中文摘要：

在稻田生态系统，植物秸秆和根茬残体在土壤的降解、转化影响温室气体排放和土壤有机质积累，因此是全球变化和土壤肥力研究共同关注的重要问题。以往对植物残体降解的研究大部分集中在理解过程，很少涉及微生物学机理。本项目旨在用现代分子生态技术和稳定同位素示踪技术相结合的手段研究水稻生态系统秸秆和根茬残体的降解过程及微生物学机理。研究发现在培养体系中产甲烷古菌的群落结构主要与底物H2和乙酸浓度密切相关；从理论上揭示了产甲烷古菌在水稻土动态变化的机理。揭示了水稻植物残体降解过程中细菌群落的演替规律及可能的生理生态机理，发现细菌曾现十分规则的演替变化，其机理可能与细菌的K-和r-生存策略显著相关，前期易降解性物质丰富，K-型菌适应该环境而快速生长，而后期资源匮乏，慢生型（r-型菌）适应生长并替代K-型菌，该研究为理解厌氧微生物群落的演替提供了良好模式并为深入研究演替机制提供了基础资料。用稳定同位素探针技术研究了植物残体降解过程中重要的细菌和古菌类群，揭示了丙酸互营氧化的主要菌群。最后用稳定同位素探针技术研究了植物残体降解过程中重要细菌和古菌种群。该研究为理解水稻土有机质降解机理提供了理论基础。