水稻生态系统的划分是水稻生产和科学研究的一项基础工作。世界各国的自然生态 环境、种植习惯、社会经济条件和水稻生产状况都有很大差异，不同研究机构或团体对于水稻生态系统的划分也各不相同。
一、国际水稻研究所（IRRI）的四大水稻生产系统
1．灌溉水稻生态系统(irrigated rice ecosystem) 灌溉水稻生长在筑堤的田中，一般可 以保证一年一季或多季作物生长的灌溉所需，根据降雨量的不同分为灌溉雨季和灌溉旱季。 世界上大约有7 900万hm2水稻是在需要灌溉条件下生长的，平均产量为3-9t／hm2。虽然 灌溉水稻仅占水稻播种面积的50％左右，但它提供了世界水稻供应总量的75％以上。灌溉水稻生态系统主要在半湿润气候的亚热带地区(印度、缅甸、泰国)和湿润气候的热带的大部分地区(孟加拉国、柬埔寨、老挝)。 根据目前各个国家和地区的水稻单产平均水平，灌溉水稻系统可以划分为3个等级： 高产地区(单产>5t／hm2)、中等产量地区(单产在4-5t／hm2)和低产地区(单产<4t／hm2)。 亚洲的中国、埃及、日本、印度尼西亚、越南、韩国和塞内加尔河流域的灌溉系统、以及西非代表了灌溉水稻的高产地区，中等产量地区则包括孟加拉国、印度的西北部和南部、老挝、马来西亚、缅甸、菲律宾、斯里兰卡和泰国，而柬埔寨、印度东部、马达加斯加、尼泊尔和巴基斯坦则属于低产地区。
除了基本的产量限制因素，比如光照、气温、水的利用、氮、磷及相关的作物管理因素外，在中、低产量地区影响水稻产量的主要因素有：(1)薄弱的生产投入管理措施；（2）由于杂草、虫害、疾病等造成的损失；（3）地质上不充分的陆相层、缺乏平整、灌溉用水不足；（4）排水不当造成土地盐碱化的上升。高产地区也存在一些与此相同的限制因素，但高产地区面临的主要问题是：（1）在一些国家，平原地区平均产量约6t／hm2; (2)由于虫害导致产量不稳定；(3)在集约化的种植条件下，持续保持高产的难度很大；(4)过分的投入使得环境恶化。
2.雨养低地水稻生态系统(Rained lowland rice ecosystem) 世界上约5 400万hm2的土地是雨养稻田，占稻田总面积的34％左右。雨养低地水稻生长在那些筑堤的田中，至少有一部分在水稻的生长季节会发生持续期不少于l0d、水深超过l00cm的洪灾。雨养低地的特征是缺乏对水的控制，因此洪水和干旱总是潜在的问题。对于条件较好的雨养低地，在水分控制上进行较少的投资就能在很大程度上增强对水的控制。
雨养低地生态系统分成4个子系统：优质雨养低地、易干旱地、易淹没地、易旱易涝地：当雨养低地生态系统没有面临重大的旱考风险时，灌溉水稻的技术也同样适用。但事实上它们大部分都面临着较大的旱涝风险，这就要求对雨养低地水稻采用不同于灌溉系统的水稻品种和管理策略。
雨养低地水稻系统的农产一般只种植一季水稻的土地．有些地方农户在雨养低地上除了种植水稻外，还种植一些其他的连作作物，但种植面积都比较小。这些连作作物主要包括鹰嘴豆、芥菜、亚麻、水稻和绿豆，还有一些少量的蔬菜、玉米、小麦、大豆、扁豆等，连作作物的组合主要由水的可利用性和作物生长期的长短来决定。在雨养低地上种植水稻时，农户通常会在不同的地形上进行耕种以分散风险，比如在水稻的同一个生长期内，农户会在易干旱地、易洪或易淹地等不同地形上同时种植水稻。
不确定性是雨养低地种植水稻的显著特点，在雨养低地，作物面临着干旱、洪涝、虫害、杂草和土壤条件限制的风险。因为大部分雨养低地依靠的降雨反复无常，所以作物的生长条件不利而且难以预测。
3．高地水稻系统(Upland rice ecosystem) 高地水稻生长在亚洲、非洲和拉丁美洲。在20世纪90年代，世界上的水稻种植面积约15 000万hm2，约1 400万hm2属于高地水稻，其中约890万hm2在亚洲，大多数高地水稻都生长在连绵起伏的山地中。
高地水稻农户根据种植面积和资源拥有情况，采用的种植模式差异较大，从单一种植水稻到水稻与其他作物间作、轮作、改种，再到传统的休耕方式等。在有足够降水的地方，高地水稻种植后连作玉米、豇豆等作物。当土壤肥力下降，杂草和虫害横行时，农户通常采用休耕的方式．最长的土地休耕期可长达30年。目前。日益增加的人口压力已使这一循环缩短至2～3年：
尽管高地水稻占据世界水稻总面积的13％，但其产量只有世界水稻总产量的4％。在传统的低投入生产系统中．稻谷的平均产量约为lt／hm2；在生长条件比较好的地区可以达到2t／hm2，如菲律宾东南部的棉兰老岛；在巴西的MatoGrosso，有一些辅助灌溉的、氮投入较高的高地水稻，平均产量在1998—1999年达到2．5t／hm2。
限制高地水稻产量的生物和物理因素有很多。在生物学的限制因素中，杂草是最厉害的，其次是枯萎病和褐斑病。据估计，由于杂草导致的高地水稻产量损失从30％-100％不等。在许多国家，啮齿动物则是另一主要问题，鸟类有时也会形成严重的灾害，而降雨的数量和分布以及贫乏的土壤肥力则成为高地水稻最严重的物理限制因素。
4．易涝水稻生态系统(Elood-prone rice system) 易涝水稻生态系统的环境有以下几种：淹没深度通常超过l00cm，持续时间在10d至5个月之间，这要求作物大幅度长长以能够伸出水面，水稻植株长度达5m的也包括在内；山洪暴发的较长时期在10d以上；沿海地区的潮汐形成水的盐度，这一地区的水稻几乎每天都会被潮汐所淹没；土壤问题，如酸性硫酸盐和含钠的问题，这些限制因素可能比水的影响更大。
在这些环境中，由于土质问题和旱涝风险的不可预测性，水稻产量很低而且差异很大。这一生态系统的水稻包括深水水稻(deepwater rice)、漂浮水稻(floating rice)和潮汐水稻(tidal rice)。深水水稻品种可适应最大水深为100em的环境，而且当洪水来临时，大多数品种还可以每天拉伸2-3cm：漂浮水稻品种在淹没情况下的长速非常快，有时每天可达20cm，这种品种适合于水位快速上涨并且洪水比较严重的地区。潮汐水稻种植于海滨地带的潮湿季节，可以抵制由潮汐涨落或山洪暴发引起的淹没，但这种水稻品种无需在洪水期间拉伸，因为该地区的洪水一般2周内就会退去，植株拉长反而易倒伏。
与灌溉水稻相比，易涝水稻的肥料使用效果有限而且水稻产量较低，提高不同易涝生态系统的水稻产量途径不同。通过一种合适的种植方式可以发掘深水水稻的产量潜力，山洪爆发和潮汐地区的产量则可以通过提高水稻品种的耐淹没性、耐盐耐酸性来实现，通过改良品种来提高产量对于漂浮水稻来说比较困难。
二、以农业生态为基础的划分
世界粮农组织关于农业生态地带的划分(Kassam，1982)是以作物生长期的气温为基础的气候变化，以及作物生长期内土壤与水分平衡的持续时间为标准。在全球气候分类中，Koppen(1936)等的观点是将全球划分为13个热带气候和亚热带气候地带，Thornthwaite(1948)等则进一步划分为21个等级，这些都与自然气候有关。而Papadkis(1975)等的工作则是更为复杂的等级划分(超过500个等级)，虽然这些工作都是朝着全面的方向而努力，但却是以牺牲简洁明了的标准为代价的。
对于水稻和以水稻为基础的农业气候分类已被广泛接受，这一系统分类是以水稻在其生长季节的长度为依据，具体来说就是在那些月份里地表水分保持一定数量(假设其降雨量每月超过200mm)。有些国家的农业气候地图的划分就是依据这一系统，如菲律宾、孟加拉国和印度尼西亚(oldeman，1980)。
IRRI(1984)根据国际水稻生长环境的术语及特点建立起了一套水稻生态系统的标准方案。它将人们通常接受的水稻生长环境(如灌溉、雨养低地、高地、深水和潮汐湿地)以水文学的因素和土壤因素再次细分成不同数量的子系统，形成两层的划分结构。这一划分的重点主要是对于农业限制因素，尤其是那些与水稻作物相关的基因改进而言。子系统的环境描述，以及每一子系统水稻的面积还不确定。随后的研究会加强这一等级划分，并提供更全面且更好的评估。
三、中国水稻生产系统划分
1．水稻种植区划 根据水稻种植区域的自然生态环境和社会、经济、技术条件的比较分析，稻区可划分为华南双季稻、华中双单季稻、西南高原单双季稻、华北单季稻和东北早熟单季稻、西北干燥区单季稻稻作区。 这一种植区域划分的主要依据包括种植水稻的自然生态条件的相对一致性和种植水稻的社会、经济、技术条件的相对一致性。
水稻原产热带，属喜温好湿的短日照作物。前者是基于分析稻区的热量、水分、日照、安全期、土壤、地貌等对水稻种植的影响，正确认识影响水稻生产布局和分区的主要生态因子，是水稻区域划分的重要前提。后者则是针对分析人口、土地、基本生产条件和稻作特点对水稻种植和布局的影响而言。水稻生产主要是稻田种植制度、主要水稻品种、耕作方式、栽培技术等的影响。
2. 稻米品质区划 对于稻米品质区划，中国水稻研究所从优质稻米生产现状和利用有效资源出发，希望在宏观上对水稻生产起到指导管理的作用，在微观上根据各地的特点建立优质栽培技术体系。具体方法是按品质用途及其自然、气候、雨量、温度、种植制度和生产生态条件的相对一致性和相对相同稻作类型为内涵，以邻近省、区进行聚类画线分区，区内以品种类型、熟期和省属县界为基础，再从纵向或横向划分亚区。
四、需进一步研究的问题
1.水稻区划的适用性 不同的研究机构针对不同的研究目的、不同的稻作区域，提出了不同的水稻生态系统区划，而这些划分往往只能针对特定的区域有着比较高的适用性，一旦应用于较大范围就显示出其局限性。即便是IRRI提出的四大系统也不能准确地将世界各地的水稻种植系统予以明确的划分，如何在世界范围内给出一个合适的水稻区划标准是目前还需要深入讨论的问题。
2. 区划指标的选择 对于水稻种植系统的划分，除了考虑作物本身的一些特性外，还要考虑社会、经济、自然条件等因素的影响。可以说影响水稻生长的因素是综合而多变的，从农学角度或者经济学角度进行指标选择时，考虑因素的侧重点也各有不同。目前对于从农学角度的稻作划分已有一定的研究基础，但是从经济学角度的指标选择还有待商榷和研究。
3．成本效益原则 无论是进行何种水稻系统划分，成本效益原则都是一个不容忽视且有待进一步研究与加强的问题。只有符合成本效益最大化原则的系统划分，才能说是一个合格的标准。
一、国际水稻研究所（IRRI）的四大水稻生产系统
1．灌溉水稻生态系统(irrigated rice ecosystem) 灌溉水稻生长在筑堤的田中，一般可 以保证一年一季或多季作物生长的灌溉所需，根据降雨量的不同分为灌溉雨季和灌溉旱季。 世界上大约有7 900万hm2水稻是在需要灌溉条件下生长的，平均产量为3-9t／hm2。虽然 灌溉水稻仅占水稻播种面积的50％左右，但它提供了世界水稻供应总量的75％以上。灌溉水稻生态系统主要在半湿润气候的亚热带地区(印度、缅甸、泰国)和湿润气候的热带的大部分地区(孟加拉国、柬埔寨、老挝)。 根据目前各个国家和地区的水稻单产平均水平，灌溉水稻系统可以划分为3个等级： 高产地区(单产>5t／hm2)、中等产量地区(单产在4-5t／hm2)和低产地区(单产<4t／hm2)。 亚洲的中国、埃及、日本、印度尼西亚、越南、韩国和塞内加尔河流域的灌溉系统、以及西非代表了灌溉水稻的高产地区，中等产量地区则包括孟加拉国、印度的西北部和南部、老挝、马来西亚、缅甸、菲律宾、斯里兰卡和泰国，而柬埔寨、印度东部、马达加斯加、尼泊尔和巴基斯坦则属于低产地区。
除了基本的产量限制因素，比如光照、气温、水的利用、氮、磷及相关的作物管理因素外，在中、低产量地区影响水稻产量的主要因素有：(1)薄弱的生产投入管理措施；（2）由于杂草、虫害、疾病等造成的损失；（3）地质上不充分的陆相层、缺乏平整、灌溉用水不足；（4）排水不当造成土地盐碱化的上升。高产地区也存在一些与此相同的限制因素，但高产地区面临的主要问题是：（1）在一些国家，平原地区平均产量约6t／hm2; (2)由于虫害导致产量不稳定；(3)在集约化的种植条件下，持续保持高产的难度很大；(4)过分的投入使得环境恶化。
2.雨养低地水稻生态系统(Rained lowland rice ecosystem) 世界上约5 400万hm2的土地是雨养稻田，占稻田总面积的34％左右。雨养低地水稻生长在那些筑堤的田中，至少有一部分在水稻的生长季节会发生持续期不少于l0d、水深超过l00cm的洪灾。雨养低地的特征是缺乏对水的控制，因此洪水和干旱总是潜在的问题。对于条件较好的雨养低地，在水分控制上进行较少的投资就能在很大程度上增强对水的控制。
雨养低地生态系统分成4个子系统：优质雨养低地、易干旱地、易淹没地、易旱易涝地：当雨养低地生态系统没有面临重大的旱考风险时，灌溉水稻的技术也同样适用。但事实上它们大部分都面临着较大的旱涝风险，这就要求对雨养低地水稻采用不同于灌溉系统的水稻品种和管理策略。
雨养低地水稻系统的农产一般只种植一季水稻的土地．有些地方农户在雨养低地上除了种植水稻外，还种植一些其他的连作作物，但种植面积都比较小。这些连作作物主要包括鹰嘴豆、芥菜、亚麻、水稻和绿豆，还有一些少量的蔬菜、玉米、小麦、大豆、扁豆等，连作作物的组合主要由水的可利用性和作物生长期的长短来决定。在雨养低地上种植水稻时，农户通常会在不同的地形上进行耕种以分散风险，比如在水稻的同一个生长期内，农户会在易干旱地、易洪或易淹地等不同地形上同时种植水稻。
不确定性是雨养低地种植水稻的显著特点，在雨养低地，作物面临着干旱、洪涝、虫害、杂草和土壤条件限制的风险。因为大部分雨养低地依靠的降雨反复无常，所以作物的生长条件不利而且难以预测。
3．高地水稻系统(Upland rice ecosystem) 高地水稻生长在亚洲、非洲和拉丁美洲。在20世纪90年代，世界上的水稻种植面积约15 000万hm2，约1 400万hm2属于高地水稻，其中约890万hm2在亚洲，大多数高地水稻都生长在连绵起伏的山地中。
高地水稻农户根据种植面积和资源拥有情况，采用的种植模式差异较大，从单一种植水稻到水稻与其他作物间作、轮作、改种，再到传统的休耕方式等。在有足够降水的地方，高地水稻种植后连作玉米、豇豆等作物。当土壤肥力下降，杂草和虫害横行时，农户通常采用休耕的方式．最长的土地休耕期可长达30年。目前。日益增加的人口压力已使这一循环缩短至2～3年：
尽管高地水稻占据世界水稻总面积的13％，但其产量只有世界水稻总产量的4％。在传统的低投入生产系统中．稻谷的平均产量约为lt／hm2；在生长条件比较好的地区可以达到2t／hm2，如菲律宾东南部的棉兰老岛；在巴西的MatoGrosso，有一些辅助灌溉的、氮投入较高的高地水稻，平均产量在1998—1999年达到2．5t／hm2。
限制高地水稻产量的生物和物理因素有很多。在生物学的限制因素中，杂草是最厉害的，其次是枯萎病和褐斑病。据估计，由于杂草导致的高地水稻产量损失从30％-100％不等。在许多国家，啮齿动物则是另一主要问题，鸟类有时也会形成严重的灾害，而降雨的数量和分布以及贫乏的土壤肥力则成为高地水稻最严重的物理限制因素。
4．易涝水稻生态系统(Elood-prone rice system) 易涝水稻生态系统的环境有以下几种：淹没深度通常超过l00cm，持续时间在10d至5个月之间，这要求作物大幅度长长以能够伸出水面，水稻植株长度达5m的也包括在内；山洪暴发的较长时期在10d以上；沿海地区的潮汐形成水的盐度，这一地区的水稻几乎每天都会被潮汐所淹没；土壤问题，如酸性硫酸盐和含钠的问题，这些限制因素可能比水的影响更大。
在这些环境中，由于土质问题和旱涝风险的不可预测性，水稻产量很低而且差异很大。这一生态系统的水稻包括深水水稻(deepwater rice)、漂浮水稻(floating rice)和潮汐水稻(tidal rice)。深水水稻品种可适应最大水深为100em的环境，而且当洪水来临时，大多数品种还可以每天拉伸2-3cm：漂浮水稻品种在淹没情况下的长速非常快，有时每天可达20cm，这种品种适合于水位快速上涨并且洪水比较严重的地区。潮汐水稻种植于海滨地带的潮湿季节，可以抵制由潮汐涨落或山洪暴发引起的淹没，但这种水稻品种无需在洪水期间拉伸，因为该地区的洪水一般2周内就会退去，植株拉长反而易倒伏。
与灌溉水稻相比，易涝水稻的肥料使用效果有限而且水稻产量较低，提高不同易涝生态系统的水稻产量途径不同。通过一种合适的种植方式可以发掘深水水稻的产量潜力，山洪爆发和潮汐地区的产量则可以通过提高水稻品种的耐淹没性、耐盐耐酸性来实现，通过改良品种来提高产量对于漂浮水稻来说比较困难。
二、以农业生态为基础的划分
世界粮农组织关于农业生态地带的划分(Kassam，1982)是以作物生长期的气温为基础的气候变化，以及作物生长期内土壤与水分平衡的持续时间为标准。在全球气候分类中，Koppen(1936)等的观点是将全球划分为13个热带气候和亚热带气候地带，Thornthwaite(1948)等则进一步划分为21个等级，这些都与自然气候有关。而Papadkis(1975)等的工作则是更为复杂的等级划分(超过500个等级)，虽然这些工作都是朝着全面的方向而努力，但却是以牺牲简洁明了的标准为代价的。
对于水稻和以水稻为基础的农业气候分类已被广泛接受，这一系统分类是以水稻在其生长季节的长度为依据，具体来说就是在那些月份里地表水分保持一定数量(假设其降雨量每月超过200mm)。有些国家的农业气候地图的划分就是依据这一系统，如菲律宾、孟加拉国和印度尼西亚(oldeman，1980)。
IRRI(1984)根据国际水稻生长环境的术语及特点建立起了一套水稻生态系统的标准方案。它将人们通常接受的水稻生长环境(如灌溉、雨养低地、高地、深水和潮汐湿地)以水文学的因素和土壤因素再次细分成不同数量的子系统，形成两层的划分结构。这一划分的重点主要是对于农业限制因素，尤其是那些与水稻作物相关的基因改进而言。子系统的环境描述，以及每一子系统水稻的面积还不确定。随后的研究会加强这一等级划分，并提供更全面且更好的评估。
三、中国水稻生产系统划分
1．水稻种植区划 根据水稻种植区域的自然生态环境和社会、经济、技术条件的比较分析，稻区可划分为华南双季稻、华中双单季稻、西南高原单双季稻、华北单季稻和东北早熟单季稻、西北干燥区单季稻稻作区。 这一种植区域划分的主要依据包括种植水稻的自然生态条件的相对一致性和种植水稻的社会、经济、技术条件的相对一致性。
水稻原产热带，属喜温好湿的短日照作物。前者是基于分析稻区的热量、水分、日照、安全期、土壤、地貌等对水稻种植的影响，正确认识影响水稻生产布局和分区的主要生态因子，是水稻区域划分的重要前提。后者则是针对分析人口、土地、基本生产条件和稻作特点对水稻种植和布局的影响而言。水稻生产主要是稻田种植制度、主要水稻品种、耕作方式、栽培技术等的影响。
2. 稻米品质区划 对于稻米品质区划，中国水稻研究所从优质稻米生产现状和利用有效资源出发，希望在宏观上对水稻生产起到指导管理的作用，在微观上根据各地的特点建立优质栽培技术体系。具体方法是按品质用途及其自然、气候、雨量、温度、种植制度和生产生态条件的相对一致性和相对相同稻作类型为内涵，以邻近省、区进行聚类画线分区，区内以品种类型、熟期和省属县界为基础，再从纵向或横向划分亚区。
四、需进一步研究的问题
1.水稻区划的适用性 不同的研究机构针对不同的研究目的、不同的稻作区域，提出了不同的水稻生态系统区划，而这些划分往往只能针对特定的区域有着比较高的适用性，一旦应用于较大范围就显示出其局限性。即便是IRRI提出的四大系统也不能准确地将世界各地的水稻种植系统予以明确的划分，如何在世界范围内给出一个合适的水稻区划标准是目前还需要深入讨论的问题。
2. 区划指标的选择 对于水稻种植系统的划分，除了考虑作物本身的一些特性外，还要考虑社会、经济、自然条件等因素的影响。可以说影响水稻生长的因素是综合而多变的，从农学角度或者经济学角度进行指标选择时，考虑因素的侧重点也各有不同。目前对于从农学角度的稻作划分已有一定的研究基础，但是从经济学角度的指标选择还有待商榷和研究。
3．成本效益原则 无论是进行何种水稻系统划分，成本效益原则都是一个不容忽视且有待进一步研究与加强的问题。只有符合成本效益最大化原则的系统划分，才能说是一个合格的标准。
温馨提示：内容为网友见解，仅供参考
第1个回答 2012-10-24
大 中 小美国水稻生产的特点分享到： 收藏 推荐 美国的水稻生产主要分布在加利福尼亚州和阿肯色、路易斯安那、得克萨斯、密西西比等南部的五六个州。加州以水直播、中粒型梗稻为主,南部则以早直播、长粒型粕稻和釉梗稻为主。水稻生产的主要特点是高度机械化、集约化生产;主要经营方式是农场生产,单位面积产量高,稻米品质好。1.机械化生产程度高美国水稻生产的高度机械化决定了它的高效率。1个农民可经营120~160公顷,采用大型拖拉机整地、大型播种机或本回答被提问者采纳
相似回答
