编辑推荐:
为探究传统农业对小农户可持续生产及地方资源保护的作用,研究人员以中国西南稻鱼系统(RF)为对象,对比单一种植水稻(RM)发现,RF 产量稳定、投入少、收入高,且利于雨水储存和遗传多样性保护,为相关政策提供依据。
在全球农业面临粮食供给与生态保护双重挑战的背景下,小农户(占全球农场数量约 84%,耕地仅占 12%)的可持续发展问题尤为突出。一方面,集约化农业虽提升产量,却导致生物多样性丧失和生态系统退化;另一方面,小农户因资源、技术和市场限制,难以平衡生产与环境效益。如何在保障粮食安全的同时,保护自然资源并提升小农户生计韧性,成为可持续发展目标(SDGs)的关键议题。传统农业系统作为历经千年验证的生态智慧结晶,其在维持生产与保护地方资源中的价值却长期被科学研究和政策制定忽视。在此背景下,中国研究人员针对西南地区具有全球 / 国家重要农业遗产地位的稻鱼系统展开研究,相关成果发表于《Agricultural Systems》,为小农户可持续发展提供了新视角。
为揭示传统农业系统的生态与经济价值,研究团队以中国贵州、广西 6 个稻鱼系统典型县为研究点,这些地区均属于全球重要农业遗产系统(GIAHS)或中国重要农业遗产系统(China NIAHS)。研究采用分层抽样(县 - 镇 - 村三级),覆盖 16 个镇、28 个村,通过田间调查、农户访谈及样本采集,结合 ArcGIS 技术分析农田规模,运用香农 - 维纳多样性指数(H,衡量水稻品种多样性)和微卫星 DNA 技术评估水稻与鲤鱼(Cyprinus carpio)的遗传多样性,并对比稻鱼系统(RF)与水稻单作系统(RM)的生产表现。
研究结果
稻鱼系统的生产优势与经济效益
通过农户收获数据对比发现,稻鱼系统农户的水稻产量稳定性显著高于单作农户,且合成农药和化肥使用量更少。此外,稻田中养殖的鲤鱼为农户带来额外渔获量,使稻鱼系统农户的净收入显著高于单作农户。这表明稻鱼系统通过生物间协同作用,实现了低投入、高韧性的生产模式。
雨水储存与生物多样性保护
田间实测显示,稻鱼系统在雨季可储存大量雨水,增强了农田生态系统的水文调节能力。遗传多样性分析表明,稻鱼系统中保留了丰富的地方水稻品种和土著鲤鱼种群:基于体色和农户命名的 6 种土著鲤鱼形态类型被识别,香农 - 维纳多样性指数显示稻鱼系统的水稻品种多样性显著高于单作系统;微卫星 DNA 检测进一步证实,地方水稻品种和土著鲤鱼均呈现高水平遗传多样性,揭示了传统农业系统在保护地方遗传资源中的关键作用。
结论与讨论
研究证实,稻鱼这一传统农业系统通过复合种养模式,不仅实现了小农户粮食生产的稳定性和经济收益的提升,更在水资源管理和生物多样性保护中发挥了重要功能。其核心机制在于利用物种间的生态互补性(如鱼类摄食害虫、排泄物肥田等),减少对外源投入的依赖,同时通过多样化种植养殖维持生态系统韧性。该研究挑战了 “现代农业必然优于传统农业” 的固有认知,凸显了传统农业智慧在应对当前农业可持续发展困境中的独特价值。
研究意义不仅在于为小农户转型升级提供了可借鉴的生态农业模式,更呼吁政策层面重视传统农业系统的保护与传承。通过认可和支持此类农业遗产,有望在全球范围内推动实现 SDGs 中 “消除饥饿”(目标 2.3)与 “保护陆地生物”(目标 15)的协同发展,为农业生态化转型提供历史经验与科学依据。未来研究可进一步拓展传统农业系统与现代技术的结合路径,探索其在不同区域的适应性推广策略。
研究主要技术方法包括:分层抽样法(县 - 镇 - 村三级)开展农户调查与样本采集;ArcGIS 10.3.1 分析梯田面积与农场规模;香农 - 维纳多样性指数(H)评估水稻品种多样性;微卫星 DNA 技术检测水稻和鲤鱼遗传多样性;对比分析稻鱼系统(RF)与水稻单作(RM)的产量、投入及经济数据。样本来源于 6 县 16 镇 28 村的稻鱼系统农户与单作农户。