中科院东北地理与农业生态研究所区域农业研究中心介绍

　　区域农业研究是中国科学院东北地理与农业生态研究所创新研究重要方向之一。围绕黑土生态、作物生理生态、盐渍土生态、草地生态、农田生态系统过程与管理、区域现代农业等方向开展基础性、系统性、前瞻性、战略性研究，科学阐述我国黑土退化过程与机理并提出恢复重建理论技术体系；挖掘作物生产潜力，形成适于我国现代农业持续高产稳产配套技术；探讨农田生态系统要素耦合机制，建立高效生物质循环的农田生态系统与有机绿色农产品生产的技术体系；分析不同农业生态类型区非持续性因素，探讨粮食主产区土地流转模式与规模高效机械化作业形式，为促进东北地区主要粮食作物生产发展提供示范样板，对保障我国粮食安全、生态安全和水土资源可持续利用，协调社会、经济的可持续发展做出了重要贡献。

　　研究中心总体定位：　

　　立足我国东北粮食核心产区，开展黑土生态、作物生理生态、盐渍土生态、草地生态、农田生态系统过程与管理、现代农业可持续发展等方面的系统试验研究，为国家黑土保护与合理利用、区域农业可持续发展提供科学理论、方法和技术支撑。

　　近期目标：

　　围绕吉、黑两省粮食生产能力建设和中国科学院现代农业创新基地建设规划，重点开展黑土退化机理及肥力保育、主要作物生产潜力挖掘及关键技术研发、农田生态系统养分、水分优化管理，盐碱地生物改良以及水稻耐盐碱生理和分子遗传机制、草地生态与草地管理等研究，探讨农田土壤—作物—大气间能量转化和水循环规律及其相互作用机制，揭示农田生态系统中土壤—作物间营养元素循环转化规律；揭示作物抗旱、抗寒等逆境生理机制与遗传本质，为挖掘作物生产潜能与作物高产优质栽培技术提供理论基础。研究退化黑土生态系统要素特征与功能效应；揭示黑土生态系统退化过程及其退化机理，建立退化黑土生态恢复和侵蚀黑土生态重建理论和技术体系。

　　中长期目标：

　　重点加强黑土生态水热过程、生物／生态过程、生物化学过程研究，构建黑土农田生态系统过程综合模型；研究农田生态系统作物及土壤各因子的耦合机制，开展东北区域退化土壤的生态修复／恢复的理论和技术研究；从生态安全、粮食安全和资源可持续利用层面，建立水土资源高效利用与农业生产协调发展模式。加强区域农业可持续发展研究，构建区域农业发展的理论体系。

　　研究方向与主要研究内容：

　　研究方向一：黑土生态

　　研究黑土肥力质量退化的过程、时空变异、黑土质量的保持与定向培育、黑土生态系统物质、能量交换及其环境和人类健康影响的机制，提出评估和监控黑土质量的指标体系和量化表征的理论；结合分子生物学技术探讨黑土农田生态系统中作物—土壤生物两者关系及其相互作用机制，研究土壤生物对农艺措施的响应与适应、土壤生物在农田生态系统恢复中的作用、以及土壤环境改变对土壤生物影响，定量描述黑土中微生物、动物和线虫等种类和数量变化特征。

　　研究方向二：作物生理生态

　　研究作物高产群体营养体结构与物质有效生产贮运的关系，探讨作物高产群体受容系统结构与高收获性能的调节机制，明确作物高产高效理想群体定向调控途径，揭示作物光合物质生产、贮存与调运的高效机理；建立作物种质资源高产、抗旱、抗寒、耐盐碱鉴定指标体系，开展作物种质资源收集、保存、抗逆鉴定与评价，建立数据库，研究作物种质资源高产抗逆生理机制，建立逆境胁迫条件下的作物产量响应模型，筛选、培育高产、抗逆作物品系品种，开发高产多抗作物种质资源利用方法和途径；探讨作物最大生产潜力与现实生产潜力的差距，明确实现作物高产高效的限制因子和协同调控机制，形成新型高产高效种植方式，研究栽培管理、生长调控、优化决策的途径，建立实现作物可持续高产的技术体系和栽培模式。

　　研究方向三：盐渍土生态与改良

　　以东北松嫩平原苏打盐渍化土壤为研究对象，开展土壤盐渍化的物理、化学过程及调控机理，植物逆境生理生态过程，水稻抗逆品种选育与高产栽培，以及植物与土壤盐碱相互作用关系研究；揭示盐碱运移规律，防治土壤次生盐渍化，研发盐碱地治理与改良工程技术，在相关重大基础理论和关键技术方面取得创新成果，为治理、改良、开发和利用盐碱地资源提供科技支撑。

　　研究方向四：草地生态与管理

　　以草地生态系统为对象，围绕影响草地存在与发展的基本要素进行长期定位研究，揭示草地盐碱化成因、过程，开发盐碱化草地恢复技术；研究植被形成与生态系统功能发生，阐明群落次生演替过程与生态系统功能，提出草地植物生长对策；密切联系乡村社会的产业发展---作物种植与牲畜饲养，提出草地持续利用策略。

　　研究方向五：区域农田生态系统过程与管理

　　研究肥水耦合对作物产量与品质和土壤有机质消长变化的影响，明晰自然灾害对黑土农田生态系统水肥耦合的干扰程度，探讨作物生产与黑土区水循环的关系以及其控制，研究提高农田水分利用效率的调控技术，形成黑土区农田肥水高效管理模式；研究盐渍化旱田和盐渍化水田耕层土壤脱盐和积盐过程，探讨水利工程措施和农艺措施对盐渍化农田土壤水盐平衡的影响，揭示农田次生盐渍化形成机制，提出适应区域盐渍化农田特点的灌排管理、土壤改良和耕作栽培等水盐调控及农业利用技术与对策。

　　研究方向六：现代农业可持续发展

　　研究快速处理有机肥有益微生物菌剂、多功能种衣剂和农用新材料等新产品，开发应用农业生产和管理专家智能辅助决策系统，开展信息技术在农业资源环境成本核算、资源监测管理、灾害预测预报、作物估产、粮食安全预警等领域的产业化应用；探讨新形势下粮食主产区土地流转模式与规模高效机械化作业形式，研究区域农业人口承载力与生产能力的关系，探讨保证农产品安全与有机绿色农产品生产的技术体系，为促进东北地区主要粮食作物生产发展提供技术体系和示范样板。

　　研究中心研究重点：

　　（1）生态系统过程

　　采用长期观测与定位实验的生态学方法，深入探讨农田土壤—作物—大气间能量转化和水循环规律及其相互作用机制，揭示农田生态系统中土壤—作物间营养元素循环转化规律；通过对自然土壤生态系统和农田土壤生态系统比较研究，定量描述黑土水分变化动态和运移规律、矿质营养元素在土壤中的形态和数量变化特征及其生物有效性、土壤微生物在土壤碳氮循环中的驱动机制及其生化反应过程，建立农田水分、养分与能量量化关系的系统动力学模型。

　　（2）农田生产力形成机制

　　以产量生态学为理论，主要研究农田生态系统光、温、水及土壤各因子的生产潜力、交互机理和交互效应；研究不同水分、养分及水肥耦合处理在不同年际间光温条件下的作物产量与品质形成机制与生理生态指标；揭示作物抗旱、抗寒等逆境生理机制与遗传本质，为挖掘作物生产潜能与作物高产优质栽培技术提供理论基础。

　　（3）黑土退化过程、机理与管理

　　重点揭示黑土质量演变过程，肥力定向培育理论；研究退化黑土生态系统要素特征与功能效应；揭示黑土生态系统退化过程及其退化机理，建立退化黑土生态恢复和侵蚀黑土生态重建理论和技术体系。

　　通过实验室、田间模拟和定位观测相结合的方法，开展人类活动对黑土生态系统及生产力长期影响研究，重点研究不同施肥制度、轮作、耕作栽培制度对土壤质量及系统生产力的长期影响，为黑土农田肥力的培育、农业资源的合理配置与可持续利用、提高黑土农田综合生产能力提供理论依据与优化的管理方法。

　　（4）东北区域粮食增产与资源可持续利用

　　针对影响东北区域优势作物玉米、大豆、水稻生产的主要限制因素，开展玉米密植高产、密植大豆增荚保粒、粳稻抗寒防衰增产技术、盐渍土水田开发关键技术与高产模式、坡耕地水土保持与地力快速提升技术、新型肥料、生物制剂等高新产品研制、资源保护型高附加值的农业技术产品研发、信息化技术与集约化规模经营，打造现代农业机械化、规模化、集约化、信息化技术样板，同时，开展水土资源优化调控、区域农业种植结构优化配置、优化农田管理模式、农林牧副渔综合发展，提出东北区域高效现代农业和资源可持续利用的现代农业宏观发展战略。

　　研究中心近5年（2003-2008）主要科研成果：

　　近5年来，成果获国家、省部委奖10项(次)，其中：国家科技进步二等奖2项、省部级一等奖1项，二等奖1项，三等奖6项；编写论著6部，发表SCI学术论文40余篇，发表CSCD学术论文400多篇，申请及授权专利90余项。育成10个作物品种，其中菠菜2个，薄荷1个，大豆品种4个，水稻品种3个。

　　研究中心构成：　

　　 研究中心主任：宋凤斌 研究员　

　　 副主任： 韩晓增 研究员、王洋 研究员　　 

　　 人员组成：　

　　 研究中心现有固定研究人员53人，其中研究员18人，副研究员16人，中级职称科技人员20人，博士生导师11人，归国博士后3人。在读研究生39名。 

　　 设备状况： 

　　 研究中心现有大中型实验仪器设备透射电子显微镜、原子吸收光谱仪、高效液相色谱仪、气相色谱仪、连续流动化学分析仪、C N H S元素分析仪、紫外-可见分光光度计等30余台。 

　　 野外台站： 

　　 海伦国家野外科学观测研究站 

　　 大安碱地生态试验站 

　　 黑龙江省黑土生态重点实验室 

　　 研究团队： 

　　 作物生理与栽培学科组 

　　 盐渍土生态与改良学科组 

　　 草地农牧业学科组 

　　 黑土有机碳与保护性耕作学科组 

　　 大豆分子育种学科组 

　　 农田有害生物控制学科组 

　　 土壤物质循环学科组 

　　 黑土退化与修复学科组 

　　 农田分子生态学科组