課題結(jié)題驗(yàn)收評審會會場
吳金水研究員作研究工作總結(jié)報(bào)告
3月15日，中科院亞熱帶農(nóng)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(xiàng)目“稻田生態(tài)系統(tǒng)持續(xù)生產(chǎn)力與生態(tài)功能協(xié)調(diào)機(jī)制研究”，通過了由華中農(nóng)業(yè)大學(xué)、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(jìn)行的課題驗(yàn)收。
該項(xiàng)目針對農(nóng)業(yè)持續(xù)利用與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)的國家重大需求，立足農(nóng)學(xué)與生態(tài)學(xué)的交叉研究領(lǐng)域，圍繞稻田生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力與生態(tài)功能協(xié)調(diào)的重要理論和關(guān)鍵科學(xué)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(diào)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(zhuǎn)化機(jī)理，明確了光合同化碳對土壤活性碳庫的貢獻(xiàn)，且施氮促進(jìn)了光合同化碳向土壤有機(jī)碳庫的傳輸。3）揭示了土壤中參與固碳和氮素轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵微生物種群與土壤肥力的關(guān)系，明確了施肥尤其是施用有機(jī)肥導(dǎo)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(shí)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(nóng)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(jī)理，明確了主要光合微生物的種群結(jié)構(gòu)，揭示了農(nóng)田土壤微生物固碳速率與土壤理化性質(zhì)、固碳功能菌群落及其活性的內(nèi)在關(guān)系，發(fā)現(xiàn)水稻土微生物的同化能力強(qiáng)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(chǎn)群體構(gòu)建的關(guān)鍵驅(qū)動機(jī)制，探明湘北地區(qū)高產(chǎn)群體構(gòu)建的限制性因素；對稻田水肥資源高效利用的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)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(gòu)建了“資源高效型群體及其水肥調(diào)控”技術(shù)，累計(jì)示范應(yīng)用面積50萬畝。