MUSUH ALAMI-PREDATOR: September 2012

Rabu, 26 September 2012

Kepelbagaian diversiti tumbuhan penting dalam penyeliaan servis ekosistem

Kaedah kejuruteraan ekologi untuk meningkatkan kepelbagaian flora bermatlamat untuk memulihkan dan meningkatkan perkhidmatan ekosistem dalam sistem tanaman padi. Ini dilakukan melalui meningkatkan kepelbagaian tumbuhan kerana mereka adalah sumber asas untuk artropod. Mereka menyediakan makanan dan perlindungan kepada musuh semulajadi yang melaksanakan pelbagai fungsi ekologi untuk menyediakan perkhidmatan ekosistem, terutama pemangsa dan parasitization. Apabila sawah padi di China dikelilingi dengan tanaman bijan, biodiversiti dan kepadatan parasitoid meningkat. Di Vietnam apabila ban sawah telah dihuni dengan pelbagai tumbuhan berbunga, parasitization telur bena perang meningkat dan populasi pemangsa telur, Cyrtorhinus, bertambah. Di China, Thailand dan Vietnam, teknik kejuruteraan ekologi menekankan peningkatan dalam biodiversiti tanaman bunga sebagai amalan yang petani boleh amalkan.

Penyelidik (ISBELL et al 2011) di NATURE baru-baru ini membuat kesimpulan bahawa kepelbagaian tumbuhan yang tinggi diperlukan untuk mengekalkan perkhidmatan ekosistem dalam ekosistem padang rumput, di mana 84% daripada spesies tumbuhan menyumbang ke arah sekurang-kurangnya satu perkhidmatan ekosistem. Penulisan ini juga dipetik oleh Dasar Alam Sekitar Suruhanjaya Sains Eropah.

Rajah 1: Kejuruteraan ekologi mempunyai dua komponen utama: Meningkatkan biodiversiti dan mengurangkan kemusnahan biodiversiti. Objektif utama adalah kepada perkhidmatan ekosistem maksimum.

Sawah padi di mana bean telah disembur dengan racun mempunyai biodiversiti labah-labah jauh lebih rendah. Satu lagi kajian yang diterbitkan dalam SCIENCE oleh Maestre et al (2012) juga menunjukkan bahawa kepelbagaian tumbuhan yang tinggi meningkatkan keupayaan ekosistem untuk mengekalkan fungsi berganda. Mereka mendapati bahawa kepelbagaian fungsi ekosistem positif dan signifikan yang berkaitan dengan kekayaan spesis tumbuhan.

Rajah 2: Landskap sawah padi yang biasa di Asia dengan kepelbagaian tumbuhan yang tinggi dan perkhidmatan ekosistem tetapi dimusnahkan oleh semburan racun serangga profilaktik.

Kebanyakan ekosistem padi di Malaysia, Indonesia Thailand, Vietnam dan Filipina dikelilingi oleh kepelbagaian bunga yang kaya, seperti pokok buah-buahan, rumput, pokok renek dan tumbuhan berbunga disamping kepelbagaian tumbuh-tumbuhan saka dan tahunan yang menyediakan makanan dan perlindungan kepada banyak spesis pemangsa dan parasitoid. Namun begitu, biodiversiti ini sering tidak dihargai, walaupun wujud kekayaan spesis pemangsa, parasitoid dan pendebunga yang terus untuk menyediakan perkhidmatan yang penting untuk mengekalkan pertanian. Kebanyakan sawah padi biasanya disembur dengan racun perosak yang memusnahkan biodiversiti, fungsi dan perkhidmatan ekologi yang berkaitan.

Ia adalah penting bagi kita untuk melaksanakan usaha-usaha tambahan untuk melindungi biodiversiti flora dan fauna dalam ekosistem padi kepada perkhidmatan ekosistem selamat dan meningkatkan pengurusan perosak dengan alam semulajadi. Memperkayakan habitat bukan padi dengan kepelbagaian tumbuh-tumbuhan adalah asas untuk memulihkan perkhidmatan pengawalseliaan perosak. Aplikasi profilaktik bahan kimia daripada racun adalah tidak bijak kerana mereka mengatasi dan menghalang semua cubaan untuk mengembalikan biodiversiti. Di samping itu juga, penggunaan racun hanya akan meningkatkan kos dan mencemarkan persekitaran, air dan tanah.

Jumat, 21 September 2012

Kejuruteraan ekologikal - cabaran besar berada di hadapan

Perkhidmatan ekosistem

Rajah 1: Servis ekosistem di sawah padi

Perkhidmatan ekosistem, ecosystem services (ES) didefinisikan sebagai "manfaat yang didapati daripada ekosistem" (MA 2005) dan mereka termasuk perkhidmatan yang berkaitan dengan peruntukan, pengawalseliaan, menyokong, dan fungsi budaya (Rajah 1). Pertama kali dicadangkan oleh Daily (1997), konsep ES telah mendapat sokongan yang besar dan "kejuruteraan ekologi" telah muncul sebagai paradigma baharu untuk pengurusan perosak pertanian (Gurr et al 2004). Perkhidmatan peruntukan termasuk pengeluaran makanan, air tawar, bahan api, kayu, dan serat. Perkhidmatan sokongan pada dasarnya menyediakan penyelenggaraan asas sumber termasuk kitaran nutrien, pembentukan tanah, dan pengeluaran primer. Perkhidmatan budaya menyediakan manusia dengan nilai-nilai estetik dan rohani, pendidikan, dan rekreasi, dan mengawalselia perkhidmatan termasuk pembersihan air dan iklim dan pengawalan banjir. Mengawalselia perkhidmatan yang berkaitan langsung kepada pertanian lestari adalah pendebungaan, rintangan pencerobohan perosak, kawalan biologi semulajadi, dan pengawalan perosak dan penyakit. Biodiversiti adalah asas ES menyumbang kepada pengeluaran makanan melalui tanaman dan biodiversiti genetik (Rajah 2).

Rajah 2: Biodiversiti, fungsi ekosistem dan perkhidmatan ekosistem

Disamping itu, biodiversiti melalui fungsi-fungsi ekologi menyumbang untuk mengawalselia perkhidmatan, seperti pendebungaan, rintangan pencerobohan, kawalan biologi semulajadi dan pengawalan penyakit dan perosak. Sebagai contoh, kehilangan kekayaan spesis lebah dan syrphid dikaitkan secara langsung dengan kehilangan perkhidmatan pendebungaan (Beismeijer et al 2006). Dalam pengurusan perosak, dua fungsi ekologi penting adalah pemangsa dan parasitization dan mereka dikaitkan dengan biodiversiti pemangsa dan parasitoid. Konsep ES telah digunapakai sebagai rangka kerja untuk pengurusan sumber asli di dalam penyelidikan integratif kerana ia boleh mengintegrasikan ekologi, sosial dan dimensi ekonomi dan juga boleh dimasukkan ke dalam bidang pengeluaran makanan serta objektif pemuliharaan.

Kejuruteraan ekologi - Pembangunan, Aplikasi dan Cabaran

Di dalam jurnal Ecological Engineering Jilid 45 (2012) bertajuk “Ecological Engineering – Its Development, Applications and Challenges” editorial oleh Clive Jones menggariskan tiga cabaran besar untuk masa depan kejuruteraan ekologi, ecological engineering (EE) - cabaran etika, hubungan dan intelektual. Ketiga-tiga cabaran perlu dipenuhi dan disepadukan ke dalam amalan untuk mencapai matlamat bercita-cita tinggi untuk mencapai kelestarian. Kejuruteraan ekologi bertujuan untuk "mengintegrasikan masyarakat manusia dengan alam semulajadi untuk faedah kedua-duanya". Maka wujud keperluan bagi menyuarakan etika dan terjemahannya ke dalam amalan untuk mengelakkan kekeliruan, salah tafsir dan penyalahgunaan. Panduan etika bagi kejuruteraan ekologi perlu dibangunkan.

Cabaran utama adalah untuk menangani soalan "perlukah hubungan antara kejuruteraan ekologi dan masyarakat?" Untuk berhadapan dengan cabaran alam sekitar, kejuruteraan ekologi perlu dibangunkan dengan kaedah yang pantas dan dapat diterima pakai secara meluas secepat mungkin. Sokongan dan hubungan dengan segmen lain peting bagi menjayakan kejuruteraan ekologi.

1. Sains dan teknologi - Kita tidak boleh mencipta dan melaksanakan rekabentuk EE tanpa sains sosial dan sains sosial boleh mengabaikan sains semulajadi. Sebagai contoh di Viet Nam, pelbagai pihak berkepentingan di dalam aktiviti yang melibatkan pertanian, perkhidmatan pengembangan, pakar komunikasi dan pegawai-pegawai kerajaan tempatan menjalankan penyelidikan dan membangunkan pelbagai kempen media dan siri TV.

2. Projek EE melibatkan rundingan pelbagai pihak berkepentingan dan pengurusan. Penggunaan proses penyertaan pelbagai pihak berkepentingan (Escalada dan Heong 2012) yang digunakan dalam perancangan dan pengurusan projek adalah satu pendekatan yang baik.

3. Pengetahuan domain tertentu dan teknologi adalah penting. EE bagi pengurusan perosak tidak boleh dibangunkan tanpa ahli entomologi yang memahami ekologi perosak dan sosiologi yang memahami cara petani membuat keputusan, komunikasi dan penggunaan.

4. Pemuliharaan dan pemulihan adalah komponen penting. Perniagaan, terutamanya industri racun perosak, akan menghadapi cabaran dalam membangunkan amalan mampan yang akan mengurangkan penggunaan racun serangga. Namun, penyertaan aktif mereka adalah perlu untuk membawa perubahan. Perubahan perlu dimulakan dengan mematuhi kod etika FAO. Di Thailand apabila Thai Agro-Business Association (TABA) telah dijemput untuk membantu dalam kempen "menghentikan penggunaan cypernmethrin dan abamectin", mereka menyumbang secara aktif untuk mengembalikan biodiversiti dan mencegah wabak perosak. Interaksi sedemikian, adalah menggalakkan dan diperlukan untuk EE diterimapakai secara meluas bagi mengelakkan kesengsaraan berterusan kepada petani. Satu lagi bidang penting ialah dasar. Dasar yang kukuh diperlukan untuk menggalakkan kelestarian dan untuk memulihara perkhidmatan ekosistem. Viet Nam pada hari ini berjaya membangun dan melaksanakan peraturan ketat pemasaran racun perosak untuk mengurangkan penyalahgunaannya.

EE pada ketika ini merupakan cabaran intelektual yang besar. Ia memerlukan pemikiran trans-disiplin dan gabungan intelek yang mengintegrasikan teori ekologi, biologi pemuliharaan, agronomi, sains perlindungan tumbuhan, ekonomi, sains komunikasi dan pelbagai ilmu sains lain. Adalah lebih mudah untuk kembali ke zon selesa. Sebagai alternatif, kita boleh menerima ketidakselesaan dan membina sebuah sekolah pemikiran baharu yang lebih luas dengan gabungan pelbagai idea. Persoalan utama ialah apa yang akan menjadi asas sekolah baharu ini?

Rajah 3: Ekologi kejuruteraan (EE) adalah untuk memulihkan dan memelihara biodiversiti, fungsi ekologi dan perkhidmatan ekosistem.

Kesihatan ekosistem adalah titik akhir yang diingini kejuruteraan ekologi (Costanza 2012). Ekosistem padi sihat dan bebas daripada "sindrom kesusahan" jika ia adalah stabil dan mampan. Wabak bena perang merupakan sindrom kesusahan yang boleh dielakkan. Ekosistem adalah "sihat", jika ia adalah aktif (dengan aktiviti biologi yang berterusan) dan mengekalkan organisasi (struktur jaringan makanan) dan autonomi dari masa ke masa dan daya tahan kepada tekanan (seperti pencerobohan perosak). Ketiga-tiga kategori umum prestasi dinilai dengan parameter berikut:

1. Vigor - produktiviti utama. Hasil dan produktiviti yang tinggi dan stabil. Tiada wabak perosak.

2. Organization - bilangan dan kepelbagaian interaksi antara komponen. Kekayaan diversiti spesis dan rantaian makanan yang panjang. Semburan racun serangga cenderung untuk mengganggu hubungan mangsa-pemangsa dan harus dielakkan sejauh mungkin.

3. Resilience - keupayaan untuk mengekalkan struktur dan corak tingkah laku dalam kehadiran tekanan, misalnya keupayaan pokok padi untuk menahan pencerobohan bena perang dan keupayaan untuk pulih dari kerosakan daun dan batang oleh serangan perosak.

Kejuruteraan ekologi ditakrifkan sebagai rekabentuk ekosistem mampan yang mengintegrasikan masyarakat manusia dengan alam semulajadi untuk manfaat kedua-duanya (Mitsch 2012). Ia telah dibangunkan sejak 30 tahun lepas dan sangat pesat dalam tempoh 10 tahun lepas. Untuk pengurusan perosak, buku pertama diterbitkan pada tahun 2004 (Gurr et al, 2004) dan diikuti dengan baru-baru ini oleh Gurr et al 2012 dengan dua bab berkenaan padi. Dalam pengurusan perosak padi idea EE mula diperkenalkan pada tahun 2008 dalam Rice Planthopper Conference di IRRI (Gurr 2009).