植物与传粉者生物多样性的景观决定因子

Although the landscape scale effects on biodiversity at local scales have received much attention in recent years, their interaction is not well understood. Effects of neighbouring habitats on local plant-pollinator diversity can be hypothesized to change along different landscape structures, which is a greatly neglected research topic. We therefore focus on plant-pollinator biodiversity patterns and processes (pollination) on three spatial scales: the local habitat, the neighbouring habitat and the surrounding landscapes. A grid approach across the landscape including all major habitat types of populations and communities of arable weeds, can help us to quantify these communities and calculate the potential spillover from these source habitats to cereal fields. We will investigate plant species richness, coverage and the associated pollinator richness. An additive partitioning approach will be used to investigate how different habitats in the agricultural landscapes (such as field margin strips, road margins) contribute to overall diversity of arable weeds (alpha vs. beta diversity) and their associated pollinators (bees, syrphid flies, butterflies). Mental test will be applied to test the relative importance of environmental distances and spatial distance for changes in beta diversity. Moreover, a manipulation experiment of functional guild diversity will be apply to test how the different habitats of plants and associated pollinators contribute to the colonization of arable crops. This is an innovative approach combining different spatial scales, biodiversity and trophic interactions as well as colonization dynamics across habitat types and landscape gradients. Such a complex research topic has not been addressed before. Knowledge of how a species community responds to the surrounding landscape will help for a better understanding of biodiversity patterns and is vitally important to the wise management of natural resources and the conservation of biodiversity.

农业土地利用导致生境丧失与破碎化已成为全球生物多样性丧失及其生态服务功能降低的重要原因。尺度和景观结构在研究破碎化生境物种多样性中扮演重要角色，但是关于两者对生物多样性以及生态系统服务的作用和影响机制的系统研究及其缺乏。本项目以农田景观为研究对象，选择不同景观复杂性的区域，在局域、邻域生境和周围景观三个尺度上，探讨植物和传粉者多样性的分布格局，环境因素与传播能力对beta多样性的相对影响以及传粉者多样性与作物结实量的关系。通过多样性加法分配方法分析多样性时空尺度分配关系，揭示周边生境对局域生物多样性的影响机制。基于Mental分析，阐明地理距离和环境距离对beta多样性的相对作用。设计受控实验探究传粉者多样性对作物定居率的影响。本研究通过结合尺度和不同景观结构的作用，以期揭示农田景观生物多样性形成机制及其与生态系统服务功能的关系，为建立农业可持续发展的策略和方法提供理论支持和研究基础。

人为活动影响下的群落的物种多样性形成机制，分布及其与生态系统服务关系已成为当代生态学研究的重点内容，也是生物多样性研究的核心问题之一。尺度和景观结构是影响破碎化生境中物种多样性的重要因素，关于两者及其相互作用对生物多样性，尤其是生态系统服务功能影响机制的系统研究极其匮乏。.本项选择农田景观为研究对象，以局域、邻域生境和周围景观作为三个空间尺度，以2015年至2018年四年花期及非花期作为时间尺度，以不同油菜种植比例作为不同景观复杂性的区域，探讨以下三个主要研究内容：（1）植物和传粉者多样性的分布格局；（2）环境因素与不同传播能力对beta多样性的相对影响；（3）传粉者多样性与作物结实量的关系。.经过四年的连续野外调研和受控实验，我们得到以下重要结果: （1）不同空间和时间尺度对不同传播能力的昆虫（蜜蜂，蝴蝶和食蚜蝇）多样性的贡献率差异显著。周围景观和时间尺度对蜜蜂的多样性形成起了重要作用，而对于食蚜蝇来说，其多样性多局限于局域尺度。开花植物的比例以及油菜是否花期被证实是影响传粉昆虫群落结构重要的生物因素。（2）相同年间，蜜蜂的物种相似性与地理距离的斜率较其他物种低，而食蚜蝇不同年份间的物种相似性与地理距离的斜率差异显著。不同传播方式植物的物种相似性与地理距离的斜率变化无显著差别，其中2018年风媒植物的物种相似性随着地理距离的改变较2016年显著降低。（3）油菜田是影响农田传粉昆虫群落结构的主要因素，其次是田埂等半自然生境。此外，我们对研究方法进行探讨发现抽样设计将影响景观内生物多样性估计的可预测性。.基于我们的研究结果，不同尺度，包括时间和空间尺度以及生境类型等对于物种多样性形成有重要影响，在保护物种资源和制定农业生物多样性保护策略时应考虑其中。对于传粉者来说，地理距离与环境因素对其物种的分布均很重要；而对于植物来说，不同年度间环境因素的差异对其物种分布影响不显著。