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昆虫传粉对作物生境与非作物生境的3个协同管控

日期:2023-06-07 22:24:47     作者:付甜甜    浏览:0    
核心提示:乡村生物多样性中昆虫传粉服务功能保护对策研究_ 生产性农业景观是乡村景观的主导基质,乡村景观传粉服务功能的提升不仅依赖于农业景观、自然景观、聚落景观等要素,也受耕作制度、养护方式等影响[50]。
 作物生境与非作物生境协同管控
 
 维持传粉者生物多样性的重要资源存在于大面积的自然和半自然生境中,在集约化管理的农业生态系统中,传粉昆虫群体能够在非作物生境和农田间来回转移扩散,更有利于乡村景观的物种多样性的提升[58],因此乡村景观传粉服务功能的提升依赖于对作物生境和非作物生境的协同管控。
 
  2.3.1  作物生境的管控重点
  
  生产性农业景观是乡村景观的主导基质,乡村景观传粉服务功能的提升不仅依赖于农业景观、自然景观、聚落景观等要素,也受耕作制度、养护方式等影响[50]。
  
  1)化学药剂的管控。农业生产中广泛使用的新烟碱类农药等化学药剂中的有效成分易导致蜜蜂神经中枢损伤、幼蜂发育不良、觅食困难、存活与繁殖能力降低等多种危害[59]。农业生产中应尽量减少传粉昆虫与新烟碱类药剂接触的机会,如采用有机种植方式,或尽可能减少化学药剂使用,亦可在喷洒药剂前修剪植株、去除花朵等[58-59]。此外,通过优化农田景观格局,调动害虫天敌实现生态控害也可减少杀虫剂的使用。
  
  2)多样化作物种植方式。提高农业景观中作物种类的多样化能够在物候期为传粉昆虫提供充足的花粉和花蜜资源,如采用豆科作物轮作[60]、间作条播、混播一年生作物、选择抗病虫害和具有不同花部特征的作物等措施[61]。欧盟共同农业政策对作物多样性做了明确规定,耕地面积为 10~30 hm2 的农场必须种植至少 2 种作物,大于 30 hm2 则种植至少3 种作物[56。
  
  3)覆盖作物(cover crop)的应用。覆盖作物以豆科、禾本科与十字花科作物居多,可有效控制田间杂草,提高土壤微生物活性,减少杀虫剂的使用,改善土壤质量,为传粉昆虫提供适宜的筑巢场地。蜜粉源类的覆盖作物亦可于休耕期为传粉昆虫提供充足的食物,非花期时还可作为益虫种群栖息地和食物来源,维持“作物—害虫—天敌”完整互作有机整体[53]。覆盖作物的种类可选择一年生混播组合(白三叶、长柔毛野豌豆、大麦等),在经济作物收割后播种,或播种于未收割作物中(覆播),并将刈割时间推迟到益虫种群建立稳定之后。
  
  2.3.2  非作物生境的管控重点
  
  非作物生境不受周期性耕作的影响,相比于作物生境具有更高的稳定性,可为传粉昆虫提供必要的食物来源[2]。
  
  1)农林复合生境管理。
  
  农林复合生态系统相对单一林地和农田具有更为复杂的结构和功能,不仅可为传粉昆虫提供充足的食源与筑巢环境,还能有效减少其与农药等化学药剂的接触机会,并提升捕食性天敌发挥生态控害的潜能,对维持较高的传粉昆虫多样性和传粉服务功能具有显著价值[62]。开放且光照充足的林地边缘在“边缘效应”作用下,往往拥有较为丰富的花粉与花蜜资源,为林地内部筑巢的传粉昆虫向周边农田等进行短距离扩散带来更多的机会[63]。

因此,林地边缘成为农林复合生态系统管理的重要对象,维护林地边缘生境的高度异质性也成为维持区域传粉者网络稳定的关键举措[7, 63]。在农林复合生境管理中,通常以林地边缘为关注重点,通过补植低矮的灌木或蜜粉源草本花卉、清除入侵植物及定期砍伐林地枯木等低成本措施,加强农田与半自然栖息地的连通性[35, 63]。部分热带国家建议田地的边界距离林地边缘至少保证 10~30 m 宽度[40]。
  
  2)农田边界带(field margins)管理。

昆虫传粉对作物生境与非作物生境的3个协同管控
  
  农田边界带即农田与其他区域分隔的过渡带,一般包括草带、灌木篱、沟渠、田埂等半自然带状景观要素(图 1)[64],其景观结构特征对维持乡村生物多样性和传粉服务功能具有重要影响[64-65](表 4)。农田边界带内所营建的昆虫野花带、树篱带、禾草带等,在分隔单一栽植作物的农田的同时,借助“微型保护区”影响传粉昆虫在农田中的穿透和扩散,为农业益虫打造高质量“踏脚石生境”,为周边农作物带来高质量的授粉服务[40, 65-66]。

多年生野花带能维持最稳定的野生传粉者群落尺度为 800~8 000 m2,且其与农田的距离应控制在 30 m 以内[66]。多个欧洲国家已在系列农业环境计划中明确,鼓励农民在农田区建立昆虫野花带,提高农田边界植物种数和密度[66]。同时在欧美地区已研发推广了针对传粉昆虫需求的系列商品化野花组合,种类多为蜜源植物与寄主植物[66]。其中植物选择以不同花期的乡土植物作为建群种,综合考虑花型、花色、蜜粉含量等多个因素,筛选当地昆虫偏好的植物种类,配比优质蜜粉源花卉,形成用于蜂类、蝶类等传粉昆虫的生境保护的混播野花组合[20, 66-67]。
  
  3)道路边缘管理。穿越农田及乡村的道路周边区域被认为是传粉者保护的重点空间。恢复与优化道路边缘生境的授粉服务可以促进传粉昆虫进行更远距离的飞行,提高周边物种多样性和邻近农田作物的产量[35]。道路边缘授粉服务受植物丰富度、宽度、周边农作物类型及土地利用、养护措施(如割草、植被更新等)的共同影响[35, 67-69]。道路边缘多为非农作物耕种区,具备更高的植物丰富度与更多样的蜜粉源花朵,传粉昆虫在访问花粉时易产生集中效应[35]。多国已营建了一系列道路沿线的传粉者友好型生境[70]。

昆虫传粉对作物生境与非作物生境的3个协同管控

植物修剪是保障道路行车安全的重要措施,但对其周边昆虫传粉可能产生负面影响[71],应采取针对性的技术措施。如美国华盛顿州和印第安纳州建议在保证司机具有清晰行车视线的前提下,将定期割草范围限定在划定的路侧净区内 (图 2),每年至少修剪 2 次,在交通流量较大的道路附近,割草频率可提高至 3~5 次;非道路净区的割草频率 1 年不超过 2 次,并通过延长割草周期观察原生植被恢复状况,优化割草频率[70]。
  
  2.4  多元并举系统性支撑措施体系
  
  2.4.1  周期性动态监测评估反馈
  
  目前世界上多个国家已相继建立起传粉昆虫监测和评价体系(表 5),通过监测评估传粉昆虫多样性,评估野生传粉昆虫的灭绝风险,并建立相应的红色清单,推动传粉昆虫保护建设[45]。
  
  部分国家实现了生态系统服务层面的传粉服务功能长期监测,通过监测追踪传粉功能服务保护的实施情况与成效,为进一步实现乡村景观传粉服务功能提升提供科学的数据支撑[36, 72]。
  
   2.4.2  全方位公众参与共治共享
   
   除科学、完善的政策体系外,欧美国家还有政府、企业、社会组织和民众共同参与的治理模式,通过调动种植者以及公众积极性,自下而上地推动乡村传粉昆虫与传粉服务功能保护工作[11, 46]。如着重宣传农业、森林、城市等区域的野生传粉者保护方法与途径,为不同群体制作使用指南或技术手册;将保护野生传粉昆虫和生态系统服务、可持续管理等内容纳入中、高等教育;组织利益相关者研讨会,加强农民、科学家、公益组织、风景园林师与种子生产商等群体的知识共享等。或是采用经济激励,如英国环境、食品和农村事务部(the UK Department for Environment,Food and Rural Affairs)鼓励农民和土地所有者参与昆虫生境的营建,通过《环境土地管 理 计 划》( Environmental Land ManagementScheme)资助种植和提供指导。
 
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