新聞網(wǎng)訊  2020年6月2日，我校生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院龍春林教授領(lǐng)導(dǎo)的“民族生物學(xué)”創(chuàng)新研究團(tuán)隊(duì)深入黔東南農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)地，采用科學(xué)取樣策略，通過(guò)民族生態(tài)學(xué)、微生物學(xué)、分子生物學(xué)和生物信息學(xué)等手段，研究了黔東南傳統(tǒng)稻田生態(tài)系統(tǒng)中的浮萍微生物和水稻微生物的多樣性分布、群落組成、結(jié)構(gòu)差異性、系統(tǒng)進(jìn)化特征以及微生物的功能與植物互作機(jī)制，這一研究成果以“Host-specific and tissue-dependent orchestration of microbiome community structure in traditional rice paddy ecosystems”為題在國(guó)際重要學(xué)術(shù)期刊Plant and Soil（中科院農(nóng)林大類(lèi)TOP期刊）上在線(xiàn)發(fā)表。

該論文第一作者是中央民族大學(xué)民族生態(tài)學(xué)專(zhuān)業(yè)博士研究生黃衛(wèi)娟，龍春林教授與美國(guó)羅格斯大學(xué)Eric Lam教授為共同通訊作者。該成果得到國(guó)家自然科學(xué)基金國(guó)際合作項(xiàng)目（31761143001）、國(guó)家民委創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)與中央民族大學(xué)“雙一流”建設(shè)項(xiàng)目（YLDXXK201819）、生態(tài)環(huán)境部生物多樣性調(diào)查評(píng)估項(xiàng)目（2019HJ2096001006）等的支持。

貴州黔東南少數(shù)民族種植水稻，不是簡(jiǎn)單的栽秧、收割，而是經(jīng)營(yíng)著一個(gè)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)——“稻魚(yú)鴨系統(tǒng)”。當(dāng)?shù)厣贁?shù)民族世代傳承了這種生產(chǎn)方式，被認(rèn)為是古老農(nóng)耕文明的一種活化石，其中從江縣最為典型。2011年，隨著黔東南稻魚(yú)鴨復(fù)合系統(tǒng)入選“全球重要農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)”保護(hù)試點(diǎn)地，對(duì)其開(kāi)展了諸多的研究，獲得了一系列重要成果，但忽視了當(dāng)?shù)厣贁?shù)民族有意識(shí)地利用稻田系統(tǒng)中的另外一種生物——浮萍的作用。

貴州省黔東南苗族侗族自治州，素有“百節(jié)之鄉(xiāng)”之美譽(yù)，一年中的節(jié)慶集會(huì)多達(dá)200余個(gè)。其中，規(guī)模最大、最為隆重的節(jié)日是“吃新節(jié)”，這是由古代祭祀演變而來(lái)的傳統(tǒng)節(jié)日，不同區(qū)域、不同民族過(guò)節(jié)的時(shí)間不一，大多在農(nóng)歷的六月初到八月中旬之間。這個(gè)慶祝水稻豐收的盛大節(jié)日，說(shuō)明水稻（Oryza sativa）在當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)文化中享有至高無(wú)上的地位。

當(dāng)?shù)囟弊?、苗族等少?shù)民族同胞，因地制宜修筑梯田，這些梯田依山而建，層層疊疊，規(guī)模宏大，與村莊、樹(shù)林、草叢、水渠、道路等不同元素共同組成一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，形成壯麗的農(nóng)業(yè)景觀(guān)。村民們?cè)谠匝碇畷r(shí)，將魚(yú)苗投入水田中。等魚(yú)苗長(zhǎng)到兩三指大的時(shí)候，又把鴨苗放入稻田。魚(yú)和鴨為稻田清除害蟲(chóng)和雜草,它們的排泄物是水稻生長(zhǎng)的優(yōu)質(zhì)肥料，當(dāng)?shù)厝撕苌偈褂棉r(nóng)藥、除草劑和化肥。這種古老的經(jīng)營(yíng)模式造就了那里傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中極為豐富的農(nóng)業(yè)生物多樣性，特別是糯稻品種多樣性——這就是“稻魚(yú)鴨系統(tǒng)”。在這個(gè)系統(tǒng)中還有另外一種植物——浮萍。

浮萍（Lemna aequinoctialis）是稻田中常見(jiàn)的水生植物，具有吸收氮磷能力強(qiáng)、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高和易回收利用等優(yōu)點(diǎn)。浮萍既能夠吸收稻田水中因生活用水灌溉等來(lái)源的過(guò)量氮和磷，又能凈化稻田水質(zhì)，以免營(yíng)養(yǎng)過(guò)多的田水流出至河流、池塘或湖泊中而導(dǎo)致水華現(xiàn)象。利用浮萍完全覆蓋稻田水表面也可以降低水分的蒸發(fā)，減少對(duì)水量的需求。當(dāng)?shù)厣贁?shù)民族同胞在栽培水稻、管理水田、飼養(yǎng)魚(yú)鴨的過(guò)程中，并不清理水面上的浮萍，而是有意識(shí)地把它們保留在稻田中，以之作為魚(yú)和鴨的免費(fèi)飼料，據(jù)稱(chēng)還有“肥田”的效果。在稻、萍、魚(yú)、鴨組成的復(fù)合系統(tǒng)中，是否存在不為人知的秘密？

稻萍魚(yú)鴨復(fù)合系統(tǒng)示意圖

研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)：傳統(tǒng)稻田生態(tài)系統(tǒng)中浮萍與水稻的微生物可以相互“交流”、相互作用、促進(jìn)彼此生長(zhǎng)，維持著一個(gè)良性的稻田生態(tài)系統(tǒng)。該研究首次揭示了浮萍微生物群落的組成，發(fā)現(xiàn)了有利于植物生長(zhǎng)的內(nèi)生菌，例如泛菌屬Pantoea微生物作為浮萍內(nèi)生菌并促進(jìn)其生長(zhǎng)，這為植物有益菌的開(kāi)發(fā)提供了有價(jià)值的重要線(xiàn)索。這個(gè)新的發(fā)現(xiàn)，揭示了傳統(tǒng)稻田系統(tǒng)中浮萍及其微生物的生態(tài)學(xué)意義和發(fā)展前景，也反映了當(dāng)?shù)囟弊?、苗族等少?shù)民族的生存智慧。研究結(jié)果有望將原來(lái)的“稻魚(yú)鴨復(fù)合系統(tǒng)”改寫(xiě)為“稻萍魚(yú)鴨復(fù)合系統(tǒng)”，并將為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展提供重要參考。

科級(jí)水平微生物群落相對(duì)豐度

據(jù)悉，龍春林教授帶領(lǐng)的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在民族植物學(xué)、民族生態(tài)學(xué)、民族藥物學(xué)領(lǐng)域深耕多年，取得了令國(guó)際同行矚目的研究成果，受聘為該領(lǐng)域國(guó)際SCI期刊Journal of Ethnobiology and Ethnomedicine副主編。近日，龍春林教授還被農(nóng)業(yè)農(nóng)村部聘為第二屆全球重要農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)專(zhuān)家委員會(huì)成員。