2015國際土壤年土壤生物生態專欄序言

陸雅海

北京大學城市與環境學院， 北京 100871

2015國際土壤年土壤生物生態專欄序言

陸雅海

北京大學城市與環境學院， 北京 100871

土壤是人類賴以生存和發展的物質基礎。當前，世界糧食安全、環境污染、淡水資源緊張、能源短缺、氣候變化、生物多樣性銳減等各種問題并存，土壤資源的不合理利用和管理是導致這些問題的重要原因之一。因此，保護土壤資源并促進其持續高效安全利用已成為當前國際社會高度關注的議題。2013 年聯合國糧農組織大會通過決議將每年12 月5 日定為世界土壤日，并宣布2015 年為“國際土壤年”，主題為“健康土壤帶來健康生活”，提倡對全球土壤資源的保護和可持續利用管理。我國雖然地域遼闊，但人均土壤資源占有量少，在過去30 多年，經濟發展取得了巨大成就，但經濟發展和資源保護并不平衡，土壤資源可持續利用面臨十分嚴峻的挑戰。解決與土壤相關的重大科學問題，提高土壤資源的可持續利用能力，既是國際土壤科學研究的前沿，也是我國生態環境可持續發展的緊迫需求。

土壤被譽為地球“活的皮膚”，蘊含著極其豐富的生物資源。土壤微生物包括細菌、真菌、地衣和原生動物等，每克土壤的微生物個體數量可達上百億個，種類可達數萬種，土壤被公認是地球系統生物多樣性最為復雜和豐富的環境。正因如此，土壤成為地球系統物質轉化最為活躍的圈層，土壤圈被認為是大氣圈、水圈、巖石圈和生物圈之間相互作用的樞紐。土壤生物也是維系陸地生態系統地上與地下相互作用的紐帶，支撐陸地生態系統的過程與功能，是土壤生態系統的核心。土壤中發生的各種生物地球化學過程影響和調控著全球氣候變化、糧食供給和安全性、土壤的退化和修復、水土資源的保持和保護、污染物的遷移轉化，都影響著人類社會的可持續發展。土壤的生產功能、環境功能和生態服務功能無不都與土壤微生物活性有關。但長期以來，由于土壤生物系統的復雜性和土壤生物學研究技術手段的限制，人類對土壤生物多樣性和功能的認識十分有限。近年來，突飛猛進的分子生物學技術，為土壤生物學研究提供了新的契機。自20 世紀90 年代以來國際上土壤生物學研究蓬勃發展，土壤生物學迅速成為土壤學、環境科學、地球表層科學和生命科學等學科最為活躍的交叉發展前沿。土壤生物學研究正在為闡明地球系統的生源要素循環，促進土壤資源的可持續利用，理解全球變化及影響，發展污染環境的生物修復技術提供著強有力的科學依據和手段。

進入21 世紀以來，在國家自然科學基金委員會和中國科學院等部門的支持和推動下，“十一五”和“十二五”期間，我國資助了一大批重大和重點科研項目。在研究選題方面，圍繞國際發展前沿，結合我國生態環境和土壤科學的需求特色，提出了一系列具有交叉性和前沿性的研究課題，并以國家杰出青年基金為基礎，支持和培養了一支優秀中青年研究隊伍。鑒于國內外土壤生物與生態研究領域的發展態勢，為了進一步推動我國在該領域的研究發展，中國科學院地學部于2012 年4 月啟動了由傅伯杰院士領銜主持的“土壤與土壤生物學學科發展戰略研究”計劃，2013 年7 月進一步提升為中國科學院和國家基金委聯合發展戰略研究項目。戰略研究組先后邀請了長期從事土壤生物學和生態環境科學的專家學者共180 多人次，召開了6 次學術研討會，系統梳理了我國土壤生物學的發展過程和現狀，調研了國際土壤生物學發展態勢和前沿熱點。并在此基礎上，提出了我國土壤生物學研究面臨的重要挑戰，凝練了今后5—10 年的關鍵科學問題，明確了發展目標和發展方向。

在國際土壤年慶祝之際，《生態學報》開辟專欄，邀請《土壤生物學發展戰略研究》項目組的部分專家撰稿，結合“戰略研究項目”的調研成果，介紹并前瞻土壤生物與生態若干研究方向的最新研究進展和發展態勢。專欄內容包括：1）土壤微生物群落構建理論與時空演變特征；2）土壤微生物在植物獲得養分中的作用； 3）陸地生態系統甲烷產生和氧化過程的微生物機理；4）土壤生物與土壤污染研究前沿與展望；5）土壤動物多樣性及其生態功能；6）稻田土壤關鍵元素的生物地球化學耦合過程及其微生物調控機制。土壤生物生態是學科高度交叉的研究領域，本專欄內容體現了不同學科如地學、環境科學、生態學和全球變化科學在這一研究領域交叉融合的趨勢。