稻田植物残体降解过程及其关键微生物种群和功能研究

在稻田生态系统，植物秸秆和根茬残体在土壤的降解、转化影响到温室气体释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。土壤具有极丰富的微生物多样性，最近用分子生态技术的研究表明土壤含有大量未知微生物种群。但目前对这些种群的功能仍了解很少，将土壤微生物多样性和生态功能连接起来仍是土壤生物研究的重要挑战。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。将用13C稳定同位素示踪技术研究植物残体降解特征；用RNA稳定同位素探针技术研究植物残体降解过程不同阶段的关键细菌和古菌群落。研究将阐明水稻根茬和秸秆对土壤有机碳周转和温室气体释放的影响。预计这个研究不仅对厌氧土壤生物化学和微生物学具有重要意义，而且将为我国水稻农业的可持续性发展提供科学依据。