構(gòu)建適宜生物多樣性的農(nóng)田景觀格局
——以遼西地區(qū)為例

張宇飛 樊 萌 孫 麗巖

（1.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué) 土地與環(huán)境學(xué)院，遼寧 沈陽 110866；2.遼寧省土地學(xué)會(huì)，遼寧 沈陽 110032；3.建平縣自然資源局 遼寧 朝陽 122400）

近年來，人口增長導(dǎo)致了農(nóng)業(yè)用地需求的急劇上升。土地集約化以及單一作物種植模式使得大量的自然、半自然生境喪失或破碎化[1]。無論是耕地面積的擴(kuò)大還是非耕作生境的減少都會(huì)導(dǎo)致農(nóng)田景觀格局的單一化，引起景觀中生物多樣性的下降，系統(tǒng)中植被較單純，群落結(jié)構(gòu)趨于簡單，群落的物種數(shù)和個(gè)體數(shù)都比自然生態(tài)系統(tǒng)中少，從而影響農(nóng)田中害蟲的發(fā)生與危害。

在鄉(xiāng)村“生態(tài)振興”背景下，我國十分重視山水林田湖草系統(tǒng)生態(tài)的保護(hù)工作，保護(hù)和改善區(qū)域的生態(tài)環(huán)境，促使國家生態(tài)安全戰(zhàn)略格局更合理。農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)是人工種植的各種農(nóng)作物組成的生態(tài)系統(tǒng)[2]，是以農(nóng)作物為核心，人為地對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行改造而建立起來的生態(tài)系統(tǒng)。我國當(dāng)前的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)提供的服務(wù)功能，一方面以最大限度地提供糧食等優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)為核心同時(shí)兼顧社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展等多個(gè)方面。該系統(tǒng)中，大小、形狀、種類等屬性不同的農(nóng)作物斑塊在空間上的分布與組合構(gòu)成了農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的景觀格局[3]。土壤動(dòng)物作為農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中能量與物質(zhì)的主要傳播者，土壤動(dòng)物的群落差異可以反映環(huán)境的細(xì)微變化，其群落組成會(huì)對(duì)景觀格局合理分布起到指示作用。生物多樣性的概念涵蓋各種各樣的生物及其環(huán)境形成的生態(tài)復(fù)合體以及與此相關(guān)聯(lián)的各種生態(tài)過程的多樣性的總和。通過研究，相對(duì)復(fù)雜的景觀結(jié)構(gòu)比單一種植更有助于增加遼西地區(qū)的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)多樣性，復(fù)雜景觀能夠提高農(nóng)田中天敵種群的多樣和定殖能力，提供更合適的棲境和食物等生態(tài)資源，從而提升生態(tài)服務(wù)功能。

一、遼西地區(qū)農(nóng)田景觀中存在的問題

農(nóng)業(yè)景觀格局優(yōu)化和質(zhì)量提升是保護(hù)農(nóng)業(yè)景觀生物多樣性的重要途徑[4]。為保障遼西地區(qū)的糧食作物生產(chǎn)安全，同時(shí)減少化學(xué)農(nóng)藥的使用，保護(hù)土壤資源、生物資源以及整個(gè)區(qū)域的生態(tài)環(huán)境，探究遼西地區(qū)合理的農(nóng)田景觀格局具有重要的實(shí)踐意義。

遼西地區(qū)屬于半干旱地區(qū)，植被覆蓋少，多低山丘陵，侵蝕溝隨處可見，生態(tài)系統(tǒng)脆弱，水土流失較為嚴(yán)重，沒有為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供一個(gè)有力的條件，目前仍然處于遼寧的欠發(fā)達(dá)地區(qū)，農(nóng)田景觀仍存在著許多問題。

1.集約化農(nóng)業(yè)加大了水土污染的風(fēng)險(xiǎn)

通過調(diào)查了解，遼西地區(qū)普遍存在不合理的農(nóng)田管理措施，例如：化肥、農(nóng)藥等的過量使用，畜禽糞便、農(nóng)作秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物不合理處置等。此外，由于地形地貌的影響，遼西地區(qū)的耕地大部分為坡耕地，為改善土壤和近地面的溫度及水分狀況，提高土壤養(yǎng)分供應(yīng)狀況和肥料利用率，覆蓋地膜的現(xiàn)象較為普遍，農(nóng)地里的殘膜降低了土壤的通透性。

2.農(nóng)田景觀構(gòu)成單一，生態(tài)服務(wù)功能不足

遼西地區(qū)的農(nóng)作物主要為玉米、高粱和谷子，單一化高產(chǎn)品質(zhì)種植導(dǎo)致各種農(nóng)田生態(tài)服務(wù)功能嚴(yán)重受損，嚴(yán)重威脅農(nóng)業(yè)生產(chǎn)穩(wěn)定性和可持續(xù)發(fā)展。

3.景觀破碎化嚴(yán)重，農(nóng)田生物多樣性低

隨著道路的密集度增加，生境越來越破碎化。土地的過度開發(fā)、道路的硬化和田塊的規(guī)?；纫灿绊懥松锏倪w移和多樣性的保護(hù)。

二、構(gòu)建提升農(nóng)田生物多樣性景觀格局的途徑

1.景觀結(jié)構(gòu)能夠在較大程度上修正局部環(huán)境狀況對(duì)農(nóng)田生物的影響，布局合理的景觀組合，緩解集約化管理所造成的生物多樣性損失

遼西地區(qū)的耕地有多種景觀組合，例如林地—耕地相交，果園—耕地相交，林地—果園—耕地等。有研究顯示，復(fù)雜的農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)可以在一定程度上緩解半干旱地區(qū)坡耕地和坡式梯田的土壤侵蝕，改善植被生長的土壤環(huán)境，增加植物多樣性。另外，在作物生境與非作物生境鑲嵌的景觀格局下，瓢蟲類多分布于非作物生境中的林地；步甲類昆蟲趨向于農(nóng)田邊界與林地；蜘蛛類等隨農(nóng)田景觀中非作物生境的比例增加而提高，非耕作生境對(duì)于土壤動(dòng)物多樣性的影響同樣存在。因此，研究和探明哪種景觀組合更有利于生物多樣性的發(fā)生對(duì)整治遼西地區(qū)由于地形地貌導(dǎo)致的生物棲境“先天不足”具有實(shí)踐意義。

2.利用區(qū)域最優(yōu)非耕作生境比例，改善受干擾較大的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)

農(nóng)業(yè)非耕作生境是農(nóng)田生物的主要棲息地[5]，其植被類型是直接影響生物多樣性分布格局的重要因素。同時(shí)也為農(nóng)田生物提供了食物來源、棲息地、遮蔽場所及各種微生境。多樣化的植物物種，往往可以為多樣化的食草者類群提供食物資源，這進(jìn)一步增加了更高一級(jí)消費(fèi)者的多樣性[6]。節(jié)肢動(dòng)物由于數(shù)量大，種類多，并且作為食物鏈的初級(jí)營養(yǎng)級(jí)，經(jīng)常被認(rèn)為是復(fù)雜食物網(wǎng)和捕食者物種多樣性的關(guān)鍵因子[7]。農(nóng)業(yè)景觀中，廊道是大多數(shù)土壤節(jié)肢動(dòng)物的主要生境棲息地，研究表明，遼西地區(qū)農(nóng)田周邊溝渠生境的土壤節(jié)肢動(dòng)物物種豐富度和多度都比較高。邊緣地帶的植物組成對(duì)農(nóng)業(yè)景觀中的土壤節(jié)肢動(dòng)物的物種多樣性有非常重要的作用，其受益于溝渠、草地這些農(nóng)田中的邊緣生境和農(nóng)田緩沖帶等半自然生境。

3.在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中，利用天敵多樣性的生態(tài)服務(wù)功能發(fā)揮控制害蟲的重要作用

目前越來越多關(guān)于農(nóng)田景觀的研究引入整合了景觀生態(tài)學(xué)和生物防控的概念。通過景觀途徑提高害蟲的生物控制效率，主要是利用提高農(nóng)業(yè)景觀天敵多樣性，增加捕食幾率來控制農(nóng)田害蟲。植物多樣性是天敵多樣性的基礎(chǔ)，增加農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中作物生境及其植被多樣性，能夠增加天敵的種群和種類，其原因是生物多樣性能為天敵提供花蜜食物、避難所及替代寄主或替代獵物[8]。通過在農(nóng)業(yè)景觀中建設(shè)適宜的棲息環(huán)境，營造含適的植物群落結(jié)構(gòu)，以滿足天敵對(duì)不同資源的需求，從而保護(hù)和吸引天敵、增強(qiáng)對(duì)害蟲的有效控制，是維持遼西地區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康、保障糧食安全的重要途徑。

4.保持農(nóng)田景觀生物多樣性與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)之間的平衡

農(nóng)田景觀的生物多樣性對(duì)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展提供了各種直接和間接價(jià)值，直接價(jià)值如提供食物、醫(yī)藥、工業(yè)原料等農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)原料，保證農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)；間接價(jià)值包括水土涵養(yǎng)、微氣候調(diào)節(jié)、吸收和分解環(huán)境中的有機(jī)廢物和其它污染物，病蟲害生物控制等一系列生態(tài)服務(wù)功能和價(jià)值[9]。季節(jié)性耕種和收獲、地膜的覆蓋、荒地開墾等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)導(dǎo)致農(nóng)田景觀植被覆蓋類型急劇變化，改變了農(nóng)田景觀格局，農(nóng)田景觀中作物生境不穩(wěn)定，從而影響農(nóng)田中的生物多樣性。因此，通過規(guī)范農(nóng)戶的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)，使遼西地區(qū)農(nóng)田景觀的物種多樣性與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)之間達(dá)到一個(gè)動(dòng)態(tài)的平衡，對(duì)于區(qū)域農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定有著重要的實(shí)踐意義。