稻鱼共生对稻田甲烷(CH4)排放产生明显影响,但稻鱼共生是否影响与CH4排放相关的产甲烷菌和甲烷氧化菌仍有待阐明.本研究以全球重要农业文化遗产——青田稻鱼系统为例,通过田间试验,比较研究了水稻单作系统(RM)、无饲料投放的稻鱼共生系统(RFN)和有饲料投放的稻鱼共生系统(RFF)水稻和田鱼的产量、土壤碳氮磷含量以及产甲烷和甲烷氧化微生物的特征.结果表明,RFF的水稻产量和土壤碳氮增量均显著高于RM.荧光定量PCR分析表明,稻鱼共生(RFN和RFF)的产甲烷菌和甲烷氧化菌丰度显著高于RM,且RFF的产甲烷菌丰度显著高于RFN.Illumina Miseq测序分析表明,稻鱼共生显著影响产甲烷菌群落结构,但对甲烷氧化菌群落结构的影响不显著;对于不同代谢类型的产甲烷菌,稻鱼共生(RFN和RFF)氢营养型产甲烷菌的丰度显著高于RM,且RFF的乙酸营养型产甲烷菌丰度显著高于RFN;对于不同代谢类型的甲烷氧化菌,RFN和RFF对类型Ⅰ的甲烷氧化菌丰度影响均不显著;RFF中类型Ⅱ的甲烷氧化菌丰度显著高于RM和RFN.可见,稻鱼共生可明显影响产甲烷菌和甲烷氧化菌的群落组成,且稻鱼共生的效应会受到饲料投放与否的调控.

目的 分析遵义市汇川区一起疫情霍乱病例发病原因及发病特点,为今后霍乱防控提供科学依据.方法 开展个案调查及病例主动搜索;对饮食、饮水、环境等危险因素进行调查,采集病例、密切接触者、相关环境、水产品标本进行实验室检测.结果 本起事件共确诊1例霍乱病例及1名健康带菌者,造成感染可能与病例(或带菌者)在婚宴期间宰杀甲鱼现场的暴露有关;病例及带菌者所携带病源菌为O139群霍乱弧菌,相关水产品检出霍乱弧菌稻叶型或非O1群和非O139群霍乱弧菌.结论 需要加大对输入性病例及水产品的监测力度,提高对监测数据的分析与利用;加强培训和意识教育,充分发挥肠道门诊监测作用,真正做到“逢疑必检”.

稻田为鱼类等水产生物提供生境,稻田养鱼在提高水稻产量的同时,通过控制病虫害的暴发以及充分利用养分来降低化肥农药的使用.但田鱼对稻田资源的摄食(浮游植物、杂草、浮萍、田螺)及利用后转化成养分对水稻生长发育的促进作用尚缺乏研究.本研究设计了2个田间试验,通过摄像观察稻鱼系统中田鱼的活动,采用稳定性同位素分析田鱼对稻田资源的摄食,并测定水稻的生长发育进程和水稻产量.结果表明:与鱼单养处理相比,稻田养鱼显著地促进了田鱼的活动频率并扩大了田鱼的活动范围.在稻鱼共作不投喂饲料处理下,稻田中3类水生生物(浮萍、浮游植物、田螺)对田鱼食谱的贡献率分别为22.7％、34.8％和30.0％;而投喂饲料处理下,这3种水生生物对田鱼食谱的贡献率分别为8.9％、5.9％和1.6％,饲料的贡献率为71.0％.与水稻单作比较,稻鱼共作处理显著增加水稻分蘖期和灌浆期的叶片氮含量,延长分蘖期10～ 12 d,并显著提高成穗率和产量.表明稻鱼系统通过田鱼摄食稻田资源并转化为水稻可利用养分,促进了水稻生长,实现了水稻产量的提升.

现代农业在带来粮食高产的同时也产生许多生态环境问题,这促使人们再次把目光转向传统农业系统.一些传统农业系统不仅具有突出的经济、社会和文化价值,还具有多种重要的生态功能,如温室气体减排.然而,已有研究缺乏对传统农业系统整个生命周期的固碳减排能力的测算及其环境影响的评价.为此,基于农户调研数据,运用生命周期评价法对青田稻鱼共生系统的碳足迹进行了测算,并与当地水稻单作系统进行比较.研究发现:(1)青田稻鱼共生系统和水稻单作系统碳足迹分别为6266.7 kgCO2-eq/hm2和7520.O kgCO2-eq/hm2,单位产值碳足迹分别为0.12 kgCO2-eq/元和0.21 kgCO2-eq/元.与水稻单作系统相比,稻鱼共生系统排放的温室气体更少,环境影响更小,生态和经济效益更高.(2)农业生产过程中积累的CH4是碳足迹的最主要来源,农业生产资料投入中的化肥是碳足迹的的第二大来源.农业生产资料投入中的饲料则是稻鱼共生系统碳足迹的另一重要来源.通过碳足迹的方法对青田稻鱼共生系统的环境影响进行量化,不仅丰富了碳足迹在实际应用中的适用类型,对于其他传统农业系统的环境影响评价也具有借鉴意义.

21世纪是渔业的世纪.中国和世界水产业历经数十年的发展为人类应对食品危机做出了巨大贡献.然而,我国传统的水产业对产量的片面追求导致养殖环境日趋恶化,养殖生态系统不断退化,养殖业的可持续发展受到限制.传统稻田其氮素的流失亦是导致农业面源污染的主要原因之一.我国当前的环境问题源于复合生态系统演化进程的缺陷,解决当前的环境问题,必须从优化复合生态系统演化进程着眼.采用优化的生态循环水产养殖模式,如综合水产养殖则可以大大提高氮、磷等养分物质的利用率.稻渔综合种养是一种科学的复合生态模式,可以概括为三种模式,一种是在我国传统稻田养鱼的基础上,逐步发展起来的一种稻渔共生模式,可采取稻鱼、稻蟹、稻虾等多种共作形式;二是稻田作为湿地用于处理水产养殖尾水的模式,属于异位处理形式;三是将稻渔共生和水产养殖相耦合的模式,尤其是与多种水产养殖形式结合或与复合水产养殖系统相结合,甚至是与农牧系统相结合.这第三种稻渔共作模式又称为陆基生态渔场,具有高产、高品质、高生态可持续性等特点,应加强对该创新养殖模式中有机碳、氮、磷等营养收支平衡和循环利用的相关机制以及复合生态系统对外源营养输入的整体响应机制开展研究.概括而言,尾水排放是传统池塘养殖中氮源的主要流失途径,颗粒物吸附沉降是池塘养殖中磷源的主要流失途径,而系统中的碳源则主要是通过鱼类等生物的呼吸作用进行消耗.基于生态循环的“稻渔共生-池塘复合生态系统”则恰好可以解决这三大类营养物质在生态系统中的高效保持和利用问题,实践业已证明该复合系统拥有较高的产量、品质和生态效益,是一种可持续的农业发展模式.稻渔复合生态系统的创新模式因其特有的生态循环机制及系统的高弹性、高缓冲性、高可持续性,将成为我国乃至世界应对农田、渔业生态系统的退化,复合高效解决渔业、农业或农牧业生态环境问题的典型范式.

为探究“紫云英还田+稻鱼共生”对水稻群体生长特性和产量的影响,试验以冬闲田-双季稻(CK)为对照,设置紫云英-双季稻(ZD)、冬闲田-双季稻+鱼(YD)、紫云英-双季稻+鱼(ZY)共4个处理,调查水稻叶面积指数、干物质积累量、物质积累与转运、水稻产量和产量构成指数.结果 表明:1)双季稻栽培期间,ZY处理较CK处理抽穗期的水稻叶面积指数分别增加了11.33％和50.26％,ZY处理较CK处理从分蘖期至抽穗期的光合势分别增加了12.30％ ～ 28.96％和24.00％～48.46％,ZY处理较CK处理从幼穗分化期至抽穗期的净同化率分别增加了25.46％和11.62％.2)YD、ZD、ZY处理均有效提高了双季稻地上部生物量,双季稻栽培期间,ZY处理的地上部生物量最高,为1607.70和1526.60 g·m-2,早稻较CK、YD、ZD处理增加11.22％、8.81％、0.90％,晚稻较CK、YD、ZD处理增加14.34％、5.42％、5.78％.ZY处理在提高地上部生物量的同时,促进物质向穗部转移,各处理的双季稻收获指数以ZY处理最高,分别为0.58、0.59.3)ZY处理双季稻产量分别为6.68、7.15t·hm-2,较CK、YD、ZD处理增产幅度达12.79％～17.99％、2.23％～11.72％、0.44％ ～14.95％,水稻的穗粒数是影响水稻产量形成的主要因素.综上,YD、ZD、ZY处理可以有效提高和优化双季稻群体生长特性表现,进而促进双季稻水稻产量的增加,其中ZY处理效果优于YD、ZD处理,是一种绿色高效的耕作方式.

研究基于线粒体D-loop区和Cyt b基因部分序列,分析了广西全州、融水、环江三地禾花鲤(Cyprinus carpio)的遗传结构.在3个群体中共鉴定到19种D-loop与Cyt b序列的组合单倍型,总的单倍型多样性(Hd)和核苷酸多样性(π)分别为0.916±0.010和0.008±0.004,禾花鲤线粒体DNA具有单倍型多样性高和核苷酸多样性低的特点.环江群体单倍型多样性最低,但是核苷酸多样性却最高,反映了环江群体存在最明显的谱系混杂.分子方差分析(AMOVA)显示遗传变异主要来源于群体内部(71.54％),禾花鲤三个群体间有显著的遗传分化(Fst=0.285;P<0.01).系统发育分析表明,多数样本的线粒体单倍型属于华南鲤(C.carpio rubrefusus)类型,同时三地禾花鲤中均检测到一定频率的西鲤(C.carpio carpio)或远东鲤(C.carpio haematopterus)类型的线粒体单倍型,提示禾花鲤可能受到鲤养殖品种的杂交渐渗.研究初步揭示了广西禾花鲤的种质资源现状,为禾花鲤这一地方特色"稻鱼共作"品种的选育和苗种管理提供了必要的依据.

在快速工业化和城镇化的影响下,农业文化遗产的保护与管理正面临着适龄劳动力大量外流、土地抛荒、传统知识体系难以维持等诸多威胁与挑战.推动土地流转、进行适度规模经营,可在农业文化遗产的保护中产生积极作用.土地流转在给遗产地带来经济效益的同时,对当地生态环境产生的影响变化同样值得关注,但现有研究却少有涉及.本研究以全球重要农业文化遗产——浙江青田稻鱼共生系统为例,将不同经营规模的稻鱼共生系统分为小农户经营模式和规模化经营模式,运用生命周期法对两种模式的碳足迹进行核算.结果表明:小农户经营模式和规模化经营模式的碳足迹分别为6510.80和5917.00 kg CO2-eq·hm-2,单位产值碳足迹分别为0.13和0.10 kg CO2-eq ·yuan-1.与小农户经营模式相比,规模化经营模式温室气体排放更少,单位产值的环境影响更小.农户扩大经营规模后,当地温室气体排放减少了4097.20 kg CO2-eq.农业生产过程中积累的CH4在碳足迹中占比最大,农业生产资料中复合肥是仅次于CH4的第二大温室气体排放来源.对于小农户经营模式,饲料中使用的玉米和小麦也对温室气体排放有重要的影响.因此,推动土地适度规模经营,有利于传统农业系统实现经济效益和环境效益的双赢,对于农业文化遗产保护具有重要作用.

定量分析世界范围内稻鱼共作对水稻的产量效应,为稻鱼共作技术的大面积推广应用提供科学依据.研究搜集了公开发表的102组稻鱼共作与水稻单作处理的水稻产量数据(截至2021年12月31日).运用Meta分析方法,明确了稻鱼共作对水稻产量的综合效应,进而量化分析了时间区域、田间条件、水稻品种、肥药管理、鱼苗投放和投喂管理等对稻鱼共作产量效应的影响.与水稻单作相比,稻鱼共作显著提高了水稻产量,平均增产率约为17.2％(95％CI:9.4％—25.6％),分析结果可靠.不同区域气候稻鱼共作的产量效应差异显著,国外和热带气候区域较高.2011年以后年份、田沟布局为一侧、水稻品种为粳稻的试验田中,稻鱼共作的水稻增产率相对较高;不同测产方式的产量效应差异不显著.不同肥药管理稻鱼共作的产量效应差异显著,施肥3次、单一追肥、施用有机肥与无机肥、施药的产量效应较高;在保障增产效应的前提下可以适当减少肥料农药的施用量,采用有机肥和不施农药方式以获取经济与环境的双重效益.投苗时间、养殖模式、投苗密度、投喂与否稻鱼共作的产量效应差异显著,在水稻移栽后21—25d投苗单养,规格、密度及生物量控制在40 g/尾、1尾/m2和30 g/m2以内,不投喂饲料更能发挥稻鱼共作的增产效应.稻鱼共作能够显著提高水稻产量,是有效利用稻田资源的可行方式.