《Ecosystems and People》:Insects contribution to people: functional diversity and social welfare in regenerative agriculture social-ecological systems
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本文推荐一篇探讨再生农业(RA)对昆虫功能多样性及社会福祉影响的研究。文章通过对比西班牙杏仁农场的实证数据,揭示RA能显著提升昆虫功能多样性(如传粉者和天敌数量),同时分析不同群体对生态系统服务的认知差异。研究强调RA在促进生物多样性保护、减少化学投入方面的关键作用,为欧盟农业政策(如绿色协议)提供科学依据,凸显其构建可持续农业未来的潜力。
引言:农业集约化与再生农业的迫切性
农业集约化已被认为是全球生物多样性丧失、土壤和水资源退化、环境污染及温室气体排放的主要驱动因素之一。在欧盟,约40%的土地为耕地,传统农业模式以最大化粮食生产为目标,导致生态系统服务之间的权衡,尤其是供给服务(如粮食生产)优先于调节和文化服务。这种模式不仅威胁着多种生态系统服务的供给,还危及土著和当地社区的传统农业实践,而这些实践已被证明有助于构建既能维持生态系统又能保障社会福祉的韧性农业生态系统。
在此背景下,再生农业(Regenerative Agriculture, RA)应运而生,成为逆转或防止土地退行的有价值替代方案,尤其是在地中海地区等易受土壤退化影响的区域。RA的核心原则包括最小化土壤干扰、提高土壤肥力、减少时空上的裸土事件以及通过整合畜牧业实现农业系统多样化。尽管RA与农业生态学(Agroecology)共享若干核心概念,但其社会维度通常未被充分体现。根据联合国粮农组织(FAO)提出的农业生态学十大要素,RA可区分为三种类型:哲学RA(由个人或网络采纳,基于哲学原则)、发展RA(由发展组织推广,具有景观方法)和企业RA(由企业宣称,基于实用农艺原则和企业可持续性方法)。本研究关注的西班牙南部地区正是发展RA景观尺度实施的典型案例,由区域协会AlVelAl推动,强调集体行动、退化景观恢复以及生态与社会目标的整合。
研究方法:多学科交叉的实证分析
研究区域与农场选择
本研究在西班牙东南部格拉纳达和阿尔梅里亚省的高原干旱区进行,该区域是全球最大的雨养有机杏仁生产区之一。研究选择了8个专门从事杏仁种植的农场,其中5个为再生农业农场(RG1-RG5),3个为常规农业农场(C1-C3)。选择标准包括相似的产量(杏仁产量约900 kg/ha)、中小型农场规模(2.5至11.4公顷)、相似的气候和土壤条件以及相似的周边景观背景(以黑棘灌木和麻黄属植物为主的灌木丛)。
昆虫区系采样与功能多样性分析
昆虫标本采集结合了主动和被动 trapping 方法。被动方法包括陷阱法(pitfall traps,使用丙二醇作为保存剂)和黄 sticky 陷阱(20 cm × 25 cm),分别用于收集地面节肢动物和飞行昆虫(如缨翅目、半翅目、膜翅目等)。主动方法包括敲打树篱、植被带和灌木物种,并使用吸虫器积极搜索节肢动物。采样在2021年春季至2023年冬季期间共进行了八次。
采集的标本在实验室中通过形态学鉴定到最低分类单元,并依据其取食习性划分为15个功能群,包括分解者(食碎屑、食粪)、害虫控制者(寄生性、捕食性)、初级传粉者(食蜜、食粉)、次级传粉者(访花者)、植食者(吸汁、蛀木、潜叶、造瘿、食叶/芽/嫩枝)、种子传播者、动物外寄生虫和多功能物种(杂食者)。功能多样性采用香农指数(Shannon index)计算,公式为H = -Σpilog2pi,其中pi为功能群i在总功能群数(S)中的比例。数据分析使用IMB SPSS? Statistics,采用Kruskal-Wallis检验比较农场间的差异。
社会感知调查
通过面对面问卷调查了277名受访者(100名与RA相关者PRA,177名非相关者PnoRA),覆盖研究区域内的居民和访客。调查内容包括:(A)与RA的关系;(B)对昆虫提供生态系统服务的社会感知;(C)对RA所提供生态系统服务的重要性和脆弱性感知;(D)社会经济信息。受访者使用李克特量表(1=无益处至5=许多益处)评估六项由昆虫提供的生态系统服务(有机物分解、生物防治、传粉、种子传播、气候调节和食物供应)。此外,通过包含29项生态系统服务的图板,受访者选出对其福祉最重要的五项服务以及最脆弱的五项服务。数据分析包括描述性统计、Mann-Whitney U检验以及重要性-脆弱性矩阵分类。
研究结果:生态与社会维度的显著差异
昆虫功能多样性的时空变化
共采集到350,845个个体,分属21目、81科、146种。在常规农场中,杂食者功能群在春季占主导(45.3%),其次为分解者(21.5%)、传粉者(14%)和天敌(13.3%);在夏秋冬采样中,杂食者比例进一步升高(56.3%),分解者占22.6%,天敌和传粉者比例较低。而在RA农场中,春季以传粉者(28%)、天敌(22%)、杂食者(16%)、吸汁植食者(14%)和分解者(11.6%)为主;其他季节则以杂食者(33%)、分解者(22.3%)、传粉者(13%)、吸汁植食者(11%)和天敌(9.6%)为主。RA农场表现出更高的功能群变异性,且传粉者和天敌的相对丰度显著高于常规农场。
功能多样性比较
RA农场的昆虫功能多样性指数始终高于常规农场,均值约为3比特(bits),而常规农场均低于2.50比特。Kruskal-Wallis检验显示,RA与常规农场之间的功能多样性存在显著差异(X2 = 0.00961, p < 0.05),而RA农场内部或常规农场内部无显著差异。邻近的RA与常规农场(如RG5-C1)之间的显著差异表明,空间邻近性并不影响功能多样性,管理实践是关键因素。
社会样本特征
PRA组平均年龄49岁,男性占60%,80%具中等教育水平,月收入多集中在1000-2000欧元(48%)。PnoRA组平均年龄43岁,女性略多(52%),中等教育占67%,高等教育占31%,月收入>2000欧元者比例较高(41%)。两组在多数环境行为上无显著差异,但PRA在节能、节水和消费有机产品方面显著高于PnoRA。
对昆虫提供生态系统服务的感知
两组受访者均高度认可昆虫提供的生态系统服务,但无统计显著差异。PRA对传粉(84%认为益处多)、生物防治(55%认为益处多)和种子传播(91%认可中度至高度益处)的感知略高于PnoRA。然而,对气候调节服务的认知度相对较低(PRA 39%认为益处多,PnoRA 30%),且20%的受访者表示缺乏相关知识。PnoRA对食物供应等供给服务的感知略高于PRA。
对RA提供生态系统服务的重要性与脆弱性感知
两组均认为食物(可持续农业)、灌溉饮用水、畜牧业食品、蜂产品、传粉和气候调节是重要且脆弱的“关键服务”。但PRA独特地将地方生态知识、环境教育、生物多样性存在价值及土壤保护/侵蚀控制视为关键服务;PnoRA则强调地方认同/场所依附和能源。Mann-Whitney U检验显示,仅在“可持续农业食物”和“能源”的重要性上存在显著组间差异。重要性-脆弱性矩阵进一步揭示了PRA更关注调节和文化服务,而PnoRA更侧重供给服务。
讨论:RA作为社会生态系统的综合效益
RA对昆虫功能多样性的积极影响
本研究证实了RA对提升昆虫功能多样性的积极作用,尤其是增加了天敌和传粉者的丰度。这与RA农场的景观异质性(如绿肥、自然植被覆盖、树篱)密切相关,这些结构为多种功能群提供了栖息地,从而增强了生态系统的韧性和服务供给能力。相反,常规农场的简化管理和化学投入导致功能群以适应性强的杂食者为主,降低了系统的功能多样性。RA农场可作为传粉者和天敌的“源斑块”,通过其高移动性促进周边自然区域的生态过程,这与欧盟2030年生物多样性战略中关于减少农药使用、恢复传粉者和构建生态廊道的目标高度契合。
社会认知差异与知识传递
尽管两组受访者对昆虫服务有基本认知,但对调节服务(如气候调节)的理解存在差距,这与其间接性和非物质性有关。PRA由于直接参与RA实践,对地方生态知识、环境教育和生物多样性价值有更深的理解,体现了RA在文化维度上的贡献。而PnoRA对供给服务和地方认同的侧重反映了其不同的社会经济背景和利益诉求。这种认知差异强调了通过参与式教育和社区 engagement 提升公众对生态系统服务理解的重要性,特别是在气候变化背景下,昆虫功能与植被结构维持的关联亟待科普。
RA的多功能景观与社会生态韧性
RA被视为一个复杂的社会生态系统,其成功依赖于地方生态知识的传承与社会文化价值的整合。PRA对土壤保护、生物多样性价值等服务的重视,凸显了RA在应对全球环境变化、维持长期韧性方面的潜力。然而,传统知识的流失威胁着RA的推广,需通过政策支持(如资金激励、技术援助)和消费者教育来促进转型。AlVelAl协会的案例表明,集体行动和景观尺度倡议是协调生态恢复与社会参与的有效模式。
结论与展望
本研究揭示了再生农业通过提升昆虫功能多样性,在供给、调节和文化服务方面产生多重效益,是实现欧盟绿色协议和农场到餐桌战略目标的关键路径。社会认知分析表明,RA的推广需考虑不同群体的价值观和知识背景,通过教育、经济激励和社区参与构建包容性转型策略。未来研究应关注RA农场作为生态廊道的作用,以及如何优化管理实践以最大化其生态和社会效益,为全球可持续农业提供参考。