フィールドマージンにおける生物多様性と農業生態学

この学際的な研究では、農業生態学的機能（自然保護、農業、環境）と、生物多様性を高めるために元の土地に設置された新たに作成された、刈られた、塗りつけられていないフィールドマージンストリップの意味を調査しています。保護の懸念から、種の多様性が播種されたかどうかにかかわらず、種の多様性が時間の経過とともに収束したため、種の豊富なフィールドマージンストリップの発達は、設置されたタイプのマージンストリップによって強く影響を受けませんでした。無意味な縁と播種縁の間の収束は、種の組成の観点からも発生しました。挿し木を除去せずに刈ることは、種の豊富さを大幅に減少させ、播種と縁の間の種の組成の草が茂った縁のストリップと遅れた類似性をもたらしました。長期的な種の豊富さは、妨害イベントの直後に有意な一時的な影響にもかかわらず、光レジームによっても乱れによって大きな影響を受けることはありませんでした。それどころか、機能群の重要性の観点からの植生の組成は、妨害後に変化しました。官能グループ内の自発種のシェアは、播種と未知の植生の間のより高い類似性をもたらしました。さらに、侵略のリスクは、木のレーンの陰影のない側面にある乱れた未解像のコミュニティで最も高かった。昆虫の数と多様性に対する植物の多様性のプラスの効果が見つかりました。しかし、昆虫の数に対する植物の多様性の影響は、光レジームによって媒介されました。植物コミュニティ間の高い光の可用性の違いは、低光の有効性と比較してより顕著でした。一部の昆虫の家族の豊富さは、植生の組成に依存していました。さらに、光の可用性は、昆虫の多様性と家族の空間分布に大きな影響を与えました。農業上の懸念から、種の混合物と挿し木を除去する刈り取り領域を播種してマージンストリップを設置することは、忍び寄る根と根茎によって隣接する作物への種子のリスクを減らすための良い慣行です。種子の分散は、特に近くの地球縁のストリップと風水層の種子が、主に4 mのフィールドマージンから4 m以内の限られた距離に分散された1年後の1年後にのみ問題がありました。年間の牧草の収量は、刈り取り管理の影響を受けませんでした。SOWN/UNSOWN COMMUNITIESのDM収量は、時間の経過とともに収束しました。集中的に管理された受精草地の牧草と比較して、野外マージンの牧草は、低い粗タンパク質含有量、消化率が低く、粗繊維の含有量が少ないため、低い摂食値を明らかにしました。Unsown Communityは、市販の草の品種を飼育するために播種されたコミュニティよりも高い飼料品質を持っていました。消化率と粗タンパク質含有量は、植物のコミュニティや場所に関係なく、時間とともに減少しました。6月中旬のカットは9月中旬の削減よりも生産的でしたが、消化率と粗タンパク質含有量は低かった。馬の干し草として、または農地の堆肥の成分としての畑の縁からの牧草の使用は、良い選択肢です。害虫昆虫の分布と、フィールドマージンストリップに沿ったその拮抗薬ファミリーの間に強い関係が見つかりました。これは、生物学的平衡の状態を示しています。環境への懸念から、フィールドマージンストリップは、高レベルのミネラル窒素を搭載した収穫地域に対する境界植生と水路を緩衝します。マージンストリップは、冬季の縁の土壌のミネラル窒素含有量とミネラル窒素損失を減少させました。ミネラル窒素の損失は、フィールドマージンタイプの影響を受けませんでしたが、野外作物からの距離の影響を受けました。ミネラル土壌NおよびN損失の最適な減少に到達するには、最小限の幅5 mが必要です。

This multidisciplinary study investigates agro-ecological functions (nature conservation, agriculture, environment) and implications of newly created, mown sown and unsown field margin strips installed on ex-arable land to increase biodiversity. From conservational concern, the development of species rich field margin strips was not strongly affected by the installed type of margin strip since species diversity converged over time, whether strips were sown or not. Convergence between unsown and sown margin strips occurred also in terms of species composition: unsown and sown strips became similar over time. Mowing without removal of cuttings significantly reduced species richness, yielded more grassy margin strips and delayed similarity in species composition between sown and unsown margin strips. Species richness on the longer term was not significantly affected by light regime nor by disturbance despite significant temporary effects shortly after the disturbance event. On the contrary vegetation composition in terms of importance of functional groups changed after disturbance: the share of spontaneous species within functional groups increased resulting in higher similarity between the sown and unsown vegetation. Furthermore risk of invasion was highest in the disturbed unsown community on the unshaded side of a tree lane. A positive effect of botanical diversity on insect number and diversity was found. However the effects of botanical diversity on insect number was mediated by light regime. At high light availability differences between plant communities were more pronounced compared to low light availablilty. The abundance of some insect families was dependent on the vegetation composition. Furthermore light availability significantly influenced insect diversity as well as the spatial distribution of families. From agricultural concern, installing margin strips by sowing a species mixture and a mowing regime with removal of cuttings are good practices to diminish the risk of species ingrowth into adjacent crops by creeping roots and rhizomes. Seed dispersal was only problematic one year after the installation of the field margin strips particularly nearby the unsown margin strip and wind-borne seeds were dispersed over limited distances, mainly within 4 m of field margins. Annual herbage yield was not affected by mowing management. DM yield of sown/unsown communities converged over time. Compared to herbage from an intensively managed fertilized grassland, field margin herbage revealed a low feeding value, owing to a low crude protein content, a low digestibility and a high crude fibre content. The unsown community had a higher forage quality than communities sown to bred commercially available grass varieties. Both digestibility and crude protein content decreased over time irrespective of plant community or location. Mid June cuts were more productive than mid September cuts but digestibility and crude protein content was lower. The use of herbage from field margins as hay for horses or as a component in farmland compost are good alternatives. A strong relation was found between the distribution of pest insects and their antagonist families along field margin strips indicating a status of biological equilibrium. From environmental concern, field margin strips buffered boundary vegetation and watercourses against cropped areas loaded with high levels of mineral nitrogen. Margin strips reduced the mineral nitrogen content of the soil in the margin and mineral nitrogen loss during wintermonths. Mineral nitrogen loss was not affected by field margin type but by distance from the field crop. A minimal width of 5 m is necessary to reach an optimal reduction in mineral soil N and N losses.