《Ecologies》:Bee Diversity Across Forest and Farm Habitats on Organic Tree Farms in Idaho: Evidence for Sustainable Farming Supporting Native Pollinators
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本研究通过调查爱达荷州北部有机针叶树场景观,揭示了森林-农业镶嵌管理模式对传粉昆虫多样性的支持作用。研究发现该生境栖息着94种蜜蜂,包括地面巢居型(46%)、 cavity巢居型(37%)和社会性(17%)类群,其中农场区域物种丰富度最高(66种)。β多样性分析显示不同生境间群落差异显著(Jaccard相异度=0.67–0.76),表明有机树场通过生境异质性为温带森林景观中的常见种和濒危种提供了重要庇护所。
有机树场景观中的蜜蜂多样性模式
本研究系统调查了爱达荷州北部Highland Flats有机树场的蜜蜂群落结构,通过对农场田地、毗邻保护林和传粉者花园的采样,揭示了森林-农业复合生态系统对传粉昆虫多样性的维持机制。研究区域包含超过300公顷的有机常绿树场,主要种植蓝云杉(Picea pungens)、大冷杉(Abies grandis)等针叶树种,其中30%以上面积为原生保护林廊道,形成了独特的森林-农田镶嵌景观。
研究方法与采样设计
采样工作于2024年5月至8月进行,覆盖了蜜蜂主要活动期。研究人员采用航空网捕法在树场主地块(48.577636°, -116.446133°)和Jenkins地块(48.472241°, -116.459447°)的五大采样点进行系统收集。每个采样点由两名训练有素的采集员进行4小时标准化采集,确保农田、森林和传粉花园三大生境的采样强度均衡。所有标本通过形态学鉴定至种或形态种水平,并记录其访花植物关联。
生境特异性的群落结构
共记录到94种蜜蜂,分属24个属。物种丰富度呈现明显的生境梯度:农场田地最高(66种),保护林居次(48种),传粉花园最低(35种)。巢居类型分析显示,农场生境以地面巢居型为主(50%),而森林生境中地面巢居型与cavity巢居型各占42%,社会性蜜蜂在不同生境中均保持约17%的比例。这种巢居偏好的差异反映了不同生境提供的资源异质性——开阔农田更适宜地面巢居种类,而森林则通过枯木等资源支持cavity巢居类群。
群落周转与区域独特性
β多样性分析表明生境间存在显著群落更替。Jaccard相异度介于0.67-0.76之间,Bray-Curtis相异度为0.53-0.55,说明仅有约1/4至1/3的物种在不同生境间共享。维恩图进一步显示农场有27个独有物种,森林18个,花园7个,但多数独有种为单标本记录,提示需通过多生境采样提高稀有物种检出率。与蒙大拿州和华盛顿州数据集的比较发现物种重叠度较低(Jaccard相似度0.22-0.24),表明该树场维持着北落基山地区部分独特的蜜蜂区系。
植物-传粉者互作网络
研究记录了28种蜜源植物,其中17种为非本地种。尽管非本地植物(如三叶草Trifolium sp.、欧蓍草Leucanthemum vulgare)支撑了多数访花记录,但本土植物羽扇豆(Lupinus polyphyllus)仍表现出突出的传粉者支持功能,吸引了15种以上蜜蜂。值得注意的是,濒危物种西方熊蜂(Bombus occidentalis)和蓝壁蜂(Osmia atrocyanea)仅被发现访问本土羽扇豆,凸显了原生植物对特定保护类群的关键作用。
外来物种与保护意义
研究发现7种非本地蜜蜂,包括新记录于落基山以西地区的安地蜂(Andrena wilkella)。这些外来种主要集中于农场生境(63.5%),且偏好访问非本地花卉。同时,监测到9种受保护物种,包括4种熊蜂(Bombus appositus, B. melanopygus, B. occidentalis, B. vagans)和5种壁蜂(Osmia albolateralis, O. atrocyanea, O. coloradensis, O. pusilla, O. simillima),它们在不同生境中分布相对均衡,证明有机管理下的复合景观能为多类群提供适宜栖息地。
管理建议与展望
研究结果支持以下管理策略:1)维持森林-农田镶嵌结构以增强生境异质性;2)保留枯木资源促进cavity巢居蜜蜂繁殖;3)优先种植本土蜜源植物(如羽扇豆)支持专性传粉者;4)通过覆盖作物和最小化土壤干扰保护地面巢居资源。尽管采样周期和重复数存在局限,本研究为温带林区有机农业系统的传粉者保护提供了重要基线,未来需开展有机与常规树场的对比研究,并加强长期监测以评估群落动态。
结论
Highland Flats有机树场通过其再生农业实践和森林-农田复合生境,成功维持了丰富(94种)且具区域独特性的蜜蜂群落。不同生境支持互补的传粉类群,证明有机树场可作为北落基山地区传粉昆虫的重要庇护所。通过针对性的生境管理和原生植被恢复,此类农业生态系统将在区域生物多样性保护中发挥日益重要的作用。