structure. This original approach revealed that mirid density decreased when a minimum number of randomly distributed forest trees were present compared with the aggregated distribution of forest trees, or when forest tree density was low. Moreover, a decrease in mirid density was also related to decreased availability of sensitive tissue, independently of the effect of forest tree structure. Contrary to expectations, black pod prevalence decreased with increasing cacao tree abundance. By revealing the effects of vegetation composition and spatial structure on mirids and black pod, this study opens new perspectives for the joint agro-ecological management of cacao pests and diseases at the plot scale, through the optimization of the spatial structure and composition of the vegetation.
Идентификаторы
Canonical: https://research.holos.house/w/960ac7fd-dfce-4210-99ca-2205a15e4b68
DOI: 10.1371/journal.pone.0109405
OpenAlex: W1981836597