中国科学院战略性先导科技专项(B类)

土壤-微生物系统功能及其调控

项目 - 项目

项目

项目1:土壤微生物分布格局及其驱动机制 利用高通量测序、基因芯片、生物信息分析等技术,结合土壤理化性质、气候、地形以及植被等环境要素,厘清我国典型农田、草地、森林土壤微生物组成、多样性及其多尺度的空间分布格局,绘制国家尺度土壤微生物分布图;解析自然变异和人为扰动对土壤微生物组成和多样性及其空间分布的影响;明确土壤微生物空间分布的驱动机制;解析土壤微生物多样性获得与丢失的影响因素,阐明土壤微生物群落的演替规律,并建立相关预测模型;揭示典型生态系统土壤微生物与植物、土壤的生态化学计量学关系及其在环境变化条件下的耦合机制。 查看详情>>

 

 

项目2:土壤生物地球化学循环的微生物过程 阐明土壤有机质积累、分解及其周转的微生物特征及其调控机制;明确土壤硝化、反硝化、厌氧氨氧化、无机磷活化等关键氮磷转化过程的微生物组成及活性;针对不同环境条件和干扰强度,准确量化不同功能微生物对氮、磷转化的相对贡献,揭示调控元素循环和氮磷养分利用的关键微生物过程及机理;明确土壤有机质与氮、磷等养分耦合的微生物机制,阐释不同管理模式下提高养分利用率、提升土壤生产力和维护生态环境质量的微生物调控机理。查看详情>>

 

 

项目3:地上-地下生物群落的耦合与协同调控机理 围绕提高氮磷养分利用率,协调粮食安全和环境安全的核心问题,本项目通过土壤-根系-微生物界面的信号物质释放和作用过程的研究,明确根系-微生物对话的已知信号物质和未知信号物质的作用机制、调控网络以及与氮磷吸收利用的联系;通过对土壤-根系-微生物互作过程的研究,揭示根际土壤微生物耦合结构的形成机制以及地上-地下协同作用对氮磷生物有效性的影响与互馈;通过不同气候区土壤-作物-施肥状况下的联网比较研究,明确田块尺度下主要作物氮磷高效的地上-地下协同调控机制,以及区域尺度环境和人为因子的影响;集成氮磷高效利用的土壤微生物功能调控技术,在典型农田生态系统验证;提高氮磷利用率5-8个百分点。查看详情>>

 

 

项目4:土壤生物研究的新技术与新方法 建立第三代单分子实时测序土壤功能微生物群落的技术体系,形成在国际上具有重要影响的三代测序宏基因组研究团队;建立国内外首个“土壤活体单细胞微生物功能基因组技术平台”,形成单细胞尺度下土壤模式菌群的碳、氮代谢模型,与专项其它项目紧密合作,产出具有重要国际影响的创新成果;建立活性与非活性土壤微生物的评价技术和指标体系;形成土壤有机质重要组分源解析和原位表征的评价方法和技术指标;建立规范化的土壤-微生物专项数据库系统;形成首创的生物-环境信息交互式数据库、完备的土壤微生物研究数据库服务云平台,为本专项提供关键的技术平台。查看详情>>