課題結題驗收評審會會場
吳金水研究員作研究工作總結報告
3月15日，中科院亞熱帶農業(yè)生態(tài)研究所吳金水研究員主持的中科院知識創(chuàng)新工程重要方向性項目“稻田生態(tài)系統(tǒng)持續(xù)生產力與生態(tài)功能協(xié)調機制研究”，通過了由華中農業(yè)大學、中科院南京土壤所、中科院生態(tài)環(huán)境中心等單位組成的專家組進行的課題驗收。
該項目針對農業(yè)持續(xù)利用與生態(tài)環(huán)境協(xié)調的國家重大需求，立足農學與生態(tài)學的交叉研究領域，圍繞稻田生態(tài)系統(tǒng)生產力與生態(tài)功能協(xié)調的重要理論和關鍵科學問題開展了大量研究工作并取得了重要階段性成果，主要包括：1）從亞熱帶景觀單元尺度上通過大量調查和典型樣區(qū)的系統(tǒng)研究，發(fā)現(xiàn)近30年來亞熱帶稻田土壤碳含量呈上升趨勢，表明亞熱帶稻田生態(tài)系統(tǒng)在吸收大氣CO2和減緩全球氣候變化方面發(fā)揮了重要作用。2）量化了水稻根際沉積碳向土壤碳庫的傳輸過程，揭示了光合同化碳在水稻-土壤-微生物系統(tǒng)中的分配與轉化機理，明確了光合同化碳對土壤活性碳庫的貢獻，且施氮促進了光合同化碳向土壤有機碳庫的傳輸。3）揭示了土壤中參與固碳和氮素轉化的關鍵微生物種群與土壤肥力的關系，明確了施肥尤其是施用有機肥導致碳氮循環(huán)功能微生物數(shù)量顯著增加，激發(fā)出新的優(yōu)勢微生物種群，而功能微生物多樣性受土壤肥力變化的影響較小。4）率先證實土壤光合微生物具備可觀的同化大氣CO2能力，并量化了8個農田土壤的光合微生物固碳速率，探討了土壤微生物固碳的分子機理，明確了主要光合微生物的種群結構，揭示了農田土壤微生物固碳速率與土壤理化性質、固碳功能菌群落及其活性的內在關系，發(fā)現(xiàn)水稻土微生物的同化能力強于旱土。5）探討了稻田生態(tài)系統(tǒng)對雨水和灌溉水氮磷的消納作用。6）揭示了水稻高產群體構建的關鍵驅動機制，探明湘北地區(qū)高產群體構建的限制性因素；對稻田水肥資源高效利用的關鍵技術進行了集成，建立了稻田生態(tài)系統(tǒng)持續(xù)的適宜移栽密度、施肥、水分管理等優(yōu)化模式，并構建了“資源高效型群體及其水肥調控”技術，累計示范應用面積50萬畝。