地中海的间作农林复合系统改变了节肢动物的时间动态分布，对不同营养级群落产生了不同的影响

《Agriculture, Ecosystems & Environment》：Mediterranean alley-cropping agroforestry modifies arthropod temporal dynamics with divergent effects on trophic groups

农业森林对地中海地区 alley-cropping 系统中八类节肢动物群落的动态影响研究。通过 pan traps 和 pitfall traps 在2023年春季三次采样，对比单一作物与树木种植园，发现物候显著影响群落结构，树行提高捕食性和寄生性益虫数量，但不同食性群体响应不均。研究揭示了农业森林在生物防治、物种多样性维持中的潜力及季节动态差异。

　　在当今全球农业面临生态可持续性挑战的背景下，研究农业生态系统中生物多样性的变化及其对生态系统服务的影响变得尤为重要。特别是随着农药的广泛使用以及农业景观的简化，对生态系统中非目标生物的负面影响日益显现。因此，探索能够缓解这些问题的替代性农业实践成为研究的重点之一。在这一背景下，农业林业（agroforestry）作为一种结合树木与农作物的复合农业系统，因其在提升生态功能、保护生物多样性方面的潜力而受到广泛关注。

农业林业系统不仅能够改善土壤肥力、减少水土流失、增强碳固存能力，还能通过增加植物多样性、空间异质性和资源可用性，为更多生物提供适宜的生存环境。这些因素共同作用，有助于形成更加复杂和稳定的生态系统，从而促进有益生物的繁衍和活动，如传粉者、分解者以及自然界的害虫控制者。然而，尽管农业林业的生态效益已被广泛认可，其对不同营养级生物群落的影响，尤其是在不同季节中的动态变化，仍然缺乏系统性的研究。特别是在地中海地区，由于其独特的气候条件，这类系统的研究相对较少，因此对于其在该地区的生态作用理解尚不充分。

本研究聚焦于地中海地区的一种农业林业系统——间作带种植（alley-cropping），旨在探讨其对八类节肢动物群落的影响，包括其数量、多样性以及群落结构的变化。研究团队在法国南部的DIAMS实验农业林业场站进行了为期三个月的采样工作，分别在3月、4月和5月对农业林业带、树行以及单一种植区进行了采样。采样过程中，采用了陷阱捕捉（pan traps）和坑洞陷阱（pitfall traps）等方法，以获取不同季节中节肢动物的活动密度和分布情况。随后，这些生物被分类为八个不同的营养级群组，以更全面地评估农业林业对生态系统服务的潜在贡献。

研究结果表明，农业林业对节肢动物的总体数量和多样性产生了积极影响，但这种影响在不同营养级群组之间存在显著差异。在某些情况下，农业林业系统中的树木为特定的有益生物提供了更好的栖息环境，例如飞行捕食者和传粉者。然而，对于一些以植物为食的节肢动物，如草食性昆虫和树皮食性昆虫，其数量在农业林业系统中却表现出下降的趋势。这可能与树木所提供的资源和庇护所是否适合这些生物有关，也可能受到捕食压力和竞争关系的影响。此外，研究还发现，群落结构的变化主要受到植物物候期的影响，而非单纯由农业林业系统本身决定。这意味着，季节性变化在塑造节肢动物群落组成方面起到了关键作用。

农业林业系统中的树木不仅改变了植物的生长环境，还通过提供额外的资源和栖息地，影响了节肢动物的活动模式。例如，树木的存在可能通过增加空间异质性和资源多样性，吸引更多的捕食者和寄生者，从而增强自然害虫控制的能力。然而，这种增强作用并非在所有营养级群组中都表现一致，部分群体可能因资源竞争或捕食压力而减少。研究团队还特别关注了农业林业系统中植物多样性对节肢动物群落的长期影响，以及其在不同生长阶段的动态变化。这种动态变化对于理解农业林业如何影响生态系统的整体功能至关重要。

研究结果进一步表明，农业林业系统中的非耕作带（即树木下方的草本植被带）在促进生物多样性方面发挥了重要作用。这些区域不仅为节肢动物提供了额外的栖息地，还可能成为某些有益生物的避难所。然而，由于农业林业系统的复杂性，其对不同生物的影响仍然需要更深入的研究。例如，某些广谱食性的植食性昆虫可能在农业林业系统中数量增加，这可能会对作物造成新的威胁。因此，研究团队提出，未来的研究应更加关注农业林业系统中不同营养级之间的相互作用，以及其在不同季节和生长阶段的动态变化，以更全面地评估其生态效益。

此外，本研究还强调了农业林业系统在促进生态强化（ecological intensification）方面的潜力。生态强化是一种通过优化生态系统功能来提高农业生产效率的策略，其核心在于减少对化学农药的依赖，同时增强自然生态过程。农业林业系统通过提供多样化的植物资源和栖息环境，有助于维持和增强生态系统中的自然控制机制，如捕食和寄生作用。这不仅有助于减少农药的使用，还能提高农业生产的可持续性。然而，要充分发挥农业林业的生态潜力，还需要进一步探索其在不同气候和农业条件下的适用性。

本研究的发现为农业林业在生态农业中的应用提供了重要的科学依据。它表明，农业林业系统能够支持自然害虫控制、传粉、有机物分解以及生物多样性保护，但这些效果在不同营养级群组之间存在差异，并且会随着作物生长阶段的不同而变化。因此，在推广农业林业系统时，需要根据具体的生态系统特征和农业需求，制定更加细致的管理策略。例如，某些作物可能更适合与特定类型的树木搭配种植，而其他作物则可能需要不同的管理方式来最大化其生态效益。

在研究过程中，团队还发现了一些值得注意的现象。例如，飞行捕食者和传粉者在农业林业系统中表现出更高的活动密度，这可能与其在树行中找到的更多栖息地和食物来源有关。然而，某些以植物为食的昆虫，如草食性昆虫和树皮食性昆虫，在农业林业系统中的数量却有所下降。这提示我们，农业林业系统对不同类型的节肢动物可能产生不同的影响，这种影响可能与它们的生态位、食性以及对环境变化的适应能力有关。因此，未来的研究应更加关注农业林业系统中不同生物之间的相互作用，以及其在不同环境条件下的表现。

研究还指出，农业林业系统中的植物多样性可能对某些有益生物的生存和繁衍产生积极影响。例如，分解者和传粉者可能受益于农业林业系统中更丰富的资源和更复杂的结构，从而在生态系统中发挥更重要的作用。然而，这些有益生物的分布和数量变化也可能受到季节性因素的影响，如植物的开花和结果时间。因此，为了更好地利用农业林业系统的优势，需要结合季节变化和植物生长周期，制定相应的管理措施。

总体而言，本研究揭示了农业林业系统对节肢动物群落的多方面影响，包括其数量、多样性以及群落结构的变化。这些变化不仅受到农业林业系统本身的影响，还受到季节性因素和植物物候期的调控。因此，农业林业系统在促进生态可持续性方面的潜力，需要通过更加系统和长期的研究来进一步验证和优化。未来的研究应更加关注农业林业系统中不同营养级之间的相互作用，以及其在不同环境条件下的表现，以期为生态农业的发展提供更加科学的指导。