生物多样性与生态系统功能的关系研究进展

在国内外研究生物多样性与生态系统功能的关系基础上 ,系统分析了物种多样性与生产力之间相互作用关系及其影响因子 ,探讨了生物多样性与稳定性的关系。     

涉县旱作梯田系统农业物种及遗传多样性保护与利用

农业生物多样性的研究和保护是全球重要农业文化遗产保护的核心要素。以王金庄为核心的涉县旱作梯田系统2014年被认定为中国重要农业文化遗产,研究其农业生物多样性,可为涉县旱作梯田系统的保护与利用提供依据,为农业文化遗产地农业生物多样性农家就地保护提供参考。本文通过对传统农家品种普查收集与入户访谈、田间调查与种植鉴定,系统研究了涉县旱作梯田系统的农业物种和传统农家品种以及由此形成的保护与利用经验与技术。研究发现涉县旱作梯田系统种植或管理的农业物种26科57属77种,其中粮食作物15种、蔬菜作物31种、油料作物5种、干鲜果14种、药用植物以及纤维烟草等12种。共有包括171个传统农家品种,其中粮食作物62个、蔬菜作物57个、干鲜果品33个、油料作物7个、药用植物和纤维烟草12个。这些农业物种及传统农家品种,通过混合种植、轮作倒茬、间作套种、优中选优等一系列保护与利用技术被活态传承和保护。但随着城镇化和现代农业的快速推进,涉县旱作梯田系统农业生物多样性保护与利用正面临着主体缺失、技术失传、传统农家品种名称混乱、种质退化以及单一化种植造成的品种多样性丧失、单一追求产量造成适应性强的品种资源丧失、农民生计方式多样化造成梯田农业的弱化、传统农家品种生产比较效益低和重要性认识不足等问题,针对这些问题提出了建立动态保护与适应性管理机制、发展特色产业、激发农民内生动力、组织开展资源普查并建立社区种子库与农民自留种相结合的传统农家品种就地活态保护机制等对策与建议。     

农业土地共享和土地分离及其潜在的生物多样性效应

农业在生物多样性维持方面扮演重要角色,农业既是生物多样性的传递者,同时集约化农业也是导致生物多样性降低的主要原因。"土地共享"和"土地分离"是重要的协调粮食产量和生物多样性保护的土地利用策略,前者关注的是农田环境的改善,后者指通过土地利用集约化,提高作物单产,释放出更多土地用于自然保护。目前,对于哪一种土地利用方式更有利于生物多样性保护仍是有争议的。本研究综述了上述两种土地利用策略的优缺点及其对生物多样性的影响,并分析归纳了应用和选择土地利用方式时应考虑的因素,如:对集约化敏感的物种;景观背景、景观尺度和景观结构;社会经济因素等。在此基础上,展望了该理论对我国未来农业发展的启示,包括:因地制宜规划农业景观格局,如考虑区域的产量潜力和特有物种;发展可持续集约化农业和加强"溢出效应"的管理,提高生态系统自我恢复能力;在不同景观尺度上建立土地共享-分离混合模式,在集约化农业地区适度恢复农用林业。     

关于南方稻田生物多样性问题的分析

南方稻田连作模式单一,盲目使用农药,稻田周边湿地淤积、废弃和填埋,致使面源污染消纳系统衰退,破坏了稻田生物多样性的发展空间。而生物多样性的破坏,已成为诱发稻田生物灾害的因素之一。目前,保护稻田周边湿地,构建稻田污染消纳系统;利用田埂荒地,构建生物群落;丰富连作模式,避免生物物种单一,对重建南方稻田的生物多样性具有十分重要的意义。     

农业规划环评中生物多样性影响评价研究

介绍了农业规划环评中生物多样性影响评价的背景、基本内涵和主要内容,概述了生物多样性评价的基本程序和工作内容。针对农业规划环评中生物多样性影响评价几乎是空白的现状,从农区和农业角度,提出农区遗传多样性、农区物种及生境多样性、农区生态系统多样性、农区景观多样性、农业产业结构多样性5个评价尺度,逐一分析了各尺度生物多样性影响评价的主要内容和特点。特别指出在环评实际工作中,应把遗传多样性影响评价的内容与物种多样性、生态多样性影响评价融合在一起描述;对农业产业结构多样性,强调评估当地生物多样性变化可能带来的经济价值变化。最后,提出加强农区生物多样性影响评价的有关建议。     

生物多样性与生态农业

根据数十年在云南所做的试验以及目前国际研究动态，阐述了生物多样性与生态农业之间的关系，生物多样性与农业生态系统的诸多功能如生产力、稳定性及病虫害发生等有密切的关系，故生物多样性对生态农业及农业可持续发展具有极其重要的意义。     

黄土丘陵沟壑区小流域基流特点及其影响因子分析

在对青海湖高寒湿地进行群落调查的基础上,研究了在群落梯度上高寒湿地的生物多样性与生产力的关系,并探讨了在同一区域内环境的整体性对高寒湿地的生物多样性与生产力关系的影响。运用SPSS软件进行曲线拟合,研究了青海湖内陆高寒湿地物种多样性和地上生物量的关系。研究结果表明,(1)无论是在群落尺度上还是在区域尺度上物种多样性指数与地上生物量呈显著的负相关。(2)在研究区内区域因素对物种多样性和生产力的影响较弱,但如果保持区域环境的整体性则可以有效地提高物种多样性和生产力的相关程度。     

中国的农业生物多样性保护及持续利用

中国农区内分布有丰富的野生珍稀濒危物种、生境和遗传基因资源,是农业生物多样性保护的重点。中国农业栽培、繁殖及野生生物物种种类繁多,其物种和生境类型都具特有性,由于农业土地的过度开发和不合理利用,以及农业生态环境污染、过量采集等因素,造成我国农业生物多样性品种和分布面积缩小或消失。我国从５０ 年代开始保护生态系统的工作,特别是在改革开放以来,我国政府在就地保护、迁地保护、保护规划、法制建设、机构建设、宣传培训等方面,采取了一系列的保护措施,农业生物多样性保护和持续利用取得了显著成效。     

农业生态学研究的主要应用方向进展

阐述了进入 2 1世纪以来农业生态学的应用研究进展 ,包括农业生物多样性利用 ,农业生产中化学生态学的应用 ,传统和新型营养资源的开发应用 ,农业生态系统和农田生态系统模式构建 ,节水、覆盖和免耕技术生态效应研究 ,生态农业、有机农业等替代农业的研究等。并提出未来农业生态学的研究重点。     

全球重要农业文化遗产地的农业生物多样性 特征及其保护与利用

2002年联合国粮食及农业组织提出了"全球重要农业文化遗产(GIAHS)"的概念和动态保护理念,旨在建立全球重要农业文化遗产及其有关的景观、生物多样性、知识和文化保护体系,并在世界范围内得到认可与保护,使之成为可持续管理的基础。自此以后,特别是在全球环境基金的支持下,GIAHS的概念和保护理念已经得到越来越多的国家和国际组织的认可,并在项目实施过程中,通过项目试点地的积极探索,不仅使遗产地农业生物多样性和文化多样性得到有效保护,而且促进了遗产地经济社会的可持续发展。本文根据中国已被列入GIAHS的11个项目点及其保护工作,从遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性、景观多样性以及文化多样性5个方面分析了农业文化遗产地农业生物多样性的特征,阐述了农业文化遗产地农业生物多样性利用的生态学思想以及原则,最后从建立监测和评估体系、强化农业生物多样性保护与可持续管理的研究、建立农业生物多样性保护的激励机制、建立农业文化遗产地自我维持和持续发展机制等4个方面,提出了农业文化遗产地农业生物多样性保护与利用的若干建议。     

Perspective on crop modelling in the management of intercropping systems

The risk to food security is particularly dire in rural sub-Saharan Africa, where a third of the world’s undernourished people reside. Intercropping has the potential to improve rural livelihoods through better resource utilization and improved resilience to current and future challenges. This paper reviewed the concepts in intercropping and outlined how resources are captured and utilized within the system. Crop simulation models (CSMs) as decision support tools for intercrop/multicrop systems and future directions for modelling multicrop systems are the focus of the review. Through increased crop biodiversity, intercropping improves resilience, food security and nutrition. This is achieved through improved resource capture and utilization due to differences in spatial and temporal distribution of component crops. For farmers to maximize on these advantages, they need to have a thorough knowledge of species combination, arrangements and proportions. A major drawback to intercrop systems is that most of the existing agronomic recommendations are tailored on monoculture practices. This is also evident in the structure of most CSMs that cannot account for heterogeneous crop stands. In conclusion, there is a need to enhance agricultural research on intercrop systems, combining conventional and modern research approaches. Moreover, CSMs should be multidimensional in order to simulate system diversity accurately.     

稻-鱼系统的发展与未来思考

耕地和淡水是保证全球食物可持续供应所必不可少的资源,如何有效利用有限的水土资源、在保障食物供给的同时降低农业生产过程对资源环境的负面影响,是当今世界农业面临的重大挑战。稻-鱼系统(本文的"鱼"是水产生物的统称)是通过有效利用水土资源同时产出稻谷和水产品的重要农业方式,对保障区域食物供给和保护当地资源和环境有重要作用。近几十年来全球稻鱼-系统迅速发展,至目前全球六大洲的稻作区共28个国家都有了稻-鱼系统的分布;在中国稻-鱼系统也正由原来传统、规模小、养殖单一的模式逐渐发展为规模化、专业化、机械化和养殖多样化的模式。大量研究表明,稻-鱼系统可实现水稻产量稳定和获得水产品,稻-鱼系统同时具有化肥农药减量和农业面源污染降低等效应;稻-鱼系统也有助于解决水产单一养殖而产生的面源污染。虽然全球1.63亿hm2稻田面积90%以上具有发展稻-鱼系统的潜力,但目前稻-鱼系统的比例仍很低,我国稻-鱼系统面积也仅占稻田面积的4.48%。因此,保障稳产高效可持续的稻-鱼系统发展,需要对不同稻作区发展稻-鱼系统的生态经济可行性和适应性进行评估,同时必须建立新的技术体系(田间设施、种养结合技术、农业机械等),并适当扩大规模和创建品牌以增加农民收益。     

Functional aspects of soil animal diversity in agricultural grasslands

There has been recent interest in the characterization of soil biodiversity and its function in agricultural grasslands. Much of the interest has come from the need to develop grassland management strategies directed at manipulating the soil biota to encourage a greater reliance on ecosystem self-regulation. This review summarises information on selected groups of soil animals in grasslands, the factors influencing their abundance, diversity and community structure and their relationships to the functioning and stability of grassland ecosystems. Observations on the impacts of agricultural managements on populations and communities of soil fauna and their interactions confirm that high input, intensively managed systems tend to promote low diversity while lower input systems conserve diversity. It is also evident that high input systems favour bacterial-pathways of decomposition, dominated by labile substrates and opportunistic, bacterial-feeding fauna. In contrast, low-input systems favour fungal-pathways with a more heterogeneous habitat and resource leading to domination by more persistent fungal-feeding fauna. In view of this, we suggest that low input grassland farming systems are optimal for increasing soil biotic diversity and hence self-regulation of ecosystem function. Research is needed to test the hypothesis that soil biodiversity is positively associated with stability, and to elucidate relationships between productivity, community integrity and functioning of soil biotic communities.     

稻鱼共生系统的推广潜力分析——以中国南方10省为例

稻田浅水环境为许多水产动物提供了生境,也为稻鱼共生产业的发展提供了基础。但是,一个区域的稻田是否适合发展稻鱼共生系统,常常受到当地自然和社会条件的影响,了解这些影响对有效推广稻鱼共生系统有重要意义。本文以我国南方10省为研究区域,从自然和社会经济因素两个方面分析了稻鱼共生系统的推广潜力。研究利用气象资料和农业统计数据,基于地理信息系统构建了研究区域内的稻田地理分布数据库,确定了15个影响稻鱼共生系统推广效率的指标,通过指标的层级模型和线性加权评分法对不同稻田的推广优先等级进行评估,并构建了基于稻田总面积、推广率和单产水平下鱼产量估算的简易模型。结果表明,综合自然和社会经济条件,研究区域内的稻田可划分为4个推广优先等级,面积占比分别为：等级1占29.6%（3.59×10⁶ hm²）,等级2占16.9%（2.05×10⁶ hm²）,等级3占24.2%（2.94×10⁶ hm²）和等级4占29.4%（3.57×10⁶ hm²）;其中湖南、四川、江西和浙江4省的稻田50%以上属于等级1和等级2,而在云南和贵州基本上所有的稻田都属于等级3和等级4。等级1和等级2的稻田适合推广集约型稻鱼共生模式,这两个等级的稻田每个生长季可产出最高鱼产量分别为3.77×10⁶ t和2.15×10⁶ t;而等级3的稻田适合进行粗放型和集约型模式相结合的推广方式,粗放型和集约型模式最高鱼产量分别为0.62×10⁶ t和3.09×10⁶ t。本研究主要结果为合理制定稻鱼共生系统推广策略提供借鉴,也可为国内外稻田水产养殖产业发展规划的制定提供参考。     

传统稻鱼系统生产力提升对稻田水体环境的影响

如何在提升传统农业系统生产力的同时又不破坏其内涵、还对环境不产生负面影响,是一个受到研究者持续性关注的挑战性课题。本研究以具有1 200年历史的全球重要农业文化遗产稻鱼系统为例,研究稻鱼系统鱼的放养密度对生产力和环境的影响,探讨能够显著提升稻鱼系统生产力且又不破坏其传统性(产品优质、环境友好)的途径。研究表明,传统稻鱼系统(RF)(田鱼目标产量375 kg.hm 2)与水稻单作系统(RM)水体的化学需氧量(COD)、总氮(TN)、总磷(TP)及铵态氮(NH4+-N)含量均没有显著性差异。随着田鱼养殖密度提高(鱼产量由750 kg.hm 2提高到3 000 kg.hm 2)和饲料投入的相应增加,稻鱼系统的生产力和经济产出大幅度提高(稻鱼系统的净经济收入增加25.2%~101.4%),但稻鱼系统(RF)水体的COD值及TN、TP和NH4+-N含量均呈现增加的趋势,尤其是当鱼目标产量增至3 000 kg.hm 2时,水体TP含量和COD值显著提高,面源污染风险增加。分析还表明,鱼放养目标产量为2 250 kg.hm 2时,稻鱼系统经济效益最佳,此时净经济收入比传统稻鱼系统增加55.9%,并且不会对水体环境质量产生负面影响。     

稻田养鱼与常规稻田耕作模式的综合效益比较研究——以浙江省青田县为例

农业是整个国民经济发展的基础,不可否认现代化大规模农业生产在保障粮食数量安全方面贡献巨大,但在一些适合小规模耕作的山区,经典的传统农业模式比常规农业耕作方式更具优势。本文基于生态价值观,以浙江省青田县稻鱼共生系统和常规稻作系统为例,针对农户和国家两个不同层次主体,综合计算了上述两种农业生产模式的效益。结果表明,就直接经济收入而言,稻鱼共生系统的净收入比常规稻作系统高2184元·hm-2,投入多1453元·hm-2,其投入产出比和投资利润率较低;但若考虑社会-经济-生态综合效益,稻鱼共生系统的生态系统服务价值比常规稻作系统高7447元·hm-2,平均每公顷的综合价值高9631元,同时其投入产出比和投资利润率优于常规稻作系统。基于效益分析,稻鱼共生系统的补偿标准下限为6532元·hm-2,上限为16045元·hm-2,政府可以通过对农户的补贴实现直接经济价值和社会综合效益的双赢。     

Market-based incentives for conserving diversity on farms: the case of rice landraces in Central Tarai,Nepal

Market-based incentives are one means of encouraging farmers to grow landraces that are also of social value, thereby contributing to the conservation of crop genetic diversity on farms – and in principle, the cheapest. This study uses a participatory, market systems approach supplemented by baseline data from an ongoing project to analyze markets for rice landraces and modern varieties in Nepal. Nepal is located in the area of origin and diversity for Asian rice. With the exception of traditional Basmati rice (which is of high aromatic quality), most rice landraces are traded through small-scale informal channels. Traders earn higher profits handling modern varieties than landraces, with the exception of Basmati, which competes with modern varieties. The superior consumption qualities of Basmati are valued in markets, but conserving these landraces may not have great social value. Furthermore, farmers who grow Basmati are clearly better off than those who do not. Findings raise questions about the role of market-based incentives for conserving landraces on farms, the costs entailed in establishing a structure to generate them, and about efficiency vs. equity considerations in the design of conservation programs.     

虾稻共作对稻田土壤线虫群落结构的影响

农业生态系统利用种间互惠将种植业与养殖业相结合,既能提高农作物产量,也能减少化肥农药等对环境的危害。本研究以土壤线虫作为指示生物,研究外来物种克氏原螯虾与水稻种养结合模式对稻田土壤生态系统的影响,为虾稻共作模式下稻田生态系统的健康和可持续利用提供依据。通过比较水稻单作和虾稻共作,分别在水稻分蘖期、抽穗期和成熟期采集土壤样品,分析土壤线虫群落结构。结果表明:与水稻单作相比,虾稻共作土壤中食细菌线虫的百分比较高(分蘖期增加了26.52%,抽穗期增加了19.85%,成熟期增加了32.65%),同时机会主义cp1线虫类群所占百分比较高(分蘖期增加了31.13%,抽穗期增加了24.91%,成熟期增加了19.49%),说明虾稻共作生态系统中农田土壤养分循环较快,土壤呈养分富集。但是,虾稻共作农田土壤中捕食杂食性线虫、cp3~5线虫类群百分比较低(P0.05),同时成熟度指数也显著低于水稻单作。因此,在克氏原螯虾的影响下,稻田土壤食物网趋于简化,土壤的生物稳定性有下降趋势,故需要进一步加强虾稻共作对稻田土壤健康长期影响的监测和研究。     

A Suitable Site for in situ (On-farm) Management of Plant Diversity in Traditional Agroecosystems of Western Himalaya in Uttaranchal State: A Case Study

There is a growing realisation world over that the introduction of modern agriculture has to be supplemented with measures to conserve biodiversity in situ if yield gains are to be stabilized. Hence, there is a growing interest from agricultural development specialists and conservation biologists for understanding the socioeconomic factors determining the conservation of biodiversity in situ. The present study was conducted with the objective of understanding the in situ (on-farm) conservation of agrobiodiversity in traditional agroecosystems taking the Urgam valley in north-western Himalaya of India, as a case study. An inventory was made of traditional crops and wild economic species for subsistence, and the structure of forest resource base, traditional knowledge related to resource management and use. Institutional and scientific challenges for in situ (on-farm) management of crop diversity were studied and are discussed in this paper. Complementarity of in situ (on-farm) conservation with ex situ conservation together with crop improvement in such marginal areas are suggested.