华北丘陵及平原有机及常规农田地表蜘蛛多样性研究

为满足日益增长的粮食需求,丘陵地区的农业发展已受到越来越多的重视,而农业集约化生产是导致生物多样性丧失的主要原因之一。为了解地形区域、生产管理模式及边界树篱带对农田地表天敌多样性的影响,在我国华北典型农区,选取5种农田,包括丘陵地区的常规管理无植物篱玉米地(CM)、常规管理有植物篱玉米地(CMH)、有机管理无植物篱玉米地(OM)、有机管理有植物篱玉米地(OMH)和平原地区常规管理无植物篱玉米地(PCM),于2019年8—9月采用陷阱法展开蜘蛛多样性调查。结果表明:处于丘陵地区的玉米地蜘蛛的香农多样性和物种稀疏指数显著高于平原地区,有机管理下的玉米地蜘蛛物种稀疏指数显著高于常规管理下的玉米地,有植物篱的玉米地蜘蛛的物种稀疏指数高于无植物篱的玉米地;且丘陵与平原、有植物篱与无植物篱、有机和常规管理下蜘蛛群落结构显著不同。基于上述研究结果,研究建议农业发展和生物多样性保护应当加强区域土地利用规划和分区管理;丘陵地区因受人类干扰较小,维持了较平原地区更高的蜘蛛物种库,可以作为集约化农区生物多样性保护的热点区,农业发展应优先规划发展低集约化的生产模式(如有机农业等),并加强景观多样性建设。而平原地区也应合理保留农田半自然边界带和降低集约化管理强度以推动生态环境改善和绿色发展。     

北京昌平农业景观传粉服务供给和需求评估研究

近年来全球范围内蜜蜂多样性的下降引起了各国科学家与政府对与农业可持续生产密切相关的传粉服务的关注。为了认识和了解区域传粉服务的供给和需求状况,为制定区域传粉管理策略奠定基础,本研究在2016年对北京昌平7种常见生境的野生蜂多样性、植被组成、土壤紧实度、作物种植面积等数据进行了调查,根据野生蜂的物种组成、飞行距离、筑巢偏好和活动季节,生境的植物资源数据和筑巢适宜性数据,结合In VEST模型对研究区传粉服务的供给进行了评估;根据研究区传粉依赖作物种植面积和各种作物对传粉服务的依赖程度,对研究区传粉服务的需求进行了评估;通过叠加传粉服务供给和需求分级图,评估了研究区的传粉服务供需匹配状况。结果显示,自然林是最适宜野生蜂的生境,其次是人工林、荒草地和边界生境;果园既是野生蜂的生境,也对传粉服务有较高的需求;大棚几乎不供给传粉服务,但对传粉服务有较高需求。对传粉供需等级匹配的结果显示,昌平区供给等级高于需求等级的区域占34.2%,大部分分布于山区,有较高的传粉服务供给和较低的传粉服务需求,具有较高保护价值;供给等级低于需求等级的区域占13.9%,多分布于靠近山区的平原地区,虽然具有较高的传粉服务供给,但也具有最高的需求等级;供给等级与需求等级持平的区域占51.9%,远离山区的平原地区由于具有较多半自然生境,传粉服务的供需基本是匹配的。最后,文章对研究区传粉服务提升提出了管理建议:对于高供给-中/低需求的区域(重点保护区),建议发展低管理强度的有机农业,保护区域内的生境;对于中/低供给-高需求的区域(重点提升区、一般提升区),建议使用养殖蜜蜂提升传粉服务,同时在景观尺度上增加自然/半自然生境比例,建立生态廊道以增加生境之间的连通度;对于供需等级较为一致的区域(重点维持区、一般维持区),建议降低农业区域的管理强度,同时增加生境间的连接度,以实现传粉服务的可持续供给。     

农业景观害虫控制生境管理及植物配置方法

集约化农业生产过程中,化学农药所带来的大量环境问题日益引起关注。为减少农药的投入及其所产生的环境负效应,生物防治害虫的方法在国内外得到了更多的关注与发展。生境管理是一种有利于天敌群落发展,而不利于害虫种群增长的保护性生物防治方法,其实质是通过为自然天敌提供诸如花蜜、替代猎物或寄主、躲避不利干扰的庇护所等资源,将农业景观中天敌的害虫控制服务和功能最大化,或者通过构建不适宜害虫取食和繁殖的环境条件起到抑制或阻碍害虫发展的作用。本文在参阅国内外文献的基础上,阐述了生境管理控制害虫的机理,并总结国外生物防治的实践经验以及近些年国内外的相关研究,概括提出田间尺度上害虫生物防治的非作物生境及作物生境的建设和植物配置方法,为通过生境管理提升农业景观中害虫生物防治生态系统服务提供参考。     

太行山区不同农业景观生境的蜘蛛群落结构特征及其影响因子

为探索太行山区农业景观中不同生境类型对蜘蛛多样性的影响,采用陷阱法对河北省武安市西部太行山区5种类型生境(核桃林、玉米地、苹果-芍药套作园、次生林、绿海花廊景观带)的地表蜘蛛多样性进行调查。通过分析5种类型生境中蜘蛛多样性分布及其与局部生境因子的相关关系,探讨半自然生境对蜘蛛的保护作用。结果表明:人为干扰会显著降低生境中蜘蛛丰富度和多度;增加植被群落结构的复杂程度会使生境中蜘蛛丰富度显著增加,而蜘蛛的多度显著降低;蜘蛛的多度随生境中枯落物厚度的增加而增加。其中核桃林的蜘蛛Shannon-Wiener多样性显著高于其他4种类型生境,核桃林、次生林和绿海花廊的蜘蛛丰富度显著高于苹果-芍药套作园和玉米地,苹果-芍药套作园和绿海花廊的蜘蛛多度显著高于其他3种生境。玉米地、苹果园-芍药套作和绿海花廊中蜘蛛的群落组成具有较高相似性,而核桃林与次生林中蜘蛛群落结构具有较高异质性。地表枯落物厚度是影响当地蜘蛛群落结构的最主要因素。研究区在农业景观与自然景观的过渡区种植核桃林、苹果-芍药套作园和绿海花廊间作板栗,对蜘蛛多样性的保护都有积极作用;不同的生境因子与不同蜘蛛群落的关系不同,如狼蛛偏向人为干扰较大的苹果-芍药套作园和绿海花廊景观带,所以生产管理时要结合特有的生境条件,对相应的蜘蛛进行合理的保护和高效的利用。研究结果对当地的农业景观生境管理和生物多样性保护具有指导意义。     

生态农业景观与生物多样性保护及生态服务维持*

现代集约化的农业生产极大地改变农业景观生物多样性状况及生态系统服务功能,进而影响到农业可持续发展。大量研究显示,农业生态系统中物种多样性维持、害虫控制、传花授粉等生态系统服务功能受到景观结构的影响,仅仅改变集约化的生产方式,并不足以促进生物多样性的恢复及生态系统服务的维持,尚需考虑景观结构的调整和管理。从不同尺度上优化景观要素的空间配置和景观管理方式、建设生态农业景观成为促进农业景观生态系统服务功能维持、保护生物多样性和农业可持续发展的重要措施,具体包括:1)在区域和景观尺度上合理规划和配置种植区域和非种植区域以确保生态安全与稳定性;2)在地块间尺度保护、建设和管理甲虫带、野花带等生态设施,为农业生产提供必要生态系统服务;3)在地块内尺度通过多样化的种植和优化管理措施以获取农业生产和自然保护之间的平衡;4)整合景观规划设计与生态循环工程以促进农业景观资源的高效利用。