小田并大田,昆虫怎么办? | 全国生态日
食通社说
8月15日是全国生态日。提到生态和生物多样性,我们总是第一时间想到野生动物或亚马逊雨林,很少有人提及农业与生态系统的相互影响。
事实上,在过去70年间,农业的扩张和集约化进程对自然生态系统的负面影响正在升级:IUCN红色名录显示,农业活动威胁着全球24000个受威胁物种;2000-2018年,全球90%的毁林开荒都归因于耕地扩张。
具体到中国,农业活动又如何影响生态和生物多样性?今年5月,西交利物浦大学生态学者邹怡和团队发表在《应用生态学期刊》上的研究指出,小田并大田等土地整治工程导致稻田生物多样性下降。
这其中的机制是什么?农业生物多样性对生态保护有何重要意义?对政策制定者、小农和普通公众又有何启示?值第二个全国生态日之际,食通社对邹怡博士做了专访,以下便是这次的访谈整理。
土地整治有两种情况:一种是小田并大田,另一种是使田块规则化,目的都是提高机械化水平,提升生产效率。因此,我们很自然地开始关注土地整治对生物多样性的影响。
食通社:您为什么选择研究土地整治对农业生态系统中昆虫多样性的影响,而不是微生物、鸟类或者哺乳动物等类群?
微生物受到的影响范围很小,可能只有1平方米的土壤,不能指示农田标准化带来的影响;鸟类活动范围大,更容易受到气候变化等大环境的影响。而节肢动物,特别是昆虫,它们的活动范围适中,半径大多在1.5千米以内,对当地环境变化的反应最具有指示性。
但这并不意味着微生物、鸟类、两栖类等生物不重要,它们在生态系统中各司其职,相互影响。微生物对土壤结构也有重要作用。此外,我们在2018年研究稻飞虱被捕食中发现,鸟类也有捕食稻飞虱的现象;两栖类的青蛙,有非常强的生物控害作用,而它们的作用往往被忽略。
线状栖息地没有严格定义,通常指非作物栖息地,如田边杂草、田埂、水渠、树林等,可以为天敌提供躲避土地翻耕和农药喷施的生境。在国内小规模农田中,这种线状栖息地较多,但土地整治也破坏了一些线状栖息地,也破坏了田地边缘的草本植被。
欧洲很多农田周围则会营造野花带等线状栖息地,他们的规模化和单一化种植程度远高于国内,田块动辄几千上万亩。根据欧盟农业环境管理计划(Agri-environmental measures,AEM),农户在田块周围保留一定比例的线状栖息地保护农业生物多样性,政府会给予适当补贴。
我记得2010年前后安徽发生过大规模的稻飞虱爆发,这可能与气候变化和东南亚的虫害控制有关,因为稻飞虱——尤其是褐飞虱主要是从那边迁飞而来。
尽管我们希望保护天敌(如蜘蛛、布甲等)能控制害虫,但在本次实验中并没有发现明显的相关性,可能需要更长时间的观测。
欧洲的田块规模大,中国南方农业依然以小农为主,田块小、分散且不规则,田块间的线状栖息地比较丰富。另外,我国农田的半自然栖息地占整个生产区域的比例从20%~80%不等,而国外这个比例可能最多只到20%。
我们的猜测是,半自然栖息地与生物多样性的关系不一定是线性的,可能是正相关后趋于平缓。因此在江西的研究中,我们没有发现它对生物多样性的显著影响。
相较而言,我国半自然栖息地保存较好,但过量使用杀虫剂的现象不可忽视。
现在很多农民大量用药主要是为了保产量,抗风险。然而我们2020年在江西的研究发现,不使用杀虫剂的稻田只比使用杀虫剂的稻田产量低12%,即杀虫剂只让稻田增产了13.6%,如果考虑到农药和劳动力成本,农民实际上是亏本的,只不过他们没有把自己的劳动投入计算在内。
所以当时我们给农民提供了不使用农药的补贴,他们非常愿意合作,觉得12%的减产是可以接受的。后来回访时发现,确实有些农户不用药了,靠近山区的农户也减少了农药使用,因为他们发现,那里的半自然栖息地能起到一定害虫防治的效果。
首先,农田景观复杂性分为两个维度:一是比例(composition complexity),即不同类型斑块在一定面积内的比例;二是构成(configuration complexity),包括斑块的嵌套、邻近程度、大小和形状等。
一般来说,复杂景观比简单景观能承载更多生物多样性,提供更多生态系统服务。但它们之间不一定是简单的线性关系。有研究发现,景观复杂性有利于生物防治,但不一定能明显改善传粉环境,研究结果可能因测量方法而异,因此需要更多实地研究,才能得出更完整的结论。
食通社:半自然栖息地的价值对小农保护生物多样性,以及对我国现行的土地整治政策有哪些启示?
但保护农业生物多样性不能只靠农户,因为生物多样性的受益者是所有人,不应该只由他们来买单。首先,生态工程会占用土地,影响产量。其次,现在很多农户的生计不主要依赖农业产出,他们关心农业生物多样性的动力就更小了。但劝服一个人去关注这个问题,总比劝服1000个人更容易。
这也提示我们,政府在进行土地整合时,应该尽可能减少对原有半自然生境的破坏,并考虑把这些线状生境重新建立起来。我们需要建立起一定的国家标准或行业标准,当然还需要持续的生物多样性监测。只有通过监测,我们才能评估保护措施的效果,并进行改进,形成有效的正向反馈机制。
这似乎和有机农业对土壤改善的直观印象有所出入,我们也建议进行更长时间的观察,去看是否有变化的趋势。
国家在制定相关标准时,我们的研究可以为其提供科学依据。科学家如果能够直接参与相关标准的制定,当然最好。如果不能,我们可以通过多年的研究积累,提供事实证据,支持政策制定者做出更合理的决策。
在欧洲,公众的生物多样性保护意识更强,这离不开宣传的作用,比如小小的蜜蜂都能得到广大公民的关心。
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2949790623000149
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1439179123000804
采访 整理:qiqi 泽恩