元陽哈尼梯田農民種子系統和農業文化景觀格局

王紅崧 ，王云月，楊燕楠，李小龍，陳 娟，韓光煜，單祖鵬

1. 云南農業大學/農業生物多樣性應用技術國家工程中心，云南 昆明 650201；2. 西南林業大學，云南 昆明 650224

《農業部關于實施鄉村振興戰略加快推進農業轉型升級的意見》決策部署中強調“堅持質量興農、綠色興農、品牌強農，加快推進農業由增產導向轉向提質導向”，并將2018年確定為“農業質量年”。種子和農民在實施鄉村振興、農業向綠色轉型發展階段發揮著至關重要的作用。農民的種子作為品種改良的重要物質基礎、特殊基因的載體、科技創新的必須材料、鄉土文化傳承的載體、生態農業和食物體系的保障，已成為農業可持續發展的物質保證，是人類生存與發展和應對未來不可預測變化的戰略性寶貴資源。種子系統是指為農作物生產提供種子的個體、組織、網絡、實踐和知識的集合（Almekinders et al.，2002；Sperling et al.，2013），由種子來源、種子流通、種子生產和種子儲藏組成，包括正式和非正式（農民）種子系統。正式種子系統指進行新品種開發、科研、生產、銷售和傳播的正式研究機構和種子生產組織（Paudel et al.，2013）；農民種子系統是指小農進行種子的選擇、生產、交換、保存、傳播等農耕活動，及相關傳統知識、智慧的集合（Louwaars et al.，2012）。農民種子系統主要涉及作物的地方品種，由于種子成本低，且具有較好的適應性，農戶可以廣泛開展種子篩選和種植工作（章政，2013；徐福榮等，2011）。全球85%的種子需求來自非正式的農民種子系統，可見它在世界農業中的重要性（Paudel et al.，2013）。

元陽哈尼梯田位于哀牢山南段云南省紅河哈尼族彝族自治州元陽縣，分布于東經 102°27′－103°13′，北緯 22°49′－23°19′之間，元陽哈尼梯田分布于海拔144－2000 m、坡度在15－75°的山坡，具有顯著的垂直分布特征，氣候屬于亞熱帶季風氣候類型，多雨濕潤，年均降雨量1403 mm，年平均溫度 16.4 ℃，干濕兩季分明，年溫差小，日溫差大（胡文英等，2011）。在千余年的發展中，以哈尼族為代表的各民族發揮聰明才智和創造精神在此建設村寨、開墾梯田、種植水稻，創造了上萬畝以水稻梯田為主體的具有特殊生態功能的亞熱帶山地農業景觀（趙云等，2013）。梯田的農業景觀格局，保留了大量農田邊界及多樣化種植體系，使得1300多年歷史的哈尼族梯田幾乎沒有發生過大面積的水稻病蟲害（袁愛莉等，2010），其中稻種多樣性是實現景觀穩定和農業可持續發展的重要基礎，沒有稻作就沒有梯田景觀和梯田文化，而稻作的靈魂就是種子系統。哈尼梯田農民種子系統占種子系統的70%以上，它是梯田稻作農業景觀和文化得以維持、生存和可持續發展的必然，是當地農業長期穩定發展和糧食安全的根本，是梯田保護中最重要的文化遺產。然而，近年來，隨著經濟作物的推廣應用，加上氣候干旱、勞動力外流、文化傳承斷代等問題的影響，農民的農耕決策和行為發生變化，種子系統的功能、性能，各利益相關者的角色和作用、種子權屬等都在不斷變化，哈尼梯田農民種子系統退化（袁愛莉等，2010；徐福榮等，2010；高東等，2009；王清華，2011），稻作傳統開始衰落，梯田面積萎縮（王紅崧，2017；姜波等，2013），梯田農業景觀的結構、格局相應發生改變，哈尼梯田的農業文化遺產景觀和農業可持續發展面臨著巨大的挑戰。

人類干擾導致的生境減少和景觀結構變化已成為物種喪失的重要原因（Wilcove et al.，1998；Higgins，2007），這也促進了生物多樣性保護途徑從傳統的、以物種為中心的自然保護途徑向強調對景觀甚至是整個生態系統保護的景觀規劃和優化管理途徑轉換（喻孔堅等，1998），景觀要素的形狀、組成、空間配置、變化和穩定性對景觀中的物種、種子的生產、農民的選擇等田間管理和利用方式都有重要影響和作用，優化景觀組成和配置是實現農業種子資源保護、創新管理和有效利用的重要措施。

本文通過問卷調查、田間入戶調查、室內實驗等方法，了解哈尼梯田農民種子系統現狀、性能；以4期衛星遙感影像為基礎，對哈尼梯田農業文化景觀結構要素進行解譯分類，分析哈尼梯田農業文化遺產景觀的總體格局和變化特征；分析梯田農民種子系統和農業文化遺產景觀格局特征的關系，探討哈尼梯田傳統稻種多樣性保護的景觀優化管理途徑，對促進梯田遺產景觀復興及傳統文化的現代回歸，以及梯田景觀生態和綠色農業的可持續發展都有著一定現實意義。

1 數據來源和研究方法

1.1 農業文化景觀分類

元陽哈尼梯田是一個復雜的人居環境整體，是典型的稻作農業文化景觀，包含有農業系統、自然生態系統和社會文化系統（趙維真，2012）。本文根據哈尼梯田的土地利用現狀，結合研究區遙感影像的特點，并參考《土地利用現狀分類標準》（GB/T 21010－2007）以及農業文化景觀的分類相關研究（李振鵬，2004；謝花林，2004；胡文英等，2011；角媛梅，2009），將哈尼梯田農業景觀劃分林地、水田、旱田、水域和居民點5類，采用元陽縣2007年、2010年、2013年和 2017年的 4期 Landsat TM/OLI遙感影像和元陽縣ASTER-DEM數據，利用ENVI、ArcGIS等軟件，通過人機交互解譯和監督分類進行景觀分類，結合谷歌地球進行精度校驗，解譯5種不同景觀類型的4期景觀變化分布圖譜（圖1），以此分析景觀格局特征。

1.2 景觀指數的選取

景觀指數在生態學的運用越來越廣泛和深入，一般將景觀格局指數分為斑塊水平、類型水平、景觀水平 3種類型（林世滔等，2017）。本文從地類和景觀兩個級別選擇 5種不同景觀類型的格局指數，可以較全面探討如何維持多樣性保護、改善景觀布局等方面的研究（Cristofoli et al.，2010）。

選取的指數包括類型水平斑塊面積（CA）、斑塊數量（NP）、最大斑塊指數（LPI）、斑塊密度（PD）、聚合度指數（AI）、形狀指數（LSI）、分維度指數（FRAC）等，各指數含義和生態學意義見文獻（馬駿等，2014；李祖政，2017）。在景觀指數選取時，針對部分變量所代表的含義可能存在重疊現象，通過SPSS進行相關分析，剔除相關系數較高的影響因子，選取更具有代表性的景觀指數，更加準確地分析景觀格局特征對區域生物多樣性的影響因素（嚴珅等，2018）。

1.3 農民種子系統

在2014－2017年間，選擇海拔跨度828－1880 m，涉及哈尼、彝、瑤、壯、傣和漢共6個民族的元陽縣新街鎮、黃茅嶺鄉、大坪鄉、上新城鄉、小新街鄉5個鄉鎮，20個村委會，共32個自然村，通過定性訪談、定量和半結構訪談，結合田間參與式觀察和入戶測量，調查農戶種植的傳統品種、稻種來源、換種間隔、換種原因、換種范圍、選種依據、選種方式、種子保存和流通等情況；調查作物品種的生長、發病情況、株高、結實率、產量等農藝性狀和耕作過程和方式，調查樣點生境、景觀分類等基本信息。采用豐富度、均勻度和差異度對傳統稻種多樣性進行度量（Jarvis et al.，2008；Frankel et al.，1995）。戶級豐富度為農戶擁有地方稻種的數量；村級豐富度為村寨擁有地方稻種的數量；戶級均勻度（Eh）為農戶平均均勻度，計算公式：

式中，n為所調查的農戶數；pi為某個地方稻種i種植面積占該農戶傳統稻種種植總面積的百分比；s為種植的傳統稻種數。

村級均勻度（Ev）即為村寨均勻度，計算公式：

差異度（D）為村級均勻度與農戶均勻度的差異性，表示兩農戶間選擇不同品種的差異程度，計算公式：

采用平行跳躍式取樣調查法調查傳統稻種田間病害發生情況、發病級別，稻瘟病病情分級標準按照稻瘟病測報調查規范（GB/T 15790－1995）記錄，并根據水稻發病情況計算病情指數。對農戶種植頻率最高的品種，用人工接種的方法選取9個稻瘟病菌株（ZA1、ZC15、ZB25、ZC7、H2-3-2、H2-10-1、HN-09-1c-7a、09-BSH、306）進行室內單菌株接種，依據《中華人民共和國農業行業標準水稻抗稻瘟病鑒定技術規范（NY/T）》，采用9級標準（高抗、抗、中抗、中感1、中感2、感1、感2、高感 1、高感 2）進行抗瘟性評價，并計算抗性頻率，進行抗性鑒定。

景觀指數計算運用 Fragstats軟件進行，運用SPSS的樣本描述性統計、二元定距變量相關分析、線性回歸分析等統計方法，研究景觀格局特征對于農民稻種的影響，分析景觀格局對農民農耕活動的影響。

圖1 2007－2017年元陽縣哈尼梯田農業文化景觀分類Fig.1 Landscape classification of Hani terraced fields in Yuanyang County in 2007-2017

2 結果與分析

2.1 哈尼梯田農業文化景觀特征

2.1.1 農業文化景觀總體變化特征

由圖2可知，在2007－2010年間，旱田增加，林地和水域面積有少量增長，水田面積嚴重減少；而 2010－2013年間除水田外，其他景觀面積都呈減少趨勢；2013－2017年，旱田和居民點面積增加，水田趨于穩定，林地和水域面積有減少趨勢。

2.1.2 不同景觀斑塊格局變化特征

由圖3可知，林地斑塊變化較為平穩，且在5類景觀總面積和斑塊面積（CA）中占比最大，是研究區的主優勢景觀，最大斑塊指數（LPI）的變化表征林地斑塊在 2013年前有擴大的趨勢，而之后逐漸趨于縮減態勢。作為次優勢景觀的旱田和水田，旱田CA一直呈平穩增長趨勢，但在2010年后最大斑塊指數呈下降趨勢；水田CA呈現先增后減態勢，LPI在2013年后也開始增長，水田斑塊總體特征趨于穩定。由此說明，在 2013年后，林地和旱田受干擾強度整體高于水田。

2013年前，水田、旱田的斑塊個數（NP）最高，但斑塊面積低于林地，這一方面由梯田特殊的水稻景觀決定，一方面也說明這兩種景觀的破碎化程度較高，景觀比較分散，對抗外界干擾能力弱，容易受到人類活動和自然條件變化的干擾。2013年后，水田、旱田的NP呈現下降趨勢，表明這兩種景觀類型逐漸趨于穩定。元陽地區連續3年旱情緩解之后，水域景觀于 2013年呈現明顯增長，居民點NP也集聚上升，超過了水田、旱田和林地，成為研究區內斑塊個數最大、破碎化程度最高的景觀類型。

不同時期、不同斑塊類型的平均形狀指數（LSI_MN）和平均分維指數（FRAC_MN）表現出相同的趨勢，在研究期間，林地和水域復雜度波動較大，到 2013年后，林地復雜度才逐漸穩定，而水域的復雜度逐漸提高，水田、旱田和居民點的斑塊復雜度波動變化不明顯，較為穩定。

從 2000年開始，在低海拔部分村寨，農戶選擇種植熱帶經濟作物，如香蕉、荔枝等，2004年元陽水果種植面積達6700 hm2，其中香蕉種植2680 hm2，到2009年，香蕉種植已達4000 hm2，所增加的面積都由梯田水改旱形成；加上受西南大旱影響，部分高海拔梯田也改種玉米、黃豆等旱地作物，部分農戶甚至放棄水稻，改種反季節蔬菜，過度追求經濟利益造成了水田面積不斷減少。在 2013年前，水田面積的減少和較高的分散趨勢，以及旱田面積和最大斑塊等指標的平穩增長都印證了這種改變，農戶為提高收入和產量使梯田景觀構造發生改變，一方面導致了梯田景觀價值退化，另一方面生物多樣性也有喪失趨勢。2013年哈尼梯田成功入列世界遺產名錄后，水田斑塊面積和最大斑塊才逐漸呈現增長趨勢，水田逐漸趨于穩定，水域在連續3年旱情緩解之后，也呈現增長趨勢，梯田景觀破碎度、擴散蔓延度逐漸減小，復雜度也隨著降低，景觀形狀趨于規則。

圖2 2007－2017年不同景觀類型面積變化情況Fig.2 Area change of different landscape types in 2007-2017

2.2 哈尼梯田農民種子系統

2.2.1 農民種子多樣性

曾先后對元陽縣進行4次種子普查，其縣域內有196個傳統品種，其中秈稻有171種，粳稻25種，另有陸稻47種（云南省元陽縣志編篡委員會，1990）。近年來，課題組在元陽縣共收集農民傳統品種104個，常年種植的有50個傳統品種。調查村寨中有35%村寨全部種植傳統稻種，有9.5%村寨全部種植現代品種。調查村寨種植傳統品種豐富度變幅為0－8，平均為4.18，均勻度變幅為0.197－0.825，平均為0.634。海拔1300 m以下多數村寨種植現代或改良品種，70%的傳統品種來自海拔1800 m以上村寨，這些海拔村寨的豐富度和均勻度也最高。調查農戶戶級豐富度變幅為0－3，平均為1.589，農戶均勻度變幅為0－0.503，平均為0.17，差異度變幅為 0.123－1，平均為 0.729。調查農戶種植傳統稻種的面積占全部稻作面積的71.4%，農戶種植傳統稻種面積平均為0.125 hm2。

圖3 2007－2017年不同景觀斑塊格局變化Fig.3 Patch pattern changes of different landscapes in 2007-2017

梯田農戶通過稻種多樣性來維持生計和日常用途，并應對一切不可預測的變化，包括自然環境的變化和市場的變化，調查結果表明，約 46%的農戶還堅持種植傳統品種，多樣性品種種植的必然性和必要性促使哈尼梯田保持著稻種多樣性。然而，哈尼梯田稻種多樣性存在著潛在隱患，調查結果，30年來傳統品種流失了近一半，雖然許多品種目前有收集保存，但由于長期沒有種植，也面臨流失風險。

2.2.2 選種依據

農戶選擇種植傳統品種的依據主要包括稻種性狀、價值、產量、蟲害等社會經濟和農業生態方面的因素。從調查的農戶選種依據來看，農戶們首先選擇種植產量高、出穗飽滿的品種，其次是口感好的品種，然后是有特殊用途（如祭祀等用途）的品種，最后是病少、蟲少等特性和性狀好的品種。

村寨種植最多的傳統水稻品種按種植頻率由高及低排列為：月亮谷、紅皮糯、黃皮糯、冷水谷、建水谷、白皮糯、紅腳老粳、早谷、花谷、白腳老粳、車妞，這些傳統品種平均產量為5145 kg·hm-2，平均結實率為0.87，平均病情指數為1.91（表1），處于較低水平。室內抗瘟性鑒定結果表明，農戶種植較多的8個品種都對稻瘟病菌株具有良好的抗性（表 2），說明傳統品種對稻瘟病菌抗譜較廣，抗病性強，農戶在種植時選擇這些病少的傳統品種以保證產量的穩定性。

哈尼梯田傳統稻種種內遺傳異質的豐富性、高度的抗病性，造就了產量的穩定性，這種優勢，是現代和改良品種不可替代的，再加上特殊的生態和文化價值，造就了傳統稻米的獨占性、不可復制性和唯一性，哈尼梯田傳統稻種的這些特性，不僅讓農戶依賴其抵御各種自然災害風險，同時也幫助抵御各種市場風險。對品種農藝性狀和種植戶數進行相關分析，結果表明稻種產量、結實率越高，種植村寨、種植農戶數越高；口感越好，品種種植率越高；而株高越高，種植率反而呈下降趨勢，這也說明矮桿高產是農戶種植時的首要考慮因素。

2.2.3 換種方式

換種方式有種內換種（同名）和種間換種（異名）。換種范圍包括本村、外村和外地，換種間隔有長有短。在存在交換品種的調查農戶中，91.6%的農戶都在本村交換，3.5%既在本村也在外村交換，3.5%在外村交換，只有1.4%的農戶在外地交換；在換種的農戶中50.4%是同名交換，47.9%是異名交換；只有1.7%既有同名交換也有異名交換。換種間隔基本是2－3 a、3－5 a和10 a。從換種范圍看，外地和外村交換的農戶以及換種間隔短的農戶擁有更多的品種，高海拔農戶換種間隔時間短于低海拔農戶，但也有部分高海拔地區，由于生境的特殊性導致適應品種不多，農戶由于缺少可交換品種，就長期不換種，或換種周期很長，部分農戶采用換地不換種的方式，這種農耕智慧既解決了因交換品種少帶來的無法換種問題，又能降低田間病害發生的程度，保證了產量的穩定。農戶的同名、異名換種行為，換種頻率保證了哈尼梯田傳統稻種的種內遺傳多樣性和種間遺傳多樣性。

多樣性種植和輪換種植使農民種子具有良好的控病效果和廣泛適應性，隨著農戶豐富度和均勻度的增加（圖4、圖5），稻瘟病病情指數都呈逐漸降低趨勢，結果表明哈尼梯田農民稻種多樣性種植具有良好的控病效果。

表1 種植較多的傳統品種的社會經濟和農藝性狀特性Table1 Socio economic and agronomic characteristics of traditional varieties

表2 8個傳統稻種對9個稻瘟病菌株單接種抗性頻率Table2 Estimating result of 8 traditional rice's resistance-susceptibility to 9 rice blast strains

2.3 農民種子系統和農業文化景觀

不斷變化著的景觀結構及生境的配置是導致群落物種多樣性的形成、分布格局及喪失的主要原因（Lindborg et al.，2004；Chowdhury et al.，2006；Cristofoli et al.，2010）。哈尼梯田農民種植方式、選種等行為以及支撐他們對選育種決策的文化、知識、信仰對農業文化景觀的形狀、組成、變化起了至關重要的作用。

圖4 農戶戶級豐富度與稻瘟病發生Fig.4 Rice blast occurrence and richness at household level

圖5 農戶戶級均勻度與稻瘟病發生Fig.5 Rice blast occurrence and evenness at household level

圖6 不同調查村寨傳統稻種多樣性Fig.6 Diversity of traditional rice varieties in different villages

2.3.1 不同村寨景觀格局和農民稻種

2.3.1.1 不同村寨景觀格局和農民種子多樣性

選取 17個村寨，分析村寨種植傳統稻種和村寨景觀格局之間的關系（圖6）。所調查村級豐富度變幅為1－8，箐口村、上馬村、倮馬點村最多，種植傳統稻種8種，其次是小水井村（7種），最少的是養牛寨（1種）。村寨農戶傳統品種平均豐富度變幅為 1－2.5，劉會村最高（2.5），最低是養牛寨和陳安小寨（1）。

村寨不同景觀面積分布如表3所示，對各村寨景觀格局與農民種子多樣性進行相關性分析，結果（表4）表明，林地、旱田與村寨傳統稻種豐富度（r=0.319，r=0.153）和均勻度（r=0.117，r=0.143）均呈現不顯著正相關關系，而水田、居民點面積均與村寨稻種豐富度（r=-0.367，r=-0.150）和均勻度（r=-0.289，r=-0.211）呈現不顯著負相關關系。回歸分析結果表明，景觀類型中林地（X3）和水田面積（X2）與多樣性指標的回歸關系為 Y=5.047-0.022X2+0.019X3（r2=0.497），說明在村寨不同類型景觀中，林地、水田景觀面積對農民種植傳統稻種影響最大，水田面積越多，傳統稻種的種植越少，而林地面積越多，村寨種植的傳統稻種越多。

2.3.1.2 不同村寨景觀格局和農民稻種病情指數

對各村寨景觀格局與稻瘟病情指數進行相關性分析，結果（表 4）表明，林地、旱田與村寨稻瘟病情指數呈現正相關關系，而水田、居民點面積均與村寨稻瘟病情指數呈現負相關。回歸分析結果表明，景觀類型中旱田面積（X1）和居民點（X4）與稻瘟病情指數（Y）的回歸關系為 Y=2.847+0.016X1-0.066X4（r2=0.426），說明在村寨不同類型景觀中，旱田、居民點面積對稻種稻瘟病影響最大，旱田面積越多，稻瘟病指數有升高趨勢，而居民點面積越多，稻瘟病指數有下降趨勢。

表4 村寨景觀格局與農民種子多樣性相關分析Table4 Correlation analysis between village landscape pattern and farmers' seed diversity

2.3.2 不同海拔、不同民族的景觀格局和農民選種

由圖7可知，在海拔800－1300 m分布最多的景觀類型是旱田（38778 hm2），在1300－1600 m分布最多的是水田（17062 hm2），而海拔 1600－1800 m和1800 m以上分布最多的是林地景觀。農民選種調查結果表明，海拔1300 m以下村寨多種植現代或改良品種，平均村級豐富度為 1，平均戶級豐富度低于1，海拔1300－1600 m平均村級豐富度為5，平均戶級豐富度也低于1，而海拔1600－1800 m和海拔1800 m以上村寨的農戶傳統稻種種植數量最多，分別為5.3和7.4，平均戶級豐富度也最高，分別為1.45和1.64。不同村寨海拔和村寨各類型景觀的相關性分析結果表明，村寨海拔與水田面積呈顯著負相關關系（r=-0.456*），與村級豐富度呈顯著正相關關系（r=0.435*），說明海拔對農民傳統品種種植和水田分布有很大影響，隨著海拔升高，農民選擇種植傳統稻種呈上升趨勢，而水田面積呈下降趨勢。海拔1300 m以下多數村寨種植現代或改良品種，海拔1600 m以上傳統品種種植數量最多，傳統稻種的豐富度和均勻度最高，高海拔地區溫度低、濕度高，氣候變化無常，農戶只能通過種植具有豐富遺傳多樣性的傳統稻種才能適應環境和氣候的變化，由此留存了越來越多具有高度異質性的傳統稻種。

圖7 不同海拔和不同民族的景觀分布情況Fig.7 Landscape distribution at different altitudes and different nation

由圖 7可知，哈尼族、彝族和傣族的旱田分布面積最大，而水田分布面積最大的是哈尼族和彝族，哈尼族的林地分布面積明顯大于其他民族，傣族的林地面積是最小的，傣族、壯族、瑤族和苗族的水田分布面積均較小。這些景觀面積分布主要由各民族的人口和生活、生產地域海拔決定的，元陽縣哈尼族人口占全縣人口的53.23%，其中彝族人口比重為 23.35%；傣族人口比重為4.9%，瑤族為2.23%，壯族和苗族為0.92%（云南省元陽縣志編篡委員會，1990）。哈尼族和彝族的人口比重約占了該地區的四分之三，所以景觀面積比重也大；傣族住在河谷平壩，居住區以旱田為主，鮮有林地，主要從事河谷平壩農耕活動，栽種水稻不多；而哈尼族、彝族都居住在半山區，水、旱田分布都多；瑤族分布在山頭，主要種植傳統水稻品種。在調查村寨中，全部種植傳統品種的村寨只包含哈尼族、彝族和瑤族村寨，豐富度較高的農戶基本分布在哈尼村寨和彝族村寨，混合民族村寨的農戶豐富度較低，傣族村寨豐富度最低，這與村寨不同的生境以及哈尼族彝族擅長稻作的選留種密切相關，哈尼族和彝族的宗教文化、制度文化、飲食文化、民居文化和耕作方式在一定程度上有利于傳統稻作品種的留存和栽培，同時也有利于農業景觀和生態的保護。

2.3.3 景觀斑塊格局和農民選種

從 2007－2017年哈尼梯田景觀格局指數隨時間動態變化趨勢來看，斑塊數量（NP）和斑塊密度（PD）先增后減再增趨勢（圖8），而最大斑塊數（LPI）和平均面積指數（AREA_MN）則呈現先降后升再降趨勢（圖8），在面積保持不變的情況下，景觀斑塊數量、斑塊密度增大，最大斑塊減小，體現了景觀擴散蔓延度增大和人類活動干擾增強，說明哈尼梯田景觀破碎度逐漸呈增大趨勢。結合2013－2017年村寨種植傳統稻種的變化來看，2013年村寨平均豐富度為4.36，2016年為3.29；對比前后兩次重復調查7個村寨的傳統品種豐富度（圖9），2013年平均豐富度為4.57，2016年為4.14，5個村寨2016年種植的傳統品種相較 2013年有所減少或相同，多樣性從2013年開始整體呈現下降趨勢。

表3 不同村寨不同景觀分布Table3 Landscape pattern of different villages

圖8 景觀斑塊格局變化情況Fig.8 Change of landscape patch pattern index

從 1992年元陽開始推廣雜交稻以來，海拔1500 m以下有種植條件的村莊，為提高糧食產量，開始大量種植雜交稻，到2000年，80%以上農戶都能滿足糧食自給自足。但隨之帶來的問題是，傳統品種種植面積比例和種植戶數比例嚴重下降，中青年農戶外出打工比例不斷增加，這也暴露出土地利用有限、雜交稻產量增長不前等現實問題。1990年代初，部分本地傳統稻種因為產量低且易發病等原因，從而消失（如麻線谷等），與此同時，一些新的農家品種被引入（如建水谷），從引進到現在一直在種植，稻種時間的輪換，達到空間的多樣性，從時間和空間上維持了當地稻種多樣性和內部遺傳異質性，農戶通過稻種多樣性來維持生計和日常用途，抵御了新的自然風險和市場變化，并促使水田景觀得以穩定留存，接近一半的農戶還堅持種植傳統品種，主要是滿足自己需求，包括祭祀、口感等原因。從農戶自身角度來說，他們不愿意放棄傳統品種的種植，如果提升傳統稻米的經濟價值，讓農戶通過種植傳統稻種達到和種植雜交稻等同的收入，農戶有可能選擇他們祖輩留下的、他們更熟悉的傳統耕種方式。

圖9 村寨種植的傳統稻種變化情況Fig.9 Changes of traditional rice varieties in villages

3 討論

3.1 梯田農業景觀格局和農民種子系統相互作用

隨著生產、市場和氣候的變化，農民生產、選擇、保存和獲取種子的方式在不斷發生改變，而種子系統的特征及其隨時間的變化對景觀生態系統有很大影響（白可喻等，2011）。元陽梯田農業景觀由于用途、管理和多樣性的差異演變成不同類型斑塊并不斷發生改變，本研究也印證了該現象，林地和水域斑塊數量對地區經濟發展的影響程度較高（楊燕楠，2017）。農戶因環境不同而選擇特定的基因型品種，以應對梯田農業景觀中的各種脅迫，農戶通過在不同時間、不同地塊位置進行不同的選育種，通過單作、輪作、混作等不同種植方式，在時間和空間上對梯田農業系統施加不同選擇壓力（主要表現在不同民族、不同海拔環境的農戶在管理親本種子和種植中具有的不同期望、措施和知識），由此產生了不同景觀分布。反之，景觀要素組成及其空間配置狀況的不同，使景觀中生境的連通性、可達性、有效性存在差異，從而直接影響農作物種植的可持續性；不斷變化著的景觀格局是影響物種多樣性的形成、分布格局及喪失的主要原因（Tscharntke et al.，2004），認清景觀變化對作物品種的影響能直接指導針對生物多樣性保護的景觀管理措施（Burel et al.，2013）。農戶在選留種和農耕過程中融入了梯田各民族文化內涵，他們的農耕文化、制度文化、民居和飲食文化有利于傳統種子的留存和梯田景觀生態的維持。無論是環境、經濟還是政策的變化，梯田小農戶都有能力對新問題和機遇作出快速的反應，包括資源利用方式、經濟活動區域、農耕組織方式、居住模式等方面的適應和改變（白可喻等，2011）。維持和提升傳統稻作農耕文化、對農民種子系統進行就地保護是確保梯田農業景觀和生態系統的關鍵，推進種子資源的創新管理、優化景觀管理途徑對維持梯田景觀生態和綠色農業可持續發展都有一定現實意義。

3.2 景觀優化管理途徑和種質資源的創新管理途徑

（1）鼓勵和重視社區農民種子系統，幫助社區建立種質庫，構建多方合作協同發展的種子政策，健全種子管理機制。

正確梳理農戶、科研單位、企業等各利益群體在哈尼梯田種子系統中的作用以及各利益群體之間的合作與互惠關系，開展小農技能培養，推廣生態農業，農民種子網絡。通過社區正式或非正式方式進行知識、技巧的傳播和分享。對于一些由于產量等原因而種植稀少的關鍵品種，進一步通過實驗研究是否可以作為改良的物質基礎。鼓勵和保護社區的種子交流、交換和留種，建立科學的地方種子資源庫，健全以社區為基礎的種子管理機制。

（2）依托特殊生態和文化價值，通過消費者意識和市場經濟刺激優質稻種的社會和經濟價值。

通過提升生態、健康、綠色、營養的稻米品種意識來增強大眾的認同感，打造高端小眾的稻米品牌產品，提高傳統稻米的社會和經濟地位；建立農民專業合作組織，進行傳統稻米有機生產和集中銷售；實施和鼓勵村民自治，增強女性勞動力的地位。只有農戶從中真正受益，才能增強他們對本民族、社區、勞動、智慧等的認同感和自豪感，才會真正有意愿留下并參與到農耕實踐和景觀維護中。

（3）重視不同民族農耕智慧和傳統文化對梯田遺產和景觀可持續保護的重要作用。

根據農作物品種在當地傳統文化中的地位評價其價值，或有意識地提升、宣傳這種價值，建立傳統農耕文化體驗項目，打造集農耕體驗、農場直供、民俗體驗、科普教育、休閑娛樂為一體的傳統綠色農耕體驗活動。將梯田生物多樣性保護和民族生態建設融匯于社區生態文明建設，鼓勵農戶尊重自然，借用傳統知識及技術創新來適應各種變化。

（4）重視梯田干旱治理科學的、可持續的方法研究，探究能夠保持較高生物多樣性的土地景觀格局。

優化用地面積，保護水域和水源林，重視環境脅迫和隨機事件對多樣性和景觀格局的影響，重視人為因素導致的水源減少現象；采用科學的、可持續的思路和方法規劃和實施梯田基礎設施建設；科學正確地指導農戶選擇合適的林種和作物品種，避免水源林水分涵養功能、梯田濕地生態功能惡化，使各類景觀，尤其是林地景觀和水田景觀都得到有效保護。

4 結論

哈尼梯田農戶通過稻種多樣性來維持生計和日常用途，并應對一切不可預測的自然環境變化和市場變化，多樣性品種種植的必然性和必要性使得哈尼梯田稻種多樣性依然存在，元陽梯田近年來輪換種植的傳統品種有 50個，多樣性品種和傳統品種的種植促使了梯田景觀得以穩定留存。10年來梯田水田景觀旱化嚴重，水改旱平均面積占比約為27%；林地面積呈遞減趨勢，林地斑塊受干擾強度最大，破碎度最高。農戶種植的傳統品種受環境和社會經濟因素影響，導致種植的面積和種植戶數比例嚴重下降，傳統稻種產量低、經濟價值低、民族認同感下降使農戶對農耕關注程度不高，傳統稻種30年來流失約一半以上，未來哈尼梯田農業可持續發展和農業景觀都存在著潛在隱患。

梯田林地、旱田與稻種豐富度呈現正相關關系，水田、居民點與稻種豐富度呈負相關關系；梯田水田和林地景觀對農民傳統稻種的種植影響最顯著，水田面積越多，傳統稻種的種植越少，林地面積越多，村寨種植的傳統稻種越多。小斑塊已經成為了梯田生態系統的普遍特征，梯田水稻生態系統通過小斑塊控制病蟲害的發生，維持稻種多樣性；旱田面積顯著影響稻種病蟲害的發生，旱田面積越多，病情指數有升高趨勢。哈尼族旱田數量和水田數量最多，傳統稻種多樣性也最高；瑤族和苗族的水旱田最少且分布較散，林地景觀面積大于其他景觀類型。