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《浙江大学》 2006年
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农田系统中物种间相互作用的生态学效应

王寒  
【摘要】: 现代农业的集约化以及农业生物多样性简单化带来的农业系统不稳定性越来越受到关注,增加农业生物的遗传多样性和物种多样性,减少农用化学品投入成为农业生态研究的热点。中国农业生产的自然条件和生产力水平参差不齐,农业生产方式和耕作制度多样。原生态农业、传统农业和现代集约化农业并存,且相互交融渗透,形成了丰富多样的农业系统,如品种多样性混合种植模式、多个物种共存种植模式等,研究这些模式的效应与机理对促进农业生物多样性的利用和保护有着重要意义。为此,本研究以具有1200年历史的全球重要农业文化遗产传统稻鱼系统为例,通过野外试验和观察,研究稻鱼共生系统中物种的相互作用效应和机理,取得以下主要研究结果: 1稻鱼相互作用的生产力效应 从稻生产的角度看,栽种水稻同时养殖田鱼的处理小区(以下简称“稻鱼小区”)的水稻有效分蘖数比普通只种水稻不养田鱼的处理小区(以下简称“种稻小区”)的高,前种处理产量显著高于种稻处理的产量,稻鱼小区比种稻小区水稻产量增加了12.48%。 从鱼生产的角度,稻鱼小区鱼的生长率明显高于不种水稻只养同品种田鱼的处理小区(以下简称“养鱼小区”)和稻田养鱼人工除去水稻花粉的处理小区(以下简称“稻鱼无花粉小区”),稻鱼小区中鱼的产量显著高于养鱼小区和稻鱼无花粉小区,与稻鱼小区相比,养鱼小区和稻鱼无花粉小区的鱼产量分别减少了13.79%和36.28%。 2稻鱼相互作用的虫、草害控制效应 种稻小区的稻飞虱虫口数显著高于稻鱼小区。与种稻小区相比,稻鱼小区的虫口密度降低了48.84%。 试验调查发现,稻田出现的杂草种类主要有稗革、野荸荠、槐叶萍、千金子、鸭舌草等种类,各处理之间杂草物种的组成无差异,但杂草密度差异显著,种稻小区杂草密度显著高于稻鱼小区。水稻收获后,种稻小区的杂草总生物量为56.01g/m~2,而稻鱼小区杂草总生物量仅为6.14g/m~2,与种稻小区相比,稻鱼小区杂草生物量减少了89.05%。 3稻鱼相互作用的微环境效应 在水稻生长期间的高温季节时期,对水体温度进行田间测定结果表明,种稻小区、稻鱼小区在观测期的早晨、正午及傍晚三个时段的水温均低于养鱼小区。与养鱼小区相比较,种稻小区在早、午、晚间段水温分别平均下降了0.43℃、2.60℃和0.78℃。水面光强也显著降低,与养鱼小区相比,稻鱼小区行间近水面光强明显降低,平均减少了1820-2800μmol.m~(-2).s~(-1)。稻鱼小区的溶解氧比种稻小区增加13.25%,也比养鱼小区的溶解氧含量显著增加。 4稻鱼系统中现代品种和传统品种的表现 从农艺性状和抗虫草性状看,杂交稻的抗虫草的潜力和分蘖、株高等性状优于传统地方品种,但在较低化肥、农药投入的情况下,杂交稻产量除了显著高于红米传统地方品种外,与其他传统品种相比无显著差异。传统品种中,糯稻和粳稻表现出较强的抗虫、草性,而红米由于其分蘖弱、植株高、叶片角度小,抑草能力弱。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:S181

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