农业活动对生物多样性的影响

农业生产活动如土地的农业利用、耕作、作物间套种植方式、放牧、农药化肥的使用以及农业动植物遗传改良（包括外来种引入）等是农业生产力提高的重要途径,同时也是影响生物多样性的重要因素之一。土地的不合理开发利用易导致生境破碎、生物多样性下降;大规模的机械耕作导致土壤动植物区系的变化,甚至某些物种的消失;农药（除草剂、杀虫剂等）的高度使用使非靶标动植物受到伤害;品种改良、外来种的引入以及远缘外源遗传物质的利用（如远缘杂交和ＤＮＡ导入分子育种）在丰富了遗传多样性的同时导致农作物类型和品种的简单化、一些古老的地方种和农家种等传统资源丢失等;而一些合理的农业措施（间套作、实行有机农场等）将有利于生物多样性的保持。农业活动注重的是农业生产力的提高而往往忽视其对农业系统中野生动植物（包括有害和无害）的影响以及野生动植物在维持系统稳定和平衡的作用。本文论述农业活动对生物多样性的影响以及生物多样性保护对提高农业生产力的作用,启示人们采取合理的农业活动方式,合理管理有害生物,减少农业活动对生物多样性的负面影响。     

农业景观生物多样性与害虫生态控制

现代农业的一个重要特征就是人类对农田生态系统的干扰强度及频率不断增加,严重影响农业景观的结构及其生物多样性.农业景观结构的变化及其生物多样性的丧失,必然引起生态系统服务功能的弱化,不利于实施以保护自然天敌为主的害虫生态控制.农业的集约化经营导致自然生境破碎化,减少了农业景观的复杂性,使得作物和非作物变成一种相对离散化的生境类型和镶嵌的景观格局;破碎化的生境不仅会减少某些物种的丰度,还会影响物种之间的相互关系及生物群落的多样性和稳定性.非作物生境类型如林地、灌木篱墙、田块边缘区、休耕地和草地等,是一种比较稳定的异质化环境.非作物生境较少受到干扰,可以为寄生性和捕食性节肢动物提供适宜的越冬或避难场所以及替代猎物、花粉和花蜜等资源,因此,非作物生境有利于自然天敌的栖息和繁衍,也有利于它们迁入邻近的作物生境中对害虫起到调节和控制作用.景观的格局-过程-尺度影响农田生物群落物种丰富度、多度、多样性以及害虫与天敌之间的相互作用.从区域农业景观系统的角度出发,运用景观生态学的理论和方法来研究作物、害虫、天敌等组分在不同斑块之间的转移过程和变化规律,揭示害虫在较大尺度和具有异质性的空间范围内的灾变机理,可为利用农业景观生物多样性来保护农田自然天敌,实施害虫的区域性生态控制提供新的研究思路和手段.     

不同农业景观结构对麦蚜种群动态的影响

研究表明农业景观结构的复杂性与害虫种群发生强度关系密切,然而在不同农业景观结构下研究麦蚜的发生、种群及寄生蜂的变化还不多。设计了不同的麦田景观结构,调查研究了不同麦田景观结构对麦蚜种群的影响。在简单与复杂两种农业景观结构下,分析了不同种类麦蚜的入田时间、入田量、种群增长率、种群密度及寄生性天敌的多样性与寄生率。结果表明:景观结构对不同种类麦蚜影响不同,但复杂农业景观下麦蚜迁飞入田时间都要晚于简单农业景观(连片种植)下的入田时间,复杂农业景观下有翅蚜的迁入量显著低于简单景观下有翅蚜的迁入量,并且复杂农业景观下麦蚜种群增长速率高于简单农业景观下的增长速率。不同种类麦蚜对景观结构的不同反应可能与形态学与生活史特征有关,两种不同农业景观结构下寄生性天敌的多样性与寄生率无显著差异。复杂景观结构下的麦蚜有翅蚜低的迁入量、高的增长速率可能与生境高度破碎化有关,其中与温室大棚塑料白色反光有的很大的影响。生境破碎化影响了麦蚜对寄主植物寻找以及天敌对猎物的寻找效应。     

1980—2015年中山市基塘景观时空变化及驱动因素

进行基塘土地利用景观变化及驱动力研究, 可为保护这种特殊农业生态系统提供研究支持。以中山市作为研究区, 运用1980—2015年5期中山市土地利用矢量图和统计年鉴数据, 探明基塘景观时空变化及其驱动因素。结果表明: ①中山市基塘外部面积上经历了一个倒“U”型的发展, 即先增长后衰减。②城乡工矿、居民用地和基塘用地重心发生变化并存在一定互斥; ③城镇化的建设为中山市基塘大幅缩减的第一主因, 另外产业结构的调整升级、饮食结构变化、政策导向也影响了基塘的发展。④基塘系统内部的基面作物种植结构、基面与鱼塘比例也发生了变化; ⑤其相对经济效益及生态效益发生削弱, 中山市基塘未来发展方向也应更多与现实发展和社会需要相结合。作为中国特殊的传统农业生态系统模式, 基塘系统保护势在必行。     

政策与农耕:石咀头村40年景观变迁

在现代化导向的农业政策驱动下,中国传统乡村景观格局正在发生着深刻的变化.本研究采用地理学与人类学相结合的地理空间方法,通过参与式地理信息系统(PGIS)工具对晋西北一个典型农耕村庄40年来农耕景观变迁进行制图、调查与评价,寻找相应时期农业政策对农耕景观变迁的影响,分析农业政策的利与弊.结果表明:中国传统多样化种植正逐渐被工业化单一种植的农耕景观格局所代替,这些农耕变迁背后的驱动力在于一系列农业政策是以中国农耕体系的工业现代化为指针的,这些政策的目标是要引领传统农耕体系向"现代化"农业快速转变,但其结果却导致了传统农耕体系的衰落.所研究村庄的传统农耕体系在40年间迅速消失,而正是这一体系维持了当地千百年的食品安全与土地健康.本文建议,未来农业政策的制定者应在短期的农业经济收益与长期的农业可持续性之间寻求一种更合理的平衡,这也是全球变化背景下农业生态可持续发展的原则所要求的.     

黄土高原沟壑区农业抗逆减灾技术研究

以黄土高原沟壑区的长武塬为研究对象,根据黄土高原沟壑区干旱频繁发生的特点,在发展传统农业抗旱技术的基础上,调整土地利用结构,应用抗旱品种及与之相配套农业耕作技术和轮作种植技术,发展窑窖集水,滴灌、渗灌、微灌等抗旱节水灌溉技术,建立现代抗旱减灾农业技术体系。为发展减灾农业提供科学依据。     

新疆北部棉区作物景观多样性对棉铃虫种群的影响

如何从景观尺度上实现对害虫的科学管理已经成为昆虫生态学的研究热点.利用频振式杀虫灯诱集技术,从2007-2009年在新疆北部棉区16-17个农场近240km2作物范围内,监测和评估棉田周边作物景观对棉铃虫种群的影响.结果表明:农业景观多样化显著地影响棉铃虫种群数量,复杂作物系统中(棉花比例＜50％作物面积)棉铃虫成虫数量明显大于简单作物系统(棉花比例≥50％作物面积;棉铃虫种群数量与景观多样性指数(Simpson's Reciprocal Index)呈正相关;同时棉铃虫成虫与加工番茄、玉米和小麦的比例成正相关,但与棉花比例呈负相关.研究结果为转基因棉花抗性管理提供科学依据,同时农田景观多样性指标可作为修正棉区棉铃虫预测模型的重要指标.     

我国农业生态学当前需要研究的几个问题

我国农业生态学当前需要研究的几个问题孙鸿良（中国农业科学院作物育种栽培研究所,北京１０００８１）１农业生物品质生态的研究如山地不同垂直带的生态环境对果树、作物、畜禽、药材等产品品质的影响;不同干燥度气候条件对小麦品质的影响;施用有机肥对果树品味的影响;以及食物农产品的非污染品质等;这皆是当前“三高”农业中“优质”目标的主要内容,有的还需通过分子生态学的手段来测试。２农田生物种群（或群落）合理结构的研究如农田多生物种群共生互惠或“相居而安”的合理配置机理的研究（如稻鱼共生、“混林农业”、玉米与平菇互惠等）;农田多作物种群根系“他感作用”的相克关系的研究与应用;区域性“立体农业”主要模式及其效益的研究;优化农田生物结构提高土地承载力的生态学机理研究等。３农田生态系统功能的研究如高产高效农田生态系统功能优化特征与指标定量化研究;不同耕作条件下土壤有机质动态的研究;灾害性农田生态系统生物信息捕获及早期警报的研究;养分循环的调节与提高再利用效率的研究等。４农业生物多样性评估度量方法及生物多样性保护技术的研究５生态位理论与方法在农业生态系统中应用的研究如研究优良农业生物品种的生态位宽度与重迭问题;主要作物单项因子生态位     

东北国营农场管理局试验马尔采夫耕作法

东北国营农场管理局指定专人研究和试验苏联农业革新者马尔采夫的耕作法。东北国营农场管理局组织的研究人员已经在黑龙江省通北悬红星机械农场选出315公顷土地,准备试验马尔采夫耕作法。他们已经用改装过的五铧犂试耕了一次,结果很好。此外,国营寳泉岭机械农场和九三机械农场也都准备做这种新耕作法的试验。马尔采夫耕作法的内容是:每隔四、五年用不带犂壁的犂深耕一次,而不必每年都翻耕。每年只要收割后进行一次耙地,就可以使肥料和水分积聚在土壤内。由于黑龙江省秋粮作物收割期和土地冰冻期距离很短,当地国营农场大片秋翻地的工作质量常常受到影响。马尔采夫耕作法的优点之一,恰好能解决这个问题。(人民日报)     

人类活动是导致生物均质化的主要因素

随着全球化和现代化的持续发展,生物均质化（不同地区的生物群落在物种组成、基因库和功能上趋向于相似或简单化）在全球范围内广泛发生,给保护生物多样性和种质资源库带来严峻的挑战。人类活动是当前全球生物均质化最为重要和直接的推动因素。农业耕作活动直接导致了农田生态系统的普遍生物均质化：垦荒可直接导致生物多样性大幅减少,大面积单一化的作物类型、品种和耕作管理模式,农药化肥的大量使用,机械化、集约化和转基因作物的推广所带来生物均质化问题都直接威胁粮食生产和安全。遗憾的是我们对农田生物均质化的现状、发生规律和趋势都一无所知,相关研究任务紧迫,尤其是当前我国农业耕作模式正经历着巨大的变革。城市所带来的普遍相似的高强度人工干扰、交通运输和建设、规划、破坏自然生境等各种人类活动必然驱动全球生物大规模的均质化。人类活动直接导致的少数成功种恶性扩散并迅速取代大量失败种从而导致生物均质化的现象普遍。生物入侵和灭绝、本地种以及新的杂交种的恶性扩散都直接导致生物均质化。一般而言,在大尺度空间范围内外来种容易导致生物均质化,而在较小的空间范围内外来种容易导致生物异质化。生物均质化的隐患严重威胁着我国的环境和经济社会安定发展,然而相关研究在我国尚未起步,当前我国生物均质化研究的具体迫切任务主要有：1）建立有效的均质化评估方法体系;2）研究我国各种主要生态系统类型以及主要生物类群的均质化现状、规律和趋势;3）掌握我国农业生态系统生物均质化的现状、规律和趋势;4）建立和完善均质化长期监测研究的相关数据库资源。     

农作物景观生态研究:概念框架与研究方向

针对当前农业系统中农作物景观变化迅速、人地关系趋于复杂、粮食安全保障需求迫切，提出景观生态学和农业科学交叉产生的农作物景观生态研究这一新兴研究方向。通过构建农作物景观生态研究的概念框架，辨明农业生产中复杂的景观等级结构，为农业可持续发展提供理论依据。综述从农业景观到农作物景观的研究变化，指出农作物景观具有高动态性、尺度性和格局复杂特征。针对由种植者、消费者、耕地及其周边自然环境组成的农业景观，需要遵循相应的生态和农业经济发展规律，研究农作物种植格局变化、农作物的社会-生态效应和农作物种植可持续性的景观生态途径。重点开展以下四个研究方面的内容，农作物景观时空动态及其形成机理、农作物种植的多功能评价与权衡、景观农艺管理措施及情景模拟、可持续的农作物景观生态评价。从而构建"格局-过程-服务-管理-可持续性"的农作物景观生态研究范式，为农业可持续发展提供综合的空间分析与管理途径，为实现农业农村现代化与城乡人类福祉提升提供科学支撑。     

景观农业研究的兴起及其实际意义

1　引　言近些年来 ,景观生态学与农学的结合出现了景观生态学在实际应用上的一个新分支景观农业 (ландшафтноеземледелие,ｌａｎｄｓｃａｐｅａｇｒｉ ｃｕｌｔｕｒｅ)。景观农业的出现不是偶然的 ,它是农业经历了数千年的探索 ,寻找其高产、高效、持续稳定所找到的解决方法之一 ,是人类一直谋求农业生产与环境协调发展所走的一条必由之路 ,也是景观生态学迅速发展 ,在实际应用中解决农业生产问题一次成功的尝试。按现在通常的的农业生产模式 ,提高农业生产的途径总是离不开改良品种、增施肥料、改善耕作措施、使用农…     

欢迎订阅2015年《中国农业科学》中、英文版

《中国农业科学》中、英文版是由农业部主管、中国农业科学院与中国农学会共同主办的综合性学术期刊。主要刊登农牧业基础科学和应用基础科学研究论文、综述、简报等。设有作物遗传育种·种质资源·分子遗传学;耕作栽培·生理生化·农业信息技术;植物保护;土壤肥料·节水灌溉·农业生态环境;园艺;贮藏·保鲜·加工;畜牧·兽医·资源昆虫等栏目。《中国农业科学》中文版为北京大学图书馆1992-2011年连续6次遴选的核心期刊,位居《中文核心期刊要目总览》"农业综合类核心期刊表"的首位。1999-     

保护性耕作对农田碳、氮效应的影响研究进展

作物产量的高低主要取决于土壤肥力,如何保持并提高土壤肥力是确保我国粮食安全和农业可持续发展的重要任务,也是众多学者关注的焦点。土壤有机碳和氮素是评价土壤质量的重要指标,其动态平衡直接影响土壤肥力和作物产量。随着全球气候变化及环境污染问题的愈加突出,农田土壤固碳及提高氮效率成为各界科学家研究的热点。目前,保护性耕作已成为发展可持续农业的重要技术之一,对土壤固碳及氮素的利用具有很大的影响。深入了解保护性耕作对土壤有机碳固持与氮素利用效率提高的影响机制,对于正确评价土壤肥力有着重要意义。但由于气候、土壤及种植制度等条件不一致,关于保护性耕作对农田碳、氮效应结论不一。阐述了国际上保护性耕作对农田系统土壤有机碳含量变化及其分解排放(如CO₂和CH₄)、氮素变化及其矿化损失(如NH₃挥发、N₂O排放与氮淋失)和碳氮素相互关系(如C/N层化率)影响的研究进展,并分析了其影响因素和相关机理。尽管国内保护性耕作的研究已进行30 多年,但在土壤有机碳与氮素方面与国外相比依然有较大的差距。保护性耕作对土壤固碳与氮素利用的影响机制,碳素和氮素在土壤-植株-大气系统中的转移变化,及结合农事管理等综合评价其生态效应的研究很少。在此基础上,提出未来我国保护性耕作在土壤有机碳固定和氮素利用方面的重点研究方向:(1)在定位试验基础上进一步探讨保护性耕作对土壤有机碳及氮素利用的影响机制;(2)深入研究土壤有机碳和氮素的相互关系及其对土壤肥力的影响;(3)结合环境保护与土壤可持续管理对保护性耕作农田土壤固碳及氮素高效利用的系统评价研究;(4)加强保护性耕作对农田碳、氮效应的宏观研究,合理评价保护性耕措施下对农田碳、氮综合效应。     

近50a土地利用变化对干旱区典型流域景观格局的影响——以新疆玛纳斯河流域为例

土地利用变化与景观格局间的相互作用机制是全球环境变化的研究焦点。大规模土地开发导致的土地利用变化及其对景观格局影响的定量评估对区域土地资源可持续利用具有重要意义。评价长时间尺度土地利用变化对干旱区典型流域景观格局的影响,以期为经济发展与生态环境保护政策的制定提供有益信息。选择的研究区新疆玛纳斯河流域是中国西北干旱区水土开发的典型代表区域。以1962年地形图,1976、1989、1999和2008年遥感影像为基础数据源,利用数学模型和景观格局指数重建土地利用和景观格局变化过程,并探讨了土地利用变化对流域景观格局的影响。结果表明:(1)近50a玛纳斯河流域土地利用变化剧烈,耕地和建设用地"涨势"显著,未利用地和林地"落势"较明显,草地和水域先"涨"后"落",土地利用变化整体处于不平衡态,单向转换频繁。(2)研究区景观破碎度和多样性增加,优势度减小,各景观类型间差异缩小,异质性程度和景观结构复杂性加大。(3)土地利用变化改变了流域景观格局,导致景观结构趋于多样化、均匀化和破碎化。最后,提出通过发展大规模集约化农业降低土地利用变化引起景观格局负面生态效应的观点。     

西双版纳社会经济发展与生物多样性变化研究

根据西双版纳近 5 0年来土地利用类型结构的变化、自然生物多样性的变化和轮歇农业的变化的调查与分析研究 ,探讨了西双版纳土地政策、社会经济发展与生物多样性变化的相互关系。通过分析提出 :( 1 )土地利用阶段类型的变化是社会经济发展与生物多样性变化的桥梁和体现形式。近 5 0年是西双版纳历史上生物多样性变化速度最快、规模最大的时期 ,土地政策、经济体制、农户经济发展需求推动了经济作物面积的扩大而天然森林面积减少和片断化 ,是生物多样性变化的主要原因 ;( 2 )轮歇农业作为西双版纳各山地民族的主要传统农业生态系统 ,虽然通过“二山一地”政策得到政府的法律保护 ,但是 ,传统轮歇农业面积不断缩小 ,其休闲方式、轮歇周期、物种结构发生了极大转变 ,甚至传统轮歇农业转变为混农林业 ,相似的轮歇农业趋向田野类型多样化和农户间差异化 ,导致天然森林恢复困难以及在轮歇农业生态系统中的农业生物多样性流失 ;( 3)农业生态系统是栽培作物及其品种多样性并作为系统的重要组成部分得以生存和保存的重要基础。农业生态系统田野类型的多样化和农户之间的差异性不断扩大 ,出现了一些高效的类型和成功的农民专家 ,他们将为未来粮食和经济作物安...     

阿根廷种植转基因作物15年的经济影响

自1996年引入第一例抗除草剂大豆以后,阿根廷成为全球率先采用转基因作物的几个主要国家之一。2010年,全国转基因作物种植面积达到2290万公顷。新技术的采用过程稳定、迅速且品种多样化。目前,阿根廷所有的大豆、86%的玉米和99%的棉花都采用了转基因品种。本研究发现,1996~2010年间,农业生物技术使阿根廷获得的总收益达到726.45亿美元,创造了182万个工作机会。优先采用新技术为阿根廷带来的优势效益非常显著。收益是通过SIGMA数学模型进行评估的,该评估工具由阿根廷国家农业技术机构和全球乡村发展捐赠平台的支持。"此报告呼吁立即行动。"该委员会委员、威斯康星大学麦迪逊学院教授Molly, Jahn说,"全世界都要求增加粮食、饲料和生物能源作物。食品价格已涨至历史高位,极端天气事件在全球范围内频发,将导致粮食安全状况恶化。庆幸我们正在采取具体而明确的、科学的措施应对这一切。"委员会向政策制定者提出几点意见:一、将粮食安全和可持续农业纳入全球和国家政策;二、在减少温室气体排放和其他对农业的负面环境影响的同时,持续性地增加农业产出;三、锁定最易受气候变化和粮食危机影响的人群和部门;四、重新建立更适宜的食品获取和消费模式,确保满足人们的最基本营养需求,培养健康而可持续的进食习惯;五、减少粮食体系内的损失和浪费,尤其是基础设施、耕种技术、加工过程、运输以及贮藏习惯等;六、建立广泛、共享、综合的信息系统。     

多功能农业景观:内涵、进展与研究范式

多功能农业景观是景观尺度下农业多功能性的空间表征，具有生物多样性保护、田园风光留存和地域文化传承等多种重要的非经济功能。构建多功能农业景观是促进区域农业可持续发展与人类福祉提升的重要途径，同时也是多学科交叉的综合性研究。在已有景观生态学研究范式的基础上，探讨了多功能农业景观的内涵和国内外相关研究进展，并提出了"格局-功能-需求-管理"的多功能农业景观研究范式。与此同时，绘制了新研究范式的概念框架，通过划分四大研究模块具体分析了如何基于新研究范式开展多功能农业景观的构建、评价和管理等工作。本研究为实现区域农业景观的可持续发展和阐明多功能农业景观的内在运行机制奠定理论基础提供支持，为乡村生态景观营造关键问题的解决与多功能农业景观的实际构建提供帮助。     

太湖流域土地利用与景观格局演变研究

基于遥感、GIS技术和景观生态学方法,以太湖流域为研究区域,在1985年、1995年和2000年的土地利用图基础上,分析了土地利用与景观格局演变.结果表明,15年间,太湖流域农田呈减少趋势,建设用地、林地、草地、水体呈增加趋势,其中农田的减少占土地利用总减少量的89.64%,建设用地的增加占土地利用总增加量的79.21%;由于人类活动的干预,太湖流域景观结构与景观异质性发生了较大变化.从景观尺度上看,斑块密度、多样性指数和均匀度指数呈降低趋势,边界密度、优势度指数、景观形状指数呈增加趋势;从斑块尺度上看,各景观组分的异质性指数及其变化过程有较大的差异,体现了景观生态系统的复杂性.人口增长、经济、政策等因素是太湖流域近15年景观格局动态变化的主要驱动力.太湖流域土地利用变化产生了景观碎化、边缘效应、生境退化等景观生态效应.可通过调整景观尺度上的土地利用方式,使太湖流域生态建设及水土资源实现可持续发展.     

城市扩张对北京市城乡结合部自然和农业景观的影响——以昌平区三镇为例

城乡结合部自然和农业生态系统是确保城市生态安全的重要基础。研究快速城市化背景下城乡结合部自然和农业景观的时空演变规律和驱动因素,能够为相关规划的编制和保护政策的制定提供科学支撑。以北京市三个典型的城乡结合部乡镇为例,通过对1999、2004和2010年三期SPOT遥感影像的解译,获取三镇三个时期土地利用/覆盖(Land Use/Land Cover,LULC)数据。在此基础上,借助Arc GIS空间叠加功能和土地利用转移矩阵,分析1999—2010年三镇LULC的时空变化特征;并通过空间自相性和景观连通性分析,研究近十年来三镇建设用地的空间聚集特征以及自然和农业景观空间连通性的变化,分析城市扩张对三镇自然和农业景观格局和稳定性的影响。最后,采用定量和定性相结合的方法,分析三镇自然和农业景观变化的驱动力。结果表明,1999—2010年三镇经历了剧烈的LUCC过程,建设用地、林地和草地面积大幅增加,伴随的是农业用地和水域面积的急剧减少。各种土地利用类型之间都存在着相互转移,特别是农业用地向建设用地、林地和草地,以及林地向建设用地转移明显。新增建设用地大多通过侵占原有建设用地周边的农业用地和林地,而实现"成片蔓延式"扩张;并造成了三镇自然和农业景观连通性的急剧下降,危及到该区域生态系统结构的完整性和功能的持续性。社会经济发展、土地利用规划、公共政策等共同决定着三镇LUCC的结构、规模和空间分布,是三镇自然和农业景观格局演变的主要驱动力。