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稻鱼共生系统的土壤产甲烷和甲烷氧化微生物群落

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生态学杂志 2023年第12期42卷 2961-2971页

作者：陈佳赵璐峰戴然欣章涛杰唐建军胡亮亮陈欣浙江大学生命科学学院杭州310058

稻鱼共生对稻田甲烷(CH_(4))排放产生明显影响,但稻鱼共生是否影响与CH_(4)排放相关的产甲烷菌和甲烷氧化菌仍有待阐明。本研究以全球重要农业文化遗产——青田稻鱼系统为例,通过田间试验,比较研究了水稻单作系统(RM)、无饲料投放的稻... 详细信息

稻鱼共生对稻田甲烷(CH_(4))排放产生明显影响,但稻鱼共生是否影响与CH_(4)排放相关的产甲烷菌和甲烷氧化菌仍有待阐明。本研究以全球重要农业文化遗产——青田稻鱼系统为例,通过田间试验,比较研究了水稻单作系统(RM)、无饲料投放的稻鱼共生系统(RFN)和有饲料投放的稻鱼共生系统(RFF)水稻和田鱼的产量、土壤碳氮磷含量以及产甲烷和甲烷氧化微生物的特征。结果表明,RFF的水稻产量和土壤碳氮增量均显著高于RM。荧光定量PCR分析表明,稻鱼共生(RFN和RFF)的产甲烷菌和甲烷氧化菌丰度显著高于RM,且RFF的产甲烷菌丰度显著高于RFN。Illumina Miseq测序分析表明,稻鱼共生显著影响产甲烷菌群落结构,但对甲烷氧化菌群落结构的影响不显著;对于不同代谢类型的产甲烷菌,稻鱼共生(RFN和RFF)氢营养型产甲烷菌的丰度显著高于RM,且RFF的乙酸营养型产甲烷菌丰度显著高于RFN;对于不同代谢类型的甲烷氧化菌,RFN和RFF对类型Ⅰ的甲烷氧化菌丰度影响均不显著;RFF中类型Ⅱ的甲烷氧化菌丰度显著高于RM和RFN。可见,稻鱼共生可明显影响产甲烷菌和甲烷氧化菌的群落组成,且稻鱼共生的效应会受到饲料投放与否的调控。

关键词：稻鱼共生系统土壤微生物产甲烷菌甲烷氧化菌

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

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中国生态农业学报（中英文） 2022年第6期30卷 889-899页

作者：周静怡赵璐峰唐建军裘子悦娄李懿陈超巍吴静林佳辰郭梁胡亮亮陈欣浙江大学生命科学学院生态学系杭州310058

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... 详细信息

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。

关键词：稻鱼共生系统农田边界土壤生境植物丛枝菌根真菌多样性

不同土地经营模式的稻鱼共生系统环境影响评价

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中国生态农业学报（中英文） 2022年第4期30卷 630-640页

作者：崔文超焦雯珺闵庆文中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 浙江省环境科技有限公司杭州311121

农业碳排放是全球碳排放的重要组成部分,研究农业碳排放对当下我国探索农业绿色转型发展具有重要意义,而针对碳排放的环境影响评价则可为促进农业绿色转型发展提供重要参考。本研究以青田稻鱼共生系统为研究对象,利用基于生命周期评价... 详细信息

农业碳排放是全球碳排放的重要组成部分,研究农业碳排放对当下我国探索农业绿色转型发展具有重要意义,而针对碳排放的环境影响评价则可为促进农业绿色转型发展提供重要参考。本研究以青田稻鱼共生系统为研究对象,利用基于生命周期评价的碳足迹模型开展不同土地经营模式下的稻鱼共生系统环境影响评价。研究发现:1)以发展梯田旅游为重点的经营模式虽然碳足迹仅为5779.1 kg(CO_(2)-eq)·hm^(-2),在碳减排方面最具优势,但其单位产值碳足迹却高达0.17 kg(CO_(2)-eq)·￥^(-1),较低的经济效益并不利于长久的可持续发展;2)以扩大田鱼养殖为重点的经营模式经济效益显著,单位产值碳足迹仅为0.05 kg(CO_(2)-eq)·￥^(-1),但较高的农资投入使得其碳足迹高达7928.6kg(CO_(2)-eq)·hm^(-2),面临着环境风险的增加,必须找到经济产出与环境风险的平衡点;3)在政府的政策与资金支持下,以维持传统生产为重点的经营模式较好地践行了遗产保护理念,稻鱼共生系统的碳足迹为6266.7 kg(CO_(2)-eq)·hm^(-2),单位产值碳足迹为0.12 kg(CO_(2)-eq)·￥^(-1),但从长远来看,还需通过提升产品经济价值、促进农旅融合发展实现经济和环境效益的双赢。研究结果揭示了不同土地经营模式下稻鱼共生系统在经济和环境效益上的显著差异,并为不同土地经营模式下稻鱼共生系统的绿色可持续发展提供了政策建议。

关键词：碳足迹农业碳排放稻鱼共生系统土地经营模式

浙江青田稻鱼共生系统浮游动物和大型底栖动物的群落结构特征及动态分析

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水产学报 2023年

作者：郑斯迪高谦卜令飞徐冠洪蔡传国范坷刘其根上海海洋大学水产种质资源发掘与利用教育部重点实验室国家海洋生物科学国际联合研究中心水产科学国家级实验教学示范中心青田愚公农业科技有限公司

为揭示浙江青田稻鱼共生系统(世界重要农业文化遗产)中浮游动物和大型底栖动物的群落结构特征、动态以及鱼类引入的影响，实验在2020年12月和2021年4、7、9月对当地的稻-田鱼田、稻-马口鱼田和水稻单作田的浮游动物和大型底栖动物进行... 详细信息

为揭示浙江青田稻鱼共生系统(世界重要农业文化遗产)中浮游动物和大型底栖动物的群落结构特征、动态以及鱼类引入的影响，实验在2020年12月和2021年4、7、9月对当地的稻-田鱼田、稻-马口鱼田和水稻单作田的浮游动物和大型底栖动物进行调查采样，鉴定、统计和分析该系统中浮游动物和大型底栖动物的种类组成、密度、生物量、优势种及相关多样性指数。通过4个季节的调查，共鉴定出浮游动物2门30种和大型底栖动物3门9种。浮游动物包括轮虫16种、枝角类7种、桡足类6种，其中近邻剑水蚤、中型小剑水蚤、萼花臂尾轮虫为全年优势种，平突船卵溞、光滑平直溞和大肚须足轮虫为季节性优势种。大型底栖动物包括寡毛类2种、摇蚊3种、腹足类3种，其中全年3种优势种为苏氏尾鳃蚓，霍普水丝蚓和黄色羽摇蚊。在4次调查取样期间，稻-田鱼、稻-马口鱼及水稻单作田这三类稻田系统中浮游动物的香农-威纳指数(H′1)、辛普森多样性指数(D1)和Pielou均匀度指数(J′1)的变化范围分别为2.9～4.1、0.81～0.93和0.67～0.93。浮游动物两种多样性指数的最高值在稻-田鱼和稻-马口鱼田中均出现在水稻移栽前(4月)，水稻单作田中则出现在水稻扬花期(9月)；其最低值在稻-田鱼和稻-马口鱼田中均出现在水稻成熟收割前(12月)，水稻单作田则在水稻拔节期(7月)。三种类型实验田的浮游动物Pielou均匀度指数均在水稻移栽前最高，成熟收割前最低。三类稻田系统中大型底栖动物的香农-威纳指数(H′2)、辛普森多样性指数(D2)和Pielou均匀度指数(J′2)的变化范围分别为1.46～2.24、0.56～0.77和0.52～0.75。大型底栖动物两种多样性指数的峰值在三类稻田中均出现在水稻扬花期；在稻-田鱼和稻-马口鱼田中其最低值出现在水稻移栽前，水稻单作田的最低值则在水稻拔节期。大型底栖动物Pielou均匀度指数的峰值在稻-田鱼田中出现在水稻扬花期，稻-马口鱼和水稻单作田均在成熟收割前；在稻-田鱼和稻-马口鱼田中其最低值均出现在水稻移栽前，但水稻单作田最低值在拔节期。本研究结果显示，青田稻鱼系统浮游动物和大型底栖动物的种类、密度、生物量及相关多样性指数在不同季节存在显著差异(P＜0.05)；同一采样时期，浮游动物和大型底栖动物的密度、生物量在两类养鱼稻田之间均无显著差异(P＞0.05)；养鱼稻田浮游动物和大型底栖动物的密度、生物量均低于水稻单作田，但差异不显著(P＞0.05)。了解稻鱼共生系统浮游动物和大型底栖动物群落结构及其季节动态，有助于揭示稻-鱼互利共生的机制，为稻渔综合种养模式的改进和发展提供理论依据。

关键词：稻鱼共生系统浮游动物大型底栖动物群落结构多样性指数青田

稻鱼共生系统生态服务功能价值比较--以浙江省青田县和贵州省从江县为例

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中国人口·资源与环境 2009年第6期19卷 30-36页

作者：张丹刘某承闵庆文成升魁孙业红焦雯中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 中国科学院研究生院北京100049

石油农业导致生态系统退化与环境受损。人们在寻找新的农业途径时,将目光转向传统农业,开始对传统农耕模式的价值进行挖掘。稻鱼共生是最为典型的中国传统生态农业模式之一,因其历史悠久、景观独特和效益显著而被联合国粮农组织列为首... 详细信息

石油农业导致生态系统退化与环境受损。人们在寻找新的农业途径时,将目光转向传统农业,开始对传统农耕模式的价值进行挖掘。稻鱼共生是最为典型的中国传统生态农业模式之一,因其历史悠久、景观独特和效益显著而被联合国粮农组织列为首批全球重要农业文化遗产保护试点之一。在数千年的农耕文化演变过程中,同宗的青田县和从江县的传统农业系统,由于受到不同的自然、经济和文化的影响,分别形成了以养鱼为主和以种稻为主的稻鱼共生系统。本文采用市场价值法、造林成本法、替代价格法、大气污染治理成本法和水库工程费用法等,分别对青田县和从江县传统农业区生态系统服务功能的经济进行评估。结果表明,以养鱼为主的青田县直接经济价值比以种稻为主的从江县平均每公顷高近1.70万元,但其间接价值却比后者低,从江县稻鱼共生系统的气体调节和养分保持价值分别是青田县的1.35和1.59倍。最后,本文提出了提高农民收入的途径,以更好地保护这一具有全球重要意义的农业文化遗产。

关键词：传统农业稻鱼共生系统生态系统服务功能价值评估稻鱼共生系统

稻鱼共生系统的推广潜力分析——以中国南方10省为例

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中国生态农业学报（中英文） 2019年第7期27卷 981-993页

作者：胡亮亮赵璐峰唐建军郭梁丁丽莲张剑任伟征陈欣浙江大学生命科学学院

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... 详细信息

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%(3.59×10^6hm^2),等级2占16.9%(2.05×10^6hm^2),等级3占24.2%(2.94×10^6hm^2)和等级4占29.4%(3.57×10^6hm^2);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3.77×10^6t和2.15×10^6t;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0.62×10^6t和3.09×10^6t。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。

关键词：稻鱼共生系统推广优先级地理信息系统自然因素社会经济因素鱼产量

浙江青田稻鱼共生系统浮游动物和大型底栖动物群落结构特征与动态分析

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浙江青田稻鱼共生系统浮游动物和大型底栖动物群落结构特征与动态...

作者：郑斯迪上海海洋大学

学位级别：硕士

为揭示浙江青田稻鱼共生系统这一全球重要农业文化遗产(GloballyImportant Agricultural Heritage System,GIAHS)中浮游动物和大型底栖动物群落结构与分布特征以及青田田鱼对这一生态系统中生物群落的影响,本研究根据当地季节变化特点... 详细信息

为揭示浙江青田稻鱼共生系统这一全球重要农业文化遗产(GloballyImportant Agricultural Heritage System,GIAHS)中浮游动物和大型底栖动物群落结构与分布特征以及青田田鱼对这一生态系统中生物群落的影响,本研究根据当地季节变化特点与农事安排,分别在2020年12月和2021年4、7、9月对青田传统的稻鱼共生系统——饲养青田田鱼的稻-田鱼田(RC)进行了浮游动物和大型底栖动物群落调查,同时以当地近年创新开展饲养马口鱼的稻-马口鱼田(RCHC)和未进行鱼类饲养的水稻单作田(RWF)作为对照。依据当前主流分类系统对采集到的浮游动物和大型底栖动物进行了形态学分类,共鉴定出浮游动物2门30种和大型底栖动物3门10种。浮游动物包括轮虫16种、枝角类7种、桡足类6种,其中轮虫主要包括游泳目和簇轮目两个类群,以臂尾轮科的物种为主,萼花臂尾轮虫Brachionus calyciflorus和大肚须足轮虫Euchlanis dilatata为优势种。枝角类主要为盘肠溞总科的物种,优势种为平突船卵溞Scapholeberis mucronata和光滑平直溞Pleuroxus laevis。桡足类全部为剑水蚤目的物种,其中优势种为近邻剑水蚤Cyclops vicinus和中型小剑水蚤Microcyclops intermedius;大型底栖动物包括寡毛类2种、摇蚊3种、腹足类3种,其中优势种3种,分别为苏氏尾鳃蚓Branchiura sowerbyi,霍普水丝蚓Limnodrilus hoffmeisteri和黄色羽摇蚊Chironomus flaviplumus。在四次调查取样期间,稻-田鱼、稻-马口鱼及水稻单作稻田这三类稻田系统中浮游动物香农-威纳指数(H′)、辛普森多样性指数(D)和Pielou均匀度指数(J′)分别介于2.9-4.1,0.81-0.93和0.67-0.93之间。浮游动物两种多样性指数的最高值在稻-田鱼田和稻-马口鱼田中均出现在水稻移栽前(4月),水稻单作田中则出现在水稻扬花期(9月);最低值在稻-田鱼田和稻-马口鱼田中均出现在水稻成熟收割前(12月),水稻单作田则为水稻拔节期(7月)。三种类型实验田中浮游动物Pielou均匀度指数(J′)均在水稻移栽前最高,水稻成熟收割前最低。三类稻田系统的底栖动物香农-威纳指数(H′)、辛普森多样性指数(D)和Pielou均匀度指数(J′)分别介于1.46-2.24,0.56-0.77和0.52-0.75之间。两种多样性指数的峰值在三种稻田中均出现在水稻扬花期,但在稻-田鱼田和稻-马口鱼田中最低值均出现在水稻移栽前,在水稻单作田中出现在水稻拔节期。Pielou均匀度指数(J′)在稻-田鱼田中峰值出现在水稻扬花期,最低值出现在水稻移栽前。在稻-马口鱼田和水稻单作田中均在水稻成熟收割前出现峰值,但在稻-马口鱼田中最低值出现在水稻移栽前。水稻单作田中最低值出现在水稻拔节期。本研究结果显示,青田稻鱼系统中的浮游动物和大型底栖动物的种类、密度、生物量及相关多样性指数在不同季节存在显著差异(p鱼稻田中的浮游动物和大型底栖动物的密度、生物量低于水稻单作稻田但无显著差异(p>0.05),且饲养两种不同鱼类的养鱼稻田之间无显著差异(p>0.05)。研究稻鱼共生系统内浮游动物和大型底栖动物群落结构及其季节动态有助于揭示稻鱼系统互利共生的机制,可为稻渔综合种养模式的改进和发展提供理论依据。

关键词：稻鱼共生系统浮游动物大型底栖动物群落结构多样性指数

稻鱼共生系统与水稻单作系统的能值对比--以贵州省从江县小黄村为例

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资源科学 2009年第1期31卷 48-55页

作者：杨海龙吕耀闵庆文张丹焦文珺何露刘珊孙业红中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 中国科学院研究生院北京100049

为了从能量流动的角度揭示稻鱼共生系统和水稻单作系统在资源利用效率及环境压力上的差异,应用能值分析方法对贵州省从江县小黄村糯禾—鱼、糯未单作、杂交稻—鱼、杂交稻单作两个系统、4个处理的农业资源投入的能值流及构建的能值指标... 详细信息

为了从能量流动的角度揭示稻鱼共生系统和水稻单作系统在资源利用效率及环境压力上的差异,应用能值分析方法对贵州省从江县小黄村糯禾—鱼、糯未单作、杂交稻—鱼、杂交稻单作两个系统、4个处理的农业资源投入的能值流及构建的能值指标进行了对比分析。结果表明:稻鱼共生系统与水稻单作系统农业资源投入结构相似,均以不可更新工业辅助资源投入为主,可更新资源投入不足,不利于系统的长期稳定。但与水稻单作系统相比,稻鱼共生系统的优势表现为:①太阳能转化效率较高;②转化单位自然资源投入购买能值较少;③受市场影响较小;④能值投资回报率较高;⑤对环境压力较小;⑥系统富有活力和发展潜力。可见,稻田养鱼的确是我国传统农业可持续发展的典型模式之一。如何既发挥稻鱼共生系统在资源利用效率方面的优势,同时又加强其在市场经济中的竞争力,是贵州省从江县乃至其他地区稻鱼共生系统可持续发展需要解决的重要问题。

关键词：稻鱼共生系统能值传统农业农业资源全球重要农业文化遗产

“稻鱼共生”系统变迁逻辑:工具—价值理性框架下的解析——以浙南龙现村为例

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乡村论丛 2023年第6期 18-24页

作者：郭宸岐浙江农林大学文法学院

在现代化进程中,几乎所有社会行为都是理性决策的结果。面对实现农业农村现代化的乡村战略总目标,农业生产方式不断经历着多重理性的博弈与选择。文章以浙南龙现村为例,通过梳理“稻鱼共生”系统的发展历程,并基于马克斯·韦伯的二重理... 详细信息

在现代化进程中,几乎所有社会行为都是理性决策的结果。面对实现农业农村现代化的乡村战略总目标,农业生产方式不断经历着多重理性的博弈与选择。文章以浙南龙现村为例,通过梳理“稻鱼共生”系统的发展历程,并基于马克斯·韦伯的二重理性框架分析其所蕴含的工具理性和价值理性的变化趋势,从而透视我国“稻鱼共生”农业生产系统的变迁逻辑。研究发现,“稻鱼共生”系统经历了从工具理性开端,到双重理性结合,再到工具理性加剧,最后再到价值理性复归的变化过程,两种理性在不同阶段占据支配地位。总体而言,工具理性和价值理性在“稻鱼共生”系统变迁过程中相互裹挟,呈现出既相互制约又互为发展的动态关系。这对梳理我国“稻鱼共生”系统的发展脉络,促进其后续发展具有一定研究价值和参考意义。

关键词：理性主义工具理性价值理性稻鱼共生系统变迁逻辑