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稻鸭复合生态系统中水稻主要伴生种种群动态研究

杨治平

  随着社会的高速发展,人口数量的快速增加,人们对自然的索取越来越多,这就需要土地有更高的生产率,以满足人们日益增长的食物需求,为了增加稻谷产量,每年均有大量的化肥、农药、生长调节剂等农用化学品被用于农田生态系统中,这不仅杀伤了稻田有益生物,污染了生态环境,使自然生态系统遭到破坏,还增加了稻谷中化学农药的残留量,严重地制约着水稻生产的可持续发展。随着环境污染的日益严重,人们对环保型农业发展的要求日益强烈,如何使传统农业和现代农业有机结合,走可持续农业发展的新路子,生产更多的“绿色食品”,满足人们的需要,是农业科技工作者努力探索的热点和难点问题。论文综述了稻鸭复合生态系统在国内外的研究现状及发展趋势,以生态学原理为理论指导,深入调查研究了稻鸭复合生态系统中水稻的各种病虫害的发生规律,并统计出了大量的数据,通过对这些数据的分析,建立了相应的数学模型,通过计算,分析出稻田养鸭对水稻病虫害防治的生态学原因,找出了相应的数学分析方法,得出如下的研究结果。(1) 利用田间的统计数据建立改进的生命表模型。通计算得出的结果,在放鸭区,稻飞虱的存活率随日期的增加而减少;分析得出鸭子的活动主要是影响稻飞虱的存活率,并且影响稻飞虱各个时期的出生率,因此鸭子对稻飞虱有较为明显的防效。通过建立回归模型,找出稻飞虱的总数量与温度的关系,可以根据当年的温度情况而近似的用来作定性判断稻飞虱的发生情况:通过计算得出湖南省危害较严重的两种飞虱的比例关系,褐飞虱与白背飞虱的比例和以前的几段时间的最高平均温度、最低平均温度、平均光照时数、平均湿度和平均降雨量的定量关系,上述计算结果可以用来近似预测下一个时间段的褐飞虱与白背飞虱的比例;并且计算出褐飞虱和白背飞虱的总量和占水稻飞虱总量的百分比与以前的几段时间的最高平均温度、平均光照时数、平均湿度和平均降雨量呈线性关系,利用此结论可以近似地来预测下一个时间段的褐飞虱和白背飞虱的数量和占水稻飞虱总量的百分比。再利用水稻飞虱总量与褐飞虱和白背飞虱的总量、褐飞虱与白背飞虱的比例之间的关系,就可以得到褐飞虱和白背飞虱的相关数量数据。通过这些数据,可以指导的防治工作。(2) 通过建立的模型,由统计结果计算表明,鸭子对二化螟新生幼虫的影响较大,防治效果较好;而对成长了一段时间以后的二化螟的影响较小,防治效果较差。同时,鸭子对二化螟代际高峰的到来,起到了延缓的作用。对于空白对照区和放鸭区,利用PM=N和P′M′=N′,分别求出P和P′矩阵,P和P′矩阵之差,表示鸭子作为二化螟幼虫量的一影响因素所产生作用的大小,此矩阵中各项呈递减趋势排列,说明随着二化螟幼虫的长大,鸭子影响逐渐减小。其原因是二化螟是钻蛀到水稻茎杆里危害的害虫,随着二化螟龄期的加大,而向茎杆里转移迁居,进入水稻茎杆后,鸭子就无法啄食;前期幼虫(一、二龄)主要在禾鞘里危害,易被啄食。所以形成了矩阵中各项呈递减的趋势。 (3)由统计数据建立的模型计算出来的结果可以看出,两个成活率系数矩阵结果比较,后期数据差异不大,这反映放鸭区在后期时鸭子对纵卷叶螟的影响不显著。下表是不同时期放鸭区与空白对照区纵卷叶螟存活率对比: P 1 PZ P3 P4 PS P6 P7放鸭区0.394空白对照区0.4310 .2410 .6900 .1 84 0.1570 .0125 0.7810 .579 0.360 0.4090 .614 0.392 0.425 放鸭区与施药区相比对纵卷叶螟的影响并不显著,原因是由于纵卷叶螟幼虫的分布位置与鸭子的啄食范围的差异,纵卷叶螟幼虫分布在禾苗上部叶片,鸭子无法扑食到。 (4)通过建立相应的水稻纹枯病传播模型,由在空白对照区和放鸭区的统计结果进行分析,放鸭区对纹枯病有非常好的防治效果。鸭子活动造成纹枯病传播流行中的接触系数。的降低,即造成每个病株或菌核菌丝向无病株传染率降低; 在空白对照区得出对纹枯病病株率方程为: 5 1.厂s、I=l一—+—In}—} 100 13.634又99)口=13.634在放鸭区得出纹枯病病株率方程为: 、1.(、、I二1一—+—Inl—} 100 1.95又99/口=1 .95 可知放鸭区的。值明显小于空白对照区的。值。这是由于在纹枯病的发病期间,主要是通过田间菌核的萌发,菌丝的接触入侵进行侵染而使水稻发病;而在稻田中放入鸭子后,则由于鸭子的啄食和鸭子的跑动,造成大部分菌丝受到创伤,即a值的降低,从而使感染率下降,达到较好的防治效果。 (5)由得到的统计数据分析表明,鸭子的食量变化与蜘蛛数量变化无明显关系。在稻鸭复合生态系统中,鸭子对天敌蜘蛛也有一定的吞食作用,但蜘蛛不是鸭子的主食,天敌蜘蛛在稻鸭复合生态系统中同样起到防治害虫的作用,通过天敌蜘蛛和鸭子的共同作用,来使害虫的为害程度降低。 (6)通过对中稻和晚稻二大类型田的小区试验及大面积的示范考察表明,鸭子在稻鸭复合系统中对农田杂草的防治效果极为显著,防效可达98.5%一99.3%,比化学除草措施效果还高5.8%一16.1%。能有效解决化学除草带来的杂草群落演八_替的恶性循环局面。一些多年生难治的顽固性杂……   
[关键词]:稻鸭;复合生态系统;伴生种;种群动态
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:湖南农业大学2004年