提升地中海果园植物与传粉者多样性：农业生态转型中的生态基础设施效应研究

本研究针对化学集约农业对环境和昆虫多样性的负面影响，探讨了地中海果园中四种生态基础设施（田间边际、播种地被、自发地被、花坛）对植物和访花昆虫多样性的提升作用。通过一年期实地调查，发现生态基础设施显著增加开花植物覆盖率（最高达57.4%）和访花昆虫数量（占总数的97.6%），其中自发地被与花坛组合效果最佳。研究为农业生态转型中生物多样性保护策略提供了关键数据支撑，对推动欧盟共同农业政策（CAP）的生态计划实施具有重要意义。

　　

在地中海地区，化学集约农业的扩张导致自然栖息地破碎化、农药过度使用以及气候变化，共同造成开花植物和传粉昆虫的多样性与数量显著下降（Mallinger et al., 2019; Nath et al., 2022）。传粉服务对全球87%的开花植物及农业生产至关重要，但其持续衰退已威胁到生态系统功能和农业可持续性（Ollerton et al., 2011; Vanbergen, 2013）。尤其在地中海气候区，夏季高温干旱使花卉资源锐减，进一步加剧传粉昆虫的生存压力。为解决这一问题，欧盟共同农业政策（CAP）推动农业生态转型，鼓励采用生态基础设施（E.I.）如绿篱、花带和自然地被，以增强生物多样性和生态服务功能（European Commission, 2022）。然而，针对地中海果园生态基础设施如何影响植物与传粉者多样性的实证研究仍较为缺乏。

为此，Juan Sorribas等人于《Environmental Toxicology and Pharmacology》发表论文，以西班牙瓦伦西亚柑橘园为案例，系统评估了四种生态基础设施（田间边际、播种地被、自发地被、花坛）与除草剂处理对照区在一年内对开花植物和访花昆虫多样性的影响。研究表明，生态基础设施显著提升了植物覆盖度、开花数量及昆虫多样性，其中花坛表现出最高开花率（59.5%），而自发与播种地被吸引了63%的访花昆虫。结合自发植被与特定花坛种植的策略，可有效支持传粉昆虫全年资源需求，尤其缓解夏季资源短缺问题。该研究为农业生态转型中的生物多样性保护提供了实践依据，并强调了生态基础设施在维持传粉服务和促进可持续农业中的关键作用。

研究采用多种技术方法：在西班牙瓦伦西亚3个柑橘园设置五种处理（四种生态基础设施+除草剂对照），进行为期一年（2023年6月至2024年5月）的每14天一次采样。植物调查采用行走样线法和随机抛环法，记录地表覆盖率、开花百分比和物种数；昆虫调查通过定时样线法记录访花昆虫种类和数量；数据分析使用Hill指数（包括物种丰富度⁰D、香农指数¹D和辛普森指数²D）评估多样性，并采用ANOVA和对应分析（CA）检验差异显著性。

3.1. 植被与开花植物丰度调查

通过监测地表覆盖与开花百分比，发现花坛具有最高平均覆盖度（57.4%）和开花率（59.5%），自发与播种地被开花植物物种数最高（约8种/样本），而除草剂处理区几乎无植被。春季开花率最高（24.5%），夏季最低（15.9%）。花坛中三种植株（Tagetes patula、Calendula officinalis、Lobularia maritima）花期最长，其中Lobularia maritima全年开花。田间边际以地中海原生 perennial 植物为主（如Rosmarinus officinalis），而地被中耐旱物种（如Scabiosa atropurpurea）在夏秋开花。播种地被中仅37%的物种成功建植，部分如Trifolium hirtum在次年消失。

3.2. 访花昆虫的存在与丰度

共记录1775只昆虫个体，分属52个物种或属。生态基础设施吸引了97.6%的昆虫，其中62%位于地被（自发与播种），23%在花坛，15%在田间边际。除草剂处理区仅占2.4%。意大利蜜蜂（Apis mellifera）是最优势物种（占40.2%），其次为鳞翅目（Pieris spp.，14.1%）、鞘翅目（Heliotaurus ruficollis，11.9%）和食蚜蝇（Sphaerophoria scripta等）。此外，7次观察到蟹蛛捕食蜜蜂。

3.3. 植物与昆虫多样性

共识别73种植物，其中61种开花。生态基础设施全局多样性指数较高（⁰D=59, ¹D=1.64, ²D=36.53），而除草剂对照区极低（⁰D=3, ¹D=0.38）。昆虫多样性同样在生态基础设施中更高（⁰D=52, ¹D=1.37），自发地被与花坛的辛普森指数最高。卡方检验显示开花植物与访花昆虫频率显著相关（p<0.0001），但除草剂区无显著关联。

3.4. 植物-访花昆虫组合

对应分析表明，昆虫丰度与季节和基础设施类型相关，春季（5-6月）昆虫最多，与Pieris spp.、Andrena spp.等物种相关。Apis mellifera 在4月与自发和播种地被关联最强。Diplotaxis erucoides是蜜蜂最常访问的植物，其次为Euphorbia helioscopia和Amaranthus retroflexus。Scabiosa atropurpurea在夏季更受野生蜂青睐，因高温下意蜂活动减少（超过27°C时觅食下降）。

研究结论强调，生态基础设施（尤其是自发地被与花坛组合）能有效提升地中海果园的植物和传粉昆虫多样性，提供全年花期资源，缓解夏季资源短缺。花坛与地被覆盖吸引了绝大多数访花昆虫，而除草剂处理导致生物多样性急剧下降。此外，保护田间边际的原生植被对维持地中海地区传粉昆虫群落至关重要。该策略不仅支持欧盟农业生态政策（如CAP生态计划），还可减少养蜂迁移需求，增强农业生态系统韧性。研究建议结合自发植被与特定花坛设计，以优化资源分配和提高成本效益，为类似气候区的农业生物多样性保护提供实践模型。