《应用生态学杂志》上发表的一项新研究表明,当野草和野花覆盖的树篱和田野边缘被清除后,节肢动物的多样性和丰富度就会降低。
来自英国、荷兰和中国的研究人员在中国的20个稻田进行了为期六年的研究,以了解农业景观的变化如何影响水稻害虫及其天敌的多样性和丰富度,以及对水稻产量的影响。
中国传统的小农田形状不规则,被灌木丛、野草和鲜花隔开。这些农田难以使用大型机械,因此农业作业效率低下。因此,随着农民整合土地以提高效率,中国越来越多的传统农田正在迅速改变。
然而,传统小农稻田之间的草缘和开花植被为蜘蛛和地甲虫等水稻害虫的天敌提供了栖息地。
西交利物浦大学邹毅博士是该研究的通讯作者,他表示:“在土地整理过程中,经常会清除树篱和田地边缘,以创建更大的矩形田地,并安装混凝土灌溉渠,以方便使用大型机械。
“我们的研究表明,消除这些栖息地会对节肢动物群落产生负面影响。”
敌人众多
研究团队收集了80个分类科的141,587个节肢动物个体。他们发现传统农田的水稻害虫天敌数量和多样性明显高于整合土地,但水稻害虫数量和水稻产量没有显著差异。
邹博士说:“土地整理消除了传统农田的自然植被,而这些植被可以为水稻害虫的天敌提供筑巢栖息地和食物来源。
“但我们仍有许多未知之处,比如土地整合如何影响不同水稻节肢动物群体。土地整合的长期监测和详细评估仍是必要的。”
研究小组还在每块田地的一半面积上喷洒了杀虫剂。他们发现,喷洒杀虫剂降低了合并田和传统田地中害虫和天敌的多样性和丰富度。然而,在未喷洒杀虫剂的田地中,水稻产量下降了10.8%。
这项研究为农业环境措施(AEM)提供了支持,即在田地边缘种植开花植物等环境友好型农业实践。AEM可以有效增加农田生物多样性并减轻土地整理的负面影响。这些措施在欧洲得到了广泛实施,但在中国却很少使用。
邹博士说:“我们在本研究中进行的农业生物多样性监测是评估土地整理和AEM对生物多样性的影响以及AEM有效性的重要工具。在对合适的AEM提出土地管理建议之前,需要进行这些测量。
“根据我们的研究结果,我们建议在合并过程中实施AEM或重新建立田间边缘植被,以减轻对水稻节肢动物多样性的潜在负面影响。”
利物浦大学的合著者珍妮·霍奇森博士说:“这项研究值得关注,因为它的数据质量高,而且我们能够调查的影响因素范围很广。解开农田合并、农药施用和农场以外的半自然栖息地的影响真的很有趣。”
利润率
研究团队还承认,生物多样性并不是农民唯一关注的问题。
毕业于西交利物浦大学、现为北京大学博士后研究员、该研究的主要作者龚善星博士表示:“生物多样性改善与劳动效率、产量和病虫害控制之间的权衡需要进行精细调整以确保实现最大盈利,这些因素始终需要得到考虑。
“虽然我们没有观察到土地整理导致水稻害虫数量的增加与其天敌减少之间的直接关联,但在实施AEM策略之前,有必要进一步研究天敌在生物害虫防治中的有效性。”
研究人员还发现,与合并后的农田相比,传统田地的水稻产量并未下降。
龚博士说:“AEM对产量的影响取决于许多因素,包括农业管理强度、土壤肥力和农药使用情况,在评估其是否适合土地管理时需要考虑所有这些因素。”
该团队的研究人员来自中国西交利物浦大学、江西省科学院、江西农业大学、中国农业大学、北京林业大学、荷兰瓦赫宁根大学及研究中心和英国利物浦大学。