从祖辈口耳相传的农耕经验，到登上国际顶级学术期刊封面，“稻鱼共生”这一延续千年的东方农业智慧，正被现代科学重新定义其生态价值。记者从华东理工大学获悉，近日，药学院万年峰教授课题组联合多国科研团队，在国际生物学著名期刊《细胞》子刊——《当代生物学》以封面文章形式，发表了题为“营养级联驱动农业文化遗产稻鱼共生系统的可持续性”的研究成果，系统揭示了“稻鱼共生”背后的生态学机制，为全球生态农业转型与粮食安全提供了新的科学路径。
《当代生物学》以封面形式报道万年峰课题组成果
“稻鱼共生”并非新鲜事物，早在数千年前，中国先民便已探索出“稻田养鱼、鱼肥稻壮”的生产模式。这一传统农法如今已被列入“全球重要农业文化遗产”。而此次研究，则首次从全球尺度和生态机制层面，对这一古老农业系统进行了系统验证。
研究团队整合了全球18个国家的实验数据，并结合中国东部长期田间定位实验和行为学研究发现，与传统水稻单作相比，“稻鱼共生”平均可使水稻增产12.5%。与此同时，稻田生态系统中的捕食性和寄生性天敌数量增加了99.3%，害虫数量下降24.1%，病害减少38.8%，杂草减少45.7%，展现出显著的生态协同效应。
更值得关注的是，不同生态条件下，“稻鱼共生”的表现也存在差异。研究显示，温带地区的增产与控害效果优于热带地区，非有机稻田的效果优于有机稻田，小区田间试验的效果则优于盆栽实验。
为何“养鱼”能够让水稻长得更好？研究团队通过路径分析给出了科学解释。
在“水稻—病虫草害”两营养级关系中，鱼类能够直接抑制有害生物；而在“水稻—害虫—天敌”三营养级关系中，鱼类则通过增加田间天敌数量，间接压制害虫种群，从而实现增产。研究人员据此梳理出一条清晰的生态链：鱼类促进天敌繁衍，天敌控制害虫，最终提升水稻生产力。
为了验证这一机制，万年峰教授课题组还开展了持续4年的野外田间实验。结果显示，在稻鱼共生区内，稻飞虱、螟虫、卷叶螟等主要害虫数量明显下降，而捕食性蜘蛛等“天然防线”则显著增加。与此同时，水稻千粒重与整体产量均实现提升。
4年野外试验证实，稻鱼共生模式抑制害虫和保育捕食性蜘蛛
进一步的盆栽行为学实验，则揭开了“鱼治虫”的细节。研究发现，鲫鱼、红鲤鱼等鱼类会优先取食褐飞虱等害虫，却不会捕食捕食性狼蛛等天敌。换言之，鱼类在稻田中扮演着“精准调控者”的角色：既直接削减害虫数量，又保留并强化了田间原有的生态控害体系。
在研究团队看来，这项成果的意义远不止于解释一种传统农法。“它证明了恢复和强化农田生物多样性，可以形成正向的生态系统级联效应，实现生态与产量双赢。”万年峰表示，该研究有望为全球在保障粮食安全、减少农药使用、降低农业面源污染以及应对生物多样性下降等多重挑战时，提供一套兼具生态效益与生产效益的可推广方案。
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记者：沈艺飞
编辑：邱彩红
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