除草剂的使用会间接影响农业生态系统中的非作物植物与传粉者之间的相互作用网络

《Journal of Applied Ecology》：Herbicide application indirectly affects non-crop plant–pollinator networks in agroecosystems

本研究利用基于代理的模型模拟30年，比较不同除草剂应用强度对非作物植物-传粉者网络结构及生物多样性的影响，发现高强度除草剂应用显著降低物种多样性和网络稳定性，建议结合轮作等可持续管理措施。

　　

摘要

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1. 在农业生态系统中，非作物植物不仅支持生物多样性并提供生态系统服务，但也可能对农业生产力构成威胁，因此许多非作物植物被称为杂草。常用的除草剂在控制这些杂草的同时，可能会对非作物植物群落产生广泛影响，导致易感物种的减少和抗除草剂物种的增加。这些植物群落的变化会传递到整个食物链中的各个层级，最终影响生物多样性和生态系统功能（如授粉）。
2. 我们采用基于代理的建模方法来模拟田边非作物植物群落的长期变化，旨在预测不同除草剂使用方案对这些植物-传粉者互动网络的间接影响。具体而言，我们比较了三种风险程度不同的方案，这些方案反映了植物产生抗性的可能性。该模型使用了来自田间研究的实证数据，并根据不同的除草剂、植物特性及农艺管理措施进行了参数化设置。在30年的模拟期内，我们评估了植物-传粉者网络结构的变化，包括物种丰富度、连通性、互动均衡性、嵌套性和鲁棒性等指标。
3. 除草剂的使用导致植物和传粉者物种多样性显著下降，进而对非作物区域的植物-传粉者网络结构和功能产生负面影响。
4. 尽管所有方案都对植物-传粉者网络产生了负面影响，但管理措施越密集，其影响越明显。
5. 总结与应用：我们的研究揭示了除草剂管理策略如何随时间推移对生物多样性和植物-传粉者互动的韧性产生负面影响，从而间接危及生态系统的功能和服务。杂草控制策略应着重于减少除草剂的使用，通过结合化学方法与其他替代措施（如轮作和覆盖作物）来降低风险。从更广泛的生态角度出发，制定能够平衡杂草控制与农业生态系统生物多样性保护的可持续政策至关重要。

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1. 在农业生态系统中，非作物植物对生物多样性和生态系统服务具有积极作用，但有时也会影响农业生产力，因此常被视为杂草。除草剂虽然用于控制杂草，却可能对非作物植物群落产生负面影响，导致易感物种减少和抗性物种增加。这些变化会波及整个食物链，进而影响生物多样性和授粉等生态系统功能。
2. 我们通过基于代理的模型模拟了田边非作物植物群落的长期变化，以预测不同除草剂使用方案对植物-传粉者互动网络的影响。研究比较了三种不同风险水平的方案，评估了植物产生抗性的可能性。模型基于田间研究的实证数据，并结合了除草剂、植物特性及农艺管理措施进行参数设置。在30年的模拟期间，我们分析了植物-传粉者网络结构的变化，包括物种丰富度、连通性、互动均衡性、嵌套性和鲁棒性等指标。
3. 除草剂的应用显著改变了植物和传粉者的物种多样性，进而对非作物区域的植物-传粉者网络结构和功能产生负面影响。
4. 尽管所有方案都对植物-传粉者网络产生了负面影响，但管理措施越密集，影响越显著。
5. 总结与应用：我们的研究指出，除草剂管理策略会长期损害生物多样性和植物-传粉者互动的韧性，进而影响生态系统功能。杂草控制策略应注重减少除草剂的使用，结合化学方法与其他替代措施（如轮作和覆盖作物）以降低风险。从生态学的角度出发，制定既能控制杂草又能保护生物多样性的可持续政策至关重要。

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。