地下生态学前沿

课程编码：1800840713X1M4001H 英文名称：Frontiers in Belowground Ecology 课时：20 学分：1.00 课程属性：研讨课 主讲教师：马泽清

本课程主要“从不同学科层次探索地下部分的结构、功能、过程以及与地上部分的关系，并特别关注其对全球变化的响应。它的研究对象包括植物根系、地下动物和土壤微生物”，重点关注植物资源获取策略、共生关系、土壤食物网及其相关的物质流、能流和信息流。根-微生物-土壤系统相互作用对于可持续的粮食生产、生物多样性保护、应对气候变化等具有重要意义。
本课程主要讲授地下生态学，介绍植物根系、土壤和微生物的格局、规律及其驱动机制，重点介绍地下—地上生态过程相互作用及其整合研究的理论及发展趋势。通过介绍植物根系和微生物之间、根系与土壤之间的相互作用关系、过程和原理，从多尺度认识植物-土壤-微生物的结构及其多样性对生产力、水循环和养分循环的生态学原理；从多角度认识地上-地下互馈关系对生态系统结构、功能及服务的作用，理解根与共生真菌在农林管理中的应用，理解地下生态过程对全球变化响应和适应的重要作用。
本课程培养学生对地下生态学：根、微生物和土壤的总体认识，重点培养学生的系统性思维，建立生态-进化-发育等理论框架；使学生能够掌握根系生物学、微生物生态学等基本方法。该课程对于可持续粮食生产、生物多样性保护、森林生态系统和土地恢复管理，减缓气候变化具有重要意义。
本课程主要特点：1)强调系统间的关系，如根系-冠层、根系-微生物、根系-土壤、微生物-土壤之间的相互作用；2)重视整体思维的培养，主要关注地上-地下功能协同及互馈；3）讲求生态与演化的结合，重点探讨资源获取策略的生态及演化机制，如根结构多样性的演化规律。

基础生物学

第一章 绪论：地下生态学的定义、历史、现状 3.0学时 马泽清
第1节 地下-地上生态学的发展简史
第2节 地下生态学在农林持续管理中的作用
第3节 生态系统可持续发展面临的挑战
第二章 根系生物学：根的结构与功能 5.0学时 马泽清
第1节 根的结构
第2节 根的功能
第3节 根际过程
第4节 根系生物地理格局
第三章 菌根生物学：根与共生真菌资源捕获策略 4.0学时 马泽清
第1节 共生真菌的结构
第2节 根与共生真菌的关系
第3节 植物的资源获取策略
第四章 土壤生物系统：土壤生物系统的结构和功能 4.0学时 马泽清
第1节 土壤生物系统的结构
第2节 土壤生物系统的关系
第3节 根际微生物的结构与功能
第4节 全球土壤生物系统的格局
第五章 地下-地上生态过程相互作用 4.0学时 马泽清
第1节 地下生态过程对全球变化的响应
第2节 根叶植物整体功能协同
第3节 地下-地上相互作用

马泽清，中国科学院地理科学与资源研究所研究员，江西千烟洲红壤丘陵地球关键带国家野外科学观测研究站（原 千烟洲亚热带森林生态系统观测研究站）站长，博士生导师，国家“优秀青年科学基金”获得者。2014于中国科学院大学获森林生态学博士学位。， 主要从事森林生态系统生态学、植物功能生态学，生物地理学研究工作。在根系生物学领域，揭示了大尺度根生物地理格局，提出了根进化理论，集成分析了根结构与功能(寿命、氮吸收速率、菌根侵染率)之间的相互作用关系；较早开展了植物的养分捕获策略探索，为认识森林地下生物学过程提供了研究方法体系。主持国家自然科学基金委优秀青年基金、重大项目课题、面上项目、国家重点研发项目课题、中国科学院前沿科学研究计划从0到1原始创新项目等多个项目，并担任Journal of Ecology、《生态学杂志》、《生态环境学报》编委。相关研究成果主要发表在Nature、New Phytologist、Tree Physiology等生态学和植物学主流刊物，其中以第一作者发表在Nature上的成果被提名为中国科学院前沿科学亮点成果。