《Agriculture, Ecosystems & Environment》：Synergistic enhancement of wild bee abundance at the landscape scale through multiple types of agri-environmental interventions
编辑推荐：
本研究针对农业集约化导致的生物多样性丧失问题，通过评估28个中欧农业景观中花带与粗放管理草甸的协同效应，发现两种干预措施的并存可通过生境异质性、资源互补性和降低灭绝风险三种机制，使野生蜂丰度产生协同增长（F=5.0, p=0.035），关键作物传粉者丰度同步提升（F=9.2, p=0.006）。该成果为优化农业环境计划（AES）设计、缓解生物多样性保护与农业生产间的权衡提供了关键实证。
随着农业集约化程度的不断提高，欧洲农业生态系统中生物多样性正面临严峻挑战。作物轮作多样性降低、化肥农药大量使用、机械化作业以及景观简化等因素共同导致了植物和节肢动物多样性的显著下降。尽管许多欧洲国家已通过实施农业环境计划（Agri-Environment Schemes, AES）来推广生物友好型干预措施（如建立花带），但某些生物类群的负面趋势仍未得到有效遏制。这种持续的生物多样性衰退呼吁更有效的AES干预策略，特别是在土地压力不断增加、机会成本上升以及粮食生产需求持续增长的背景下。
传统研究多聚焦于单一干预措施的局部效果，而对多种干预措施协同实施的增效潜力尚缺乏系统探索。野生蜂作为农业生态系统中重要的传粉者群体，对农业集约化和生境丧失尤为敏感。它们需要多种生境来满足花粉、花蜜和筑巢需求，而大多数作物田地提供的植物多样性低、花期短，且缺乏适宜的筑巢栖息地。花带和粗放管理草甸等AES干预措施能够为野生蜂提供有价值的栖息地，但不同类型干预措施之间是否存在协同增效作用，以及其背后的生态学机制如何，成为研究者关注的核心问题。
在这项发表于《Agriculture, Ecosystems and Environment》的研究中，由Anina Knauer领衔的研究团队对瑞士28个农业景观进行了系统调查，通过分析植物-蜜蜂相互作用网络和筑巢地可用性，评估了景观尺度上蜜蜂群落组成以及资源的时空分布。研究特别关注了花带和粗放管理草甸这两种常见AES干预措施的协同效应，并探讨了三种可能的非互斥机制：生境异质性（即不同干预类型为不同蜂种提供多样化生境）、资源互补性（即为同一蜂种提供多种必需资源）以及通过增强时空资源连续性来降低局部灭绝风险。
研究团队采用了一套综合性的技术方法来回答上述科学问题。他们在2022年夏季对瑞士低地28个农业景观进行了系统采样，其中14个景观以多年生花带为中心，另外14个缺乏花带的景观则以大田作物为中心。研究人员通过标准化样线法记录了所有主要土地利用类型中访花蜜蜂的数量和种类，构建了景观水平的植物-蜜蜂相互作用网络。通过地理信息系统（ArcGIS Pro）对生境斑块进行数字化处理，量化了花带、粗放管理草甸、集约管理草甸和蜜蜂吸引性作物等生境类型的面积比例。统计模型被用于检验两种AES干预类型对蜜蜂丰度和物种丰富度的交互作用，同时通过β多样性分析、功能性状分析和网络稳健性评估等多种方法，深入探究了潜在的生态学机制。
3.1. 生境异质性
研究发现，不同干预类型之间的蜜蜂物种周转显著高于同一干预类型不同斑块之间的周转（p=0.010），证实了生境异质性在塑造景观尺度野生蜂物种丰富度方面的重要作用。植物物种在不同干预类型间的周转比蜜蜂更为强烈（p<0.001）。两种AES干预措施对蜜蜂群落功能组成的影响呈现独立性，进一步支持了生境异质性假说。粗放管理草甸比例高的景观功能特化程度较低（χ2=4.8, p=0.029），表明这类干预能缓解农业景观施加的环境过滤作用，促使群落组成更加平衡。相反，花带的存在增加了功能平均配对距离（F=31.1, p<0.001），主要由于吸引了更多小型、短舌和寡食性蜜蜂物种，扩展了功能空间范围。
3.2. 资源互补性
花带的存在和粗放管理草甸的比例对蜜蜂的取食广义性产生叠加增强效应（花带：F=16.0, p<0.001；粗放管理草甸：F=6.8, p=0.015），表明两种干预措施共同促进了蜜蜂对花卉资源的互补性利用。此外，粗放管理草甸比集约管理草甸具有更高比例的裸地（p<0.001）和更多的地面筑巢蜂巢（p=0.002），确认了其作为重要筑巢栖息地的功能。虽然花带也提供了一定的筑巢资源，但粗放管理草甸在支持地面筑巢蜂方面发挥着更为关键的作用。
3.3. 降低灭绝风险
蜜蜂物种在夏季（6月初至7月底）在景观中持续存在的概率受到花带和粗放管理草甸的叠加提升（花带：λLRT=4.5, p=0.034；粗放管理草甸：λLRT=11.5, p<0.001）。网络分析进一步揭示，两种干预类型都降低了蜜蜂物种从农业景观中灭绝的风险（花带：F=34.1, p<0.001；粗放管理草甸：F=34.5, p<0.001）。不同土地利用类型提供的花卉资源在夏初和仲夏之间存在明显的时间动态差异：粗放管理草甸在6月中旬割草前有79%的斑块提供花卉资源，割草后约三周内资源匮乏，到7月时仅有61%的斑块重新开花；而花带的花卉资源可用性从57%增加到97%，花卉丰度和丰富度均呈上升趋势。这种时间上的互补性为蜜蜂提供了更连续的资源供应。
研究结论表明，花带和粗放管理草甸的协同实施通过多种生态学机制共同促进了野生蜂群落的恢复。景观尺度的评估揭示了三种非互斥过程共同塑造了蜜蜂群落的不同方面：生境异质性增加了物种丰富度，资源互补性缓解了资源限制，而灭绝风险的降低则增强了物种持久性。尽管花带对蜜蜂物种丰富度的积极影响随着景观中粗放管理草甸比例的增加而减弱，但不同干预类型间的物种周转显著高于同一类型不同斑块间的周转，表明在给定的AES干预面积内，组合两种干预类型比单一类型能支持更多的蜜蜂物种。
这一发现对优化农业环境计划的设计和实施具有重要启示。通过有针对性地组合能提供不同资源（如不同花卉或筑巢资源）并确保资源随时间错峰供应（如错开花期高峰）的干预措施，可以显著提高生物多样性促进的效率。特别是，在农业景观中协同建立花带和粗放管理草地能协同增加关键作物传粉者的丰度，这可能缓解传粉限制，提高虫媒作物的产量。对于像瑞士这样高生产力地区，在不大幅增加AES干预面积的前提下，通过优化干预组合来提升生态效率，有助于缓解生物多样性保护与粮食生产之间的直接冲突。
未来研究应考虑更广泛的干预措施类型、不同区域背景以及全季节尺度，评估干预措施的连通性、相对代表性和空间配置如何影响多类生物类群的协同效应。理解干预类型在时空尺度上的相互作用，有助于确定最大化生物多样性效益的最佳组合，为农业环境措施的规划和布局提供科学依据。
