有機(jī)農(nóng)業(yè)對(duì)農(nóng)田鳥(niǎo)類(lèi)多樣性的影響*

華東師范大學(xué) 生態(tài)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院 黃莎莎，達(dá)良俊

一、耕作模式對(duì)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性的影響

聯(lián)合國(guó)統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示全球農(nóng)業(yè)用地在2005年占所有用地的10.8%；至2016年占10.9%；農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量從2005年到2016年增長(zhǎng)了27.4%。以往很多國(guó)家或地區(qū)盲目增加農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料的投入[1]，來(lái)提高耕地集約化利用程度與維持作物高產(chǎn)化，對(duì)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了顯著的負(fù)面環(huán)境效應(yīng)[2-3]。耕地集約化伴隨著化肥與農(nóng)藥等農(nóng)業(yè)化學(xué)品的過(guò)度使用[4]，其破壞了土壤結(jié)構(gòu)、導(dǎo)致耕地土壤酸化、重金屬排放及水源污染等[5]。耕地集約化與種植單一化減少了景觀異質(zhì)性并且加劇了自然生境的破碎化與喪失[6]，邊緣的棲息地，如喬木、灌木、草叢減少，從而減少可供生物筑巢、繁殖及提供遮蔽的區(qū)域，及生態(tài)廊道，這都對(duì)農(nóng)田生物多樣性、種間的相互作用、特化種群的豐度等產(chǎn)生了不利影響，鳥(niǎo)類(lèi)、昆蟲(chóng)等豐富度都有所下降。

而健康可持續(xù)的農(nóng)田，應(yīng)該限制使用農(nóng)業(yè)化學(xué)品、合理選擇作物類(lèi)型及作物輪作方法。為此，具備這些特點(diǎn)的有機(jī)耕作作為一種應(yīng)對(duì)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)功能下降的生產(chǎn)方式被逐漸應(yīng)用，采用此類(lèi)生產(chǎn)模式的農(nóng)業(yè)被稱(chēng)為有機(jī)農(nóng)業(yè)。對(duì)農(nóng)業(yè)化學(xué)品使用不加以限制，作物類(lèi)型和輪作方式不以生態(tài)性為考慮前提的農(nóng)業(yè)類(lèi)型被稱(chēng)為常規(guī)農(nóng)業(yè)。并且有機(jī)農(nóng)業(yè)有利于生物多樣性的維持或提高的觀點(diǎn)已被廣泛認(rèn)同。

二、有機(jī)農(nóng)業(yè)對(duì)鳥(niǎo)類(lèi)物種多樣性的影響

鳥(niǎo)類(lèi)作為農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，也是聯(lián)合國(guó)《2030年可持續(xù)發(fā)展議程》的17項(xiàng)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)之一。同時(shí)是因農(nóng)業(yè)發(fā)展數(shù)量顯著下降的種群，已有許多關(guān)于農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的研究以鳥(niǎo)類(lèi)作為指示種。其次，與農(nóng)田中的其他生物，例如昆蟲(chóng)、兩棲等相比，鳥(niǎo)類(lèi)是處于食物鏈的中上層、生態(tài)位分化顯著、分類(lèi)學(xué)上易于辨認(rèn)的種群。并且，鳥(niǎo)類(lèi)對(duì)農(nóng)田生境變化敏感，可以指示農(nóng)業(yè)環(huán)境質(zhì)量。因此鳥(niǎo)類(lèi)是研究有機(jī)農(nóng)業(yè)與常規(guī)農(nóng)業(yè)對(duì)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)影響的良好對(duì)象。

（一）對(duì)豐富度的影響

高密度的土地管理、農(nóng)藥與化肥的施用引起的景觀破碎化與鳥(niǎo)類(lèi)食物的減少，對(duì)鳥(niǎo)類(lèi)群落的物種多樣性造成顯著影響。這在全球范圍都引起了關(guān)注：Rahmann(2011)等人綜述了有機(jī)農(nóng)業(yè)與生物多樣性的研究，通過(guò)查閱文獻(xiàn)得知，在396個(gè)相關(guān)結(jié)果中有327個(gè)研究發(fā)現(xiàn)與常規(guī)農(nóng)業(yè)相比，有機(jī)農(nóng)業(yè)中生物多樣性的程度更高。Emmerson等人(2016)對(duì)整個(gè)歐洲農(nóng)業(yè)集約化對(duì)生物多樣性的影響的研究，而農(nóng)業(yè)集約化與生物多樣性呈接近顯著的負(fù)相關(guān)。Hole等人(2005)基于全球76個(gè)研究，報(bào)告了生物豐度或者（和）豐富度在有機(jī)農(nóng)業(yè)上高于常規(guī)農(nóng)業(yè)。

（二）對(duì)不同層次多樣性的影響

在研究尺度上，生物多樣性可分為α、β和γ多樣性。以往關(guān)于有機(jī)農(nóng)田與常規(guī)農(nóng)田上的鳥(niǎo)類(lèi)多樣性的研究主要集中在α、β多樣性這兩個(gè)尺度上。Freemark （2001）等人指出了除了在整體鳥(niǎo)類(lèi)α多樣性上有機(jī)農(nóng)業(yè)顯著大于常規(guī)農(nóng)業(yè)。在所調(diào)查的43種鳥(niǎo)類(lèi)中8種鳥(niǎo)類(lèi)在有機(jī)農(nóng)業(yè)上顯著較多，4種鳥(niǎo)類(lèi)趨于顯著較多。Beecher等人（2002）指出了有機(jī)農(nóng)業(yè)上的鳥(niǎo)類(lèi)豐度是常規(guī)農(nóng)業(yè)的2.6倍，物種豐富度兩倍有余。Kragten和Snoo（2008）報(bào)告了荷蘭的有機(jī)農(nóng)業(yè)與常規(guī)農(nóng)業(yè)中大部分鳥(niǎo)類(lèi)密度沒(méi)有差異，只有云雀和鳳頭麥雞在有機(jī)農(nóng)業(yè)的密度大于常規(guī)農(nóng)業(yè)。Kirk（2017）等人對(duì)加拿大20組有機(jī)與常規(guī)農(nóng)業(yè)上鳥(niǎo)類(lèi)群落多樣性的研究指出，有機(jī)農(nóng)業(yè)上鳥(niǎo)類(lèi)的β多樣性不顯著高于常規(guī)農(nóng)業(yè)。Benton（2003）等人綜述了農(nóng)田鳥(niǎo)類(lèi)多樣性下降的原因，發(fā)現(xiàn)在農(nóng)田鳥(niǎo)類(lèi)的α、β和γ多樣性在局域與區(qū)域尺度上都受到了生境異質(zhì)性的影響。Karp（2012）等人報(bào)告了高強(qiáng)度的常規(guī)農(nóng)業(yè)由于局部α多樣性極低造成小空間尺度上的β多樣性劇增，但在大空間尺度上β多樣性顯著下降，而低強(qiáng)度農(nóng)業(yè)在大空間范圍內(nèi)維持著與森林相當(dāng)?shù)摩露鄻有浴?/p>

（三）不同季節(jié)影響的差異

在調(diào)查季節(jié)上，以往研究主要集中在夏季，但也有一些學(xué)者做了全年的調(diào)查或者關(guān)注繁殖季節(jié)外的其他季節(jié)。Lokemoen和Beiser(1997)在美國(guó)四季的10組有機(jī)農(nóng)業(yè)與常規(guī)農(nóng)業(yè)中鳥(niǎo)類(lèi)群落多樣性的研究結(jié)果表明，在春、夏兩季有機(jī)農(nóng)田中的α多樣性均高于常規(guī)農(nóng)田，但是在秋、冬兩季有機(jī)農(nóng)田與常規(guī)農(nóng)田上的鳥(niǎo)類(lèi)α多樣性沒(méi)有顯著差異。Eyre等人（2012）對(duì)在英格蘭北部冬季對(duì)18組有機(jī)農(nóng)業(yè)與常規(guī)農(nóng)業(yè)的鳥(niǎo)類(lèi)研究，發(fā)現(xiàn)在與田塊覆蓋物有顯著相關(guān)性的30種鳥(niǎo)類(lèi)中，25種鳥(niǎo)類(lèi)的豐度在有機(jī)農(nóng)業(yè)上高于常規(guī)農(nóng)業(yè)。Chamberlain 等人(2000)指出雖然有機(jī)農(nóng)田上的鳥(niǎo)類(lèi)豐度顯著高于常規(guī)農(nóng)田，但是有機(jī)農(nóng)業(yè)并不能地對(duì)受到冬季食物資源限制的鳥(niǎo)類(lèi)有顯著的正向作用。Goded（2018）等人對(duì)西班牙北部有機(jī)農(nóng)業(yè)與常規(guī)農(nóng)業(yè)中鳥(niǎo)類(lèi)群落多樣性的四季研究指出：在冬季，有機(jī)農(nóng)業(yè)上鳥(niǎo)類(lèi)的α多樣性顯著高于常規(guī)農(nóng)業(yè)。

三、有機(jī)農(nóng)業(yè)對(duì)鳥(niǎo)類(lèi)組成的影響

隨著農(nóng)田環(huán)境與土壤性質(zhì)的改變，農(nóng)田鳥(niǎo)類(lèi)的物種多樣性與組成也隨之變化。由于常規(guī)農(nóng)業(yè)的耕地集約化與農(nóng)業(yè)化學(xué)品常年不間斷的施用，使棲息地破碎或喪失、原有的土壤質(zhì)量下降，農(nóng)田中的供鳥(niǎo)類(lèi)取食的無(wú)脊椎動(dòng)物與植物豐度下降，并且農(nóng)業(yè)化學(xué)品通過(guò)食物鏈的累積效應(yīng)影響鳥(niǎo)類(lèi)。因此鳥(niǎo)類(lèi)的物種組成也隨之改變。國(guó)外自20世紀(jì)90年代開(kāi)始對(duì)有機(jī)農(nóng)業(yè)與常規(guī)農(nóng)業(yè)對(duì)鳥(niǎo)類(lèi)的影響進(jìn)行研究，在生態(tài)習(xí)性方面許多研究表明了有機(jī)農(nóng)田有利于食無(wú)脊椎動(dòng)物鳥(niǎo)類(lèi)、候鳥(niǎo)及筑巢繁殖行為。例如：Juliana（2010）等人報(bào)告了有機(jī)農(nóng)業(yè)種食無(wú)脊椎動(dòng)物的鳥(niǎo)類(lèi)及候鳥(niǎo)多度較常規(guī)農(nóng)業(yè)高。Kirk等人（2011）報(bào)告了本地草原鳥(niǎo)類(lèi)、食無(wú)脊椎動(dòng)物鳥(niǎo)、在地面筑巢的鳥(niǎo)及候鳥(niǎo)的豐度在有機(jī)農(nóng)業(yè)上顯著增加。Katayama和Naoki（2016）研究表明，食無(wú)脊椎動(dòng)物鳥(niǎo)類(lèi)的豐富度有機(jī)農(nóng)業(yè)上顯著多于常規(guī)農(nóng)業(yè)。Rollan（2019）等人對(duì)地中海的有機(jī)農(nóng)業(yè)中鳥(niǎo)類(lèi)群落進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)有機(jī)農(nóng)業(yè)對(duì)食無(wú)脊椎動(dòng)物鳥(niǎo)類(lèi)有顯著支持作用，同時(shí)有助于減輕氣候變化對(duì)鳥(niǎo)類(lèi)的影響。在遇見(jiàn)率與優(yōu)勢(shì)種方面，Crowder等人（2012）報(bào)告了有機(jī)農(nóng)業(yè)能夠支持少見(jiàn)種。Ondine等人（2009）分析了鳥(niǎo)類(lèi)的物種特化指數(shù)，發(fā)現(xiàn)有機(jī)農(nóng)業(yè)的鳥(niǎo)類(lèi)物種特化農(nóng)田指示種及種群高于常規(guī)農(nóng)業(yè)。

以往關(guān)于有機(jī)農(nóng)業(yè)與常規(guī)農(nóng)業(yè)對(duì)鳥(niǎo)類(lèi)影響的研究，要集中在物種水平上，但在功能性狀和系統(tǒng)發(fā)育維度上的多樣性影響研究仍較為欠缺。并且以往這兩個(gè)方面在農(nóng)業(yè)范圍的研究主要聚焦于常規(guī)農(nóng)業(yè)。例如，Dunn等人（2016）發(fā)現(xiàn)，在常規(guī)農(nóng)業(yè)上，雀形目鳥(niǎo)類(lèi)翼長(zhǎng)減小，這可能都是為了應(yīng)對(duì)食物減少及氣候變暖對(duì)幼鳥(niǎo)生長(zhǎng)影響的策略。

四、結(jié)語(yǔ)

鳥(niǎo)類(lèi)為農(nóng)田提供害蟲(chóng)防治、傳播種子及美學(xué)觀賞等眾多經(jīng)濟(jì)與社會(huì)價(jià)值，也是維持農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性的關(guān)鍵。二十一世紀(jì)以來(lái)，有機(jī)農(nóng)業(yè)或常規(guī)農(nóng)業(yè)與鳥(niǎo)類(lèi)的互相作用機(jī)制，是農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)研究的焦點(diǎn)與熱點(diǎn)。歐洲、北美、日本、緬甸、印度、非洲已有很多研究對(duì)比了有機(jī)農(nóng)業(yè)和常規(guī)農(nóng)業(yè)對(duì)鳥(niǎo)類(lèi)的影響，普遍認(rèn)為有機(jī)農(nóng)業(yè)有利于鳥(niǎo)類(lèi)群落多樣性的提升。因此，有機(jī)農(nóng)業(yè)可以作為農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)健康提升的重要路徑加以推廣。