根据《关于开展2024年度自然资源科学技术奖推荐工作的通知》(自然奖字〔2025〕1号)的相关要求,现对拟申报2024年度自然资源科学技术奖的成果进行公示,公示期为2025年4月22日至2025年4月26日。
一、成果名称:亚热带森林土壤有机质提升机制与技术示范。
二、提名奖项和等级:2024年度自然资源科学技术奖科技进步奖一等奖或二等奖。
三、主要完成单位:1福建师范大学、2四川农业大学、3台州学院、4绵阳师范学院、5中国科学院/水利部成都山地灾害与环境研究所。
四、主要完成人:吴福忠、倪祥银、谭波、曹瑞、岳楷、吴庆贵、常晨晖、钟小剑、杨万勤、杨玉盛。
五、提名单位:中国自然资源学会森林资源专业委员会。
六、项目简介:
森林土壤有机质是陆地生态系统最大的有机碳贮存库,也是林木生长和森林生产力稳定提升与持续经营的基础。有效提升森林土壤有机质不仅被认为是降低大气含碳温室气体浓度、减缓气候变化最有潜力的自然解决方案,也是保障我国木材安全的重要基础。本项目历经十余年,以亚热带森林土壤有机质形成与提升机制为核心,揭示了长时序和大尺度植物残体形成土壤有机质的关键机制,阐明了全剖面微生物残体来源的土壤有机质形成过程,研发了水土保持碳汇精准计量技术体系,开发了可推广示范的方法模式,运用到典型亚热带森林和国家重要生态功能区,在水利部、福建省等多个行业部门应用推广,主要科技创新如下:
1)依托福建三明森林生态系统国家野外观测研究站长期运行的野外平台,构建了全球首个CO2浓度升高、增温、氮沉降、降水改变等多因子交互作用影响土壤有机质周转的数据集,发现传统单因子实验高估了多因子交互作用的真实影响,揭示了多因子交互作用下土壤有机碳和氮储量稳定但通量增加的新趋势。
2)基于全球持续监测时间最长的森林土壤含碳温室气体通量观测,综合覆盖全球10545个森林样点的通量数据,首次量化了全球尺度上CO2和CH4通量,探明了全球降水增加导致土壤含水率升高,降低土壤CH4吸收的新机制,为全球气候变化评估报告(IPCC)、全球碳收支评估报告(GCP)等提供直接的数据支撑。
3)通过全球时间序列最长的凋落物分解与腐殖化实验,持续监测了植物残体转化为土壤有机碳的全过程,首次证实了植物源易降解组分驱动微生物残体积累,更易被矿物保护固定,更多地贡献于土壤有机碳积累与稳定的新模式,改变了植物残体难降解组分选择性保留形成土壤腐殖质的传统观点,为亚热带森林土壤有机质形成理论提供了全新的认识。
4)通过以上土壤有机质形成理论和技术,在四川理县等土壤生态脆弱区、福建龙岩等南方红壤侵蚀区开展土壤碳汇能力监测与核算,促成了全国首单水土保持碳汇交易和多笔跨省交易,为全国范围内推进水土保持碳汇项目交易试点提供了宝贵经验和良好的示范效应。
项目成果获得授权专利12项,软件著作权4项,出版专著3部,在PNAS、Ecology Letters等发表论文100余篇,被发表在Science、Nature Climate Change等期刊的论文引用5000余次,被纳入联合国气候变化专门委员会(IPCC)第六次评估报告、全球碳计划发布的全球碳收支评估报告,被COP26作为土壤管理的关键成果,取得了重要的国际影响力和经济社会效益。
七、代表性论著:
论文专著名称 | 刊名 | 作者 | 年卷页码(xx年xx卷xx页) | 发表时间(年月日) |
Declines in methane uptake in forest soils | PNAS | Xiangyin Ni, Peter Groffman | 2018年115卷8587-8590页 | 2018-08-06 |
Influence of multiple global change drivers on terrestrial carbon storage: additive effects are common | Ecology Letters | Kai Yue, Dario A Fornara, Wanqin Yang, Yan Peng, Changhui Peng, Zelin Liu, Fuzhong Wu | 2017年20卷663-672页 | 2017-05-01 |
Litter quality and stream physicochemical properties drive global invertebrate effects on instream litter decomposition | Biological Review | Kai Yue, Pieter De Frenne, Koenraad Van Meerbeek, Verónica Ferreira, Dario A. Fornara, Qiqian Wu, Xiangyin Ni, Yan Peng, Dingyi Wang, Petr Heděnec, Yusheng Yang, Fuzhong Wu, Josep Peñuelas | 2022年97卷2023-2038页 | 2022-07-10 |
Effects of three global change drivers on terrestrial C: N: P stoichiometry: a global synthesis | Global Change Biology | Kai Yue, Dario A. Fornara, Wanqin Yang, Yan Peng, Zhijie Li, Fuzhong Wu, Changhui Peng | 2017年30卷921-930页 | 2017-06-01 |
Simple additive simulation overestimates real influence: altered nitrogen and rainfall modulate the effect of warming on soil carbon fluxes | Global Change Biology | Xiangyin Ni, Wanqin Yang, Zemin Qi, Shu Liao, Zhenfeng Xu, Bo Tan, Bin Wang, Qinggui Wu, Changkun Fu, Chengming You, Fuzhong Wu | 2017年23卷3371-3381页 | 2017-08-01 |
Global patterns and drivers of rainfall partitioning by trees and shrubs | Global Change Biology | Kai Yue, Pieter De Frenne, Dario A Fornara, Koenraad Van Meerbeek, Wang Li, Xin Peng, Xiangyin Ni, Yan Peng, Fuzhong Wu, Yusheng Yang, Josep Peñuelas | 2021年27卷3350-3357页 | 2021-06-01 |
The vertical distribution and control of microbial necromass carbon in forest soils | Global Ecology and Biogeography | Xiangyin Ni, Shu Liao, Siyi Tan, Yan Peng, Dingyi Wang, Kai Yue, Fuzhong Wu, Yusheng Yang | 2020年29卷1829-1839页 | 2020-10-01 |
Admixture of alder (Alnus formosana) litter can improve the decomposition of eucalyptus (Eucalyptus grandis) litter | Soil Biology and Biochemistry | Fuzhong Wu, Changhui Peng, Wanqin Yang, Jian Zhang, Yu Han, Tao Mao | 2014年73卷115-121页 | 2014-06-01 |
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特此公示。
联系方式:22867479。
福建师范大学科技处
2025年4月22日