Chapter 2 RiceFish Mutualism關于 “共生” 的含義,有一個很大的發展,已從生理機能上的 “共生”,擴展到生活空間結構上的 “共生”。英國史密斯在 《生態學模型》 (Models in Ecology) (1974) 一書中將一對物種之間的直接相互作用分成競爭、共生和牧食三大范疇,其定義如下: 競爭: 一個種對另一個種的增長有抑制作用。共生 (++): 一個種對另一個種有加速和促進作用。牧食: 牧食者對被牧食者有抑制作用。在稻魚共生生態系統中,雜草和水稻是競爭關系; 水稻和草魚之間是共生關系; 草魚除草是牧食關系。稻魚共生理論系指在水稻生產季節,放養草魚種使稻魚共生于稻田中,形成稻魚共生生態系統。稻魚相輔相成,相得益彰,能動地發揮了魚在生態系統中的積極作用,促進了能量朝著有利于稻和魚的方向流動,獲得了比較好的良性循 環。
生態系統的范圍可大可小,大的如整個生物圈,小至一塊稻田、一口小池塘。除自然生態系統外,還有許多人工的生態系統,其中就有稻魚共生生態系統。稻魚共生生態系統的非生物因子包括光、水和溫度、pH、二氧化碳、氧氣和一些無機物質等。生物因子包括生產者、消費者和分解者。生產者主要有水稻植株、雜草和藻類。它們均是通過光合作用和呼吸作用參與碳素循環,并向消費者和分解者提供有機物質。消費者的種類和數量是比較多的,像浮游動物、底棲動物和魚類 (稻田放養鯉、鯽、羅非魚、草魚等)。特別值得指出的是蚊子幼蟲 (孑孓)、水稻害蟲以及水稻害蟲的天敵 (蜘蛛和寄生蜂),還有魚苗的敵害,如水蜈蚣、水斧蟲、紅娘華、蜻蜓幼蟲、蛙、水獺、水鼠、黃鱔、泥鰍、水蛇和鷸、鴨、翠鳥、白鷺等。
在水稻生長季節,稻、魚共同生活在稻田生態系統中,時間和個體大小問題必須配合適時、得當,才能發揮二者之間相輔相成的作用,更有效地發揮魚對稻的積極作用,有效地促進物質循環,使能量朝著稻魚雙方有利的方向流轉 (圖1)。如插秧3~5d后田中的浮游動物是高峰,及時放入4.5~7.0cm長的夏花魚種,過大過小都不能充分發揮其促稻增產的作用,同時也不利于自身的成長。稻魚共生生 態系統是在原來的稻田生態系統中加進了草魚 (夏花),加速了新的生態系統內的物質的循環和能量的 流動,使生態系統的運轉比較合理和有利。
圖1 稻魚共生生態系統的物質和 能量轉化的基本情況
稻魚共生生態系統中,水稻是占絕對優勢的生物種群,它大量吸收日光能、二氧化碳、水以及各種無機營養成分,借光合作用而制造有機物質,而大量的稻田雜草同樣進行著和水稻大體一樣的能量轉化過程,但它們并不給人類提供有益的產品,相反,還和水稻爭奪肥料、空間和陽光,有些雜草還是水稻病蟲害的中間宿主。稻魚共生生態系統中的魚類,可以是初級消費者,也可以是次級消費者,有的還是三級消費者,這里就涉及放養什么魚最有效的問題了。經過比較,草魚確是最佳選擇。
在稻田中,草魚能取食大量的雜草,常見的雜草有30種以上,其中牛毛氈、輪葉黑藻、菹草、苦草、小茨藻以及各種眼子菜和浮萍等,都是草魚喜食的天然餌料。在一般情況下,稻田雜草每年奪去稻谷產量的10%,最高可達30%以上,也就是說,若消滅了田間雜草,稻谷將增產10%以上。測算表明,未養魚早稻田的雜草量是養魚早稻田的13.6~15倍,早稻養魚田在收魚時的雜草現存量為33~435kg/hm2,而未養魚田盡管經過三次中耕除草,割稻時的雜草現存量仍達450~6 525kg/hm2。草魚消滅了雜草,以1∶40的餌料系數計算,可提供草魚產量150kg以上,而且減少了雜草與水稻對肥料的爭奪。積蓄了肥料養分供水稻吸收,促進水稻產量的提高,同時又凈化了水質,改進了草魚的生活環境。隨著草魚的不斷長大,其食量和排糞量也隨之遞增,1尾體長7~13cm的草魚,日食量相當于魚體體重的52%,排糞量為吃食量的72%,如中稻田養魚在110d飼養期中按400尾魚計算,每0.06hm2稻田的魚糞量為146kg上下,這些糞肥中含有豐富的氮和磷,增加了肥源。
通常,稻田雜草基本上被大量拔除丟棄,結果是損失土壤肥分并浪費雜草所轉化的日光能,而大量的細菌、浮游植物、浮游動物以及部分其他水生動物也因田水排灌而流失,直接或間接地造成土壤肥分的損失。從物質的循環和能量的流動來看,這是一種自然損失現象,從生態系統的生物資源而論,顯然是一種物質和能量的浪費。實行稻田養草魚種可使該生態系統內部的物質和能量進行比較合理和最經濟的傳遞,較充分地利用了原來是浪費了的物質和能量,并使之轉化為魚產品和促進稻谷增產,這是符合農業現代化的目的和本質的。把農、林、牧、副、漁各業的生產和管理逐步建立在科學的基礎上,以相對少的能量和物質,取得盡可能高的產量,以獲得較好的經濟效益。
圖2 稻魚共生生態系統中各生物種群、群落間食物鏈關系
總之,在稻田生態系統中加進草魚種群,各生物種群、群落的組成和相互關系就發生了變化 (圖2),草魚和水稻雙雙成為該系統中的優勝者。草魚在稻田中既除草滅蟲,又疏松了土壤,不僅保住了肥料免被雜草奪去,而且將雜草轉化成魚糞供水稻利用,故水稻長勢良好,促進了水稻的有效分蘗,擴大了葉面積。草魚的呼吸豐富了碳源的供應,增強了光合作用,保證了有效穗和結實數增加的營養需要,構成了稻谷增產的物質基礎。在整個生態系統中,草魚發揮了對稻有利的方面,稻也幫助草魚創造了清爽、豐富的餌料環境,其結果是稻魚共生互利,為人類提供了優質的動物蛋白。
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