农业景观生物多样性与害虫生态控制 - 中欧社会论坛 - China Europa Forum

农业景观生物多样性与害虫生态控制

郑云开,尤民生

2009-3

生态学报

现代农业的一个重要特征就是人类对农田生态系统的干扰强度及频率不断增加,严重影响农业景观的结构及其生物多样性。农业景观结构的变化及其生物多样性的丧失,必然引起生态系统服务功能的弱化,不利于实施以保护自然天敌为主的害虫生态控制。农业的集约化经营导致自然生境破碎化,减少了农业景观的复杂性,使得作物和非作物变成一种相对离散化的生境类型和镶嵌的景观格局;破碎化的生境不仅会减少某些物种的丰度,还会影响物种之间的相互关系及生物群落的多样性和稳定性。

景观的格局、过程、尺度影响农田生物群落物种丰富度、多度、多样性以及害虫与天敌之间的相互作用。从区域农业景观系统的角度出发,运用景观生态学的理论和方法来研究作物、害虫、天敌等组分在不同斑块之间的转移过程和变化规律,揭示害虫在较大尺度和具有异质性的空间范围内的灾变机理,可为利用农业景观生物多样性来保护农田自然天敌,实施害虫的区域性生态控制提供新的研究思路和手段。

1 害虫生态控制的景观生态学理论与方法

这些理论概括起来包括:物种-面积关系与岛屿生物地理学、复合种群理论、缀块-廊道-基质模式、景观连接度、渗透理论和中性模型等。

2 生境破碎化对昆虫种群和群落的影响

现代农业的集约化经营和管理导致自然生境破碎化,减少了农业景观的复杂性,使得作物和非作物变成一种相对离散化的生境类型和镶嵌的景观格局。生境破碎化不仅会影响某些物种的个体密度,而且可能加快局部地区物种灭绝的速率,最终导致物种多样性的减少;即使破碎化的生境在短时间内可以支持某些特定的物种,但由于空间上的隔离使这些物种在局部环境中面临着灭绝的可能性。

3 作物和非作物生境对天敌的作用

农业景观尺度上作物和非作物生境的辍块分布情况,决定了天敌的溢出移动以及它们在作物生境中物种组成所起的重要作用。扩散力强的物种在从非作物生境向作物生境移动的过程中通常没有边缘效应,但是仍然受到大尺度景观背景的影响。许多拟寄生生物的寄主范围比较小,而迁移扩散能力又有限,在周围的非作物生境中又没有替代寄主,对于这样的物种,非作物生境虽然能为其提供花蜜和避难所,但却可能阻碍了它们的迁移扩散。

4 景观格局-过程-尺度与害虫生态控制

为了更好地认识和理解景观组成、尺度和过程对作物-植食者-天敌之间相互作用的影响,需要应用综合的方法去深入研究景观结构的优化是否有利于: (1)天敌种群的建立;(2)天敌在田间的定居;(3)降低害虫密度;(4)降低为害水平;(5)增加作物产量;(6)提高生产效益。

综上,景观的格局优化和动态管理对于改善生物群落的结构、功能、多样性和稳定性,调控害虫和天敌的种群动态及它们之间相互作用的空间、时间、营养和数量关系具有重要的意义。通过研究区域农业景观系统的格局、尺度和过程,有利于充分利用农业景观系统的多样性来保护农田自然天敌对害虫的持续控制作用,避免或减少使用化学农药,降低农业生产成本,提高农田生态系统的健康水平和农产品质量。

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