新疆玛纳斯河流域农业生态系统中集约化对蝶类多样性的影响

Intensification has been considered as one of the most crucial problem that could be ascribed to the rapid development of modern agriculture. The increase of agricultural intensification often leads to the loss of biodiversity. In order to enrich our knowledge on the ecosystem functions, and ensure the healthy development of future agriculture, it is necessary to study how agricultural intensification affects biodiversity in an agroecosystem. In this proposal, we study the unique oasis agroecosystem in the Manasi river valley in northern Xinjiang, and take an environmental-sensitive insect group butterfly as indicator to test the effect of intensification on biodiversity. Combined methods of traditional field survey and remote sensing with GIS technique are selected to reveal the spatial-temporal dynamics of current diversity of butterflies inhabiting different environmental gradients, as well as the key environmental factor, and how it has been influenced. Generalized Linear Mixed Models will be used to analysis the strength and seasonal variability of intensification effect on butterfly diversity both qualitatively and quantitatively. Furthermore, we also test the differences of intensification effect under different landscape scales. Our study will provide fundamental information for the sustainable development of oasis agroecosystem in Xinjiang, and also for the conservation and integrated management of biodiversity in arid-zone farmlands.

集约化是现代农业发展所带来的重要问题，农业集约化程度的提高往往伴随着生物多样性的丧失。在农业生态系统中，研究农业集约化如何影响生物多样性对深入理解农业生态系统功能和保障未来农业健康有序发展具有重要意义。本项目选取新疆北部独特的绿洲农业生态系统：玛纳斯河流域作为研究区域，以对环境因子敏感的蝶类作为研究对象，通过野外调查与遥感影像，地理信息技术相结合的手段，揭示玛纳斯河流域农业生态系统中不同环境梯度下蝶类多样性的时空动态，回答农业集约化如何对其造成影响，以及造成影响的关键因子的问题；同时，以建模分析的方法探讨集约化影响下的各类因子对蝶类多样性的影响强度及其变化，系统的进行定性和定量分析；最后，探讨农业集约化在不同景观尺度下对蝶类多样性影响力的差异。研究结果不仅可以为新疆绿洲农业生态系统的健康可持续发展提供理论依据，还可为干旱区现代化农业体系中生物多样性的管理及保护提供参考。

集约化是现代农业发展所带来的重要问题，农业集约化程度的提高往往伴随着生物多样性的丧失。在农业生态系统中，研究农业集约化如何影响生物多样性对深入理解农业生态系统功能和保障未来农业健康有序发展具有重要意义。本项目于2020-2022年间选取新疆北部独特的绿洲农业生态系统：玛纳斯河流域作为研究区域，以对环境因子敏感的蝶类作为研究对象，通过野外调查与遥感影像，地理信息技术相结合的手段，对蝶类多样性进行了调查，共记录蝶类5科29属42种，发现了1个中国新记录种，揭示了不同环境梯度下蝶类多样性的时空动态，发现从5月至10月间集约化农业区的蝶类多样性显著低于非集约化农业区，而农业-荒漠过渡带相对农业核心区和自然生境拥有最高的蝶类多样性指数；系统评估了农业集约化背景下各种环境因子对蝶类多样性的影响，发现蜜源植物等级和土壤全磷是影响蝶类多样性指数的关键因子，其中蜜源植物等级是关键正面因子，土壤全磷是关键负面因子。研究结果不仅可以为新疆绿洲农业生态系统的健康可持续发展提供理论依据，还可为干旱区现代化农业体系中生物多样性的管理及保护提供参考。