农业景观格局对传粉昆虫多样性及其授粉服务的影响

Agricultural landscape and its ecosystem services is the fundamental base for agricultural sustainability. Pollination services provided by pollinator insects are important components of ecosystem services. Studies taken in Europe and America, where agro-ecosystems are usually dominated by large-scale and intensive agricultural activities, reported that agricultural landscape patterns might affect pollinator insect communities and their pollination services. China’s small-scale agro-ecosystems have a higher landscape diversity and complexity, while studies about landscape context and pollinator diversity and pollination services were rarely conducted. Based on previous studies about the relationship between insect diversity and agricultural landscape and functional services, this programme will focus on the systematic evaluation of how regional agricultural landscape affecting pollinator diversity and pollination services provision to oilseed rape. Throughout a series of survives on insect pollinator communities in different landscape contexts, to understand how landscape context influence pollinator communities and pollination services in space and time. A further analysis will focus on spatial modeling and heat map modeling, to understand the baseline mechanism of how different land use patterns affecting pollinators and pollination services. This programme will provide theoretical bases for the biodiversity conservation and utilization of pollinator insects, the suitable distribution of agricultural landscape contexts and the improvement of ecosystem services.

农业景观及其生态服务功能是可持续农业发展的支撑基础。传粉昆虫提供的授粉功能是生态系统服务中最重要部分。欧美等发达国家的研究表明农业景观格局或能影响昆虫格局以及其提供的授粉服务。这些国家都是拥有着大规模、集约型农业生产模式。我国小规模的农业生产方式有着更高的景观多样性和复杂度，而对应的农业景观与授粉昆虫多样性及服务功能的研究却极度缺乏。基于前期昆虫多样性和农业景观服务功能的研究基础，本项目拟对区域农业景观如何影响授粉昆虫多样性及油菜授粉服务功能进行系统评估。通过对不同农业景观样地传粉昆虫的调查，分析农业景观如何从时间和空间两个尺度上综合影响传粉昆虫的组成，进而导致相应的授粉服务功能差别。通过空间分析和授粉服务热力图的模拟，进一步明确不同土地利用类型影响授粉昆虫及其服务功能的内在机制。项目研究将为传粉昆虫多样性的保护与综合利用，促进以合理的农业景观布局以及提升生态服务功能提供理论基础。

传粉昆虫提供的授粉服务对农业生产来说十分重要。复杂的农田景观可为传粉昆虫提供栖息地，对农田生态系统中的生物多样性保护有着重要的作用。然而，我国南方小规模的农业生产方式中，农田景观如何影响生物多样性并不清楚；此外，不同的传粉昆虫的传粉效率也亟需评估。. 本项目设置了20个不同农业景观复杂程度的实验样地，通过卫星遥感结合无人机拍摄，我们调查了这些样地中的2km半径范围内土地利用情况，并且采集了样地内传粉昆虫等节肢动物。通过分析常见的访花昆虫的携粉行为，我们评估了不同昆虫的传粉效率。本项目的研究结果表明半自然比例的增加有利于提高传粉昆虫多样性，而农田的标准化降低了生物多样性。我们进一步分析了大尺度范围内半自然生境如何补偿高标准农田建设带来的生物多样性的丧失。此外，我们量化了17个物种的传粉效率。在昆虫多样性的研究过程中，我们改进了传粉昆虫的一种采样方法，并且提出了适合昆虫生物多样性的调查与计算方案。. 本项目的研究阐明了半自然生境对于传粉昆虫多样性保护的重要程度。在高标准农田建设等土地整合过程中，项目的成果可以为如何合理地配置景观提供理论依据。