构建适宜生物多样性的农田景观格局——以辽西地区为例

张宇飞 樊 萌 孙 丽岩

（1.沈阳农业大学 土地与环境学院，辽宁 沈阳 110866；2.辽宁省土地学会，辽宁 沈阳 110032；3.建平县自然资源局 辽宁 朝阳 122400）

近年来，人口增长导致了农业用地需求的急剧上升。土地集约化以及单一作物种植模式使得大量的自然、半自然生境丧失或破碎化[1]。无论是耕地面积的扩大还是非耕作生境的减少都会导致农田景观格局的单一化，引起景观中生物多样性的下降，系统中植被较单纯，群落结构趋于简单，群落的物种数和个体数都比自然生态系统中少，从而影响农田中害虫的发生与危害。

在乡村“生态振兴”背景下，我国十分重视山水林田湖草系统生态的保护工作，保护和改善区域的生态环境，促使国家生态安全战略格局更合理。农田生态系统是人工种植的各种农作物组成的生态系统[2]，是以农作物为核心，人为地对自然生态系统进行改造而建立起来的生态系统。我国当前的农业生态系统提供的服务功能，一方面以最大限度地提供粮食等优质农产品供应为核心同时兼顾社会、经济和环境可持续发展等多个方面。该系统中，大小、形状、种类等属性不同的农作物斑块在空间上的分布与组合构成了农田生态系统的景观格局[3]。土壤动物作为农田生态系统中能量与物质的主要传播者，土壤动物的群落差异可以反映环境的细微变化，其群落组成会对景观格局合理分布起到指示作用。生物多样性的概念涵盖各种各样的生物及其环境形成的生态复合体以及与此相关联的各种生态过程的多样性的总和。通过研究，相对复杂的景观结构比单一种植更有助于增加辽西地区的农业生态系统多样性，复杂景观能够提高农田中天敌种群的多样和定殖能力，提供更合适的栖境和食物等生态资源，从而提升生态服务功能。

一、辽西地区农田景观中存在的问题

农业景观格局优化和质量提升是保护农业景观生物多样性的重要途径[4]。为保障辽西地区的粮食作物生产安全，同时减少化学农药的使用，保护土壤资源、生物资源以及整个区域的生态环境，探究辽西地区合理的农田景观格局具有重要的实践意义。

辽西地区属于半干旱地区，植被覆盖少，多低山丘陵，侵蚀沟随处可见，生态系统脆弱，水土流失较为严重，没有为农业生产提供一个有力的条件，目前仍然处于辽宁的欠发达地区，农田景观仍存在着许多问题。

1.集约化农业加大了水土污染的风险

通过调查了解，辽西地区普遍存在不合理的农田管理措施，例如：化肥、农药等的过量使用，畜禽粪便、农作秸秆等农业废弃物不合理处置等。此外，由于地形地貌的影响，辽西地区的耕地大部分为坡耕地，为改善土壤和近地面的温度及水分状况，提高土壤养分供应状况和肥料利用率，覆盖地膜的现象较为普遍，农地里的残膜降低了土壤的通透性。

2.农田景观构成单一，生态服务功能不足

辽西地区的农作物主要为玉米、高粱和谷子，单一化高产品质种植导致各种农田生态服务功能严重受损，严重威胁农业生产稳定性和可持续发展。

3.景观破碎化严重，农田生物多样性低

随着道路的密集度增加，生境越来越破碎化。土地的过度开发、道路的硬化和田块的规模化等也影响了生物的迁移和多样性的保护。

二、构建提升农田生物多样性景观格局的途径

1.景观结构能够在较大程度上修正局部环境状况对农田生物的影响，布局合理的景观组合，缓解集约化管理所造成的生物多样性损失

辽西地区的耕地有多种景观组合，例如林地—耕地相交，果园—耕地相交，林地—果园—耕地等。有研究显示，复杂的农林复合系统可以在一定程度上缓解半干旱地区坡耕地和坡式梯田的土壤侵蚀，改善植被生长的土壤环境，增加植物多样性。另外，在作物生境与非作物生境镶嵌的景观格局下，瓢虫类多分布于非作物生境中的林地；步甲类昆虫趋向于农田边界与林地；蜘蛛类等随农田景观中非作物生境的比例增加而提高，非耕作生境对于土壤动物多样性的影响同样存在。因此，研究和探明哪种景观组合更有利于生物多样性的发生对整治辽西地区由于地形地貌导致的生物栖境“先天不足”具有实践意义。

2.利用区域最优非耕作生境比例，改善受干扰较大的农业生态系统

农业非耕作生境是农田生物的主要栖息地[5]，其植被类型是直接影响生物多样性分布格局的重要因素。同时也为农田生物提供了食物来源、栖息地、遮蔽场所及各种微生境。多样化的植物物种，往往可以为多样化的食草者类群提供食物资源，这进一步增加了更高一级消费者的多样性[6]。节肢动物由于数量大，种类多，并且作为食物链的初级营养级，经常被认为是复杂食物网和捕食者物种多样性的关键因子[7]。农业景观中，廊道是大多数土壤节肢动物的主要生境栖息地，研究表明，辽西地区农田周边沟渠生境的土壤节肢动物物种丰富度和多度都比较高。边缘地带的植物组成对农业景观中的土壤节肢动物的物种多样性有非常重要的作用，其受益于沟渠、草地这些农田中的边缘生境和农田缓冲带等半自然生境。

3.在农田生态系统中，利用天敌多样性的生态服务功能发挥控制害虫的重要作用

目前越来越多关于农田景观的研究引入整合了景观生态学和生物防控的概念。通过景观途径提高害虫的生物控制效率，主要是利用提高农业景观天敌多样性，增加捕食几率来控制农田害虫。植物多样性是天敌多样性的基础，增加农田生态系统中作物生境及其植被多样性，能够增加天敌的种群和种类，其原因是生物多样性能为天敌提供花蜜食物、避难所及替代寄主或替代猎物[8]。通过在农业景观中建设适宜的栖息环境，营造含适的植物群落结构，以满足天敌对不同资源的需求，从而保护和吸引天敌、增强对害虫的有效控制，是维持辽西地区农业生态系统健康、保障粮食安全的重要途径。

4.保持农田景观生物多样性与农业生产之间的平衡

农田景观的生物多样性对经济和社会的发展提供了各种直接和间接价值，直接价值如提供食物、医药、工业原料等农业基础原料，保证农田生态系统的物质循环和能量流动；间接价值包括水土涵养、微气候调节、吸收和分解环境中的有机废物和其它污染物，病虫害生物控制等一系列生态服务功能和价值[9]。季节性耕种和收获、地膜的覆盖、荒地开垦等农业生产活动导致农田景观植被覆盖类型急剧变化，改变了农田景观格局，农田景观中作物生境不稳定，从而影响农田中的生物多样性。因此，通过规范农户的农业生产活动，使辽西地区农田景观的物种多样性与农业生产之间达到一个动态的平衡，对于区域农田生态系统的稳定有着重要的实践意义。