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水保所國家重點實驗室參與的多項研究取得重要進展
2018-04-18| 信息來源:重點室 | 【 【打印】【關閉】

  近日,水土保持研究所黃土高原土壤侵蝕與旱地農業重點實驗室研究人員參與的多項研究取得重要進展,相關成果分別發表在國際頂級學術刊物 Nature 和 PNAS (美國科學院院刊)上。    

  201837日,國際頂級學術刊物 Nature 在線發表了實驗室李世清研究員和鄧西平研究員參與完成的 Pursuing Sustainable Productivity with Millions of Smallholder Farmers。該論文圍繞我國農業生產限制因子,提出并建立了與農民一起開展既適合當地情況又瞄準國際學術前沿——“立地頂天的科研思路;創建了以扎根農村的科技小院為核心、以覆蓋全國的科教專家網絡、政府推廣網絡、校企合作網絡"為主的科研-示范-推廣平臺,與千百萬農民一起大面積推廣應用綠色增產增效技術的新型技術應用模式。在過去10年里,共有1152名研究人員、6.5萬名農業推廣人員及13萬農業相關企業人員和452個縣的2090萬農民參與了這一技術模式的推廣應用工作。研究團隊在我國小麥、玉米和水稻三大糧食作物主產區開展了13123個田間試驗,應用綠色增產增效技術的玉米、水稻和小麥平均產量達到9.548.416.73/公頃,較當地農民習慣增產20.6%18.3-21.8%),更為重要的是氮肥用量降低了14.5%8.5-15.6%)。通過實地測定、模型模擬和生命周期評價,發現綠色增產增效技術不僅能增產節氮,還能顯著降低活性氮的排放強度34.8%22.9-35.4%),減少溫室氣體排放強度27.0%18.6-29.1%)。在科研人員和廣大農戶的共同努力下,從20062015年,綠色增產技術累計推廣3770萬公頃,增加糧食生產3300萬噸,減少氮肥用量120萬噸,增收節支793億元。研究表明綠色增產增效技術可以大面積實現作物增產和環境減排的雙贏,為中國農業綠色發展樹立了榜樣,也為全球可持續集約化現代農業的發展提供了范例。該論文第一作者為中國農業大學崔振嶺教授,張福鎖院士為通訊作者。 

  2018416日,國際頂級學術刊物 PNAS(美國科學院院刊)同期發表了實驗室上官周平研究員、杜盛研究員、劉國彬研究員、趙世偉研究員、薛萐副研究員、鄧蕾副研究員和張超副研究員分別參與完成的研究論文 Plant diversity enhances productivity and soil carbon storageCarbon pools in China’s terrestrial ecosystems: New estimates based on an intensive field surveyEffects of national ecological restoration projects on carbon sequestration in China from 2001 to 2010 和 Economics- and policy-driven organic carbon input enhancement dominates soil organic carbon accumulation in Chinese croplands。自1970年以來,為保護和恢復生態環境,國家啟動實施了六大生態修復工程,而這些生態恢復工程對生態系統生產力與土壤碳庫的影響尚不明確。為了回答這些問題,相關研究人員圍繞森林、灌木地、草地及農地開展了為期多年的研究工作,研究表明我國陸地生態系統總碳庫約為89.27 Pg,其中82.9%的碳存儲在0-1 m土壤中;此外,研究還明確了氣候變化與人類活動對土壤碳庫的影響,高溫及干旱會導致森林與灌木地土壤碳庫的下降,pH升高同樣會導致土壤碳庫的下降;從2001年到2010年,我國土壤碳匯增加速率為132 Tg C/year,未來10-20年內,我國森林固碳潛力為1.9-3.4 Pg;此外,我國農田土壤碳庫也在以140kg C ha-1/year的速率增加。這些研究為改善陸地碳循環模型和生態系統管理提供了重要的理論依據,構建了新的陸地生態系統碳庫評估方法體系,在全國30個省、市、自治區分別調查了7800個、1200個、4030個、4060個森林、灌叢、草地和農田的采樣點,更為精確地估算和分析了我國陸地生態系統碳庫特征,明確了生態保護等政府政策決策要因對于生態固碳的作用,為政府提供了有力的決策參考。同時充分肯定了我國生態恢復工程在減少CO2排放中的巨大作用。論文第一作者分別為逯非副研究員、唐旭利研究員、陳世蘋研究員和趙永存研究員,通訊作者分別為于貴瑞研究員、周國逸研究員、白永飛研究員和史學正研究員。 

中國科學院水利部水土保持研究所
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