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国家自然科学基金重点项目“树种配置对土壤有机质形成过程的影响机制​—以南亚热带人工林为例”中期评估暨学术研讨会在京召开

时间:2023年03月17日 11:14 来源:  作者:牛保亮

近日,中国林科院森环森保所在京组织召开了国家自然科学基金重点项目“树种配置对土壤有机质形成过程的影响机制—以南亚热带人工林为例”中期评估暨学术研讨会。国家自然科学基金委员会生命学部林草学科胡会峰项目主任出席了会议,中国林科院汪阳东副院长、项目承担单位中国林科院森环森保所王小艺副所长参加会议,中国林科院科技处王军辉处长主持会议。

会议邀请了中国林科院张守攻院士、中国科学院南京土壤研究所张佳宝院士、北京林业大学孙建新教授、中国科学院微生物研究所郭良栋研究员、中国科学院地理科学与资源研究所牛书丽研究员、中国科学院植物研究所刘玲莉研究员和浙江农林大学宋新章教授到会对项目中期进展进行了评估和咨询指导。

项目负责人刘世荣研究员介绍了项目概况、计划任务完成情况、主要研究进展、存在问题及建议等方面内容。中国林科院森环森保所王晖研究员和国际竹藤中心栾军伟研究员分别作了学术报告。项目立足于林草助力碳中和国家战略,提升森林应对气候变化和提升森林碳汇潜力的国家需求,重点开展了不同功能型树种的凋落物多样性对土壤有机质形成过程的影响试验;不同功能型树种根系凋落物及分泌物对土壤有机质形成及周转影响试验;不同功能型树种配置对土壤有机质形成调控的微生物驱动机制研究试验。项目研究团队克服3年疫情的不利影响,取得了可喜的阶段性成果。

目前已顺利完成了项目研究计划的核心内容:(1)建立了2个大型树种多样性梯度实验平台;(2)完成了不同树种凋落物组配分解实验布设及样品回收;(3)不同功能型树种苗木组配混交盆栽实验布设;(4)树种多样性对根际及其菌根微生物参与碳循环影响实验布设及部分取样工作;(513CO2同位素标记叶片分解和微宇宙实验的布设、部分取样及室内实验分析。项目取得了阶段性研究进展,研究发现:(1)树种丰富度通过促进根源碳组分的保存提高SOC稳定性,并定量区分了植物源碳组分和微生物源碳组分对SOC化学稳定性的重要贡献。(2)通过亚热带不同地区人工纯林和混交林的比较分析,发现不同功能性状构成的针阔混交林有利于维持较高的人工林生态系统多功能性,功能多样性主导了人工林生态系统多功能性,且树种混交效应受树种功能形状的影响。(3)首次揭示了土壤有机质(SOC)空间异质性驱动的局域微生物群落构建机制主导调控土壤细菌β多样性纬度梯度分布格局,丰富了SOC周转的微生物调控机制的理论并提供了实验验证。

项目专家组从实验设计、研究内容、机制解析等多个方面提出意见和建议。张佳宝院士建议,项目研究团队进一步深化土壤团聚体结构及团聚体有机碳构成的研究,剖析土壤结构与土壤有机碳固持的关系,通过土壤微生物与土壤动物深度结合探索多界面、多层次的森林土壤有机质形成与转化机制。张守攻院士做了项目中期进展的评估总结,建议项目组进一步凝练人工林多树种混交组配对土壤生态系统碳氮关键过程的影响及不同营养级分解者功能群参与调控的机制,加强多个实验平台及实验方案之间的关联和衔接,力争在土壤有机质形成、转化的多界面互作、多过程耦合方面取得创新性成果。

胡会峰项目主任在会上发言强调,自然科学基金委重点项目面向国家重大战略的需求,解决林草行业发展中的基础性、关键性的重大科学问题,力图从原创性应用基础性研究成果支撑我国林草行业高质量发展。希望项目进一步聚焦我国南方典型人工林多功能经营中的关键科学问题,从实验方案设计、树种选择和经营模式配置等方面的科学研究更加贴近人工林经营的生产实践,特别是针对人工林地力衰退、长期生产力和生态稳定性下降的问题,探索解决人工林树种多样性及组配提升土壤碳固持功能及稳定性机制等重大基础性理论问题。国家基金委将进一步加大与国家林业和草原局合作,加大林草领域基础研究项目的支持力度,努力提升林草领域基础研究的能力和水平更好服务林草高质量发展。

最后,项目负责人在会议总结时表态,衷心感谢各位院士专家对项目提出的宝贵意见和建议并将认真学习领会、全面落实到后续的研究工作中;感谢国家自然基金委的大力支持和指导,也感谢中国林科院和森环森保所的关心。项目的后续研究将重点推进同位素示踪实验,期望获取连续3年的观测数据,籍以阐明从植物凋落物-土壤有机质中的驻留、迁移和转化-土壤微生物代谢及其残体等土壤有机碳的形成和转化的全过程调节机制。同时,加速推进根系分泌物组成、激发效应、根际土壤碳/氮周转和根际微生物功能群等系统观测,揭示土壤微生物碳泵效应及对土壤有机质形成和稳定性的调控机制。项目计划开展两个树种多样性梯度实验平台的林分调查和土壤多因子普查,籍以积累实验平台的长期连续的植物、土壤理化性质和微生物及土壤动物等观测数据。

与会专家对项目的中期进展情况给予充分肯定并提出了建设性咨询意见和建议。(牛保亮/森环森保所)