農(nóng)田系統(tǒng)中物種間相互作用的生態(tài)學(xué)效應(yīng)——以傳統(tǒng)稻-魚系統(tǒng)為研究范例.pdf

1、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的集約化以及農(nóng)業(yè)生物多樣性簡單化帶來的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)不穩(wěn)定性越來越受到關(guān)注，增加農(nóng)業(yè)生物的遺傳多樣性和物種多樣性，減少農(nóng)用化學(xué)品投入成為農(nóng)業(yè)生態(tài)研究的熱點。中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的自然條件和生產(chǎn)力水平參差不齊，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式和耕作制度多樣。原生態(tài)農(nóng)業(yè)、傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)和現(xiàn)代集約化農(nóng)業(yè)并存，且相互交融滲透，形成了豐富多樣的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，如品種多樣性混合種植模式、多個物種共存種植模式等，研究這些模式的效應(yīng)與機理對促進農(nóng)業(yè)生物多樣性的利用和保護有著重要意義。為此，

2、本研究以具有1200年歷史的全球重要農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)傳統(tǒng)稻魚系統(tǒng)為例，通過野外試驗和觀察，研究稻魚共生系統(tǒng)中物種的相互作用效應(yīng)和機理，取得以下主要研究結(jié)果： 1 稻魚相互作用的生產(chǎn)力效應(yīng)從稻生產(chǎn)的角度看，栽種水稻同時養(yǎng)殖田魚的處理小區(qū)(以下簡稱“稻魚小區(qū)”)的水稻有效分蘗數(shù)比普通只種水稻不養(yǎng)田魚的處理小區(qū)(以下簡稱“種稻小區(qū)”)的高，前種處理產(chǎn)量顯著高于種稻處理的產(chǎn)量，稻魚小區(qū)比種稻小區(qū)水稻產(chǎn)量增加了12.48％。 從魚生產(chǎn)

3、的角度，稻魚小區(qū)魚的生長率明顯高于不種水稻只養(yǎng)同品種田魚的處理小區(qū)(以下簡稱“養(yǎng)魚小區(qū)”)和稻田養(yǎng)魚人工除去水稻花粉的處理小區(qū)(以下簡稱“稻魚無花粉小區(qū)”)，稻魚小區(qū)中魚的產(chǎn)量顯著高于養(yǎng)魚小區(qū)和稻魚無花粉小區(qū)，與稻魚小區(qū)相比，養(yǎng)魚小區(qū)和稻魚無花粉小區(qū)的魚產(chǎn)量分別減少了13.79％和36.28％。 2 稻魚相互作用的蟲、草害控制效應(yīng)種稻小區(qū)的稻飛虱蟲口數(shù)顯著高于稻魚小區(qū)。與種稻小區(qū)相比，稻魚小區(qū)的蟲口密度降低了48.84％。

4、 試驗調(diào)查發(fā)現(xiàn)，稻田出現(xiàn)的雜草種類主要有稗草、野荸薺、槐葉萍、千金子、鴨舌草等種類，各處理之間雜草物種的組成無差異，但雜草密度差異顯著，種稻小區(qū)雜草密度顯著高于稻魚小區(qū)。水稻收獲后，種稻小區(qū)的雜草總生物量為56.01g/m<'2>，而稻魚小區(qū)雜草總生物量僅為6.14g/m<'2>，與種稻小區(qū)相比，稻魚小區(qū)雜草生物量減少了89.05％。 3 稻魚相互作用的微環(huán)境效應(yīng)在水稻生長期間的高溫季節(jié)時期，對水體溫度進行田間測定結(jié)果表明，種

5、稻小區(qū)、稻魚小區(qū)在觀測期的早晨、正午及傍晚三個時段的水溫均低于養(yǎng)魚小區(qū)。與養(yǎng)魚小區(qū)相比較，種稻小區(qū)在早、午、晚間段水溫分別平均下降了0.43℃、2.60℃和0.78℃。水面光強也顯著降低，與養(yǎng)魚小區(qū)相比，稻魚小區(qū)行間近水面光強明顯降低，平均減少了1820-2800μmol.m<'-2>.s<'-1>。稻魚小區(qū)的溶解氧比種稻小區(qū)增加1.3.25％，也比養(yǎng)魚小區(qū)的溶解氧含量顯著增加。 4 稻魚系統(tǒng)中現(xiàn)代品種和傳統(tǒng)品種的表現(xiàn)從農(nóng)藝性狀