概况
黑土区农业生态研究中心源自2009年12月成立的中国科学院黑土区农业生态重点实验室,长期致力于维护黑土区农业生态系统健康与可持续发展,推动农业绿色高质量发展。作为国家和区域黑土保护利用的核心研究平台,建有海伦黑土农田生态系统国家野外研究站、海伦黑土水土保持监测研究站、大安碱地生态试验站、长岭草地农牧生态研究站、辽河源生态农业研究与示范基地、长春综合农业实验站6个长期定位研究基地。研究中心以土壤生态学、农田生态学和作物生理学为学科基础,融合地理学、环境科学和生态学等学科理论和方法,围绕耕地保育、环境健康和生态优化等重大科学问题,开展基础性、战略性、前瞻性及学科交叉研究,为国家粮食安全和生态安全做出重要的科技贡献。
定位与目标
面向国家粮食安全和生态安全重大科技需求,针对黑土区农业发展面临的耕地质量下降、黑土退化、农田水土调控能力降低等关键科学问题,开展土壤生态、土壤健康保育、农田生态系统过程与管理、作物生理生态等学科领域研究。重点揭示黑土农业生态过程及驱动机制,解析黑土健康维持与保育作用机制,阐明黑土农田生态系统物质循环及作物高产高效栽培的生理生态机制,攻克提升黑土地力、建立作物资源高效新型种植模式、破解盐碱地高效治理等关键技术难题。通过科学创新与技术研发,推进黑土区高产、优质、高效、生态农业发展,为实现黑土资源永续利用、黑土区农业可持续发展提供坚实的科技支撑。
以东北黑土区农业生态为核心研究领域,构建基于地表系统过程的农业生态学自主创新体系,保障国家粮食安全和生态安全,不断提升为东北区域农业可持续发展提供理论基础和技术支撑的能力,建成具有国际先进水平的东北区域农业研究中心,打造特色鲜明的农业生态学人才培养基地。
研究方向
研究方向一:黑土质量演变与驱动机制
重点研究黑土质量退化关键过程与时空变异、黑土侵蚀营力作用过程与关键控制因子、土壤盐渍化过程及障碍机理,揭示土壤水肥气热耦合过程及机理、侵蚀沟空间分布特点及发展趋势、盐渍土的空间分布规律及主控因子,建立土壤质量定向培育的理论与方法,构建黑土质量动态数据库和时空分异预测模型,建立水土保持耕作技术体系、盐渍土生态恢复及综合治理关键技术体系。
研究方向二:黑土健康维持与保育作用机制
重点揭示黑土健康的核心要素及其动态变化规律,剖析土壤有机质积累与稳定、土壤微生物群落结构与功能优化、土壤养分平衡与补给等协同作用机制对土壤生产力和生态服务功能的影响,探索基于物理、化学、生物联合调控的黑土健康保育路径,研发黑土健康保育与粮食产能提升技术,构建区域化、参数化和集成化的黑土健康管理和保育技术体系。
研究方向三:作物生产力与生理生态机制
针对作物高产高效理想群体构建过程中的光合碳同化、养分转运及源库调控等关键环节,重点研究作物抗逆稳产与品质提升的关系,探讨作物-微生物-土壤养分循环过程,揭示作物响应极端逆境及环境适应性的调控机理,明确作物高产高效理想群体定向调控途径,阐明现代农业生产技术对作物生产力提升的影响机制,建立作物丰产绿色高效生产模式及技术体系。
研究方向四:农田生态系统过程与管理
重点研究黑土农田生态系统生产力稳定增长机理与优化管理,建立黑土区水土资源动态评价指标体系和预测模型,探讨全球气候变化对农田生态系统的影响并提出管理对策;研究黑土农田生态系统植物—土壤生物间关系及其相互作用机制,明确土壤生物对农艺措施的响应与适应机制及其在农田生态系统中的功能地位,定量描述黑土中微生物、动物和线虫等种类和变化特征,挖掘黑土区有益微生物资源,提高土壤养分利用效率和作物抗病虫害能力。