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西非稻田孤立树木特征对蝙蝠活动的驱动作用超越昆虫丰度的生态机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月05日 来源:Agriculture, Ecosystems & Environment 6
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推荐:为解决热带地区粮食安全与生态平衡的矛盾,研究人员开展西非稻田孤立树木特征对蝙蝠活动影响的研究,发现树木大小、物种及景观位置是驱动蝙蝠活动的关键因素,其作用超越昆虫丰度。该研究为农业生态强化策略提供科学依据,凸显孤立树木在促进生物多样性和害虫控制中的核心价值。
在热带地区,粮食安全与生态保护的矛盾日益突出。传统农业依赖化学农药和单一化种植,虽短期提高产量,却导致生物多样性锐减和生态系统服务退化。西非国家几内亚比绍以水稻为主粮,但农药滥用和自然栖息地丧失威胁着当地生态平衡。如何通过生态强化策略(Ecological Intensification)整合自然解决方案,成为亟待解决的问题。蝙蝠作为高效的害虫天敌,其活动受孤立树木特征影响的研究尚存空白。
为揭示孤立树木如何通过树冠结构和景观配置调控蝙蝠群落,Gon?alo A. Fernandes团队在几内亚比绍Oio地区开展研究。通过系统分析28棵孤立树与蝙蝠、昆虫的相互作用,发现树木特征和景观位置是驱动蝙蝠活动的核心因素,其影响超越昆虫资源。该成果发表于《Agriculture, Ecosystems & Environment》,为热带农业生态管理提供新思路。
研究采用多学科交叉方法:1) 声学监测技术(Audiomoth v1.1.0)记录蝙蝠回声定位信号,按飞行形态分为开放空间(Open space)、边缘(Edge)和簇丛(Clutter)三类功能群;2) 黄色粘虫板采集昆虫样本,鉴定至目级分类单元;3) 结构方程模型(SEM)解析树木特征-昆虫-蝙蝠的级联效应。样本来自当地四种雨养稻田的六种孤立树种,包括非洲油棕(Elaeis guineensis)和冬刺槐(Faidherbia albida)等。
树木特征主导蝙蝠活动
直径1.3米处胸径(DBH)和冠层面积构成的"树木大小"指数,显著提升开放空间蝙蝠(如Molossidae科)活动量。非洲油棕和冬刺槐支持最高蝙蝠多样性,其开阔冠层结构可能提供飞行走廊和声学地标。
景观配置的差异化影响
距相邻树木30米内显著增加蝙蝠活动,体现"踏脚石"效应;而距林地边缘越远,开放空间蝙蝠活动越强,反映其回避郁闭环境的习性。水深度仅对簇丛蝙蝠有边缘性影响,暗示微生境特异性。
昆虫的有限中介作用
尽管双翅目(Diptera)丰度部分介导树木大小对边缘蝙蝠的影响,但总昆虫量解释力不足5%。树木的直接生态功能(如栖息地提供)比其资源效应更具决定性。
讨论与展望
该研究首次量化西非稻田孤立树木的多维生态价值,证明其作为"关键生态结构"(Keystone Ecological Structures)的核心地位。冬刺槐等树种兼具固氮农艺价值和蝙蝠支持功能,可作为"双赢"物种推广。未来需结合DNA条形码技术精确解析蝙蝠食性,并评估树木配置对害虫抑制的经济效益。
研究为联合国可持续发展目标(SDGs)中的"零饥饿"和"陆地生物"保护提供实践路径。通过社区参与的农林复合经营,既能增强生态系统韧性,又能传承本土树种的多元文化价值,实现生态-生产-生活的协同优化。这一模式对全球热带小农农业具有普适启示。
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