Ogrody o powierzchni m² do badania krajobrazu wiejskiego

Frederik Gerits omawia niedawno opublikowany artykuł. Opublikowany w Journal of Applied Ecology artykuł pokazuje, w jaki sposób zmienność lokalnych typów użytkowania gruntów wpływa zarówno na parametry biotyczne (np. obecność i liczebność drapieżnych stawonogów i zapylaczy), jak i abiotyczne (np. zmienność mikroklimatu) w krajobrazie podmiejskim.

Nasza hipoteza zakłada, że te wpływy kompozycji krajobrazu mogą odgrywać rolę w ogólnej odporności krajobrazów, a w szczególności w wydajności upraw w kontekście rolniczym. Jednak to, czy i w jakim stopniu tak jest, pozostaje do dalszego zbadania.

Obraz miejsca pobierania próbek, w którym ogród o powierzchni m² był otoczony ekstensywnie zarządzanymi użytkami zielonymi, fragmentami lasów i żywopłotami (po lewej). Obraz miejsca pobierania próbek, w którym ogród o powierzchni m² był otoczony roślinami uprawnymi i intensywnie użytkowanymi użytkami zielonymi (po prawej). Na obu zdjęciach m²-ogród jest oznaczony żółtą strzałką © Drone-images dostarczone przez ILVO

Przegląd

Aby jednocześnie ocenić wpływ występujących typów użytkowania gruntów na zmienność mikroklimatu, aktywność stawonogów funkcjonalnych i wydajność upraw, autorzy opracowali innowacyjny fitometr. Mówiąc dokładniej, znormalizowane ogrody o powierzchni 1m² ze stałą kombinacją dziesięciu różnych upraw, czujnikami mikroklimatu i pułapkami na stawonogi działają jako narzędzie pomiarowe do badania krajobrazu.

W tym badaniu rozmieściliśmy 41 ogrodów o powierzchni m² w różnych kontekstach krajobrazowych w krajobrazie podmiejskim we Flandrii (Belgia). Rozróżniliśmy wiele typów użytkowania gruntów, o których wiadomo, że są ważne dla funkcjonowania ekosystemów: grunty orne, produktywne użytki zielone, żywopłoty lub fragmenty lasów, pobocza dróg lub siedliska bogate w kwiaty, ogrody mieszkalne i obszary zabudowane.

Powtórzyliśmy nasze pomiary w 2018 i 2019 roku i co dwa tygodnie odwiedzaliśmy ogrody o powierzchni 41 m² w ścisłej współpracy z lokalnymi podmiotami wiejskimi.

Obserwatorium krajobrazu we Flandrii (Belgia) z 41 w pełni znormalizowanymi ogrodami o powierzchni 1 m² rozmieszczonymi wzdłuż gradientu składu krajobrazu. Niebieskie i pomarańczowe symbole przedstawiają czujniki wilgotności i temperatury gleby oraz pułapki do pomiaru aktywności stawonogów © Frederik Gerits

Skład krajobrazu i stawonogi

Stwierdziliśmy, że zarówno drapieżniki, jak i zapylacze były bardziej aktywne na obszarach o wyższym udziale gruntów ornych w środowisku. Z drugiej strony, ogrody mieszkalne i obszary zabudowane w okolicy były negatywnie związane z obiema grupami stawonogów. W przypadku drapieżników, takich jak chrząszcze z rodziny karabidowatych, odkrycie to jest poparte innymi badaniami i częściowo przypisywane wysokiej dostępności ofiar. W przypadku zapylaczy trend ten jest przeciwny do naszych hipotez i innych badań.

Używając fluorescencyjnych żółtych pułapek na patelnie, pułapki mogły wyróżniać się w nieatrakcyjnej matrycy roślin uprawnych (np. kukurydzy) i przyciągać do nich zapylacze. Podczas gdy w siedliskach bogatych w kwiaty zapylacze mogą być odwracane od pułapek.

Ponadto ogólna intensywność użytkowania gruntów rolnych w badanym krajobrazie jest stosunkowo niska, a nasza najbardziej intensywna lokalizacja otoczona jest w 83% użytkowaniem gruntów rolnych i nadal ma 17% obszarów mieszkalnych lub siedlisk półnaturalnych w promieniu 500 metrów. Można sobie wyobrazić, że ogólne gatunki zapylaczy pochodzą z siedlisk nieuprawnych i żerują w regionach uprawnych.

Nie mamy jednak jeszcze danych na poparcie tych hipotez. Pełne badanie taksonomiczne z większą liczbą systemów pułapek (np. siatki na zapylacze) mogłoby dodatkowo zbadać, czy w naszych pułapkach pan- i pitfall łapaliśmy głównie gatunki ogólne czy specjalistyczne.

Wreszcie, lokalna obecność biologicznie cennej roślinności zielnej, takiej jak ekstensywnie zarządzane użytki zielone lub pobocza dróg, sprzyja drapieżnikom, ale nie zapylaczom. Może to mieć związek z mobilnością tych gatunków.

Zdjęcie chrząszcza i bzyga złapanych w ogrodzie o powierzchni m² © Frederik Gerits

Kompozycja krajobrazu i mikroklimat

Zmienność temperatury i wilgotności gleby była niższa na obszarach o większym udziale żywopłotów, drzew i fragmentów lasów w środowisku. Badacze mikroklimatu nazywają to "buforowanym mikroklimatem".

Na obszarach o większym udziale gruntów ornych w środowisku zmienność wilgotności gleby była wyższa, a w mniejszym stopniu także zmienność temperatury. Jest to zgodne z tym, czego oczekuje się w otwartych warunkach uprawnych, gdzie wiatr ma swobodę działania, a promieniowanie może ogrzać glebę pod uprawami. Duża ilość zielonej roślinności w środowisku ma tendencję do zmniejszania prędkości wiatru, tworzenia cienia i zwiększania wilgotności powietrza.

Wysoka zielona roślinność przedstawiona jako czarne powierzchnie w różnych skalach (100 i 200 metrów) otaczające ogród o powierzchni m² © Frederik Gerits

Rozumiemy już, że skład roślinności drzewiastej ma znaczenie. Nie wiemy jednak jeszcze, ile jej potrzeba i w jakiej skali. Na przykład, czy powinniśmy dążyć do 10% roślinności drzewiastej w promieniu 500 metrów? Takie spostrzeżenia mogą otworzyć nowe możliwości w skali krajobrazu dla koalicji między roślinnością drzewiastą a uprawami, w których światło i woda są optymalnie rozprowadzane przy zminimalizowanej konkurencji.

Ponadto dane pokazują, że w skali lokalnej (do 50 metrów) udział cennej niskiej roślinności zielonej, takiej jak ekstensywne użytki zielone, również zwiększa buforowanie wilgoci w glebie. Oprócz korzystnego wpływu na drapieżne stawonogi, jest to kolejny argument przemawiający za tworzeniem lokalnej, trwałej roślinności zielnej obok upraw.

Skład krajobrazu i wydajność upraw

Biorąc pod uwagę buforowany mikroklimat przez roślinność drzewiastą i wyższą/niższą gęstość aktywności w warunkach uprawnych/miejskich, moglibyśmy oczekiwać, że usługi ekosystemowe, takie jak naturalne zwalczanie szkodników, zapylanie i plonowanie roślin, będą dostarczane w ogrodach o powierzchni 1m². Krótko mówiąc: tak się nie stało.

Nie zauważyliśmy, aby uprawy w ogrodach o powierzchni 1m² rosły lepiej w miejscach, w których wilgotność i temperatura gleby były buforowane. Ze względu na wyjątkowo suche i ciepłe lata w 2018 i 2019 roku musieliśmy często podlewać wszystkie ogrody o powierzchni m² w równych ilościach. W ten sposób prawdopodobnie wyrównaliśmy efekt wysuszenia krajobrazu na m²-ogrody, wyrównując wpływ krajobrazu na wzrost roślin.

Nie stwierdziliśmy również zmniejszonej roślinożerności liści w ogrodach o powierzchni 1 m², w których aktywność wrogów naturalnych była wyższa. Być może naturalni wrogowie, których zaobserwowaliśmy w naszych pułapkach, nie żywili się gatunkami owadów, które powodowały uszkodzenia liści badanych upraw.

Przebieg całego sezonu wegetacyjnego w ogrodzie o powierzchni jednego m². Zdjęcia wykonane przez wolontariusza Stijna Morsa. Ten rysunek jest również przedstawiony w innym naszym artykule opisującym metodologię © Frederik Gerits

Jednak kiedy połączyliśmy dane z 2018 i 2019 roku w jednym modelu, zaobserwowaliśmy marginalnie pozytywny wpływ półnaturalnego siedliska w promieniu 500 metrów na wydajność upraw wielogatunkowych w ogrodach o powierzchni m². Jak wyjaśniono powyżej, żaden z badanych mechanizmów abiotycznych lub biotycznych nie pomógł wyjaśnić tego wzorca. Pozostawia to pytania bez odpowiedzi i otwiera możliwości do zbadania w dalszych badaniach.

Przeczytaj pełny artykuł "Rozdzielenie powiązanych ze sobą ścieżek abiotycznych i biotycznych łączących skład krajobrazu i produkcję roślinną" w Journal of Applied Ecology.

Udostępnij to:

• Twitter
• Facebook
• LinkedIn

Lubię to:

Like Loading...

Powiązane