作者哈里森·塔索夫，加州大学圣巴巴拉分校 加利福尼亚州科恩县的果园是美国最有价值的农田之一
学分:加州大学圣巴巴拉分校 随着美国农业的发展，它变得越来越密集，越来越不复杂
这意味着更大的土地，更多的耕地，更少的轮作作物，更少的作物多样性
生态学理论通常认为多样性促进生物系统的稳定性
阿什利·拉森是加州大学圣巴巴拉分校布伦环境科学与管理学院的助理教授，他很好奇这些原则是如何转化为农业景观的，尤其是在农作物害虫方面
拉森和她的同事、不列颠哥伦比亚大学的弗雷德里克·诺瓦克分析了加州科恩县13年来的数据——该县一直名列全国最有价值的农业县之首——发现不太多样化的农田导致农药使用的更大可变性以及更高的农药施用峰值
他们的发现发表在《自然可持续性》杂志上
更大的多样性稳定生态系统的想法出现在20世纪40年代左右，在生态学作为一个领域发展的相对早期
这一理论多年来遭到了一些质疑，最近对调查这种关系的兴趣又有所回升
科恩县为两位研究人员研究这一现象提供了一个绝佳的机会；在这种情况下，作物和景观多样性的变化如何影响作物害虫的数量
“美国
S
已经向大型农业企业转移，”拉森说
“因此，我们现在有了更大的农业联合企业，而不是小家庭农场
“这伴随着田地面积增加和作物多样性减少的趋势
她怀疑这些都与农民利用规模经济有关
虽然克恩保留了大量的农业记录，但没有人跟踪害虫的数量
这意味着研究人员必须使用一种替代品:杀虫剂
直到后来，他们才意识到这一决定在多大程度上扩展了他们发现的含义
拉森说:“一旦你把杀虫剂引入这项研究，那么在这个生态学理论中就不仅仅是多样性和稳定性的问题了。”
“现在，它对环境影响和粮食安全产生了影响
" 拉森和诺瓦克搜索了2005年至2017年的郡记录，重点关注诸如农田大小、耕地数量和多样性等因素
他们所看到的似乎与他们的预测一致
作者写道:“我们发现，增加农田景观和更大的领域通常会增加农药的水平和可变性，而作物多样性具有相反的效果。”
随着字段大小的增加，区域变得比周长更快
这意味着较小的场具有成比例的较大周长
更大的周长可能意味着更多来自附近食肉动物的溢出，比如吃农业害虫的鸟类、蜘蛛和瓢虫
较小的田地也为捕食者和竞争对手创造了更多的外围栖息地，从而控制害虫的数量
由于小块田地的中心更靠近边缘，因此周边土地减少害虫的好处相应地延伸到更远的小块田地
作物和土地覆盖多样的景观也与减少农药的可变性和总体使用相关
邻近的不同作物会滋生各种不同的害虫
虽然这听起来可能很糟糕，但实际上这意味着没有一个物种能够不受阻碍地繁殖
拉森说:“如果农业非常简化，一种害虫的大爆发就很难停止。”
“如果你是单一作物中的害虫，而那是你的寄主作物，你几乎有无限的食物资源
" 拉森和诺瓦克的发现立即提出了增加粮食产量的策略，同时将杀虫剂对人类健康和环境的影响降至最低
这项研究不仅可以帮助农民对田地大小和作物多样性做出更明智的决定，还可以指导旨在减少杀虫剂使用的政策
农业部的农业服务局监督几个与保护相关的项目，这些项目涉及许多不同的问题，包括栖息地保护
拉森建议，根据不同作物类型的细微差别来调整这些努力可能会带来更大的好处
此外，这些志愿项目目前集中在个体农民的努力上
拉森说:“基于我们的结果，我们需要在更大的景观尺度上进行思考。”
很难理清土地使用和杀虫剂使用之间的混淆因素
拉森解释说，例如，农民们在如何种植作物上花了很多心思，有可能在更大的田地或不太多样化的地区种植更有价值的作物
与此同时，农民在这些高价值作物的害虫控制上投入更多，包括化学杀虫剂，这使得很难从这些难以观察的决策中分离出景观特征的影响
作者利用从经济学文献中借用的技术组合来解决这些问题，试图建立对景观特征和杀虫剂使用之间关系的更因果性的理解
加州生产各种各样的高价值作物，从葡萄和浆果到杏仁和柑橘
这与中西部地区及其琥珀色的谷物波形成对比
像玉米和小麦这样的谷类作物可以在虚拟的单一作物中延伸到美国心脏地带的大片区域
更重要的是，这些作物在每英亩的基础上几乎没有价值
所有这些因素都会影响与害虫相关的风险和农药施用的经济性
拉森说:“所以很难说这些结果是否能很好地转化为价值非常低的农田，因为真正搜寻害虫的动机可能要低得多。”
她继续在区域和国家范围内调查土地使用对农业生产的影响
在最近发表在《景观生态学》杂志上的一篇论文中，她评估了不断变化的土地使用和气候如何影响整个美国的杀虫剂使用
S
虽然两者都有望增加未来杀虫剂的使用，但作物组成和农场特征具有很大的影响力
拉森解释说，不幸的是，国家数据并没有像克恩县那样提供同样高分辨率的信息
她计划继续努力缩小细节和规模的差距，以更好地理解土地使用如何影响农业害虫和杀虫剂的使用
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
