生物廊道对阿根廷农业生态系统中生物多样性的提升作用及营养网络分析

《Ecological Solutions and Evidence》:Biological corridors are crucial habitat features that boost biodiversity in agroecological systems of Argentina

【字体: 时间:2026年02月01日 来源:Ecological Solutions and Evidence 2.6

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  本文综述了生物廊道在阿根廷农业生态系统中的关键作用,研究表明通过引入树-草本廊道(THC)、灌木-草本廊道(SHC)等多样化植被结构,可显著提升系统内物种丰富度(R)、香农多样性指数(H)及营养链接密度(D)。研究采用格里芬指数(Agro I)首次量化评估了廊道对节肢动物-鸟类-哺乳动物-植物营养网络的调控机制,发现THC区域聚类系数(C)达0.40,表明系统具备更强的自我调节能力。生物廊道通过增加有益物种(如捕食性天敌、传粉昆虫)占比至85%以上,有效增强了害虫自然控制功能,为农业景观可持续管理提供了科学依据。

  
1 引言
近年来,阿根廷潘帕斯草原生态区因农业扩张导致生物多样性锐减。本文通过研究树-草本廊道(THC)、灌木-草本廊道(SHC)和自然廊道(NC)等生物廊道类型,探讨其对农业生态系统中营养网络的调控作用。研究区域位于布宜诺斯艾利斯省中南部典型小麦产区,土壤为典型粘淀湿软土(Typic Argiudoll),年均降雨量757.8毫米。
2 材料与方法
在9公顷实验区内设置五种生境类型:黑麦-野豌豆轮作地(R-V)、小麦-百脉根间作地(W-L)及三种生物廊道(THC/SHC/NC)。采用陷阱法采集小型哺乳动物,点计数法观测鸟类,陷阱法收集地表节肢动物,并通过样方调查植被组成。利用格里芬指数(Agro I=H′st+D+C)量化系统功能多样性,其中链接密度(D)反映营养相互作用数量,聚类系数(C)表征系统冗余度。
3 结果
3.1 生物多样性差异
SHC廊道物种丰富度最高(R=42),密度达1000个体/公顷,显著高于农作物区(R-V区R=17)。THC廊道香农指数(H=1.24)与聚类系数(C=0.40)均居前列,表明其营养网络结构更复杂。NC廊道有益物种占比达85%,主要为捕食性鸟类(如凤头距翅麦鸡Vanellus chilensis)和捕食性昆虫(如异色瓢虫Harmonia axyridis)。
3.2 营养网络特征
THC和NC廊道的链接密度(D=0.70)显著高于农作物区(R-V区D=0.49)。通过构建包含76个节点的营养网络图发现,以本土树种(如Acacia caven)和草本植物(如Centaurea melitensis)为主的廊道,形成了鸟类-哺乳动物-节肢动物的多级捕食关系,如僧帽猴(Myiopsitta monachus)与草食性昆虫的调控链。
3.3 生态系统服务提升
生物廊道内传粉昆虫(如Toxomerus politus)和捕食性天敌数量增加,使害虫自然控制效率提升1.7倍。其中SHC廊道的Griffon指数(Agro I=1.58)显示其具备更高的系统稳定性,与较高的植物功能群多样性(含乔木层、灌木层、草本层)呈正相关。
4 讨论
本研究首次在南美农业生态系统中应用格里芬指数验证生物廊道的生态功能。树-草本混合廊道(THC)通过多层植被结构为单食性动物(如Azara's akodont鼠Akodon azarae)和广食性动物(如灰狐Lycalopex gymnocercus)提供生态位分割,从而增强营养级联效应。建议在农业景观规划中优先选用本土植物构建复合廊道,以平衡生产与生态保护目标。
5 结论
生物廊道通过增加栖息地异质性和营养链接密度,显著提升农业生态系统的生物多样性和自我调节能力。未来需长期监测廊道演替过程中关键种(如捕食性节肢动物和种子传播鸟类)的动态,以优化基于生态网络的管理策略。
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