潘莉,鄭誠,邵曉姿
(1.武義縣環(huán)境保護監(jiān)測站,浙江 武義 321200;2.金華市生態(tài)環(huán)境局武義分局,浙江 武義 321200;3.金華市正欣環(huán)境服務(wù)有限公司,浙江 武義 321200)
武義縣處于山區(qū)和丘陵地帶的過渡區(qū),山清水秀,氣候宜人,自然生態(tài)環(huán)境優(yōu)良,野生動植物資源豐富,森林覆蓋率為74%,是名副其實的“江南桃花源”和“浙中綠島”[1]。為推進經(jīng)濟社會、人口資源與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展,武義縣始終堅持“綠水青山就是金山銀山”理念,始終堅持“生態(tài)立縣”的發(fā)展戰(zhàn)略,在發(fā)展有機種植產(chǎn)業(yè)的過程中,有效促進了生物多樣性發(fā)展。
武義縣高度重視有機產(chǎn)業(yè)發(fā)展,從產(chǎn)品認證、基地建設(shè)、農(nóng)產(chǎn)品加工認證、有機農(nóng)業(yè)投入、基地流轉(zhuǎn)保護、品牌建設(shè)等六個方面進行扶持。同時出臺了系列產(chǎn)業(yè)政策,以培育農(nóng)業(yè)龍頭企業(yè),促進土地流轉(zhuǎn)規(guī)模經(jīng)營,提高有機產(chǎn)品規(guī)模種養(yǎng)和標準化生產(chǎn)能力。全縣已形成茶葉、中藥材、優(yōu)質(zhì)水果、食用菌、蔬菜和畜牧業(yè)等有機產(chǎn)業(yè)。嚴格禁止在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用任何人工合成的化學(xué)肥料、殺蟲劑、調(diào)節(jié)劑、飼料添加劑和任何轉(zhuǎn)基因生物及其產(chǎn)品[2,3],在一定程度上保護了生態(tài)環(huán)境,促進了生物多樣性發(fā)展。
2020 年7 月13—15 日,作者團隊對武義縣域內(nèi)的茶葉、蓮子、楊梅、水稻等農(nóng)作物的有機栽培與常規(guī)栽培基地進行了生物多樣性調(diào)查。調(diào)查采用樣點法和樣線法,每個栽培基地均調(diào)查約2km 樣線(記錄樣線左右各2m 范圍內(nèi)的軟體動物、節(jié)肢動物、兩棲動物、爬行動物等;靈活采用不限寬度、固定寬度和可變寬度3 種方法記錄鳥類、哺乳動物及其活動痕跡等)。
本次調(diào)查研究采取樣點、樣線相結(jié)合的方法,取樣強度根據(jù)地形和調(diào)查難度控制在1%—3%,樣線寬根據(jù)類群和樣地實情不同而設(shè)定。調(diào)查時運用地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù),記錄每次調(diào)查樣線具體起始點、終點(見圖1)。不同生物類群的所有調(diào)查方法及技術(shù)手段均按照以下要求執(zhí)行:
(1)《中國生物多樣性保護戰(zhàn)略與行動計劃》(2011—2030 年)的通知[4];(2)《生物多樣性觀測技術(shù)導(dǎo)則 陸生哺乳動物》(HJ 710.3—2014)[5];(3)《生物多樣性觀測技術(shù)導(dǎo)則 鳥類》(HJ 710.4—2014)[6];(4)《生物多樣性觀測技術(shù)導(dǎo)則 爬行動物》(HJ 710.5—2014)[7];(5)《生物多樣性觀測技術(shù)導(dǎo)則 蝴蝶》(HJ 710.9—2014)[8];(6)《生物多樣性觀測技術(shù)導(dǎo)則 兩棲動物》(HJ 710.6—2014)[9];(7)《生態(tài)環(huán)境狀況評價技術(shù)規(guī)范(試行)》(HJ/T 192—2006)[10]。
靈活采用不限寬度、固定寬度和可變寬度的3 種方法開展鳥類調(diào)查,根據(jù)樣線兩側(cè)觀察范圍進行限定,行進期間記錄物種和個體數(shù)量。按照《生物多樣性觀測技術(shù)導(dǎo)則 兩棲動物》(HJ 710.6—2014)和《生物多樣性觀測技術(shù)導(dǎo)則 爬行動物》(HJ 710.5—2014)開展兩棲爬行動物調(diào)查。哺乳動物的調(diào)查依據(jù)《生物多樣性觀測技術(shù)導(dǎo)則 陸生哺乳動物》(HJ 710.3—2014),沿樣線步行、勻速前進。步行速度約為2km/h。
采用樣線法、樣點法結(jié)合誘捕方式(種植基地安置的燈誘裝置)對無脊椎動物進行調(diào)查。采用氣網(wǎng)、掃網(wǎng)采集空中飛行或停息在植物葉片、枝條上的昆蟲。記錄樣線左右2.5m、上方5m、前方5m 范圍內(nèi)見到的所有蝴蝶的種類和數(shù)量。對于不能確定種類的蝴蝶,網(wǎng)捕后用酒精瓶保存或三角袋保存帶回實驗室進行鑒定。本次調(diào)查未涉及土壤動物,以及魚類、底棲動物、浮游動物等水生生物。
通過采集(節(jié)肢動物輔助采用網(wǎng)捕)、拍照和觀察對動物種類進行定性、計數(shù)分析,通過計算物種豐度、均勻度、辛普森指數(shù)和香農(nóng)-維納指數(shù)進行定量比較分析。
多樣性參數(shù):λ、H'和J分別代表辛普森指數(shù)、香農(nóng)指數(shù)和均勻度。
計算公式如下:
式中:Pi為群落中第i個物種的個體數(shù)(Ni)與所有物種個體總數(shù)(N)的比值。為H'的理論最大值。實際計算時,一般用logS替代H'max。
圖1 武義縣農(nóng)作物有機種植與常規(guī)種植基地生物多樣性調(diào)查樣線航跡圖
有機茶葉種植基地調(diào)查記錄到的軟體動物、節(jié)肢動物、兩棲動物、爬行動物、鳥類和哺乳動物等共計7 綱16 目86 種,其中節(jié)肢動物2 綱10 目73 種(占發(fā)現(xiàn)動物總種數(shù)的84.88%),其他動物5 綱6 目13 種(占發(fā)現(xiàn)動物總種數(shù)的15.12%);有機茶葉基地的東方蜜蜂、眼紋廣翅蠟蟬、棉花弧麗金龜、中華小家蟻、金長足虻、苧麻珍蝶種群數(shù)量相對較多。常規(guī)栽培基地記錄到的軟體動物、節(jié)肢動物、兩棲動物和鳥類等共計5 綱12 目31 種,其中節(jié)肢動物2 綱8 目25 種(占發(fā)現(xiàn)動物總種數(shù)的80.65%),常規(guī)香桃基地的小家蟻、負蝗、長棘緣蝽等種群數(shù)量相對較多。通過多樣性各指數(shù)計算得知,相比較而言,有機茶葉種植基地植被豐富、生境相對完好,物種多樣性明顯豐富,食物鏈維持較好,傳粉昆蟲數(shù)量也相對較多。
坦洪鄉(xiāng)有機蓮藕種植基地調(diào)查記錄到的軟體動物、節(jié)肢動物、兩棲動物、鳥類、哺乳動物等共計7 綱19 目60 種,其中節(jié)肢動物3 綱10 目48 種(占發(fā)現(xiàn)動物總種數(shù)的80.00%),其他動物4 綱8 目12 種(占發(fā)現(xiàn)動物總種數(shù)的20.00%);有機蓮藕基地的紅蜻、福壽螺、蘿卜螺、赤褐灰蜻、白尾灰蜻、腫腿蜂、小家蟻、水黽及銅綠麗金龜?shù)葦?shù)量均較多,特別是腫腿蜂和福壽螺種群數(shù)量明顯較高。蓮藕常規(guī)栽培基地記錄到的軟體動物、節(jié)肢動物、兩棲動物、鳥類、哺乳動物等共計5 綱15 目35 種,水生動物種類和訪花昆蟲明顯較多,特別是福壽螺種群數(shù)量較多,但總體來說物種多樣性及種群數(shù)量明顯低于有機蓮藕基地。
有機水稻種植基地調(diào)查記錄到的軟體動物、節(jié)肢動物、兩棲動物、鳥類和哺乳動物等共計7 綱18 目59 種,其中節(jié)肢動物3 綱10 目45 種(占發(fā)現(xiàn)動物總種數(shù)的76.27%);常規(guī)栽培基地記錄到的軟體動物、節(jié)肢動物、兩棲動物、鳥類和哺乳動物共計8 綱16 目53 種。有機水稻種植基地中扇蟌、蜜蜂、螞蟻、寬棘緣蝽、螟蛾、澤陸蛙等種群數(shù)量較高。常規(guī)種植基地物種種群數(shù)量較多的為蘿卜螺、卷扁螺、螟蛾、水蠅、螞蟻等;有機種植基地不管是物種豐富度還是種群數(shù)量均高于常規(guī)種植基地。水稻種植基地可能由于位于山地丘陵區(qū)域,整體而言物種食物鏈維持在較好的狀態(tài),調(diào)查未見單一物種種群數(shù)量暴發(fā)式增長現(xiàn)象。
武義縣有機楊梅種植基地調(diào)查記錄到的軟體動物、節(jié)肢動物、兩棲動物、爬行動物、鳥類和哺乳動物等共計7 綱18 目70 種,其中節(jié)肢動物2 綱10 目48 種(占發(fā)現(xiàn)動物總種數(shù)的68.57%);常規(guī)栽培基地記錄到的軟體動物、節(jié)肢動物、兩棲動物、爬行動物、鳥類和哺乳動物等共計6 綱13 目44 種,其中節(jié)肢動物2 綱8 目29 種(占發(fā)現(xiàn)動物總種數(shù)的65.91%)。本次調(diào)查的楊梅種植基地(特別是常規(guī)種植基地)物種多樣性受人類基建活動與除草、修整種植場地等影響較大,常規(guī)種植基地多數(shù)蜜源植物和野生雜草等均被人為去除并施以除草劑。從調(diào)查結(jié)果可以看出有機種植基地物種豐富度明顯高于常規(guī)種植基地,但兩種種植基地動物種群數(shù)量較多的均為社會性昆蟲如螞蟻;常規(guī)種植基地污水區(qū)域水蠅種群數(shù)量龐大。
2020 年武義縣經(jīng)濟作物種植基地生物多樣性調(diào)查結(jié)果見下表。從武義縣各經(jīng)濟作物種植基地整體動物多樣性調(diào)查結(jié)果來看,有機種植基地與常規(guī)種植基地均是節(jié)肢動物物種數(shù)與種群數(shù)量最多,而且調(diào)查發(fā)現(xiàn)節(jié)肢動物占比達到65%—85%,這也符合生物多樣性的客觀規(guī)律。
2020 年武義縣經(jīng)濟作物種植基地生物多樣性調(diào)查結(jié)果
單純從有機種植基地來比較,可看出有機蓮藕種植基地的物種數(shù)量最多,有機水稻種植基地的物種種群數(shù)量最少;節(jié)肢動物物種數(shù)及種群數(shù)量最多,爬行動物物種數(shù)最少(見圖2)。這主要是由于有機蓮藕種植基地的人類活動干擾最少,生態(tài)系統(tǒng)最為穩(wěn)定;水稻種植基地受種植面積所限,人類活動干擾較多;有機蓮藕種植基地的植被相對單一,生態(tài)系統(tǒng)及物種多樣性相對易受影響。對有機與常規(guī)種植基地進行比較發(fā)現(xiàn)有機種植基地的物種多樣性、豐富度及種群數(shù)量均高于常規(guī)種植基地,節(jié)肢動物種群數(shù)明顯高于其他動物類群數(shù)量(見圖3),這與人類活動干擾(除草、翻土、施藥等)有緊密關(guān)系。
圖2 武義縣經(jīng)濟作物有機種植基地動物多樣性調(diào)查結(jié)果圖(基地分布)
圖3 武義縣經(jīng)濟作物種植基地動物多樣性調(diào)查結(jié)果圖(動物分布)
通過對武義縣有機種植與常規(guī)種植基地的生物多樣性調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn),有機種植基地的物種多樣性、豐富度及種群數(shù)量均高于常規(guī)種植基地,節(jié)肢動物種群數(shù)明顯高于其他動物類群,可見人類活動,特別是有機種植活動,可以有效促進生物種群發(fā)展。