黑土之肥沃、甚至黑土之黑都与微生物活动息息相关。由于长期过度垦殖和管理不当,黑土区营养物质入不敷出,土壤结构及理化性质改变,微生物组成与活性随之改变,有机质含量显著下降,黑土质量逐步退化。
要保护东北黑土地土壤生态系统、发挥其生态服务功能,首先必须认识这一生态系统,也就是要回答以下几个问题,即哪些微生物在哪儿?为什么在那儿?在那儿做什么?目前,相关研究严重滞后,原因之一是投入不足,更主要的是研究手段的长期欠缺。据估计,土壤中99%以上的微生物种类目前还不能够人工培养。但近年来,基因组学、生物信息学、单细胞/单分子技术、稳定同位素技术等新研究手段迅速发展并广泛运用,现在已经可以绕过人工培养这一限制步骤,高分辨率地解析任意一个环境中微生物的种类及其作用,因此,全面启动东北黑土微生物区系系统研究的时机已经成熟。
为此,建议:一是建立东北黑土微生物研究网络,组织有关科研机构和大学的研究力量,分工协作,采用最新研究方法,对不同纬度、不同类别、不同植被覆盖、不同耕作状态的黑土生态系统开展长期的系统跟踪研究,认识黑土微生物的区系特征,在有机质代谢、养分转化中的作用以及对环境变化和管理手段的响应机制。二是建立东北黑土土壤微生物基因组库和相应的数据库,建立东北黑土地微生物区系档案和土壤健康指标体系。三是以培育健康微生物区系为目标,对有机质还田、有机肥/化肥搭配、耕作方式、水分管理等手段进行评估和优化,形成政策措施,推动黑土地资源的可持续利用。
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