半自然生境与开花作物协同调控熊蜂群落动态：景观配置与资源限制的模拟研究

这篇研究通过BumbleBEEHAVE模型模拟发现，半自然生境（SNH）、开花带（Biodiv）和大面积开花作物（如油菜OSR）的面积比例显著影响熊蜂（Bombus terrestris）群落密度，其中SNH的效应最强。景观破碎化（栖息地斑块数量增加）会降低熊蜂密度，而开花带在低SNH和OSR比例的景观中增效显著。研究强调食物（花蜜）和筑巢生境的协同限制作用，为农业景观中熊蜂保护策略（如优先实施多年生开花带）提供量化依据。

　　

引言

农业景观中传粉者衰退与半自然生境（SNH）丧失和破碎化密切相关。熊蜂（Bombus terrestris）作为关键传粉者，其群落建立依赖连续的食物资源和筑巢生境。现有研究对景观尺度下不同生境类型（SNH、开花带、大面积开花作物）的贡献机制尚不明确，尤其缺乏对资源限制（食物与筑巢）和景观配置（破碎化）交互作用的量化分析。

材料与方法

研究构建1 km×1 km人工景观，通过BumbleBEEHAVE模型模拟5年熊蜂种群动态。设计三类场景：基础场景（SNH+油菜OSR）、开花带场景（Biodiv，仅提供食物）和开花带+筑巢场景（Biodiv+nest）。调控变量包括生境面积比例（SNH 0.5-40%、OSR 0-40%、开花带0-20%）和田间数量（10/33/66块，反映破碎化程度）。生境植物组成基于实地调查，其中SNH包含灌木和草本层，开花带采用德国区域种子混合物。

结果

1. 生境面积效应：SNH面积与熊蜂密度呈对数-幂关系（指数0.75），效应最强；开花带（对数-幂，指数0.25）和OSR（对数-平方根）的效应随面积增加而趋缓。
2. 破碎化影响：栖息地斑块数量增加显著降低熊蜂密度（对数线性），66块田地的景观比10块田地的群落密度低32%。
3. 开花带增效条件：在低SNH（<10%）和低OSR（<10%）景观中，5%开花带可使熊蜂密度提升4倍；而在高SNH（30%）或高OSR（20%）场景中增效停滞。
4. 资源限制：花蜜供应与筑巢生境面积存在协同效应。当筑巢生境>10%时，其单位面积效应超过花蜜。

讨论

• 生境异质性：SNH的持续资源供给（花蜜+筑巢）使其成为熊蜂恢复的核心，而OSR的短暂花期限制其长期效益。
• 实践启示：在低SNH景观中，多年生开花带（提供筑巢位点）的生态效益优于一年生措施。模型预测，30%生境覆盖率（含10%筑巢生境）是维持高熊蜂密度的阈值。
• 争议点：与部分野外研究结论相反，模拟显示高度破碎化景观不利于熊蜂，可能因模型高估了斑块间移动能耗。

结论

农业景观设计需兼顾食物与筑巢资源的时空匹配。优先在SNH匮乏区部署多年生开花带，并控制田间规模以减少破碎化，是提升熊蜂保育效率的关键策略。未来研究需结合野外验证模型对资源限制的量化参数。