科學家警告人類發展的農業正讓植物多樣性永久喪失
農業被認為是對生態系統的主要干擾–退化的或正式使用的農業用地的恢復可能需要很長的時間。然而,如果沒有任何積極的恢復干預措施,這種恢復可能需要極其漫長的時間,而且往往這種恢復是不完整的。
正如德國生物多樣性綜合研究中心(iDiv)、萊比錫大學(UL)、哈勒-維滕貝格馬丁路德大學(MLU)和亥姆霍茲環境研究中心(UFZ)領導的一個研究小組所顯示的。他們的研究發表在《生態學雜誌》上,揭示了前農業用地不同規模的恢復過程,指出了可以幫助生物多樣性恢復的具體恢復干預措施。
明尼蘇達州(美國)錫達克里克的草原–左上方是最古老的田地之一,右下方是殘存的草原。
土地利用,如將自然棲息地轉變為農業區,是全世界生物多樣性喪失的最重要的驅動因素。然而,人們可能會認為,只要有足夠的時間,消除主要的人為乾擾就能使生物多樣性得到恢復。生態恢復是指導和加快受干擾生態系統恢復的科學和實踐。根據最近通過的《聯合國生物多樣性公約》(CBD)全球生物多樣性框架的目標2,到2030年,至少30%的退化陸地、內陸水域、沿海和海洋生態系統應得到有效恢復。
為了進一步了解前農業用地的這種恢復過程,研究人員測量了明尼蘇達州(美國)17個溫帶草原的生物多樣性和物種組成的恢復情況。這些草原曾被耕種並用於農業,但在1927年至2015年間,不同的田地被遺棄,以便可以跟踪植被的自然演替和恢復。研究人員將這些被遺棄的場地與從未被耕種過的場地進行了比較,後者作為一個參考,說明自然系統可能是什麼樣子。
“我們想知道的是,如果讓它們恢復,受干擾的草原能以多快的速度和多徹底的方式恢復其生物多樣性。”來自iDiv、MLU和UL的第一作者Emma Ladouceur說,她也是UFZ的客座研究員,了解這一恢復過程可以讓我們深入了解我們如何利用恢復來協助和加快它。
80年後,物種豐富度仍然滯後
研究人員發現,即使在80年後,廢棄的田地與從未耕種過的地方相比也沒有自行恢復。舊田地中不同物種的數量平均是從未耕種過的地點的65%。此外,生活在現場的植物物種類型隨著時間的推移而恢復,但不是完全恢復。當田地剛恢復時,它們被舊田地所特有的物種所侵占,如許多雜草和耐乾擾的物種。一段時間後,許多從未被干擾過的地點所特有的物種定居下來,並隨著時間而增加。然而,在整個研究中,有63個本地物種是從未耕種過的地點所特有的,而恢復中的舊田地有更多的引進草和雜草。
在他們的研究中,研究人員專注於舊田地的恢復,沒有任何積極的恢復努力來促進這一過程。在這些信息的幫助下,可以設計恢復行動以幫助這些系統更好地恢復。
“通過仔細觀察不同規模的物種組成的恢復情況,我們可以更好地了解哪些物種可以成為恢復治療的目標,以及我們如何能夠幫助這些系統更好地恢復,”共同作者、MLU的教授以及iDiv和UFZ的生理多樣性負責人Stan Harpole解釋說。”Emma Ladouceur補充說:”具體的恢復措施可以包括播種或種植我們知道不屬於恢復中的田地成分的物種,同時結合管理外來物種以減少與本地物種的競爭。”
對政策的知情建議
“通過我們的研究,我們表明,在很長的時間範圍內使用有價值的稀有數據,並觀察重要的空間依賴模式,可以導致與政策直接相關的實際結果。例如,我們的結果可以用來為理解恢復成果和目標提供重要的背景,作為國際論壇的一部分,如最近的聯合國生物多樣性大會(COP15),”高級作者、MLU教授和iDiv的生物多樣性綜合部負責人Jonathan Chase說。