农业生物多样性控制作物病虫害的方法与原理

农业生物多样性作为一种重要的作物病虫害防治手段,主要基于自然界生物间相生相克的平衡关系,充分利用了原生态的各种控制因子,将病虫害调控在生产可允许范围,对减肥减药以及提高农业生态系统自我功能具有重要的意义。本文将农业病虫害发生融为一体,从种内遗传多样性、物种多样性、农田景观多样性3个层次,系统阐述了利用农业生物多样性控制作物病虫害的重要意义、主要内容和方法、控害原理、影响因素以及作物品种多样性种植的增产效应,为充分发挥农业生物多样性调控作物病虫害提供参考。     

农业活动及转基因作物对农田生物多样性的影响

农田生物多样性是生态系统生物多样性的重要组成部分,但较少受到关注.近50年来,由于农业活动引起的环境污染、生境破碎和单一化种植等严重威胁着农田生物多样性.为了了解各因素对农田生物多样性的影响程度,优化农田管理措施,以提高农作物产量并降低环境影响,本文综述了种植方式、地膜覆盖、农药和化肥使用等农业活动及转基因作物对我国农田生物多样性的影响.农药和化肥的过度使用对农田生物多样性的影响最大;而转基因作物对农田生物多样性的影响受诸多因素影响,如携带的转基因性状等.需要加强转基因作物生态环境影响评价研究,特别是对农田生物多样性的潜在影响.农业生产活动应当与农田生物多样性保护密切结合,不仅有利于提高农作物产量,同时也可减少对环境的负面影响.     

有机肥施用对土壤环境潜在风险研究进展

施用有机肥是培肥地力、改良土壤的重要方式, 有机肥在提高土壤供肥能力和作物产量、改良作物根际生态环境、改善作物的营养品质及抑制病虫害发生等方面具有重要作用, 但施用有机肥也会带来一定的土壤环境风险。对规模化养殖来源为主的有机肥施用带来的土壤环境的风险进行了综述。未腐熟的有机肥施入农田易出现烧苗、病虫害等问题, 对农田作物环境造成不利的影响; 规模化养殖场畜禽粪便生产的有机肥存在重金属、抗生素和激素残留的现象, 施入农田具有一定的重金属和有机污染物污染的风险; 此外, 有机肥的不合理的施用还存在农田氮磷流失, 可能会对水体造成富营养化的风险。通过分析有机肥对土壤肥力及环境风险的影响, 为农业生产中有机肥的合理施用提供借鉴, 在降低环境风险的同时达到培肥土壤与提高作物产量和品质的目的。     

增塑剂在农业环境中的来源、迁移转化和生物修复研究综述

增塑剂是一类具有三致作用和雌激素效应的有毒有害污染物,也是一种我国农田土壤中普遍存在的持久性有机污染物,严重威胁农业产地环境和食品安全.文章综述了农业环境中增塑剂的来源、迁移转化、生物修复三个领域的研究进展,依次探讨了增塑剂的污染成因、污染途径、修复技术三个方面的环境污染与控制现状,并展望了通过源头控制、过程阻隔、污染...     

利用农业生物多样性持续控制有害生物

农业生物多样性对保障全球粮食安全和农业可持续发展至关重要.人类在多样性的形成上发挥了关键作用,人类结合自然进化创造了遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性.农业生物多样性发挥了很多社会经济和环境功能:保障粮食安全;维持农业生态系统可持续发展;赋予农村经济适变性.但当前人类毁灭农业生物多样性的速度更为惊人.在总结石油农业单一化种植的生态负效应、传统农业提倡“天人合一”的生态正效应的基础上,分析讨论了利用农业生物多样性持续控制有害生物的必要性和可行性,从生态系统多样性、物种多样性和种内遗传多样性3个层次,归纳了构建和恢复农田生物多样性的基本方法.基于病理学、生态学、营养学和生理学等学科领域,从群体异质效应、稀释效应、微生态效应、诱导抗性效应、物理阻隔效应、生理学效应和化感效应等7个方面,归纳了利用农业生物多样性持续控制有害生物的基础原理.寻求低投入、高效益、多样化和可持续的农业生产系统是当今世界许多科学家、决策者和生产者共同关心的问题.农业生物多样性具有重要的生态作用,在现代农业框架下,是合情合理构建持续、稳定、健康、高产的农田生态系统,持续控制有害生物的金钥匙.为此必须加强四方面的课题研究:各种作物之间的相生相克关系及其作用机理;各种有害生物的主要天敌种类、生物学、生态学特性及其适生环境;利用农业生物多样性全面、持续控制有害生物的农业生产模式;与其相配套的农艺措施与农业机械.     

农业生物多样性持续控制有害生物的机理研究进展

农业生物多样性具有重要的生态作用, 对保障全球粮食安全和农业可持续发展至关重要。在现代农业框架下, 是构建持续、稳定、健康、高产的农田生态系统, 持久控制有害生物的金钥匙。应用系统工程的原理和方法调节农田生态系统生物多样性, 进行有害生物的生态控制, 将越来越受到人们的重视。农业生物多样性持续控制有害生物的机理机制涉及多学科交叉理论。该文从植物病理学、农业生态学、植物营养学、植物生理学和植物化感等多学科角度, 对利用农业生物多样性持续控制有害生物的机理进行了总结和分析。     

草甘膦对微生物影响的研究进展

草甘膦是世界上应用最广、生产量最大的农业除草剂.它在节省劳动成本、提高农业生产效率、推动转基因农作物的发展等方面发挥了重要作用.随着草甘膦在环境中的不断积累,在越来越多的生物体内发现其残留.草甘膦对植物和微生物的作用机制相似,以微生物为工具研究抗草甘膦转基因农作物是目前研究热点,但有关草甘膦对微生物的生长繁殖及菌群演变...     

农田生态系统种群结构多样性与系统微环境的关系——对几种多样性农田生态系统的分析评价

农田生物与其环境因素之间关系问题是农业生态系统研究的一个重点问题 ,生物与其所处环境因素之间关系的好坏 ,对生物的生长发育起着重要作用 ,进而影响着农田生态系统的功能发挥。单一生物与其环境因素之间的关系 ,通常是农田生态系统研究的重点。由多种生物组成的生物群落与其环境因素之间的关系 ,由于对农田生态系统的良好发育更起着关键制约作用 ,因而 ,也越来越多地受到研究人员的关注。对农田生态系统生物种群多样性 ,与多种生态环境因子之间关系的研究 ,也由于人们对多样化系统关注程度的提高而显得尤为重要。本文在对已有研究资料系…     

利用生物多样性控制作物害虫的理论与实践

生物多样性是人类可持续发展的重要基础,保护和利用生物多样性是国际社会普遍关注的问题。近年来,通过改善农田生物多样性和强化农田生态系统保益控害的服务功能,实现作物病虫害生态调控已成为国内外研究的热点。本文在总结分析国内外利用生物多样性控制害虫理论研究和实际应用的基础上,综述了该领域的研究进展、实践成果和发展前景。文中介绍了生物多样性的基本概念及其与害虫综合治理的关系,系统概述了利用农田生物多样性控制作物害虫的各种理论假说,包括天敌假说、资源集中假说、联合抗性假说、"推-拉"假说、中度复杂假说、景观缓冲假说等;从提高天敌多样性、作物多样性、非作物多样性和景观多样性等方面综合评述了利用农田生物多样性控制作物害虫的应用实践,重点介绍了我国的一些典型的实际应用案例,旨在充分展示中国昆虫学科技工作者在该领域做出的贡献;针对现代农业集约化经营导致农田生态系统结构简单、农田生物多样性不断下降等特点,对如何以农田景观为单元进一步做好利用生物多样性控制作物害虫的理论研究和应用实践进行了讨论和展望。     

生境管理——保护性生物防治的发展方向

生境管理是近年来保护性生物防治的重要研究方向,也是利用农业景观格局进行生物防治的重要策略。生境管理是指从农田景观的角度,在大时空尺度范围内进行多种作物与非作物生境的设计与布局,创造有利于天敌的环境条件,抑制害虫种群发生,达到减小环境污染、增强农业生态系统的控害保益功能,最终实现害虫种群控制的可持续性。景观尺度下的生境管理不仅强调单一农田生物控害作用,而是以多生境农业景观整体布局为指导,探索各种生境功能的整合利用,以发挥各种生境最大的生物控害潜能,为实现多目标生态服务价值管理提供重要的理论基础和现实依据。本文系统地总结了生境管理的研究内容与实现途径,论述了农业景观格局与过程对害虫种群控制的机理,并对作为保护性生物防治发展方向的生境管理研究趋势进行了展望。     

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     

我国微藻生物柴油的研究背景与发展战略

生物柴油是可再生能源开发利用的重要发展方向。藻类制备生物柴油具有产油量高、生长速度快、环境适应能力强、不与农作物争夺农田和淡水资源等优势。从微藻制备生物柴油着手,简要介绍了生物柴油的生产原料与发展历程、微藻油脂的组成与生物合成途径、微藻制备柴油的工艺与瓶颈及解决策略,最后对微藻制备生物柴油技术提出了近中远期发展目标及展望。     

农田边界生物多样性与边界属性相互关系研究

农田边界 (田埂ｆｉｅｌｄｂｏｕｎｄａｒｙ)可定义为农田(作物田块 )间过渡带 (ｅｃｏｔｏｎｅ) [4 ] 。不同类型农田边界所包含的景观要素不同。农田边界包括的景观要素有树篱、防护林、草带、墙、篱笆、沟渠、道路、作物边界带等。半自然生境的农田边界是重要的动植物栖息地和扩散廊道[6] ,而农田边界的生物多样性和物种的扩散 ,又受边界结构属性、农作系统及农作措施和区域景观结构及动态的影响[1,7] 。随着人口的增加和农业集约化的发展 ,农业景观中非生产性(半自然生境 )用地面积逐渐减少 ,在一定程度上引起生物多样性下降及影响农田…     

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

农田边界是农田间的过渡带 ,包含了树篱、防护林、草皮 (带 )、墙、篱笆、沟渠、道路、作物边界带等景观要素[3] 。许多研究表明 ,农田边界在保护生物多样性方面有着重要的作用。Ｄｅｎｎｉｓ等[7] 的研究表明 ,通过为节肢动物提供多样、稳定的栖息地和越冬场所 ,增加农田中节肢动物的多样性。Ｈｏｌｌａｎｄ等[12 ] 的研究也表明 ,林地边界在农业生态系统中能起到保护生物多样性的作用 ,这种作用不仅使林地中有较高的多样性 ,而且还使相邻农田生物多样性增加。同时 ,多样化的农田生态系统比纯作系统具有更为丰富和多样的害虫天敌[6 ] 。国…     

全球气候变化对农业生态系统的影响研究进展

全球大气中CO2浓度升高、气温升高及降水量的变化等是全球气候变化对农业生产和农业生态系统影响最为重要的几个生态因子,其影响主要表现在对农作物产量、生长发育、病虫害、农业水资源及农业生态系统结构和功能等方面.在过去的几十年,全球气候变化已对我国农业和农业生态系统,特别是我国北方旱区农业造成重大影响,其中不少影响是负面的或不利的.本文综述了全球气候变化对农业水资源、农田土壤养分变化、农作物生长发育、农作物病虫害与杂草、粮食安全及农业生态系统的结构和功能等方面的影响.针对21世纪全球气候变化对我国农业生产和农业生态系统带来的挑战,探讨了今后研究的重点和难点问题.     

典型黑土区农田土壤线虫群落的纬度分布格局及其驱动机制

东北黑土区是保障我国粮食安全的重要土壤资源, 了解该区域内农田土壤线虫的群落组成及其对环境驱动因子的响应机制, 对于研究黑土区农田土壤生态系统的生物多样性分布格局具有重要意义。2018年9月, 我们在42°50°‒49°08° N的典型黑土区采集了93个农田土壤样品, 利用形态学鉴定技术分析了土壤线虫群落的组成与结构。共鉴定出47个线虫属(相对丰度 > 1%), 其中食细菌线虫中的拟丽突属(Acrobeloides)是典型黑土区农田土壤中的优势属(相对丰度 > 5%)。土壤线虫总丰富度和总多度均随纬度增加而显著增加, 然而类似的变化趋势只出现在食细菌和杂食/捕食线虫中。土壤有机碳是影响土壤线虫丰富度和多度最为重要的环境因子, 其次是月平均温度。典型黑土区农田土壤线虫群落结构以47° N为分界线分为南部和北部两类, 主要归因于线虫群落中植物寄生和杂食/捕食线虫的相对多度在南、北特征属中存在差异。土壤pH值和容重分别是影响南部与北部黑土区线虫群落最重要的环境因子。本研究明确了典型黑土区农田土壤线虫群落的纬度分布格局及其与环境因素的关系, 可为揭示农业活动干扰下土壤生物对环境因子的响应机制提供基础数据和理论参考。     

农田生物多样性快速评价方法及应用

采用合理的评价指标和方法是实现生物多样性快速评价的前提。从农田尺度的生物多样性保护与管理的需求出发,建立农田生物多样性评价体系, 以力求客观真实反映农田生物多样性的基本特征和变化规律。评价体系包括: 农田生物多样性评价的指标及其权重、数据采集和处理、计算方法、等级划分等内容。在该评价体系研究的基础上, 以湖北省荆州市太湖农场为应用实例, 对评价结果进行了分析。表明, 此评价方法可快速确定农田生态系统的生物多样性状况和提出管理建议, 并进一步为农业生态系统服务功能和健康评价提供参考。     

抗蚜基因及其转基因植物的研究进展

在我国目前的环境条件下,蚜虫作为农业害虫和植物病毒的传播者,已经成为严重威胁农业生产发展重要的害虫之一。抗蚜植物基因工程可以有效抑制蚜虫危害,并且随着对生命科学的深入理解和技术手段的日益成熟,得到广泛的关注和重视。抗蚜植物基因工程的核心是抗蚜基因的筛选、转抗蚜基因植物的培育以及生物安全性。本文讨论了多种抗蚜基因,并重点论述雪花莲凝集素和苋菜凝集素基因在目前科学研究和生产实践的应用。     

农地整理中路沟渠生态化设计研究进展

农地整理是人类对农田生态系统的强烈干扰.传统农地整理中路沟渠设计的主要技术经济指标是方便生产通行和调配水资源以及提高水的利用率,尚缺少系统化、生态化考量,已经影响了农田物种扩散,导致生物栖息地环境的退化,并对农田生态系统的生物竞争机制、缓冲和补偿能力、抵御虫害能力产生了显著的负效应.本文系统总结了路沟渠生态化的功能,着重介绍了近年来生态化路沟渠的形式与结构设计、路沟渠生态工法参数的试验以及路沟渠生态材料选择的技术和方法.未来的相关研究应根据各级道路、灌排沟渠的不同功能要求和规格,按照田间不同生物的习性和栖息要求,精确设计能够满足大多数生物需求的农田路沟渠形态、结构和控制性尺寸,切实解决农地整理带来的上述问题.     

建立农田固氮系的综述

很久以来人们就十分重视氮素在植物营养中的重要作用。为保证高产稳产农田对氮素的需要,在积极利用生物氮源,建立高水平、高功效的氮素循环体系方面,国内外都积累了许多经验。一、生物氮在现代化农业中的意义农田生态系中氮素来源有两个途径,非生物途径主要是化肥工业——氮肥;生物途径是微生物的固氮作用;其他如厩肥,高杆还团的氮素主