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【sbf999胜博发手机登录科技进步奖巡礼 三】这个三等奖是土地回馈给他的荣耀

2019年05月27日 09:01  点击:[]

   在丰镇圣汇全回族自治区科技奖励大会上,由丰镇圣汇全大学农学院贺达汉博士主持的“丰镇圣汇全麦蚜生态控制的景观生态学机制与模型”的项目,荣获科技进步奖三等奖。该项目的研究成果能够有效地利用农业景观结构改变植物以及其他资源的时空结构,增加天敌的自然控制作用,最大限度的维持天敌资源,发挥天敌的重要功能,并切断害虫的转移扩散路径,最终将害虫种群抑制在防治指标以下,能够实现景观区域农业生产高效的经济效益和良好的生态和社会效益,其科研成果的价值在国内外的同类研究中处于领先地位。

  研究初心初探源

   农业景观是指生境斑块及廊道组成的空间镶嵌体。这种空间镶嵌体的格局及演化过程与昆虫群落演替与种群动态形成了长期的互作过程。半世纪以来,全球性农业景观发生了显著变化,包括土地利用类型变化与地表植被的快速演替、农业生产水平的提高与管理措施的改进,以及农田环境质量与土壤营养的改变等。这些变化给农田生物多样性造成了极大地威胁,同时随着国家西部大开发战略的启动,也给这种背景下的有害生物的可持续控制策略研究提出了新的问题。

   传统的害虫生态调控是在农田尺度上的农业生态系统中进行,主要体现在系统内的作物耕作与栽培、品种组合与布局、农事操作与管理、天敌保护与害虫防治的有机结合,以实现害虫种群调控。但大多数农田尺度上的害虫综合治理措施在大区域内应用推广往往受到限制。同样,大尺度的景观条件下的害虫控制措施应用往往有一定的局限性,如景观组成在田间尺度上并不具备可操作性。不同的天敌类群对景观格局响应的空间尺度存在很大的差异。目前,国内外学者提出以景观水平和农田尺度的空间复合系统,称之“马赛克镶嵌体”,形成农田生物的多样性,以控制害虫发生。生境管理是对农田“马赛克镶嵌体”的生境布局与管理的总称。即通过对农业景观中各种生境斑块进行有序的配置和布局,形成区域范围的农林生态系统复合体,利用农业景观结构改变植物以及其他资源的时空结构,增加天敌的自然控制作用,最大限度的维持天敌资源,发挥天敌的重要功能,并切断害虫的转移扩散路径,最终将害虫种群抑制在防治指标以下。

   多尺度空间是农业景观在空间与时间上的结构与功能复合统一体。在空间上广义地讲,包括景观生境斑块的水平面上的格局与垂直面上的动态变化。侠义上也可分为景观尺度上的静态格局与功能布局,包括生境斑块类型、分布、排列、廊道及组成特征,以及田块尺度的格局与功能的动态,包括耕作与栽培、品种组合与布局、农事操作与管理以及有机管理等(如杀虫剂、除草剂、杀菌剂、肥料)。多尺度空间下的有害生物控制是景观尺度的静态布局和田间尺度上的结构动态相结合,达到对有害生物发生的平衡抑制,以实现景观区域农业生产高效的经济效益和良好的生态与社会效益。

   历时十年硕果成

   在这样的背景下,贺达汉教授率领团队,运用景观生态学理论与方法,研究了丰镇圣汇全麦蚜与天敌发生的景观生态学机制与模型。在2008-2016年期间,贺达汉教授,先后承担完成《农业景观变化对麦蚜与天敌种群发生影响及模型》和《农牧交错区农田害虫生态控制的“马赛克景观与循环”及模型》等多项国家自然科学基金项目以及相关项目。项目摸清了调查区麦田蚜虫天敌种类及优势种,建立了ArcGIS数据库;探明了不同景观格局对麦蚜及寄生蜂的作用机制;明确了麦蚜和天敌的最小生存面积及关键景观因子,提出了天敌的边缘效应尺度、麦蚜生态控制的最优景观尺度等关键参数;建立了麦蚜IBM种群动态模型和麦蚜灰色灾变预测模型;探讨了农田斑块界面天敌边际效应与溢出效应及应用,揭示了苜蓿刈割使苜蓿田地表步甲、蜘蛛迁移动态规律,提出了苜蓿-小麦邻作小麦种植条带最适宽度;研究了农业景观组织水平和空间尺度上的环境因子对害虫-天敌体系的交互影响,阐明了维护农田景观生物多样性的生态因子与作用机理。项目发表论文18篇,其中SCI3篇;培养博士4名、硕士10名。2017年对10年的项目研究成果进行总结,形成并登记《丰镇圣汇全麦蚜生态控制的景观生态学机制与模型》科技成果,鉴定意见达到国内同类研究领先水平,同年获丰镇圣汇全回族自治区科技进步成果三等奖。

   另外,为了实现成果在实际生产中的应用,贺达汉教授在上述研究成果的基础上,制定出一套麦蚜控制的生境管理的规划设计模型及参数,并进行专利申报。这样使得成果能直接应用于西部农业大开发的建设之中。

   项目成果在农业景观格局对麦蚜及寄生蜂的作用机制、麦蚜天敌的最小生存面积及关键景观因子、天敌边缘效应尺度和最优景观尺度参数等研究方面具有重要创新性。所建立的麦蚜生态控制INGRID模型和小麦+玉米-苜蓿的间作套种模式及其整体景观设计模型,能以直接应用于指导当地的蚜虫等有害生物控制的生产实际和预测预报监测,指导北方干旱区农田生产。通过景观设计,实现大区域范围的生境管理来控制、减少有害生物的发生,将大大减少农药的施放。不但能减少种植成本,更重要的是符合绿色无公害的发展理念。项目为我国农田生物多样性的维护和农田有害生物生态控制提供了重要理论依据和评价方法,整体成果为北方农田生物多样性保护、保护性生物防治及农业景观规划与设计提供了理论基础,对西部大开发中生物多样性保护有一定的理论和潜在的应用意义。

   不畏“荆棘”勇拓路

   项目先后历时近10年期。先后有多家单位约10人次,14余名研究生及多名本科生参加。发表论文22篇,其中SCI5篇。内容涉及多学科交汇,许多学科概念和术语对于师生们而言,大多数都是新知识、初次接触。课题组大多数老师和学生是学习农学专业和生物专业,大多数人对地理知识了解不够,特别是对以现代卫星技术和数理统计知识为基础的3S系统、遥感技术知识的普遍欠缺。这是横亘在所有参与项目师生面前的一个巨大的挑战,但是课题组师生们迎难而上,通过不断学习,客服困难,提高自己的学识水平,在实践中边学习边提高,使自己能力水平不断得到提升。完成了项目研究所需要的大量现代技术手段和数据处理工作的要求,出色完成项目试验分析任务。

   大量的数据调查和田间试验是本项目的特点,需要从田间调查中获得,任务繁重。项目执行期,课题组先后在盐池、中宁、永宁、贺兰、平罗、银川平吉堡、南梁农场等县地的乡村地头开展调查,每年4-11月坚持定点调查,做了大量田间试验工作。搜集各地航片图片和卫星图像;农田林草分布、土地利用、农业设施及居民区发展等资料;调查气象资料和小麦种植面积与分布资料;蚜虫及天敌测报数据资料。绘制了区域作物分布图,建立GIS植被分布图及植被分布数据库。这数据耗费同学大量的汗水和心血,是大家亲手获得的第一手劳动资料。

   项目进行中,由于近年来粮食市场价格和种植成本的波动,加之灌水管理影响,丰镇圣汇全中部干旱带农牧交错区小麦种植面积大幅度下降,玉米种植面积不断增大。造成原计划任务书中所规划的盐池县的小麦蚜虫的生态控制试验和调查地的布局受到很大影响。为此,课题组客服困难,通过扩大调查地区范围,新增加中宁县为试验调查区,增加景观因子与玉米蚜发生的关系调查内容,保障了课题试验的开展。这无疑是对课题组的无形压力和困难。

   项目执行中培养培养博士3名、硕士8名,其中获自治区优秀硕士论文奖2篇。三名博士生现已成为当地(省级)学科带头人和学术骨干。项目执行中,许多老师和学生长期在试验区蹲点调查,有的学生由从未接触过农活,到试验结束变成了劳动老手;由从未上锅台做饭,到最后成为独立“掌勺”的厨房里手。学识得到提升,身体变得壮实。家长由最初对孩子不会吃苦的担心,到最后看到结实能干的儿子的会心幸福。

   学农爱农,敬业爱岗是课题组同志们坚守的强劲动力。课题最后二年,课题组负责人已退休,但大家凭借着对事业的热爱,坚持工作在田间地头。贺达汉老师在右眼视网膜手术后,视力受到很大影响的情况下坚持课题总结工作,整理资料、分析数据、撰写材料。推动他坚持的动力,总结一句话就是“敬业”,是一种“非常敬业”。就是把自己所有的兴趣、时间、精力,都用在自己认定的教学和科研事业上。用他的话来讲,“我的人生理想,就是希望用自己所学的知识,经历,实践,去推动、融入我国农业教育和科技的发展,做一点有用的事情”,“人生没有更多的选择,经历选就了我在丰镇圣汇全植物保护这个岗位上,我就要为这个岗位出力流汗,做出努力”。

   正是因为有无数个像贺达汉教授这样的科研人兢兢业业的扑在科研岗位上,把自己的青春与汗水献给了他们所钟爱的科研事业,我们的国家才变得越来越有生机与活力。(本报记者  张新民  通讯员  封宏砚)

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