本人一直以来致力于土壤生物学和土壤生态过程的研究,在土壤线虫的生态功能和土壤呼吸作用等方面取得了较大的进展。特别是近几年,建立了大规模的野外控制实验平台并组织出版了土壤生态学研究的国内、国际专刊,对我国土壤生态学的发展起了积极的推动作用。主要学术成绩有 1)基于野外控制实验结果,对不同耕作制度下的土壤食物网的结构、动态进行了模型模拟,阐明了土壤食物网中"上行效应"和"下行效应"的对象和条件。 2)通过实验与模型相结合的途径,定量地测定和模拟了土壤中不同线虫种类对微生物的正反馈效应,为研究土壤动物与微生物的协同作用提供了重要的理论依据。 3)创建了"水驱根箱"方法,用于原位测定植物根系呼吸作用,从而显著减少了传统方法由于"切根或断根"对根系呼吸进行离体测定带来的误差。 4)近五年来已发表SCI论文18篇。论文近五年被他人引用141次,单篇被引最高40次。
soil biota;soil process;C sequestration;ecological function;Climate warming
气候变暖是当今全球气候变化研究关注的焦点,但是目前的研究主要集中在地面生物群落对气候变暖的响应和适应方面,土壤生物学的研究还十分有限。本项目通过建立和完善野外控制试验研究平台,主要研究了土壤生物各类群及各类群间互作关系,以及土壤C、N过程对气候变化的响应和适应。目前已按计划完成了预定目标,并取得了如下主要成果。(1)深入研究了蚯蚓对土壤碳固存的影响机制。发现蚯蚓与微生物互作可以促进土壤碳净固存, 提出了蚯蚓影响碳固存的概念模型,并建立了量化蚯蚓对土壤碳固存净效应的方法体系。另外, 提出“第三方生境法”区分“生物入侵性”和“生境可入侵性”对蚯蚓入侵的贡献,发现食性可塑性更强的亚洲蚯蚓入侵能力强于欧洲蚯蚓。(2)探讨了土壤微生物对自然温度升高的响应与适应。发现在“自然降雨”和“遮雨+控制水分输入”处理下,随着水热梯度的增加,土壤微生物各类群生物量逐渐降低,而物种多样性却在逐渐增加;而且温度自然升高可以显著改变土壤微生物对碳源的代谢功能。(3)阐明了土壤生物和土壤生态过程对土地利用方式的响应。发现土壤真菌对火烧的响应要比细菌敏感;林下灌草剔除可以显著降低土壤真菌生物量和真菌细菌比例,改变土壤微生物和土壤线虫群落结构及小型节肢动物丰度,减缓凋落物分解速率,降低土壤呼吸速率。该研究从碳输入的角度将乔木物种和林下灌草对土壤生物群落结构与功能影响的相对贡献区分开,为揭示林下植被的重要生态学功能提供了直接的实验证据。(4)开展了土壤生物群落及相关土壤生态过程对氮沉降及降雨格局改变的响应研究。该研究在已建立的“林冠模拟N沉降和降雨”野外控制试验平台进行,主要探讨土壤生物类群与各类群间互作,以及相关土壤生态过程对氮沉降和降雨格局改变的响应。