4月21日上午，中国科学院“百人计划”入选者、中国科学院桃源农业生态站站长、博士生导师魏文学研究员，在龙子湖第四报告厅做了一场关于“土壤氮素循环过程机制”的学术报告。报告会由水利副院长、博士生导师徐存东教授主持，水利学院广大师生聆听了报告。

魏文学研究员从我国氮肥施用量大、利用效率低和农田氮素调控需求迫切入题，通过对土壤氮循环关键过程的剖析，指出土壤氮素转化的每一过程都有特定的关键微生物参与，提出调控土壤氮素循环、改善氮素利用效率的关键是弄清微生物在氮转化各个环节的作用机制，接着又介绍了参与土壤氮素循环关键过程的主要微生物群落及其功能，指出土壤氮循环是微生物与土壤环境因素相互响应的结果。魏文学研究员的报告主要从土、水、植物三个方面详细介绍了微生物在土壤氮循环中的作用机制。

首先，魏文学研究员指出壤类型决定了土壤微生物的基本组成结构，环境因子可以在一定程度上改变功能微生物组成和功能；同时，长期高强度集约化种植会对土壤硝化微生物功能产生影响，其中，长期高集约化种植蔬菜会导致土壤反硝化速率显著提高，意味着氮肥的损失风险加大和利用率下降。另外，魏文学研究员还指出施肥能显著改变氮素循环功能微生物的组成、丰度和功能，施肥显著改变水稻土反硝化基因的组成结构，且不同基因受影响程度差异明显，其中长期施有机肥显著增加反硝化微生物群体数量、改变群落组成，显著增加反硝化微生物表达丰度和表达组成，显著提高土壤反硝化能力，显著增加N2O排放速率。稻草还田也显著增加了土壤反硝化能力和N2O排放速率，因此，秸秆还田还可能会导致氮素转化加快、氮素损失增加、氮肥利用率下降等问题。

其次，魏文学研究员围绕淹水-落干过程N2O排放与反硝化微生物的关系，以及水稻土落干过程中N2O排放是来自整个土层还是局部，关键微生物作用机理是什么等问题，提出落干过程中排放的N2O主要来自上表层而不是整个土层，落干开始后从土表开始AOB的丰度急剧增加，硝化作用增强，淹水水稻土只要有NO3-源就能快速反硝化和产生和释放N2O，高NO3-浓度可以诱导含narG发硝化微生物丰度增加和组成改变，可能是加速NO3-还原的重要原因，驱动N2O排放是硝化与反硝化微生物协同作用的结果。

最后，魏文学研究员分析了淹水-落干过程水稻根系对N2O排放的影响及关键微生物驱动机制，指出落干过程中受水稻根系影响的区域N2O排放显著增加，关键微生物作用机制也是硝化与反硝化微生物协同作用。在互动环节，魏文学研究员对大家关心的“灌溉方式对氮循环作用机制”、“湿地氮循环机制”等问题与大家进行了交流，深化了大家对“氮循环微生物作用机制”的理解和认识。

在整个学术报告活动中，魏文学研究员用了大量的长期观测试验和研究成果对氮循环微生物机制研究的前沿问题做了深入探讨。本次学术报告会，使我院师生对“氮循环转化微生物作用机制”的相关理论有了深入的认识，从宏观上对国内外氮循环机制研究热点和发展态势有了总体的把握，又在讲座中学习到与本学科研究相关问题新的结合点，为今后的研究工作提供了许多有益的解决思路。

魏文学研究员在作报告

广大师生认真聆听魏文学研究员的报告

青年教师与魏文学研究员进行学术交流

魏文学研究员与部分教师合影

魏文学研究员简介

魏文学，男，研究员，博士生导师，中国科学院“百人计划”入选者，中国科学院桃源农业生态站站长。主要研究方向为土壤微生物分子生态，重点围绕农田生态系统碳、氮、磷循环过程的微生物作用机理及调控技术开展研究，包括土壤碳氮耦合的微生物生态学机理，NO3-在土壤中转化与迁移的微生物驱动和调控机理；温室气体CO2、CH4和N2O等的产生与释放的微生物微生物过程机制和调控技术；全球气候变化条件下土壤碳氮磷循环过程及功能微生物的响应机制与调控。近年来发表研究论文百篇，其中SCI收录论文30余篇。曾获省部级科技进步一等奖和二等奖。主要承担的科研项目包括：国家自然科学基金重点项目、面上项目、国家973项目、国家科技支撑计划重点项目、中国科学院人才项目等。