农田边界和有机生产对稻田节肢动物天敌和害虫多样性的影响

过去几十年间,为了满足不断增加的粮食需求而发展集约化农业,已成为导致全球生物多样性丧失的重要因素,由此引起的害虫生物控制等重要生态系统服务的下降严重威胁到了农业可持续发展。探究更加绿色、生物多样性友好的生产管理方式已成为农业生态学研究的重要内容。本文通过调查,分析了稻田边界植物群落结构对节肢动物群落分布的影响,探讨了有机农业生产和农田边界带管理对农田生物多样性和害虫生物控制服务的影响,为稻田可持续生产提供科学依据。本研究主要结果如下:1)本研究捕获节肢动物9531头,分属50个科。其中,天敌类群有28个科2653头(包括蜘蛛2253头,分属14个科41个种);害虫类群有18个科3971头,优势科为叶蝉科(Cicadellidae,84.01%)。2)毗邻花带的有机稻田天敌丰富度显著高于常规稻田和有机稻田,有机稻田天敌丰富度显著高于常规稻田,毗邻花带的有机稻田天敌多度也显著高于常规稻田。3)毗邻花带的有机稻田中,稻田边界田埂和与边界不同距离的稻田内部天敌多度和丰富度差异显著,其中天敌丰富度在距离为5m时显著高于20m,天敌多度在5m时显著高于0m。4)稻田内部及其边界田埂的天敌丰富度和多度及害虫多度均与稻田边界田埂地表植被盖度呈显著正相关。5)常规稻田中天敌/害虫多度比最高,可能是由于广谱杀虫剂杀死了大部分害虫;有机稻田中天敌/害虫多度比较低,其中不毗邻花带的有机稻田中最低,可能是由于有机稻田中害虫数量较高。研究表明,在地块内实行有机管理措施,同时在边界上构建野花带,可以有效地维持稻田天敌生物多样性,提高稻田天敌个体数量。但是,有效控制害虫多样性、提升天敌对害虫的控制,还需要更多植物和节肢动物相互关系的认识,通过“正确”植物物种的选择实现害虫生物防治功能提升。

农田边界与生物多样性研究进展

本文综述了农田边界内涵和不同类型农田边界的特点及其生物多样性保护的关系,并依据对生物的保护功能和管理方法,可以把农田边界分成昆虫栖息地、保育边行、作物边界、休耕边界、无植被边界、开花植被边界及无作物野生生物边界。同时根据我国耕地资源和农田特点,提出研究农田边界生态学功能的必要性和进一步研究方向;即:边界生态系统与其生物多样性维持的关系,边界的植被结构与有害生物的关系,边界杂草种群和群落与节肢动物的关系,边界内生物的食物链关系,边界的管理措施。

农田边界生物多样性保护功能的初步研究——以北京东北旺步甲群落多样性研究为例

In 2000,the species and diversity of carabids beetle were investigated by pitfall trap in 14 land-use treatments of Dongbeiwang agroecosystem in Beijing.The treatments included woodlots,field margins,wheat/corn fields and vegetable fields with different cultivation measures.Analysis of variance (ANOVA) showed that the irragation,fertilization and straws have no effect on the diversity of carabid community;the number of species and individual number of carabid community in the woodlots,field margins were higher than these in the fields;the field margins had positive effect on the diversity and richness of carabid community in their adjacent field;moderation disturbance was beneficial for higher individual number of carabid community.It is concluded that field margin are necessary to maintain a diverse predatory carabid community in agroecosystem.

试论农田边界的景观生态功能

试论农田边界的景观生态功能宇振荣胡敦孝王建武（中国农业大学生态环境系，北京１０００９４）ＬａｎｄｓｃａｐｅＥｃｏｌｏｇｉｃａｌＦｕｎｃｔｉｏｎｓｏｆＦｉｅｌｄＢｏｕｎｄａｒｙ．ＹｕＺｈｅｎｒｏｎｇ，ＨｕＤｕｎｘｉａｏ，ＷａｎｇＪｉａｎｗｕ（Ｃｈｉｎ...

豫北低山丘陵区农田边界系统植物多样性的研究

通过野外调查研究了豫北低山丘陵区不同农田边界的植物丰富度、均匀度、生态优势度和多样性指数。结果表明:植物丰富度指数依次为灌草丛>水渠边>稀疏林地>路旁>果园边际>作物边界带,灌草丛物种丰富度显著大于其他边界类型,作物边界带的物种丰富度显著小于其他农田边界类型;植物均匀度指数依次为稀疏林地>灌草丛=水渠边>路旁>作物边界带>果园边际,稀疏林地均匀度指数显著大于其他边界类型,果园边际地的均匀度指数显著小于其他农田边界类型;植物多样性指数和生态优势度指数变化趋势一致,依次为水渠边>稀疏林地>灌草丛>果园边际>路旁>作物边界带,水渠边的生态优势度和多样性指数均显著大于其他边界类型,作物边界带的生态优势度和多样性指数均显著小于其他边界类型。灌草丛、路旁、水渠边、稀疏林地和果园边际地相互间的共有植物种较多,其物种相似系数均在0.7以上,而作物边界带与其他边界类型间的共有植物种较少,物种相似系数也较低,均在0.7以下,其中,作物边界带和灌草丛相似系数最低,为0.47。

农田边界植物多样性与生态服务功能研究进展

农业集约化和城市化导致农业景观重要生境发生巨大变化,农田野生动植物数量下降。农田边界作为农业景观中重要的组成部分,其丰富的物种组成,不仅具有重要的生态功能,也具有重要的景观价值。本研究对农业生态系统农田边界植物多样性进行阐述,论述了影响农田边界植物多样性的影响因素和生态服务功能。综述研究显示,农田边界具有类型多样性、物种多样性、植物功能类型多样性及时空结构多样性特征;其影响因素主要包括农田边界结构、农田边界管理、周边土地利用影响以及景观结构特征的影响4个方面;农田边界生态功能包括生产、环境保护、野生动植物保护和景观美学功能等;最后总结了不同类型农田边界生态植被营建模式与优化途径,对中国农田边界植被管护提出了一些建议。

农田边界生物多样性与边界属性相互关系研究

Biological community including carabids and spiders were investigated in 30 various fields margins and 10 related fields by pitfall trap in Quzhou area of North China Plain.It was concluded that biodiversity index and numbers of biological groups in field margins are higher than those in the related crop fields.There is a given relationship between the attributes of field margins and biodiversity.The control of structure and vegetation in field margins would be the possible way to protect natural enemy such as carabides and spiders.

稻鱼共生系统农田边界的植物和丛枝菌根真菌调查--以首批全球重要农业文化遗产稻鱼共生系统核心保护地浙江青田龙现为例

全球重要农业文化遗产系统(Globally Important Agricultural Heritage Systems,GIAHS)对农业生物多样性的保育作用近年来受到关注。研究已表明,GIAHS-青田稻鱼共生系统保持高的水稻品种多样性和田鱼遗传多样性,但在保育野生植物资源及其相关生物方面的作用仍不清楚。本文研究了GIAHS-青田稻鱼共生系统农田边界栖息的植物及与之共生的丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)群落,通过坡底、坡中和坡顶取样,评估农田边界植物多样性,并通过高通量测序测定农田边界土壤AMF群落的多样性和组成。结果表明,在本研究所调查的范围内,由于总高差不大,坡底、坡中和坡顶3个样地的植物组成、AMF群落组成及土壤理化性质均无显著性差异。青田稻鱼共生系统的农田边界分布有53科109种维管植物,α多样性指数(Shannon-Wiener指数)为0.74~0.84,β多样性指数(Whittaker指数)为0.67~0.77。农田边界植物AMF侵染率为6.67%~44.44%,根际土壤AMF分属9科14属62种,优势科为球囊霉科(Glomeraceae),优势属为球囊霉属(Glomus);农田边界的土壤碳、氮、磷、钾含量较高。相关分析表明,AMF群落多样性与植物多样性呈正相关,与土壤碳、氮、磷、钾含量也呈正相关,其中与土壤速效磷的相关性最显著。这些研究结果表明,GIAHS-青田稻鱼共生系统农田边界保育有较高植物多样性及与之相共生的AMF群落,研究结果有助于加深人们对GIAHS在生物多样性保育方面的理解。

植草带宽度对蜘蛛和步甲群落动态及比邻玉米田害虫发生的影响

农田边界植草带是农田系统各斑块间生物物种迁移和群落演替、物质和能量交换的主要区域,对维持农业生物多样性及提高农田生产力具有重要意义。基于作物-害虫-天敌互作有机整体对植草带宽度的响应,选取不同宽度植草带(2 m、4 m、6 m)及其比邻农田并以对应宽度作物边界作为对照,采用地表陷阱法对蜘蛛和步甲进行取样调查,探究植草带宽度对蜘蛛和步甲种群结构、迁移扩散规律以及对农田害虫控制潜力的影响。结果表明:植草带内蜘蛛和步甲个体数均显著高于对照条带,4 m、6 m植草带的蜘蛛和步甲多度显著高于2 m植草带,且物种丰富度和多度显著高于其对照条带。此外,不同宽度植草带蜘蛛和步甲群落存在较高的异质性,蜘蛛和步甲群落结构差异显著;在4 m和6 m植草带及其比邻玉米田内,蜘蛛和步甲多度在植草带和植草带与比邻玉米田交界处显著高于农田内部,且随距离的增加,蜘蛛物种多度呈显著降低趋势,植草带宽度和距离共同决定蜘蛛和步甲的空间分布;Monte Carlo检验结果表明,植草带宽度、植被Margalef指数对农田中蜘蛛和步甲群落结构的影响均达到显著水平,蜘蛛主要优势科和步甲主要优势种主要分布在6 m植草带比邻玉米田内;4 m、6 m植草带比邻的玉米田中蜘蛛和步甲对玉米害虫的益害比显著高于2 m植草带比邻的玉米田,且4 m、6 m植草带显著增加了玉米籽粒的百粒重及比邻农田的玉米总产量。本研究对植草带涵养捕食性天敌预防害虫发生的最适宽度进行探索,综合考虑植草带耕地占用、天敌涵养和生物控害潜力等因素,确定4 m宽度植草带是具有推广价值的农田边界模式。

基于深度学习的无人机水田图像语义分割方法

为高效获取水田信息提高精准农业应用水平,提出一种基于深度学习的无人机水田图像语义分割方法。首先,采集无人机水田图像并制作一套高分辨率水田数据集,使用双边滤波去除图像噪声;然后,通过调整编码器获取更为细致的田块边界特征信息;最后,改进解码器融合更多浅层特征并采用深度可分离卷积解耦图像深度信息与空间信息,获得改进网络结构的DeepLabv3+模型。试验结果显示,改进模型的像素精度和平均交并比分别为96.04%和85.90%,与原始模型相比提升2.09%和4.66%;与典型的UNet、SegNet和PSPNet语义分割模型相比,各项指标均有不同程度的提高。本文方法能够实现准确、高效的水田分割,为进一步获取水田边界定位信息和构建高精度农田地图提供重要基础。

农业景观中植物篱的建设与管理

农田边界上的植物篱是恢复农业生态系统弹性和提高农业景观质量的重要工具。简述了植物篱的概念及其发展历程,对比分析了国内外植物篱研究与实践的差异,系统地总结了植物篱在农业景观中的模式类型及其在生产、生态、文化和景观特征形成等方面的重要功能,并对其营建和管理经验进行了集成总结,强调植物篱及其网络建设是农业景观建设和土地综合整治的重要内容,具有广阔的应用空间。最后,对我国如何开展植物篱建设进行了初步探讨。

档案的凭证作用

安徽省宿县砖瓦厂和老海寺林场,有过一段没有档案吃“苦头”,有了档案尝“甜头”的经历。砖瓦厂是在原铝厂旧址上新建的厂。由于征用土地凭证遗失,手中无据,有口难言,于一九八○年重新办理了征用土地手续,花费国家资金六万多元,吃了没有档案的“苦头”。老海寺林场与周围两个区六个生产大队的山林、农田纵横交错,自一九七九年以来,有少数觉悟不高的农民,不顾国家利益,侵占国有山林。经多方调解劝阻无效,由侵占零星树木,蔓延到侵占成片山林,致使国有山林蒙受很大损失。最后,在档案馆查到了县人委一九六二年颁发给该场的林权所有证和林场与周围社队签订的山林农田边界协议书等档案材料。

古埃及确定一年为365天

测绘是一门古老的学科,伴随着人类的活动而产生,并不断的丰富起来的。远在公元前四千多年古埃及,在尼罗河泛滥后,农田边界的整理过程中,就产生了较早的测量技术。古埃及人通过天文观测,确定一年为365天,这是古埃及在古王国时期(公元前3000年)通用的历法,他们通过观测北极星,来确定方向,古老的埃及金字塔,每一座都有标准的几何尺寸,说明那时。