Исследование взаимосвязи между упрощением ландшафта и использованием инсектицидов

Новое исследование Калифорнийского университета в Санта-Барбаре (UCSB), основанное на данных сельскохозяйственной переписи Министерства сельского хозяйства США (USDA) за два десятилетия (1987-2007 гг.), показывает, что статистическая величина, наличие и направление взаимосвязи между упрощением ландшафта — преобразованием естественной среды обитания в пахотные земли — и использованием инсектицидов сильно меняются от года к году.

В то время как в 2007 году наблюдалась положительная взаимосвязь (более упрощенные ландшафты получали больше инсектицидов), в предыдущие годы она либо отсутствовала, либо была обратной. Результаты опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Science (PNAS).

Автор работы, аспирант Эшли Э. Ларсен, расширил временные рамки более раннего исследования, опубликованного в PNAS, которое выявило сильную положительную связь между упрощением ландшафта и использованием инсектицидов на данных 2007 года для семи штатов Среднего Запада. Результаты Ларсен также показали положительную связь для 2007 года, но в 2002 и 1997 годах статистически значимой связи не было; в 1992 году связь была отрицательной, а в 1987 — в основном отрицательной или нулевой в зависимости от спецификации модели.

По словам Ларсен, рост сельскохозяйственного производства за последние 40-50 лет сопровождался масштабными изменениями в землепользовании, часто ведущими к крупным монокультурам, разделенным небольшими фрагментами естественных земель. Экологическая теория предполагает, что в таких упрощенных ландшафтах должно быть больше проблем с насекомыми-вредителями из-за отсутствия естественных врагов и увеличения размера и связанности кормовых ресурсов.

«В настоящее время в экологии идет дискуссия о наиболее эффективной политике землепользования для сельскохозяйственного производства, — говорит Ларсен. — Одни считают, что лучше сложные ландшафты с минимальным воздействием на окружающую среду, но тогда нужно задействовать большую площадь. Другие полагают, что следует концентрировать производство на меньшей площади, сохраняя остальные земли. Мои результаты не поддерживают ни одну из этих стратегий («щадящее» или «совместное» землепользование). Они лишь показывают, что мы до конца не понимаем, как каждая из этих политик повлияет на использование инсектицидов».

Ларсен использовала данные USDA на уровне округов за 1987, 1992, 1997, 2002 и 2007 годы, а также данные Национальной службы сельскохозяйственной статистики США за 2007 год для тех же семи штатов Среднего Запада (более 600 округов в Айове, Иллинойсе, Индиане, Мичигане, Миннесоте, Огайо и Висконсине). Анализ включал перекрестное исследование для каждого года отдельно и анализ с фиксированными эффектами для всех лет вместе. Модели с фиксированными эффектами по округам контролировали неучтенные факторы, такие как качество почвы, а по годам — общие для всех округов годовые «шоки», например, засухи.

Модель только с фиксированными эффектами по округам показала сильную отрицательную связь между упрощением ландшафта и использованием инсектицидов. При добавлении фиксированных эффектов по годам эта связь сводилась к нулю. Это указывает на чрезвычайную важность годовых эффектов.

«Было бы очень сложно информировать политику, например, в отношении «щадящего» или «совместного» землепользования, если взаимосвязь между упрощением ландшафта и использованием инсектицидов меняется каждый год, — заключает Ларсен. — Эти разнообразные результаты не позволяют однозначно сказать, какой ландшафт лучше. Моим следующим шагом будет попытка выяснить, что стоит за этой изменчивостью».