鄭振宇　王文成　李趙嘉　孫宇　胡愛(ài)雙　肖丹丹　張曉棟

摘要：通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)稻田種養(yǎng)研究成果的梳理，從稻田種養(yǎng)模式的構(gòu)建依據(jù)、構(gòu)建步驟、配套技術(shù)以及稻田種養(yǎng)系統(tǒng)的組分構(gòu)成、組分間聯(lián)系、生態(tài)服務(wù)功能等方面對(duì)我國(guó)稻田種養(yǎng)研究?jī)?nèi)容進(jìn)行分析和總結(jié)，并探討稻田種養(yǎng)在組分搭配、配套技術(shù)、產(chǎn)業(yè)方向等方面的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：稻田種養(yǎng);生態(tài)農(nóng)業(yè);種養(yǎng)技術(shù);生態(tài)系統(tǒng)

中圖分類(lèi)號(hào)： S181? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A? 文章編號(hào)：1002-1302（2019）04-0011-05

隨著世界人口的持續(xù)增長(zhǎng)，水土資源日益短缺，加上全球氣候變化的影響，農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和安全問(wèn)題引起了全球各國(guó)的廣泛關(guān)注[1-3]。特別是對(duì)于我國(guó)這樣的人口大國(guó)而言，如何在單位面積上持續(xù)產(chǎn)出更多、更安全的農(nóng)產(chǎn)品已經(jīng)成為我們必須面對(duì)的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。在過(guò)去50年中，我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量的持續(xù)快速提高得益于化肥、農(nóng)藥、飼料、高產(chǎn)品種等現(xiàn)代農(nóng)業(yè)元素的投入，但它們?cè)诖蠓岣咄恋厣a(chǎn)力的同時(shí)，也帶來(lái)了很多弊端：首先，長(zhǎng)期大量施用化肥農(nóng)藥會(huì)造成農(nóng)業(yè)環(huán)境污染，阻斷系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)，降低了抗干擾能力和可持續(xù)生產(chǎn)力;其次，農(nóng)業(yè)環(huán)境污染會(huì)造成動(dòng)植物體內(nèi)有毒物質(zhì)富集，甚至?xí)e累超標(biāo)，致使產(chǎn)品品質(zhì)下降，直接威脅人們的飲食健康[4];最后，在農(nóng)業(yè)環(huán)境污染和單一作物大面積種植的耦合效應(yīng)下，原有生態(tài)平衡被打破，農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性降低，抗干擾能力減弱，系統(tǒng)穩(wěn)定性下降[5-6]。

為了克服這些負(fù)面效應(yīng)，人們不斷探索、實(shí)踐，并逐步認(rèn)識(shí)到生態(tài)農(nóng)業(yè)是解決上述問(wèn)題的有效途徑。生態(tài)農(nóng)業(yè)是把生態(tài)環(huán)境效益列入農(nóng)業(yè)目標(biāo)，并與農(nóng)業(yè)的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益相協(xié)調(diào)，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)模式[7]。在眾多生態(tài)農(nóng)業(yè)模式中稻田種養(yǎng)是典型的一種，它以稻田生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的物種多樣性為基礎(chǔ)，以物種間相互作用為依據(jù)，將多樣生物安置到系統(tǒng)內(nèi)，人工誘導(dǎo)它們發(fā)生多種共生互利關(guān)系，并使之發(fā)揮各種生態(tài)功能，從而使系統(tǒng)的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益達(dá)到協(xié)調(diào)統(tǒng)一[8]。稻田種養(yǎng)模式能夠高效利用水土資源，降低農(nóng)藥化肥的投入，減少了農(nóng)業(yè)環(huán)境污染，確保了地區(qū)農(nóng)產(chǎn)品健康安全[9-10]，對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生態(tài)平衡和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展起著積極促進(jìn)作用。目前很多學(xué)者對(duì)稻田種養(yǎng)進(jìn)行了研究，主要內(nèi)容集中在2個(gè)方面，一是針對(duì)稻田種養(yǎng)模式本身的研究，二是依托于模式所做的生態(tài)學(xué)研究?，F(xiàn)將具體研究?jī)?nèi)容綜述如下。

1 針對(duì)稻田種養(yǎng)模式本身的研究

1.1 稻田種養(yǎng)模式的構(gòu)建依據(jù)

1.1.1 歷史依據(jù) 稻田種養(yǎng)是一種古老的傳統(tǒng)農(nóng)作模式，歷史悠久，我國(guó)是歷史上稻田種養(yǎng)最早的國(guó)家，早在2000多年前的漢中和成都便已盛行稻田養(yǎng)魚(yú)模式。在當(dāng)?shù)刈匀?、社?huì)資源條件的基礎(chǔ)上，稻田種養(yǎng)形成了與當(dāng)?shù)丨h(huán)境特征相適應(yīng)的稻田種養(yǎng)技術(shù)、種養(yǎng)模式和相關(guān)的生態(tài)作用機(jī)制等，并有一部分沿襲至今，如犁地耙田時(shí)間、放養(yǎng)苗種時(shí)節(jié)和稻田水質(zhì)觀測(cè)等[11]。這些傳統(tǒng)種養(yǎng)模式與技術(shù)在現(xiàn)代稻田種養(yǎng)中依然發(fā)揮著使用價(jià)值。

1.1.2 理論依據(jù) 稻田種養(yǎng)是農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)理論踐行的一種典型的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式，這種模式地構(gòu)建與運(yùn)行很大程度上依賴(lài)于農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)理論的指導(dǎo)。伴隨著稻田種養(yǎng)的大面積推廣，農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)理論在稻田種養(yǎng)方面的內(nèi)容不斷細(xì)化、不斷豐富。20世紀(jì)80年代，倪達(dá)書(shū)首先提出了稻魚(yú)互利共生理論[12-16]，這為稻田種養(yǎng)理論的研究奠定了基礎(chǔ)。之后在此基礎(chǔ)上提出了稻田人工生物圈及新耕作體系，即通過(guò)人工調(diào)控的方法，將單一稻作生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變?yōu)榈?、萍、魚(yú)三者共存的群體生產(chǎn)方式[17-18]。陳飛星等將系統(tǒng)結(jié)構(gòu)理論、食物鏈理論、生態(tài)位理論、互利共生理論引入，并以稻田養(yǎng)蟹模式為例對(duì)稻田種養(yǎng)模式的生態(tài)效應(yīng)進(jìn)行了解釋[19]。當(dāng)下的稻田種養(yǎng)研究還融入了循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論、農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展理論、生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)理論等，理論內(nèi)容不斷豐富，理論研究不斷深入。

1.2 稻田種養(yǎng)模式的構(gòu)建步驟

目前我國(guó)的稻田種養(yǎng)主要分布在華東、華中、華南、西南等地區(qū)[20-21]。各地區(qū)根據(jù)當(dāng)?shù)刈匀弧⑸鐣?huì)環(huán)境特點(diǎn)，結(jié)合自身農(nóng)作特征，創(chuàng)建了多種稻田種養(yǎng)模式，包括稻田養(yǎng)魚(yú)、稻田養(yǎng)蝦、稻田養(yǎng)蟹、稻田養(yǎng)鰍、稻田養(yǎng)鱉、稻田養(yǎng)鴨等模式[22-27]。這些模式的構(gòu)建步驟多以技術(shù)文本形式呈現(xiàn)，從實(shí)踐操作角度進(jìn)行描述，較少?gòu)睦碚搶哟紊线M(jìn)行系統(tǒng)概括，故此本綜述在總結(jié)和提煉前人技術(shù)的基礎(chǔ)上，嘗試從理論層次上概括稻田種養(yǎng)模式的主要構(gòu)建步驟。

我國(guó)稻田種養(yǎng)模式構(gòu)建一般經(jīng)歷3個(gè)步驟：第1步，定性安排;第2步，定量安排;第3步，調(diào)控管理。定性安排階段主要考慮種植何種水稻，養(yǎng)殖何種水產(chǎn)品，須要投入什么，想要產(chǎn)出什么，植物與動(dòng)物之間須要建立怎樣的聯(lián)系，避免出現(xiàn)怎樣的聯(lián)系，從而搭建起模式的基本框架，這一階段主要是確定稻田種養(yǎng)模式中的組分及其相互關(guān)系。定量安排階段主要考慮種植多少水稻（如種單一或多個(gè)品種水稻、種植密度等），養(yǎng)殖多少水產(chǎn)品（如養(yǎng)單一或多個(gè)品種水產(chǎn)品、養(yǎng)殖密度等），須要投入多少（如種子、化肥、農(nóng)藥、飼料、人力、物力、財(cái)力等的投入量），預(yù)計(jì)產(chǎn)出多少（如水稻產(chǎn)量、水產(chǎn)品產(chǎn)量、市場(chǎng)利潤(rùn)等），這一階段主要是確定稻田種養(yǎng)模式中的各組分及其相互關(guān)系的比例。調(diào)控管理階段要考慮非人工調(diào)控（以生物為中心）和人工直接調(diào)控（以人為中心）2個(gè)內(nèi)容。非人工調(diào)控主要是通過(guò)生物本身的生理、生化調(diào)控機(jī)制來(lái)適應(yīng)與環(huán)境和其他生物的相互作用。人工直接調(diào)控主要是通過(guò)生產(chǎn)技術(shù)（如水稻的栽培技術(shù)、水產(chǎn)品的養(yǎng)殖技術(shù)以及水稻與水產(chǎn)品共作過(guò)程中的接口技術(shù)）來(lái)調(diào)控生物、環(huán)境組分，并使彼此相互適應(yīng)的過(guò)程。一般在模式搭建好之后，先進(jìn)行非人工調(diào)控，觀察整個(gè)模式是否能通過(guò)內(nèi)部各組分自身的調(diào)節(jié)來(lái)達(dá)到協(xié)調(diào)穩(wěn)定的狀態(tài);之后再根據(jù)觀察出現(xiàn)的問(wèn)題或是人為目標(biāo)來(lái)進(jìn)行人工調(diào)控。這一階段主要是調(diào)節(jié)稻田種養(yǎng)模式中的各組分相互作用關(guān)系，保證各組分之間的物質(zhì)交流、養(yǎng)分循環(huán)等正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

1.3 稻田種養(yǎng)模式的配套技術(shù)研究

1.3.1 稻田種養(yǎng)技術(shù)構(gòu)建研究 稻田種養(yǎng)模式的正常運(yùn)轉(zhuǎn)依賴(lài)于配套種養(yǎng)技術(shù)的實(shí)施。目前我國(guó)不同地區(qū)根據(jù)不同的種養(yǎng)模式構(gòu)建出了不同的稻田種養(yǎng)技術(shù)，如稻魚(yú)[22]、稻蝦[23]、稻蟹[24]、稻鰍[25]、稻鱉[26]、稻鴨[27]等種養(yǎng)技術(shù)。這些種養(yǎng)技術(shù)的內(nèi)容主要包括田塊選擇、田間工程準(zhǔn)備、水稻品種選擇與種植、動(dòng)物苗種選擇與投放、養(yǎng)殖管理、水質(zhì)調(diào)控、病蟲(chóng)害防治、產(chǎn)品捕撈等方面。

1.3.2 稻田種養(yǎng)技術(shù)集成研究 近年來(lái)，人們?yōu)榱烁玫剡\(yùn)行稻田種養(yǎng)模式，擴(kuò)大產(chǎn)出，在原有種養(yǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上做了很多的技術(shù)集成研究，主要表現(xiàn)在3個(gè)方面：（1）將池塘精養(yǎng)技術(shù)與稻田種養(yǎng)技術(shù)結(jié)合，如張達(dá)余等在江蘇省鹽城市阜寧縣將溝畦工程技術(shù)、稻蟹魚(yú)優(yōu)化同步模式、商品蟹育肥技術(shù)進(jìn)行了整合，形成了闊池寬溝稻蟹魚(yú)復(fù)合生態(tài)種養(yǎng)集成技術(shù)，取得了水稻、蟹、魚(yú)的全面豐收[28]。（2）將稻田共作種養(yǎng)技術(shù)與稻田輪作種養(yǎng)技術(shù)結(jié)合，如江興龍?jiān)诟＝ㄊ⒖犹潦降爵~(yú)兼作技術(shù)、田塘式稻田養(yǎng)魚(yú)輪作技術(shù)和池塘精養(yǎng)魚(yú)高產(chǎn)技術(shù)有機(jī)結(jié)合，創(chuàng)立了稻魚(yú)生態(tài)兼作輪作一體化優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)技術(shù)，即先早稻和魚(yú)共作，早稻收割后，不續(xù)種晚稻只養(yǎng)魚(yú)，實(shí)施稻魚(yú)輪作，并應(yīng)用池塘精養(yǎng)技術(shù)進(jìn)行養(yǎng)魚(yú)，達(dá)到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)效果[29]。（3）將機(jī)械設(shè)備技術(shù)與稻田種養(yǎng)技術(shù)結(jié)合，如吳金書(shū)等將水稻機(jī)插秧技術(shù)與稻鴨共作技術(shù)相結(jié)合，起到了省工、節(jié)本、節(jié)料、節(jié)能、高效的效果[30]。蔣祖明等將機(jī)插秧稻鴨共作技術(shù)與精確定量施肥技術(shù)相結(jié)合，提高了肥料利用效率，降低了化肥的使用量，減少了環(huán)境污染[31]。李克勤等又將頻振式誘蛾燈技術(shù)引入稻鴨種養(yǎng)模式，有效減少了蟲(chóng)口基數(shù)，降低了農(nóng)藥用量和生產(chǎn)成本，提高了稻米安全品質(zhì)與效益[32]。

1.3.3 稻田種養(yǎng)技術(shù)改進(jìn)研究 為了適應(yīng)稻田種養(yǎng)模式的調(diào)整，人們還對(duì)現(xiàn)行的稻田種養(yǎng)技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)研究，包括延長(zhǎng)動(dòng)、植物共作時(shí)間，加大模式內(nèi)動(dòng)、植物品種的容量，提高模式內(nèi)物種多樣性等。如吳敏芳等在浙江省麗水市青田市對(duì)原有稻魚(yú)共作技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，通過(guò)栽培再生稻，延長(zhǎng)稻魚(yú)生育期內(nèi)的生態(tài)互補(bǔ)效應(yīng)，提高了稻米和田魚(yú)產(chǎn)量[33]。章家恩對(duì)原有稻鴨種養(yǎng)技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，在原有技術(shù)基礎(chǔ)上開(kāi)展了1稻2鴨輪套養(yǎng)技術(shù)、多品種水稻混作養(yǎng)鴨技術(shù)、水稻與水生作物間套作養(yǎng)鴨技術(shù)、雙季鴨稻共作冬種馬鈴薯技術(shù)、水稻-鴨子-牧草共作技術(shù)、水稻-鴨子-飼料稻共作技術(shù)等研究，取得了一系列研究成果[34]。

1.3.4 稻田種養(yǎng)技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn) 通過(guò)對(duì)現(xiàn)有稻田種養(yǎng)技術(shù)研究成果的總結(jié)與分析，認(rèn)為稻田種養(yǎng)技術(shù)的關(guān)鍵在以下2個(gè)方面：一是品種選擇，包括水稻品種選擇、水產(chǎn)品品種選擇以及與種養(yǎng)相關(guān)的水生植物品種選擇等，品種選擇決定了系統(tǒng)內(nèi)各生物組分間能否和諧共生，以及生物組分能否適應(yīng)環(huán)境條件。二是種養(yǎng)結(jié)合的接口技術(shù)，在種養(yǎng)過(guò)程中，接口技術(shù)首先要考慮水產(chǎn)品的苗種投放，特別是投放的時(shí)間點(diǎn)和稻田環(huán)境條件（如水質(zhì)、水溫、氣溫等），這是苗種在稻田存活的基礎(chǔ)。其次是人為調(diào)控，包括調(diào)控的時(shí)機(jī)和調(diào)控的程度。動(dòng)、植物的共生有2個(gè)適應(yīng)過(guò)程，一是動(dòng)植物之間的彼此適應(yīng)過(guò)程;二是動(dòng)、植物對(duì)環(huán)境條件的適應(yīng)過(guò)程。人們要根據(jù)這2個(gè)適應(yīng)情況來(lái)確定調(diào)控行為的時(shí)間和調(diào)控程度，如水稻施肥的時(shí)間和用量、飼料投喂時(shí)間和用量，防治病蟲(chóng)害的藥性選擇、施藥時(shí)間、施藥量等，可以說(shuō)人為調(diào)控是保證稻田種養(yǎng)系統(tǒng)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量的關(guān)鍵。

2 依托于稻田種養(yǎng)模式所做的生態(tài)學(xué)研究

稻田種養(yǎng)模式是在原有稻田生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，以物種間相互作用為依據(jù)，人為將多樣生物安置到原系統(tǒng)內(nèi)，并且人工誘導(dǎo)出了多種互利共生關(guān)系，建立起了新的物質(zhì)能量循環(huán)，發(fā)揮新的生態(tài)功能的新型生態(tài)系統(tǒng)。研究者們圍繞這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)做了如下研究：

2.1 稻田種養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng)的組分研究

2.1.1 稻田種養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境組分 稻田種養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境組分主要包括水體和土壤2個(gè)部分。水體和土壤是稻田種養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，它們是系統(tǒng)中生物生長(zhǎng)發(fā)育所需水分、養(yǎng)分的來(lái)源，是動(dòng)、植物生存的載體，又是整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)、能量傳遞的媒介。在水體和土壤中還存在著各種生物群落，它們很多都發(fā)揮著分解者的作用，是整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)得以正常運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵一環(huán)?？梢哉f(shuō)稻田水體和土壤直接影響著稻田種養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng)的效益。

目前對(duì)水體的研究?jī)?nèi)容包括水體理化因子變化規(guī)律，以及水生生物、水體底棲動(dòng)物、水體浮游植物的種類(lèi)組成，密度，生物量，多樣性特征等。如王昂等通過(guò)對(duì)比精養(yǎng)蟹稻田、常規(guī)養(yǎng)蟹稻田和不養(yǎng)蟹稻田3種種養(yǎng)模式，研究了稻田水體的溶解氧和溫度的晝夜變化規(guī)律以及水體中的硝酸鹽和磷酸鹽含量的變化規(guī)律[35]。汪金平等在稻鴨共作條件下，對(duì)稻田水體水生生物的種類(lèi)、數(shù)量、生物量及多樣性進(jìn)行了測(cè)定，認(rèn)為稻鴨共生可以增加稻田水體生物多樣性，增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性[36]。王昌付等在稻鴨共作條件下，對(duì)稻田水體底棲動(dòng)物的數(shù)量、群落組成和生物多樣性指數(shù)進(jìn)行了測(cè)定，發(fā)現(xiàn)稻鴨共作使水體底棲動(dòng)物的種類(lèi)數(shù)減少;水稻生育前期，底棲動(dòng)物多樣性高于常規(guī)稻田，而后期低于常規(guī)稻田[37]。袁偉玲等分析了稻魚(yú)共作系統(tǒng)水體浮游植物的種類(lèi)組成、密度、生物量及多樣性特征，明確了系統(tǒng)中浮游植物群落的組成，認(rèn)為稻魚(yú)共作顯著增加了稻田水體浮游植物的密度和生物量，提高了稻田水體浮游植物多樣性指數(shù)[38]。

目前，對(duì)土壤的研究?jī)?nèi)容包括土壤酶動(dòng)態(tài)變化，土壤微生物群落動(dòng)態(tài)、功能多樣性，土壤養(yǎng)分吸收，土壤呼吸變化規(guī)律等。如李成芳等在稻-鴨-魚(yú)共作的條件下，通過(guò)田間對(duì)比與室內(nèi)分析的方法，研究了稻田土壤微生物量氮、土壤脲酶、脫氫酶、過(guò)氧化氫酶和蛋白酶活性的動(dòng)態(tài)變化[39]。章家恩等在稻鴨共作條件下，采用平板培養(yǎng)法和BIOLOG技術(shù)，研究了稻田土壤微生物群落動(dòng)態(tài)及其功能多樣性，結(jié)果表明，稻鴨共作能夠使土壤的微生物總數(shù)（細(xì)菌、放線菌和真菌數(shù)量）增加，能夠使微生物群落的碳源利用能力和整體代謝活性得到提高，顯著增加了水稻抽穗期的微生物功能多樣性[40]。孫剛等使用土壤碳通量自動(dòng)測(cè)定系統(tǒng)，對(duì)稻-魚(yú)（泥鰍）復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的土壤呼吸進(jìn)行了定位定量研究，認(rèn)為土壤呼吸速率有明顯的季節(jié)性，底棲魚(yú)類(lèi)能提高水田土壤呼吸強(qiáng)度[41]。

2.1.2 稻田種養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng)的生物組分 稻田種養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng)的生物組分主要包括植物類(lèi)、動(dòng)物類(lèi)和微生物類(lèi)3個(gè)部分。植物組分研究集中在農(nóng)作物的產(chǎn)量、質(zhì)量、養(yǎng)分吸收、根系特性以及雜草群落變化等方面;動(dòng)物組分集中在水產(chǎn)品產(chǎn)量;微生物組分集中在細(xì)菌數(shù)量、種群組成、數(shù)量分布等方面。

在植物組分中，張劍等在稻魚(yú)共作條件下研究發(fā)現(xiàn)，稻魚(yú)共作顯著增加了水稻分蘗期和灌漿期的葉片氮含量，顯著提高了成穗率和產(chǎn)量，認(rèn)為田魚(yú)攝食稻田資源并轉(zhuǎn)化為水稻可利用養(yǎng)分是促進(jìn)了水稻產(chǎn)量提升的原因[42]。王強(qiáng)盛等研究發(fā)現(xiàn)，在稻鴨共作條件下稻米的加工品質(zhì)、外觀品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)及蒸煮品質(zhì)得到了改善，尤以降低堊白率效果最明顯[43]。劉小燕等在稻-鴨-魚(yú)共作條件下，研究了水稻根系特性，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中的根系α-萘胺氧化力顯著高于不放鴨魚(yú)區(qū)，根系總吸收表面積自移栽后迅速增加，水稻根系活力明顯提高[44]。沈建凱等在規(guī)?；绝喎N養(yǎng)條件下，研究了稻田雜草的群落變化特點(diǎn)及控草效果，認(rèn)為稻鴨種養(yǎng)顯著降低了雜草密度，改變了雜草群落結(jié)構(gòu)和組成，提高了雜草生物多樣性，有效抑制了雜草危害的發(fā)生[45]。在動(dòng)物組分中，林傳政等在稻魚(yú)共作條件下，將平作稻養(yǎng)魚(yú)、平作稻凼式養(yǎng)魚(yú)、壟稻溝魚(yú)（壟作稻養(yǎng)魚(yú)）3種模式分別與平作稻（中稻+再生稻）模式對(duì)比，結(jié)果表明，壟稻溝魚(yú)模式的田魚(yú)增量最大，適宜在生產(chǎn)上推廣[46]。在微生物組分中，楊富億等研究了稻魚(yú)系統(tǒng)水體與土壤中的微生物數(shù)量及種群組成，結(jié)果表明，稻魚(yú)系統(tǒng)中異養(yǎng)細(xì)菌數(shù)量顯著高于傳統(tǒng)稻田，異養(yǎng)細(xì)菌的數(shù)量分布與田魚(yú)產(chǎn)量有顯著相關(guān)關(guān)系[47]。鄧曉等采用厭氧培養(yǎng)箱技術(shù)，測(cè)定了稻-鴨復(fù)合系統(tǒng)中土壤的產(chǎn)甲烷細(xì)菌數(shù)量，發(fā)現(xiàn)稻鴨共作能減少稻田中的產(chǎn)甲烷菌數(shù)量，產(chǎn)甲烷細(xì)菌對(duì)甲醇、異丙醇、CO2/H2、乙酸鈉有嗜好表現(xiàn)[48]。

2.2 稻田種養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng)各組分之間的聯(lián)系

在稻田種養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng)中，各生物組分之間、各環(huán)境組分之間、以及生物與環(huán)境組分之間是相互聯(lián)系的，也正是由于這種聯(lián)系的存在才使得系統(tǒng)內(nèi)各組分得以形成有機(jī)整體，并發(fā)揮出各自的生態(tài)功能。通過(guò)總結(jié)分析發(fā)現(xiàn)，這種聯(lián)系在生物組分間作用最明顯，并多以種間相互作用形式表現(xiàn)出來(lái)。人們結(jié)合生產(chǎn)目標(biāo)，根據(jù)生物種間相互作用，來(lái)配置稻田種養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng)的物種組成，并對(duì)其進(jìn)行人工調(diào)控。

如呂東鋒等在稻蟹共生條件下發(fā)現(xiàn)，河蟹能通過(guò)對(duì)稻田雜草的不斷攝食作用，使株防效和鮮質(zhì)量防效均達(dá)到50%以上，降低了雜草與水稻的競(jìng)爭(zhēng)，基本控制了雜草危害[49]。朱鳳姑等在稻鴨共作條件下，發(fā)現(xiàn)鴨子會(huì)不斷游泳、踩踏，使雜草多浮于水面，或被吃或死亡，并且鴨子會(huì)捕食稻飛虱、葉蟬、二化螟等害蟲(chóng)[50]。禹盛苗等在稻鴨共作條件下，測(cè)得稻鴨共作稻田的雜草平均株數(shù)比不養(yǎng)鴨的減少94.2%，平均蟲(chóng)口密度減少77.3%，稻鴨共作除草、除蟲(chóng)效果顯著[51]。吳敏芳等認(rèn)為在稻魚(yú)共作條件下，與水稻單作相比，稻魚(yú)共作對(duì)稻縱卷葉螟幼蟲(chóng)和成蟲(chóng)密度均具有一定的控制作用[52]。綜上可知，系統(tǒng)內(nèi)飼養(yǎng)的動(dòng)物能夠通過(guò)種間相互作用減少病蟲(chóng)害的發(fā)生，進(jìn)而保證了水稻植株的健康生長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)了飼養(yǎng)動(dòng)物與水稻的和諧共生。

2.3 稻田種養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能是指生態(tài)系統(tǒng)提供給人類(lèi)直接或間接受益的商品與服務(wù)的功能[53]。稻田種養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能主要體現(xiàn)在系統(tǒng)的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)服務(wù)功能2個(gè)方面。

2.3.1 生態(tài)服務(wù)功能 生態(tài)服務(wù)功能研究主要集中在稻田種養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng)對(duì)溫室氣體排放和水、土環(huán)境的影響2個(gè)方面。在溫室氣體排放上，黃璜等研究了稻鴨共作模式中甲烷排放季節(jié)變化規(guī)律，認(rèn)為在水稻分蘗盛期和抽穗期甲烷的排放量最大，養(yǎng)鴨能減少甲烷排放量40%以上，系統(tǒng)中土壤氧化還原狀況的改善是甲烷排放減少的原因之一[54]。在此基礎(chǔ)上，傅志強(qiáng)等進(jìn)一步研究了不同養(yǎng)鴨數(shù)量對(duì)稻田甲烷排放的影響，認(rèn)為養(yǎng)鴨數(shù)量越多，甲烷排放量越少，綜合考慮經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益的前提下，225～300只/hm2為適宜養(yǎng)鴨量;認(rèn)為養(yǎng)鴨提高了水體和土壤中溶解氧含量是甲烷減排的主要原因[55]。展茗等研究了稻鴨模式中甲烷排放規(guī)律的影響因素，認(rèn)為土壤溫度和土壤水溶性有機(jī)碳含量是甲烷減排的主要影響因素[56]。

在土壤、水體環(huán)境研究方面，高洪生研究了稻田養(yǎng)魚(yú)后的水、土環(huán)境發(fā)生的變化，結(jié)果表明，土壤有機(jī)質(zhì)含量、全氮含量、全磷含量、速效氮含量、速效鉀含量、耕層土溫比水稻單作系統(tǒng)高;晝夜田水溶解氧、晝夜田水日平均溫度、田水氧化反應(yīng)點(diǎn)位（ORP）比水稻單作系統(tǒng)高，而pH值則略低[57]。丁偉華等研究了稻魚(yú)系統(tǒng)魚(yú)的放養(yǎng)密度對(duì)稻田環(huán)境的影響，結(jié)果表明，當(dāng)魚(yú)目標(biāo)產(chǎn)量為3 000 kg/hm2時(shí)，水體總磷化學(xué)需氧量顯著提高，面源污染風(fēng)險(xiǎn)增加;當(dāng)魚(yú)目標(biāo)產(chǎn)量為2 250 kg/hm2時(shí)，系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)最高，并且不會(huì)對(duì)水體環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響[58]。

2.3.2 經(jīng)濟(jì)服務(wù)功能 稻田種養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)服務(wù)功能研究主要包括2個(gè)方面內(nèi)容：一是直接經(jīng)濟(jì)價(jià)值，二是生態(tài)服務(wù)價(jià)值。就直接經(jīng)濟(jì)價(jià)值而言，稻田種養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值要高于水稻單作系統(tǒng)，種養(yǎng)系統(tǒng)中飼養(yǎng)動(dòng)物的品種差異，水稻種植的茬數(shù)差異，水稻兼作、輪作方式的差異等都會(huì)對(duì)系統(tǒng)的直接經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出造成影響。如劉某承等在浙江省麗水市青田縣研究發(fā)現(xiàn)，稻魚(yú)共生系統(tǒng)1 hm2凈利潤(rùn)比常規(guī)稻作系統(tǒng)要高出20%[59]。江興龍把坑塘式稻魚(yú)兼作與田塘式稻魚(yú)輪作有機(jī)結(jié)合，創(chuàng)立了稻魚(yú)生態(tài)兼作輪作一體化模式，生產(chǎn)結(jié)果表明，新模式1 hm2的純收入比單一稻作模式增加了466%[60]。陳飛星等研究表明，稻田養(yǎng)蟹模式的1 hm2土地純收入、成本收益率和勞動(dòng)生產(chǎn)率比單一稻作模式分別增加382.0%、67.7% 和295.0%[61]。章家恩等研究發(fā)現(xiàn)，稻鴨共作系統(tǒng)的 1 hm2 凈收入比常規(guī)稻作系統(tǒng)高出18.13%[62]。鄭華斌等在水稻壟栽種養(yǎng)新模式中計(jì)算得出稻鴨種養(yǎng)1 hm2純利潤(rùn)比單一稻作系統(tǒng)增加了417%，稻鱉種養(yǎng)增加了1 440%[63]。

在生態(tài)服務(wù)價(jià)值方面，張丹等研究發(fā)現(xiàn)，稻魚(yú)共作系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)功能在大氣調(diào)節(jié)、水調(diào)節(jié)、營(yíng)養(yǎng)保持等方面都具有重要的作用，稻魚(yú)共生系統(tǒng)的服務(wù)價(jià)值總量約為 8萬(wàn)元/（hm2·年），單一稻作系統(tǒng)為6萬(wàn)元/（hm2·年），前者比后者高出了約33%[64]。劉某承等研究發(fā)現(xiàn)，稻魚(yú)共生系統(tǒng)在固碳釋氧、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)保持、病蟲(chóng)害防治、減施化肥農(nóng)藥等方面的生態(tài)服務(wù)價(jià)值比常規(guī)稻作系統(tǒng)高出了86.61%[59]。岳冬冬等認(rèn)為稻魚(yú)共生系統(tǒng)能夠減少溫室氣體排放，利用造林法估算全國(guó)稻田養(yǎng)魚(yú)系統(tǒng)溫室氣體減排量的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值為8 332.95萬(wàn)元[65]。

3 稻田種養(yǎng)的發(fā)展趨勢(shì)

3.1 稻田種養(yǎng)組分搭配發(fā)展趨勢(shì)

稻田種養(yǎng)組分搭配發(fā)展變化有2個(gè)方面，一方面是動(dòng)物、植物組分由一種向多種發(fā)展，另一方面是動(dòng)物、植物組分由常規(guī)品種向特有品種發(fā)展。隨著生活水平的提高，消費(fèi)者對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的需求日益加大，農(nóng)戶(hù)為了滿足市場(chǎng)、加大收益，必須在有限的淡水與耕地資源內(nèi)獲得更多的產(chǎn)出，因此各農(nóng)戶(hù)在稻田種養(yǎng)模式內(nèi)將水稻與單種動(dòng)物組合發(fā)展成了水稻與多種動(dòng)物組合，形成了稻-魚(yú)-蝦，稻-鴨-魚(yú)，稻-魚(yú)-蝦-鴨等模式。稻田種養(yǎng)系統(tǒng)內(nèi)動(dòng)物組分的增加對(duì)飼料和水質(zhì)提出了更高的要求，但農(nóng)戶(hù)投放人工飼料和藥品不僅加大了生產(chǎn)成本，還會(huì)對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)造成影響，基于經(jīng)濟(jì)和安全的考慮，農(nóng)戶(hù)便將既能充當(dāng)飼料又能凈化水質(zhì)的水草植物引入了系統(tǒng)，形成了稻-魚(yú)-萍，稻-鴨-萍，稻-蝦-草等模式。系統(tǒng)內(nèi)多種動(dòng)植物組分的引入加大了系統(tǒng)的產(chǎn)出，但只能滿足人們對(duì)產(chǎn)量的需求，當(dāng)下人們又提出了多口感、多功能、高品質(zhì)的綠色有機(jī)食品需要，且愿意為此支付更多。基于這種高需求、高利潤(rùn)的吸引，各農(nóng)戶(hù)便將特種稻、特種水產(chǎn)品引入稻田種養(yǎng)模式中，構(gòu)建了如糯稻-泥鰍、黑稻-蟹、香稻-泥鰍-小龍蝦等模式，以此來(lái)迎合市場(chǎng)和消費(fèi)者。

3.2 稻田種養(yǎng)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

隨著稻田種養(yǎng)系統(tǒng)內(nèi)各組分搭配的改變，與之配套的種養(yǎng)技術(shù)也勢(shì)必發(fā)生相應(yīng)的變化。目前，稻田種養(yǎng)技術(shù)正朝著多樣化、集成化的方向發(fā)展。在系統(tǒng)內(nèi)各動(dòng)、植物組分由原來(lái)的單種向多種變化，而后便出現(xiàn)了與之配套的單種水稻與多種水產(chǎn)品共作技術(shù)（如稻魚(yú)蝦鰍混養(yǎng)技術(shù)、稻鴨魚(yú)混養(yǎng)技術(shù)）以及水稻-水產(chǎn)品-水生植物共作技術(shù)（如稻-魚(yú)-萍種養(yǎng)技術(shù)）等多樣的稻田種養(yǎng)技術(shù)。為了更好地運(yùn)行系統(tǒng)，提高產(chǎn)出與效率，人們?cè)诜N養(yǎng)技術(shù)層面又進(jìn)行了集成化研究，主要有以下3個(gè)方面內(nèi)容：一是產(chǎn)業(yè)間技術(shù)集成，即農(nóng)業(yè)技術(shù)與工業(yè)技術(shù)結(jié)合，如將農(nóng)業(yè)機(jī)械、設(shè)備與稻田種養(yǎng)技術(shù)集成;二是農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)內(nèi)技術(shù)集成，即農(nóng)作技術(shù)與漁業(yè)技術(shù)結(jié)合，如將池塘精養(yǎng)技術(shù)與稻田種養(yǎng)技術(shù)結(jié)合;三是在種養(yǎng)模式內(nèi)技術(shù)集成，如將稻田種養(yǎng)共作技術(shù)與輪作技術(shù)結(jié)合。以上這些種養(yǎng)技術(shù)的發(fā)展，有效促進(jìn)了我國(guó)稻田種養(yǎng)模式的示范與應(yīng)用，推動(dòng)了整個(gè)稻田種養(yǎng)產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步。

3.3 稻田種養(yǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

首先是規(guī)?；l(fā)展。隨著土地流轉(zhuǎn)政策不斷完善，農(nóng)民流轉(zhuǎn)土地的意愿也日益強(qiáng)烈，這使得適度規(guī)模的土地集中成為了可能，加上稻田種養(yǎng)的國(guó)家利好政策出臺(tái)，在融資、技術(shù)、補(bǔ)貼等方面給予了很大支持，稻田種養(yǎng)的規(guī)模化經(jīng)營(yíng)道路基本鋪平。此外，稻田種養(yǎng)規(guī)?；?jīng)營(yíng)能在工程建設(shè)、機(jī)械租賃、田間管理、人工雇傭等方面節(jié)約成本，并且產(chǎn)出量大，可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期訂單式供應(yīng)，商品價(jià)格更穩(wěn)定。同時(shí)在規(guī)模化生產(chǎn)過(guò)程中，更便于應(yīng)用先進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)化種養(yǎng)技術(shù)與大型農(nóng)用機(jī)械，提高了生產(chǎn)效率，創(chuàng)造出了更大的規(guī)模效益。

其次是標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展。標(biāo)準(zhǔn)是專(zhuān)業(yè)經(jīng)驗(yàn)、新技術(shù)、新成果的載體，通過(guò)實(shí)施農(nóng)業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，可實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)資源合理利用和生產(chǎn)要素優(yōu)化組合。在稻田種養(yǎng)產(chǎn)業(yè)中，規(guī)?；ㄔO(shè)為標(biāo)準(zhǔn)化操作提供了可能，而標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)操作通過(guò)合理安排種養(yǎng)生產(chǎn)工序，規(guī)定種子（苗）、飼料、農(nóng)藥、化肥等的科學(xué)用量，保證了農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和品質(zhì)。另外，標(biāo)準(zhǔn)的種養(yǎng)生產(chǎn)操作能夠產(chǎn)出標(biāo)準(zhǔn)的農(nóng)產(chǎn)品，這樣的產(chǎn)品在外觀、口感、功能等品質(zhì)上都更符合市場(chǎng)需求，不僅提高了產(chǎn)品的銷(xiāo)量與利潤(rùn)，還有利于產(chǎn)業(yè)品牌建設(shè)。

再次是品牌化發(fā)展。品牌代表著產(chǎn)品的質(zhì)量，能將企業(yè)和產(chǎn)品信息一起展示給消費(fèi)者，而消費(fèi)者會(huì)據(jù)此進(jìn)行消費(fèi)選擇。在這個(gè)過(guò)程中品牌效應(yīng)可降低種養(yǎng)農(nóng)產(chǎn)品推介成本，同時(shí)增加銷(xiāo)售量，促進(jìn)利潤(rùn)增長(zhǎng)，在利潤(rùn)驅(qū)動(dòng)下，農(nóng)戶(hù)會(huì)增加對(duì)種養(yǎng)品牌農(nóng)產(chǎn)品的供給，進(jìn)而增強(qiáng)了農(nóng)戶(hù)的可持續(xù)經(jīng)營(yíng)能力。

最后是生態(tài)高值化發(fā)展。生態(tài)高值農(nóng)業(yè)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的一種發(fā)展趨勢(shì)，它將集約化經(jīng)營(yíng)與生態(tài)化生產(chǎn)有機(jī)結(jié)合起來(lái)。從生態(tài)角度看，生態(tài)高值化發(fā)展不但能產(chǎn)出安全優(yōu)質(zhì)的稻米和水產(chǎn)品，還能實(shí)現(xiàn)水、土等農(nóng)業(yè)資源的永續(xù)利用，促進(jìn)稻田種養(yǎng)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展;從高值角度看，生態(tài)高值化發(fā)展能夠大幅提高土地產(chǎn)出率、投入產(chǎn)出率、勞動(dòng)生產(chǎn)率，切實(shí)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)增效，農(nóng)民增收的雙增效益。目前在高值效益的吸引下，形成了多種生態(tài)高值模式，如稻田種養(yǎng)-設(shè)施精養(yǎng)相結(jié)合模式，該模式在增加稻米和水產(chǎn)品產(chǎn)量的同時(shí)，實(shí)行農(nóng)產(chǎn)品反季節(jié)上市，大大提高了農(nóng)產(chǎn)品價(jià)值?！暗咎锓N養(yǎng)+”模式，相關(guān)企業(yè)將“稻田種養(yǎng)+”的營(yíng)銷(xiāo)思維融入稻田種養(yǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，形成了如稻田種養(yǎng)+社群，稻田種養(yǎng)+會(huì)員制，稻田種養(yǎng)+互聯(lián)網(wǎng)，稻田種養(yǎng)+私人訂制等營(yíng)銷(xiāo)模式，拓寬了銷(xiāo)路，滿足了消費(fèi)者需求。觀光稻田種養(yǎng)模式，將稻田種養(yǎng)與旅游觀光產(chǎn)業(yè)結(jié)合，以稻田種養(yǎng)為基礎(chǔ)，強(qiáng)化其觀光、休閑、娛樂(lè)等功能特征，形成具有第三產(chǎn)業(yè)特征的觀光生態(tài)農(nóng)業(yè)模式。稻田種養(yǎng)產(chǎn)業(yè)向生態(tài)高值化發(fā)展，不但兼顧了產(chǎn)業(yè)的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益，更促進(jìn)了地區(qū)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，切實(shí)增加了農(nóng)民收入，是我國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展上的關(guān)鍵一環(huán)。

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