原生植被对柑橘园传粉者群落的影响:基于大西洋森林与塞拉多生物群系的比较研究

【字体: 时间:2025年06月28日 来源:Agriculture, Ecosystems & Environment 6

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  本研究针对巴西柑橘产业面临的传粉服务可持续性问题,通过对比大西洋森林与塞拉多生物群系中柑橘园的传粉者群落动态,揭示了原生植被邻近度(0-400米梯度)与景观尺度森林覆盖率对传粉者丰富度(30个分类群)和丰度(3084个体)的差异化影响。研究发现非洲化蜜蜂(Apis mellifera)占主导(82.7%),塞拉多区传粉者丰度更高,而物种丰富度随森林距离增加显著下降(p<0.05)。尽管异常气候导致坐果率欠佳,但证实了森林残存斑块对维持农业生态系统服务的关键作用,为制定"邻近度-覆盖率"双维度保护策略提供了实证依据。

  

在全球粮食安全与生态保护协同发展的背景下,巴西作为世界最大橙汁出口国面临着严峻挑战:其核心柑橘产区恰位于生物多样性热点——大西洋森林与塞拉多生物群系的交错带,这两个濒危生态系统分别仅存12%和23.3%的原生植被。尽管柑橘(Citrus sinensis)具有自花授粉能力,研究表明传粉者访问可使产量提升50%,但农业扩张导致的生境破碎化正威胁着传粉者群落。这种矛盾凸显了揭示"原生植被-传粉服务-作物产量"三元关系的紧迫性。

针对这一科学问题,来自中国的研究团队在《Agriculture, Ecosystems 》发表了一项开创性研究。该团队选取圣保罗州4个符合严格标准的柑橘农场(每个含2个实验区),沿森林边缘设置0、100、200、300、400米五条样带,采用主动采集法(active collection)调查传粉者群落,并通过开放授粉(open pollination)、传粉者排除(pollinator exclusion)和辅助异花授粉(supplementary cross pollination)三组处理评估授粉服务。研究结合广义加性模型(Generalized Additive Models)分析景观指标与传粉者的关联性。

结果部分揭示多项重要发现

  1. 传粉者群落组成:记录到3084只访花昆虫,涵盖4目30个分类群。膜翅目(Hymenoptera)占绝对优势(94.1%),其中西方蜜蜂(Apis mellifera)占比达82.7%,其次是Trigona spp.(11.2%)。非蜜蜂类传粉者包括食蚜蝇(Syrphidae)、蝶类(Lepidoptera)甚至蜻蜓(Odonata)。
  2. 生物群系差异:塞拉多区的传粉者丰度显著高于大西洋森林(p<0.05),但物种丰富度无统计学差异。特有物种如Melissoptila sp.仅见于大西洋森林区。
  3. 距离梯度效应:物种丰富度在100米内最高,随距离增加呈显著下降趋势(R2=0.76)。相反,传粉者丰度与景观尺度森林覆盖率呈正相关(p<0.01)。
  4. 授粉服务评估:开放授粉处理坐果率低于预期,但排除传粉者处理显示产量损失达18.5%,表明气候异常(如极端干旱)可能掩盖了真实的授粉服务价值。

讨论与结论指出:该研究首次量化了巴西柑橘带"双生物群系"背景下原生植被的生态阈值——100米内的森林边缘维持物种多样性,而≥30%的景观森林覆盖率支撑传粉者种群规模。尽管气候干扰暂时弱化了传粉服务的经济显现,但森林残存斑块作为"传粉者避难所"的核心功能已得到确证。研究建议将"邻近保护(100米缓冲带)"与"景观规划(30%覆盖率)"相结合,并强调需开展多年份研究以区分气候噪声与真实的授粉动态。这些发现不仅为巴西"大西洋森林恢复公约"提供了科学依据,也为全球热带果园的可持续管理树立了新范式。

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