鸟类对农业用地景观利用的研究①
2020-03-04
(南京林业大学 江苏南京 210037)
农业用地是指直接或间接为农业生产所利用的土地。包括耕地、园地、林地、牧草地、养捕水面、农田水利设施用地(如水库、闸坝、堤埝、排灌沟渠等),以及田间道路和其他一切农业生产性建筑物占用的土地等,农业用地景观是重要的保护区域,对周围环境有重要影响,有利于推动鸟类多样性的发展。
1 农业用地景观概述
农业用地景观可以提供一系列生态服务,如地下水补给,有利于生物多样性发展。鸟类经常在秋季或春季迁徙期使用农田作为中途停留地进行食物补给。一般来说,生物多样性保护和生态服务,特别是农业保水,是推动农业用地景观发展的主要动力[1]。目前,人类对农业用地景观利用有限,缺乏保护重点动植物群落、改善水质的相关措施。
农业用地景观是一个半自然的生态系统,通常通过选择高肥力的土壤,提高作物产量,丰富作物种类[2]。不同的农业用地植物群落、植被类型、种植密度、需水量差异很大,对周边区域的影响比较复杂。
目前,农业用地与景观保护之间存在不平衡,化肥和农药的大量使用严重污染农业用地,显著影响景观生态系统,削弱生态服务能力,而农业灌溉对水资源也提出较高的要求,尤其在干旱和半干旱地区,如果将有限的水资源集中在某一个种植地块,可能会减少鸟类对区域内其他地块的利用。
2 农业用地景观对鸟类的影响
农业用地景观能为野生动植物生存和繁殖提供了栖息地,而鸟类作为环境指标性物种,常被用于研究景观发展对生物多样性的影响[3]。
2.1 丰富鸟类物种
有研究表明,保持树篱及其他传统农业用地景观的元素对鸟类生存有利。具体来说,保护树篱、树线、孤植乔木和林地对鸟类物种丰富度与均匀度有积极影响。
如凤仪湾农业公园,该公园位于四川南充高坪区江陵镇元宝山村中法农业科技园内,规划面积超333.33 hm2,公园内农业种植与用地保护相得益彰,植被密集分布,乔灌草植物群落配置合理,形成异质性的植被景观空间,提升鸟类栖息地质量,有效推动了区域内可持续发展,见图1~5。
图1 凤仪湾农业公园鸟瞰图
图2 凤仪湾农业公园卫星图
图3 凤仪湾农业公园农业园
有研究表明,农业用地景观异质性与鸟类繁殖、草本植物种类之间存在显著正相关关系[4]。现代化农业中,机械化农业明显增加,大规模单一种植越来越普遍,这直接减少了栖息地的异质性,阻碍了鸟类的生物多样性发展。
图4 凤仪湾农业公园植被覆盖指数
图5 凤仪湾农业公园植被覆盖度
农业的集约化经营也影响着农业用地景观发展。随着作物田间管理和资源的综合利用,景观空间逐渐同质化,土地优化、大型机械的使用,导致单一田地面积扩大,乔灌木等景观元素被移除[5],影响鸟类利用区域景观。在现代农业集约化程度不断提高的背景下,农药和化肥的大量使用虽提高了作物产量,但也可能使鸟类的生物量成倍减少[6],如除草剂的使用使为鸟类提供种子类食物的杂草数量减少,这已被确定为导致部分鸟类种群数量减少的一个重要因素。因此,不使用合成杀虫剂的有机农业更有利于鸟类的生存和多样性保护。
2.2 生态交错带的利用
2.2.1 生态交错带的边缘效应
农业用地景观与相邻生态系统之间的过渡带,即生态交错带,为鸟类提供了重要的筑巢和觅食栖息地[7],特别是没有木本植物或低木本植物的开放或半开放式植被区域,是鸟类重要的替代栖息地,可使部分鸟类持续存在,依托邻近源栖息地的边缘效应定居,这对鸟类群落具有重要意义。研究表明,能够被鸟类作为替代栖息地使用的生态交错带大多靠近大型农业景观,面积较大,形成时间较久,结构复杂,有不同的地面植被类型覆盖,生物种群密度变化较大,具备不同的生境类型,例如兼具潮湿和干燥区域,以此满足不同鸟类的多种栖息地需求[8]。
2.2.2 生态交错带的保护
生态交错带可以为鸟类提供中转停留地,建议禁止在农业景观边缘的生态交错带砍伐乔灌木,同时保留一定的死树和落叶。保护生态交错带时,要注意农业景观的区域特点,不要将生态交错带与农业景观相互隔离,要重视农业景观与生态交错带、农业景观与邻近生态系统的相互作用与联系。对于鸟类,应尽可能根据生物习性,提高鸟类的生存环境质量。
此外,鸟类物种很少被严格限制在某一块区域,农业景观受人类活动的影响较大,而生态交错带又不稳定的,因此要关注生态交错带的动态特征,及时监测生态交错带的开放性与可用性,利用好边缘效应,提高鸟类的生物多样性[9]。
3 农业用地景观的管理建议
3.1 实施保护性耕作
农业用地景观中乔灌木的位置、范围等景观结构影响区域的生态系统服务功能及景观的复原力。由于长距离线性结构(树篱、树线、林间小径)和短程点结构(孤植乔木、小片林地、河岸林地)存在数量与鸟类成活率的相关性,因此,保护性耕作对鸟类,特别是濒危鸟类,尤为重要。与传统耕作相比,保护性耕作有助于土壤结构改善、肥力增加、土壤有机碳固存、作物病虫害防控、水文和水质量控制、杂草控制及动植物生物多样性,可增加鸟类捕食成功率,减轻景观单一化对生物多样性的负面影响[10]。研究表明,保育耕地中繁殖期鸟类的丰度和多样性较高。与传统耕作相比,保护性耕作中,鸟类可食用种子更多,覆盖作物受到的干扰较少,除草剂施用量较小,鸟类的丰度也就更高。
研究表明,通过保护性耕作方式,农业用地景观可以在十年内发展出多样化的本地植物群落,但由于农业用地较容易受人为干扰,需要明确鸟类生境保护目标,进行生态系统服务权衡,维持用地生态条件。
3.2 推动可持续发展
农业用地景观的管理应侧重于解决农田鸟类数量下降的问题,即栖息地破碎化和农药使用因素,同时考虑农业生产力和经济效益。因此,需要合理布局,科学规划,调整农业景观环境要素,使景观要素间具有畅通的物质和能量循环渠道,同时,提高生态系统稳定性,缓解鸟类种群的退化趋势,也可以考虑为农业用地承包者提供奖励,将易受侵蚀的农田转化为野生动物栖息地[11]。
3.3 扩大异质性景观空间
农业用地景观的空间异质性包括土地利用差异、土地覆盖差异、景观结构差异(如非农生境的大小、数量、形状)等,单一强调产量的农业用地很可能对景观环境造成负面影响,减少鸟类的生物多样性。
科学有效的管理可以提高鸟类对农业用地景观的利用率。建议条件允许的情况下,重建或保存田间林地、草地和其他未开垦区域,采取对农业产出影响最小的措施,适当增加农业用地的植物种类,种植一些吸引鸟类的植物,如向日葵,完善农业用地的植被结构,丰富生物多样性,为鸟类提供更多的筑巢场所和觅食来源,并通过农田自有缓冲功能保护植被,减少径流,增强土壤养分的保留,提供更高质量的栖息地,支持更多样的鸟类物种。
3.4 推行有机农业
通常来说,有机农业有利于鸟类生存。与传统农业相比,有机农业可以减缓土壤侵蚀,增加鸟类的食物来源,保护鸟类的生存环境。研究表明,如果种植管理合理,有机农业的产量基本接近传统农业的产量。因此,需要政策引导,采取有效措施向土地承包者推行有机农业,同时监测鸟类种群数量和农业用地产量,监控农业用地景观管理成本的变化[12]。
总之,不同地理区域和气候带,农业用地的管理存在空间差异,需要制定有针对性的地方可持续管理政策,平衡景观环境保护和可持续农业生产需求,推广有机农业,改善生态系统条件。