有機農業對農田鳥類多樣性的影響*

華東師范大學 生態與環境科學學院 黃莎莎，達良俊

一、耕作模式對農田生態系統生物多樣性的影響

聯合國統計局數據顯示全球農業用地在2005年占所有用地的10.8%；至2016年占10.9%；農產品產量從2005年到2016年增長了27.4%。以往很多國家或地區盲目增加農業生產資料的投入[1]，來提高耕地集約化利用程度與維持作物高產化，對農田生態系統產生了顯著的負面環境效應[2-3]。耕地集約化伴隨著化肥與農藥等農業化學品的過度使用[4]，其破壞了土壤結構、導致耕地土壤酸化、重金屬排放及水源污染等[5]。耕地集約化與種植單一化減少了景觀異質性并且加劇了自然生境的破碎化與喪失[6]，邊緣的棲息地，如喬木、灌木、草叢減少，從而減少可供生物筑巢、繁殖及提供遮蔽的區域，及生態廊道，這都對農田生物多樣性、種間的相互作用、特化種群的豐度等產生了不利影響，鳥類、昆蟲等豐富度都有所下降。

而健康可持續的農田，應該限制使用農業化學品、合理選擇作物類型及作物輪作方法。為此，具備這些特點的有機耕作作為一種應對農田生態系統功能下降的生產方式被逐漸應用，采用此類生產模式的農業被稱為有機農業。對農業化學品使用不加以限制，作物類型和輪作方式不以生態性為考慮前提的農業類型被稱為常規農業。并且有機農業有利于生物多樣性的維持或提高的觀點已被廣泛認同。

二、有機農業對鳥類物種多樣性的影響

鳥類作為農田生態系統的重要組成部分，也是聯合國《2030年可持續發展議程》的17項實現可持續發展的目標之一。同時是因農業發展數量顯著下降的種群，已有許多關于農田生態系統的研究以鳥類作為指示種。其次，與農田中的其他生物，例如昆蟲、兩棲等相比，鳥類是處于食物鏈的中上層、生態位分化顯著、分類學上易于辨認的種群。并且，鳥類對農田生境變化敏感，可以指示農業環境質量。因此鳥類是研究有機農業與常規農業對農田生態系統影響的良好對象。

（一）對豐富度的影響

高密度的土地管理、農藥與化肥的施用引起的景觀破碎化與鳥類食物的減少，對鳥類群落的物種多樣性造成顯著影響。這在全球范圍都引起了關注：Rahmann(2011)等人綜述了有機農業與生物多樣性的研究，通過查閱文獻得知，在396個相關結果中有327個研究發現與常規農業相比，有機農業中生物多樣性的程度更高。Emmerson等人(2016)對整個歐洲農業集約化對生物多樣性的影響的研究，而農業集約化與生物多樣性呈接近顯著的負相關。Hole等人(2005)基于全球76個研究，報告了生物豐度或者（和）豐富度在有機農業上高于常規農業。

（二）對不同層次多樣性的影響

在研究尺度上，生物多樣性可分為α、β和γ多樣性。以往關于有機農田與常規農田上的鳥類多樣性的研究主要集中在α、β多樣性這兩個尺度上。Freemark （2001）等人指出了除了在整體鳥類α多樣性上有機農業顯著大于常規農業。在所調查的43種鳥類中8種鳥類在有機農業上顯著較多，4種鳥類趨于顯著較多。Beecher等人（2002）指出了有機農業上的鳥類豐度是常規農業的2.6倍，物種豐富度兩倍有余。Kragten和Snoo（2008）報告了荷蘭的有機農業與常規農業中大部分鳥類密度沒有差異，只有云雀和鳳頭麥雞在有機農業的密度大于常規農業。Kirk（2017）等人對加拿大20組有機與常規農業上鳥類群落多樣性的研究指出，有機農業上鳥類的β多樣性不顯著高于常規農業。Benton（2003）等人綜述了農田鳥類多樣性下降的原因，發現在農田鳥類的α、β和γ多樣性在局域與區域尺度上都受到了生境異質性的影響。Karp（2012）等人報告了高強度的常規農業由于局部α多樣性極低造成小空間尺度上的β多樣性劇增，但在大空間尺度上β多樣性顯著下降，而低強度農業在大空間范圍內維持著與森林相當的β多樣性。

（三）不同季節影響的差異

在調查季節上，以往研究主要集中在夏季，但也有一些學者做了全年的調查或者關注繁殖季節外的其他季節。Lokemoen和Beiser(1997)在美國四季的10組有機農業與常規農業中鳥類群落多樣性的研究結果表明，在春、夏兩季有機農田中的α多樣性均高于常規農田，但是在秋、冬兩季有機農田與常規農田上的鳥類α多樣性沒有顯著差異。Eyre等人（2012）對在英格蘭北部冬季對18組有機農業與常規農業的鳥類研究，發現在與田塊覆蓋物有顯著相關性的30種鳥類中，25種鳥類的豐度在有機農業上高于常規農業。Chamberlain 等人(2000)指出雖然有機農田上的鳥類豐度顯著高于常規農田，但是有機農業并不能地對受到冬季食物資源限制的鳥類有顯著的正向作用。Goded（2018）等人對西班牙北部有機農業與常規農業中鳥類群落多樣性的四季研究指出：在冬季，有機農業上鳥類的α多樣性顯著高于常規農業。

三、有機農業對鳥類組成的影響

隨著農田環境與土壤性質的改變，農田鳥類的物種多樣性與組成也隨之變化。由于常規農業的耕地集約化與農業化學品常年不間斷的施用，使棲息地破碎或喪失、原有的土壤質量下降，農田中的供鳥類取食的無脊椎動物與植物豐度下降，并且農業化學品通過食物鏈的累積效應影響鳥類。因此鳥類的物種組成也隨之改變。國外自20世紀90年代開始對有機農業與常規農業對鳥類的影響進行研究，在生態習性方面許多研究表明了有機農田有利于食無脊椎動物鳥類、候鳥及筑巢繁殖行為。例如：Juliana（2010）等人報告了有機農業種食無脊椎動物的鳥類及候鳥多度較常規農業高。Kirk等人（2011）報告了本地草原鳥類、食無脊椎動物鳥、在地面筑巢的鳥及候鳥的豐度在有機農業上顯著增加。Katayama和Naoki（2016）研究表明，食無脊椎動物鳥類的豐富度有機農業上顯著多于常規農業。Rollan（2019）等人對地中海的有機農業中鳥類群落進行研究，發現有機農業對食無脊椎動物鳥類有顯著支持作用，同時有助于減輕氣候變化對鳥類的影響。在遇見率與優勢種方面，Crowder等人（2012）報告了有機農業能夠支持少見種。Ondine等人（2009）分析了鳥類的物種特化指數，發現有機農業的鳥類物種特化農田指示種及種群高于常規農業。

以往關于有機農業與常規農業對鳥類影響的研究，要集中在物種水平上，但在功能性狀和系統發育維度上的多樣性影響研究仍較為欠缺。并且以往這兩個方面在農業范圍的研究主要聚焦于常規農業。例如，Dunn等人（2016）發現，在常規農業上，雀形目鳥類翼長減小，這可能都是為了應對食物減少及氣候變暖對幼鳥生長影響的策略。

四、結語

鳥類為農田提供害蟲防治、傳播種子及美學觀賞等眾多經濟與社會價值，也是維持農田生態系統生物多樣性的關鍵。二十一世紀以來，有機農業或常規農業與鳥類的互相作用機制，是農田生態系統研究的焦點與熱點。歐洲、北美、日本、緬甸、印度、非洲已有很多研究對比了有機農業和常規農業對鳥類的影響，普遍認為有機農業有利于鳥類群落多樣性的提升。因此，有機農業可以作為農田生態系統健康提升的重要路徑加以推廣。