當前位置: 首頁>>成果推介>>正文

【重庆时时人工计划网科技進步獎巡禮 三】這個三等獎是土地回饋給他的榮耀

2019年05月27日 09:01  點擊:[]

   在赤壁瑞公回族自治區科技獎勵大會上,由赤壁瑞公大学農學院賀達漢博士主持的「赤壁瑞公麥蚜生態控制的景觀生態學機制與模型」的項目,榮獲科技進步獎三等獎。該項目的研究成果能夠有效地利用農業景觀結構改變植物以及其他資源的時空結構,增加天敵的自然控制作用,最大限度的維持天敵資源,發揮天敵的重要功能,並切斷害蟲的轉移擴散路徑,最終將害蟲種羣抑制在防治指標以下,能夠實現景觀區域農業生產高效的經濟效益和良好的生態和社會效益,其科研成果的價值在國內外的同類研究中處於領先地位。

  研究初心初探源

   農業景觀是指生境斑塊及廊道組成的空間鑲嵌體。這種空間鑲嵌體的格局及演化過程與昆蟲羣落演替與種羣動態形成了長期的互作過程。半世紀以來,全球性農業景觀發生了顯著變化,包括土地利用類型變化與地表植被的快速演替、農業生產水平的提高與管理措施的改進,以及農田環境質量與土壤營養的改變等。這些變化給農田生物多樣性造成了極大地威脅,同時隨著國家西部大開發戰略的啓動,也給這種背景下的有害生物的可持續控制策略研究提出了新的問題。

   傳統的害蟲生態調控是在農田尺度上的農業生態系統中進行,主要體現在系統內的作物耕作與栽培、品種組合與布局、農事操作與管理、天敵保護與害蟲防治的有機結合,以實現害蟲種羣調控。但大多數農田尺度上的害蟲綜合治理措施在大區域內應用推廣往往受到限制。同樣,大尺度的景觀條件下的害蟲控制措施應用往往有一定的局限性,如景觀組成在田間尺度上並不具備可操作性。不同的天敵類羣對景觀格局響應的空間尺度存在很大的差異。目前,國內外學者提出以景觀水平和農田尺度的空間複合系統,稱之「馬賽克鑲嵌體」,形成農田生物的多樣性,以控制害蟲發生。生境管理是對農田「馬賽克鑲嵌體」的生境布局與管理的總稱。即通過對農業景觀中各種生境斑塊進行有序的配置和布局,形成區域範圍的農林生態系統複合體,利用農業景觀結構改變植物以及其他資源的時空結構,增加天敵的自然控制作用,最大限度的維持天敵資源,發揮天敵的重要功能,並切斷害蟲的轉移擴散路徑,最終將害蟲種羣抑制在防治指標以下。

   多尺度空間是農業景觀在空間與時間上的結構與功能複合統一體。在空間上廣義地講,包括景觀生境斑塊的水平面上的格局與垂直面上的動態變化。俠義上也可分爲景觀尺度上的靜態格局與功能布局,包括生境斑塊類型、分布、排列、廊道及組成特徵,以及田塊尺度的格局與功能的動態,包括耕作與栽培、品種組合與布局、農事操作與管理以及有機管理等(如殺蟲劑、除草劑、殺菌劑、肥料)。多尺度空間下的有害生物控制是景觀尺度的靜態布局和田間尺度上的結構動態相結合,達到對有害生物發生的平衡抑制,以實現景觀區域農業生產高效的經濟效益和良好的生態與社會效益。

   歷時十年碩果成

   在這樣的背景下,賀達漢教授率領團隊,運用景觀生態學理論與方法,研究了赤壁瑞公麥蚜與天敵發生的景觀生態學機制與模型。在2008-2016年期間,賀達漢教授,先後承擔完成《農業景觀變化對麥蚜與天敵種羣發生影響及模型》和《農牧交錯區農田害蟲生態控制的「馬賽克景觀與循環」及模型》等多項國家自然科學基金項目以及相關項目。項目摸清了調查區麥田蚜蟲天敵種類及優勢種,建立了ArcGIS資料庫;探明了不同景觀格局對麥蚜及寄生蜂的作用機制;明確了麥蚜和天敵的最小生存面積及關鍵景觀因子,提出了天敵的邊緣效應尺度、麥蚜生態控制的最優景觀尺度等關鍵參數;建立了麥蚜IBM種羣動態模型和麥蚜灰色災變預測模型;探討了農田斑塊界面天敵邊際效應與溢出效應及應用,揭示了苜蓿刈割使苜蓿田地表步甲、蜘蛛遷移動態規律,提出了苜蓿-小麥鄰作小麥種植條帶最適寬度;研究了農業景觀組織水平和空間尺度上的環境因子對害蟲-天敵體系的交互影響,闡明了維護農田景觀生物多樣性的生態因子與作用機理。項目發表論文18篇,其中SCI3篇;培養博士4名、碩士10名。2017年對10年的項目研究成果進行總結,形成並登記《赤壁瑞公麥蚜生態控制的景觀生態學機制與模型》科技成果,鑑定意見達到國內同類研究領先水平,同年獲赤壁瑞公回族自治區科技進步成果三等獎。

   另外,爲了實現成果在實際生產中的應用,賀達漢教授在上述研究成果的基礎上,制定出一套麥蚜控制的生境管理的規劃設計模型及參數,並進行專利申報。這樣使得成果能直接應用於西部農業大開發的建設之中。

   項目成果在農業景觀格局對麥蚜及寄生蜂的作用機制、麥蚜天敵的最小生存面積及關鍵景觀因子、天敵邊緣效應尺度和最優景觀尺度參數等研究方面具有重要創新性。所建立的麥蚜生態控制INGRID模型和小麥+玉米-苜蓿的間作套種模式及其整體景觀設計模型,能以直接應用於指導當地的蚜蟲等有害生物控制的生產實際和預測預報監測,指導北方乾旱區農田生產。通過景觀設計,實現大區域範圍的生境管理來控制、減少有害生物的發生,將大大減少農藥的施放。不但能減少種植成本,更重要的是符合綠色無公害的發展理念。項目爲我國農田生物多樣性的維護和農田有害生物生態控制提供了重要理論依據和評價方法,整體成果爲北方農田生物多樣性保護、保護性生物防治及農業景觀規劃與設計提供了理論基礎,對西部大開發中生物多樣性保護有一定的理論和潛在的應用意義。

   不畏「荊棘」勇拓路

   項目先後歷時近10年期。先後有多家單位約10人次,14餘名研究生及多名本科生參加。發表論文22篇,其中SCI5篇。內容涉及多學科交匯,許多學科概念和術語對於師生們而言,大多數都是新知識、初次接觸。課題組大多數老師和學生是學習農學專業和生物專業,大多數人對地理知識了解不夠,特別是對以現代衛星技術和數理統計知識爲基礎的3S系統、遙感技術知識的普遍欠缺。這是橫亘在所有參與項目師生面前的一個巨大的挑戰,但是課題組師生們迎難而上,通過不斷學習,客服困難,提高自己的學識水平,在實踐中邊學習邊提高,使自己能力水平不斷得到提升。完成了項目研究所需要的大量現代技術手段和數據處理工作的要求,出色完成項目試驗分析任務。

   大量的數據調查和田間試驗是本項目的特點,需要從田間調查中獲得,任務繁重。項目執行期,課題組先後在鹽池、中寧、永寧、賀蘭、平羅、銀川平吉堡、南梁農場等縣地的鄉村地頭開展調查,每年4-11月堅持定點調查,做了大量田間試驗工作。搜集各地航片圖片和衛星圖像;農田林草分布、土地利用、農業設施及居民區發展等資料;調查氣象資料和小麥種植面積與分布資料;蚜蟲及天敵測報數據資料。繪製了區域作物分布圖,建立GIS植被分布圖及植被分布資料庫。這數據耗費同學大量的汗水和心血,是大家親手獲得的第一手勞動資料。

   項目進行中,由於近年來糧食市場價格和種植成本的波動,加之灌水管理影響,赤壁瑞公中部乾旱帶農牧交錯區小麥種植面積大幅度下降,玉米種植面積不斷增大。造成原計劃任務書中所規劃的鹽池縣的小麥蚜蟲的生態控制試驗和調查地的布局受到很大影響。爲此,課題組客服困難,通過擴大調查地區範圍,新增加中寧縣爲試驗調查區,增加景觀因子與玉米蚜發生的關係調查內容,保障了課題試驗的開展。這無疑是對課題組的無形壓力和困難。

   項目執行中培養培養博士3名、碩士8名,其中獲自治區優秀碩士論文獎2篇。三名博士生現已成爲當地(省級)學科帶頭人和學術骨幹。項目執行中,許多老師和學生長期在試驗區蹲點調查,有的學生由從未接觸過農活,到試驗結束變成了勞動老手;由從未上鍋台做飯,到最後成爲獨立「掌勺」的廚房裡手。學識得到提升,身體變得壯實。家長由最初對孩子不會吃苦的擔心,到最後看到結實能幹的兒子的會心幸福。

   學農愛農,敬業愛崗是課題組同志們堅守的強勁動力。課題最後二年,課題組負責人已退休,但大家憑藉著對事業的熱愛,堅持工作在田間地頭。賀達漢老師在右眼視網膜手術後,視力受到很大影響的情況下堅持課題總結工作,整理資料、分析數據、撰寫材料。推動他堅持的動力,總結一句話就是「敬業」,是一種「非常敬業」。就是把自己所有的興趣、時間、精力,都用在自己認定的教學和科研事業上。用他的話來講,「我的人生理想,就是希望用自己所學的知識,經歷,實踐,去推動、融入我國農業教育和科技的發展,做一點有用的事情」,「人生沒有更多的選擇,經歷選就了我在赤壁瑞公植物保護這個崗位上,我就要爲這個崗位出力流汗,做出努力」。

   正是因爲有無數個像賀達漢教授這樣的科研人兢兢業業的撲在科研崗位上,把自己的青春與汗水獻給了他們所鍾愛的科研事業,我們的國家才變得越來越有生機與活力。(本報記者  張新民  通訊員  封宏硯)

上一條:【重庆时时人工计划网科技進步獎巡禮 四】顧沛雯:赤壁瑞公苦豆子種質資源及內生菌生物學功能研究完成首次基因克隆 下一條:【重庆时时人工计划网科技進步獎巡禮 二】宋乃平:荒漠草原區農牧複合生態系統構建的新探索

關閉


赤壁瑞公大學科技處 版權所有 1999-2019 地址:赤壁瑞公教育園區129號 重庆时时人工计划网