综述：加拿大草原地区以社区为基础的作物改良与保护举措历史

本综述系统回顾了加拿大草原地区社区科学（Community Science）在作物改良与保护中的历史贡献与当代实践。文章详述了从19世纪至今，农民、农学家及社区成员通过害虫管理、基因筛选与农艺创新（如少耕/免耕）推动农业发展的历程，强调了社区参与在生物监测（Biovigilance）、病虫害预警（如Sclerotinia sclerotiorum预测）、抗性育种（如小麦茎锈病抗性品种选育）和除草剂抗性监测中的核心作用，并展望了数字化时代下社区科学在提升粮食系统韧性与可持续性中的未来潜力。

　　

摘要

自19世纪初农业拓荒时期至今，加拿大草原地区的农民、农学家及社区成员通过害虫综合治理、作物基因型筛选与农艺创新（如少耕/免耕技术），持续推动作物生产的改良与保护。这些社区科学（Community Science）实践不仅提升了农业问题的认知与解决能力，更通过商品组织资助研究、科学传播与田间试验参与，形成了独特的农业生物监测（Biovigilance）体系。本文系统回顾了社区科学在加拿大作物生产中的历史贡献、现状与未来方向。

1. 引言

社区科学作为一种公众参与科研的模式，在农业领域主要表现为非科学家自愿贡献数据并参与研究项目。在加拿大草原农业区（占全国农地81%的52.6 Mha），社区科学家——主要是农民，也包括顾问、行业工作者与原住民群体——通过直接参与研究，增强了作物保护、生物多样性维护与粮食安全（如原住民食物主权项目）。结合生物监测理念，社区科学有望优化作物生产并提升粮食系统韧性，例如加拿大生产者成功开展的油菜花瓣检测（Canola petal test）用于核盘菌（Sclerotinia sclerotiorum）预测。

2. 加拿大作物生产中的社区科学历史

早期殖民农业面临赫逊蝇（Mayetiola destructor）与小麦瘿蚊（Sitodiplosis mosellana）等入侵害虫的威胁。1850年代，加拿大省农业与统计局通过征文竞赛动员社区科学家提交解决方案，获奖者Henry Hind与Léon Provancher的论文提出了真菌致病理论（如锈病与黑穗病）及田间管理措施（如延迟播种打破赫逊蝇生命周期）。Provancher更自学成才，出版了加拿大首部植物志与昆虫名录。

宗教团体在早期科学推广中作用显著，如魁北克植物保护协会中神职人员占比超27%。首位荣誉 Dominion 昆虫学家James Fletcher通过建立全国观测者网络（400余名农民与园丁），奠定了加拿大昆虫学基础，并创建了国家昆虫与植物标本馆。西部社区科学家如Norman Criddle与Harry Vane发明了蝗虫毒饵“Criddle混合物”（巴黎绿、盐与马粪）及低毒性捆绳保护技术。

小麦育种中的社区贡献尤为突出：Malcolm McMurachy从感染茎锈病的Garnet小麦中选育出抗病单株，后成为品种Selkirk的抗源；Seager Wheeler通过株系纯化培育出广受欢迎的Marquis 10B与Red Bobs小麦。1900年Macdonald种子竞赛中，学童通过三代选种使小麦与燕麦增产35%~40%，推动了加拿大种子生产者协会的成立。

记者E. Cora Hind通过田间实地调查精准预测小麦产量（如1904年锈病灾害中误差仅0.5%），其建立的通讯员网络成为作物监测的典范。

3. 西部加拿大社区科学现状

3.1. 农民主导的研究资助组织

农民通过商品组织（如加拿大油菜理事会、脉冲加拿大、谷物加拿大）投入“check-off”资金支持研究，省级团体（如阿尔伯塔脉冲种植者委员会、曼尼托巴作物联盟）更直接开展田间试验。

3.2. 农民参与植物育种

农民与育种家合作确定育种目标、测试品系适应性。有机生产者通过田间直接选育获得高产适应品种。开放种子倡议（OSSI）与BC生态种子合作社促进了种质资源交换。

3.3. 害虫监测中的农民参与

农民是病虫害爆发的第一发现者，通过提交样本至诊断实验室（如 Prairie Herbicide Resistance Research Laboratory）支持抗性监测。系统性杂草调查（如AAFC杂草调查系列）依赖农民提供田间访问权限，早期发现抗草甘膦茸毛野麦（Bromus tectorum）与抗氟草烟地肤（Bassia scoparia）。

昆虫监测中，瑞典蝇（Contarinia nasturtii）信息素诱捕网络依托志愿者在油菜田布设陷阱，加拿大植物健康委员会（CPHC）更发起入侵昆虫报告倡议。

3.4. 田间研究试验

农民通过提供试验地、参与示范（如保护性耕作推广）及合作研究推动技术落地。油菜菌核病防治研究中，农民协助花瓣采样（如琼脂平板检测法）与田间药效试验；AAFC“生活实验室”计划联合私有土地开展气候变化研究。保护性耕作的成功采纳得益于研究者、设备商与保护性耕作协会（如阿尔伯塔减少耕作联系组织）的协同推进。

4. 社区科学的局限性

社区科学面临时间约束、资金缺乏、专业度不足、数据碎片化与保密性挑战。需通过清晰指令、数据管理计划与技术工具（如GPS产量监测）优化参与体验。农业务数据货币化可能限制农民数据使用权，需提升其数据分析能力以支持决策。

5. 社区科学的未来

社区科学是生物监测与前瞻性研究的核心支柱，其成功需整合多方利益相关者。数字化将极大扩展科学知识库（如On-farm决策工具），推动政策制定与公共行动。原住民农业需融入历史、土地联系与文化认同要素。未来项目应注重目标设计、技术适配与参与者回报，以持续赋能农业创新。

（注：全文严格依据原文内容缩编，未添加未提及的细节或结论。）