稻鱼共生模式在我国已有2000多年的历史，被粮农组织认定为全球重要农业文化遗产系统(GIAHS)之一，然而，该模式的控害机制研究相当滞后。先前的稻鱼共生控害研究，主要聚焦于鱼、捕食性天敌对害虫的直接控制作用，而忽视了蚯蚓、土壤质量等对害虫的间接调控作用。为回答这个科学问题，团队在上海市崇明生态岛建立了稻鱼共生试验基地，通过调查水稻害虫和捕食性天敌丰度、蚯蚓丰度与生物量、土壤质量(有效氮/磷/钾/有机质等)、水稻性状(千粒重/有效穗数/每穗粒数/产量等)，比较了稻鱼共生区和水稻单作(无鱼)区这些指标的差异。通过结构方程模型，发现并创新性地量化了稻鱼共生促进联动效应理论，即：稻田养鱼有利于保护和繁育蚯蚓；蚯蚓种群数量和生物量的增加，有利于提升土壤质量，而土壤质量提升，增加了水稻产量；同时，稻鱼共生系统增加了捕食性天敌控制害虫的效果。综合比较发现，稻鱼共生系统通过提升蚯蚓丰度、改善土壤质量、增强捕食性天敌自然控制害虫和提升水稻生产力来实现多种生态系统服务功能。

除验证稻鱼共生促进联动效应理论外，该文进一步测试了蚯蚓在稻田的迁移距离如何响应这种联动效应。为进一步回答作者提出的科学问题，该文聚焦于当前最流行的三面环沟模式(生产上稻鱼共生系统存在一面环沟、两面环沟、三面环沟共3种立体种养模式，三面环沟模式是指：稻田四面中的一面为田埂平地，这便于拖拉机、收割机、播种机等机械农事操作)，首次发现：在稻鱼共生系统，至水稻生长季节，由于稻田处于淹水状态，蚯蚓被迫迁移至稻田田埂，待水稻收割完田间开始干燥时，蚯蚓开始迁移至稻田活动、繁育并肥沃土壤；紧接着，团队测试了蚯蚓迁移距离(即稻田田埂离田间调查到的蚯蚓样本之间的距离)与其他要素的相关关系，结果显示：随着蚯蚓迁移距离的增大，蚯蚓的数量和生物量下降，这引起土壤质量的下降和水稻性状指标(千粒重、有效穗数、每穗粒数等)的下降，而水稻性状指标的下降进一步诱发了害虫数量下降、害虫数量下降也导致取食害虫的捕食性天敌数量减少。相反，在水稻单作系统，因长期处于农药胁迫，蚯蚓数量锐减且不存在迁移距离引起的联动效应。鉴于稻鱼共生系统促进蚯蚓迁移且引发一些列联动效应的现象，作者提出了迁移假说(Migration Hypothesis)。

  华东理工大学药学院万年峰研究员和上海市农业科学院生态环境保护研究所吕卫光研究员为该文共同通讯作者，上海市农业科学院生态环境保护研究所李双喜研究员为论文的第一作者，上海市奉贤区农业技术推广服务中心江健、英国生态和水文中心Ben A. Woodcock博士、美国莱斯大学Evan Siemann教授、丹麦哥本哈根大学Andrea Cavalieri博士等为共同作者。

    该研究得到了国家自然科学基金面上项目、国家高层次青年人才项目、上海市农委科技攻关项目等项目的资助。

万年峰课题组的研究方向是生物多样性利用与控害，其中，“提出生物多样性控害的新方法新理论新假说”是该组研究方向的重要研究内容之一。迄今，万年峰课题组已相继提出了营养级联动理论(Nature Plants, 2020)、下行控害假说(Nature Communications, 2022)、聚集假说(Journal of Applied Ecology, 2022)、联动链理论(Current Biology, 2024)等原创性生物多样性控害成果。本研究提出的迁移假说Migration Hypothesis是对前期研究的延续与升华。