天敌保护型林地:如何通过景观格局异质性提升农林生物多样性? - PenJing8

天敌保护型林地:如何通过景观格局异质性提升农林生物多样性?

2023-10-03 刘芝若0
核心提示:本文深入探讨了通过增强景观格局异质性来营建天敌保护型林地的关键策略。研究强调通过构建“马赛克”镶嵌体景观基质,确保非作物生境比例达20%,以提升生境组成的多样性。文章详细解析了生境斑块的大小与形状指数(SI)对害虫-天敌食物网的影响,提出了生境斑块直径控制在1-2km及延长边缘交错区的优化方法。此外,针对天敌节肢动物与鸟类的移动特性,明确了3m至400m不等的生物廊道建设标准,并提出了规避人居干扰因子的空间布局方案,为构建稳定的农林复合生态系统提供实证依据。

摘要:本文探讨了天敌保护型林地在增强景观格局异质性方面的关键策略。通过优化景观基质的多样性、增加生境斑块的复杂性以及合理配置连接廊道,可以显著提升区域生物多样性。研究重点分析了非作物生境比例、斑块形状指数及廊道宽度对天敌迁徙与控害效能的影响,为营建高效、稳定的农林复合控害系统提供了科学依据。

关键词:天敌保护型林地;景观异质性;斑块形状指数;生物廊道;生境斑块;农林复合系统


对营造适宜的天敌栖息地、提升生物多样性而言,还要注重优化林地与其他生境的分布格局与空间结构,提升区域景观的组成异质性和结构异质性[82,100]。生境组成和结构越丰富,适宜天敌生存的微环境越多,天敌密度越高。相应地,作物—害虫—天敌所形成的食物网就越复杂,群落结构越稳定。通过控制不同景观要素的数量和面积比例来调整空间组成结构,达到景观格局的最优配置,从而实现生物多样性的维持与提升[101-102]。

3.4.1 景观基质多样

依据场地现状营建多样化的河流缓冲带、树篱、野花带、防护林带等一体化农林复合系统[39,47,103-104],确保非作物生境占地约20%,以充分提升生物多样性和发挥生态系统服务功能。通过设计区域性农田多元化景观格局,形成“马赛克”镶嵌体景观[105],促进天敌在作物生境和非作物生境内巡回扩散迁徙,使得天敌具有更多的替代生境选择,生存资源更加丰富。

3.4.2 生境斑块复杂

林地生境斑块的大小、形状和分布格局会对食物网中害虫—天敌的群落结构产生影响。在一定范围内,多数物种会随着平均斑块面积和边界蔓延度的增加而增加,基于对不同天敌节肢动物的活动尺度研究总结,控制生境斑块直径在1~2km最适宜天敌节肢动物生存[106-107]。同时为了提高生境斑块的形状指数,可以参考Laurance等[108]提出的计算方法:SI=P/[2×(π×A)0.5]。

式中:P代表生境斑块的周长;A代表生境斑块的面积;SI用来衡量生境斑块形状与正圆形之间的偏离程度,当SI的值越大,表明岛屿形状越复杂,离正圆形越远。同时可结合空间布局的视角将这些形状复杂、边界不规则的生境斑块组合嵌套[109],延长边缘交错区,减少天敌迁徙阻力,增大天敌在不同生境间的交流界面和扩散程度。

天敌保护型林地的景观斑块嵌套与边缘效应示意图
图:生境斑块组合嵌套与天敌交流界面优化

3.4.3 连接廊道合理

通过研究天敌的动态分布和迁徙规律,找到天敌栖息的重要地段 and 关键点,分析各要素之间的景观连接度,可在林地与农田、河流或水塘等其他生境之间,建立一定数目、宽度、排列方式的生物廊道和脚踏石,并按照天敌移动路线进行空间分布,如农田与非农田之间的树篱、野花和野草带、沟渠等线性和交错带状结构以及树林斑块、坑塘、石堆和田间岛屿等点状结构。

其中天敌节肢动物廊道宽度3~30m[104],有助于降低天敌节肢动物被捕食的风险和提高害虫—天敌间的相互作用关系;天敌鸟类飞行距离较远,廊道宽度30~400m[110],有助于为天敌鸟类提供适宜的停留空间。廊道植物应选用适应当地气候、花期错开、能够吸引和藏匿天敌的种类。同时也要考虑道路、村落等人居干扰因子对天敌生存和栖息的影响,有研究表明距离道路越远,天敌密度越高,因此廊道布局要尽量距离干扰因子50m以上以减少其影响[59]。

常见问题解答 (FAQ)

为什么非作物生境比例建议设定在20%?
研究表明,当非作物生境(如林地、草地、树篱)占比达到约20%时,能够提供足够的替代生境和食物资源,从而显著提升天敌种群的多样性和生态控害效能。
形状指数(SI)的大小对天敌有什么影响?
SI值越大,斑块边缘越不规则。复杂的边界(边缘效应)增加了不同生境间的交错区,为天敌提供了更多的生态位和更小的迁徙阻力。
天敌廊道为什么要区分不同的宽度?
不同物种的活动能力不同。节肢动物(如瓢虫、寄生蜂)活动范围小,3~30m宽的草带或树篱即可;而鸟类飞行能力强,需要30~400m宽的林带提供足够的掩护和停留空间。
 
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