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基于系统分析的湄公河三角洲可持续水稻种植策略:稻鱼共生系统(IRF)与集约化单作(IRM)的多维度比较研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月09日 来源:Environmental Challenges CS8.0
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为解决越南湄公河三角洲(VMD)集约化水稻单作(IRM)导致的生态环境退化问题,研究人员通过构建因果循环图(CLD)对比分析了稻鱼共生系统(IRF)的可持续性。42名利益相关者评估显示,IRF对17项生态系统服务(ES)和9项可持续发展目标(SDG)具有正向影响,其通过增强物理-生态-社会连接提升系统韧性,为气候适应型农业提供科学依据。
在东南亚粮食安全核心区越南湄公河三角洲(VMD),集约化水稻单作(IRM)通过高堤坝建设和农药化肥的过度使用,虽实现了年产三季稻的高产目标,却引发了生态链断裂、土壤退化等严峻问题。这种"以环境换产量"的模式正面临可持续性危机,亟需寻找兼顾生产与生态的替代方案。
瑞典斯德哥尔摩大学联合越南芹苴大学的研究团队在《Environmental Challenges》发表论文,创新性地运用系统思维方法,通过构建包含42个变量的因果循环图(CLD),量化比较了IRM与稻鱼共生系统(IRF)对生态系统服务(ES)和可持续发展目标(SDG)的影响。研究整合42位利益相关者(含13位农民)的5级评分数据,首次从物理连通性、生态平衡、社会经济三个维度揭示了两种农作模式的系统差异。
研究采用三项关键技术:1) 基于文献回顾和实地调研的CLD建模,可视化42个环境-经济-社会变量的相互作用;2) 越南上游三角洲(同塔省和安江省)138名农民的问卷调查数据支撑;3) 采用-2至2分的五级量表量化评估18项ES和9项SDG的达成度。
物理影响方面,高堤坝使IRM的自然水沙交换得分降至-1.0,导致土壤质量(-1.5)和自然肥力(-1.1)显著下降。与之对比,IRF通过季节性洪水(+0.9)促进养分循环(+1.0),验证了"稻鱼系统增强沉积物输入"的生态假说。
生态影响研究发现,IRM的农药使用量(+1.6)与害虫种群(+1.5)形成恶性循环,而IRF通过鱼类捕食(-1.0)和天敌保护(+0.9)实现生态调控。关键数据表明,IRF使生物多样性评分达+1.5,显著高于IRM的-1.0。
经济和社会维度上,IRF的年净利润(+1.5)比IRM(+0.4)高出275%,其健康食品生产(+1.1)和环境意识(+1.2)评分更凸显综合优势。特别值得注意的是,IRF农民展现出更强的气候韧性(+1.4),这与传统知识保留(+0.8)呈显著正相关。
在ES评估中,IRF对支持性服务(SES)的提升最为显著(+5.6),尤其是土壤质量维护(+1.1)和水文循环(+0.9)。SDG达成度分析显示,IRF在清洁水源(SDG6)和健康生活(SDG3)方面分别获得+1.3和+1.0分,而IRM在这两项均呈负值。
该研究创新性地证明,IRF通过三重连接机制——物理(水沙交换)、生态(物种互作)、社会(知识传承)——构建了可持续生产的正反馈循环。相较于IRM对14项ES的负面影响,IRF对17项ES的正向促进为农业转型提供了实证依据。研究建议将稻鱼系统纳入越南"绿色增长"战略,其系统分析方法为评估复杂农业生态系统提供了可推广的范式。这些发现对全球三角洲地区的可持续集约化具有重要借鉴意义,特别为应对气候变化与上游水坝的双重压力提供了基于自然的解决方案(NbS)。
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