水、植物與昆蟲的交互作用 - 農業知識入口網

水是串聯有機世界與無機世界的其中一座橋梁，促進物質相更替與能量轉移。於無機世界中，水是加速岩石風化與土壤淋溶作用的關鍵因子，水的蒸發亦能幫助冷卻地表；而在有機世界裡，水是所有生命都含有的基本物質。在植物中，水透過根部吸收，進入維管束系統協助運輸養分，或進入植物細胞以支撐組織，最後經由氣孔蒸散，幫助植物體散熱。在動物當中，水也能協助養分的運輸與廢物的排出。對於環境中的真菌、線蟲或原生動物等微生物而言，水亦有助於其遷移與傳播。

水資源對於陸域生態系各種生物的生存都相當的重要。水資源在生態系統中，指涉該生態系所有生物可利用的水。以人類利用環境資源的角度而言，水資源是人類可運用的地表水和地下水，廣泛應用於生活、農業、工業等。以植物的角度來說，水資源為其生長必須之元素，除了溶解各式各樣的化合物，協助生物生理反應進行，也是光合作用的重要原料，更與細胞的膨大和成長息息相關。

除了參與植物生長，水資源可用程度(Water availability) 也和植株的防禦反應緊密關聯。在陸域生態系中，大多數動物直接或間接仰賴植物生存；植物產生的資源多由植食性動物帶入食物鏈，其中佔比最高的是植食性昆蟲。近期研究發現，環境中水份的變動不但影響植食性昆蟲的生長與表現，也直接或間接影響棲息在植物上的其他生物，例如肉食性和捕食性昆蟲。

然而，隨著氣候變遷，降雨時空分布不均，乾旱、洪澇等高強度天氣現象發生頻率升高，嚴重影響生態系中水資源可用程度，進而改變植物、植食性昆蟲與其天敵之互動，干擾全球各地生態系統的運作平衡。尤其在農業生態系中，乾旱與植食性昆蟲皆是顯著限制作物生產力的主要逆境，氣候變遷影響下同時加劇了這兩種逆境的頻率與強度，造成的農業損失更是難以估計。

因為氣候暖化與人類活動全球化，世界各地面臨新興害蟲和入侵害蟲的爆發、拓展與危害，對人類賴以維生之農業系統的挑戰越發嚴峻。究竟水、植物與昆蟲之間有哪些交互作用存在？人類是否能利用三者的關聯，由水資源可用程度推測作物受蟲害的程度？或藉由水份管理控制害蟲的族群，維持作物品質和產量？