沈善敏

沈善敏，土壤學家，農業生態學家。長期從事土壤肥力及農業生態系統的水分及養分的循環與調控研究，獲得具有創新意義的成果；對我國土壤肥力的形成、演替、發展以及實現農業持續發展的對策作了系統的研究和論述；主編了具有特色的《中國土壤肥力》一書。為我國土壤科學和農業生態學的發展作出了重要貢獻。

沈善敏，上海嘉定人，1933年3月27日生。1951年7月畢業於嘉定中學，同年考入復旦大學農學院農業化學系。1952年全國院系調整，隨農學院遷往瀋陽，1955年7月畢業於瀋陽農學院土壤農化系。同年分配至中國科學院林業土壤研究所（1987 年更名為中國科學院瀋陽應用生態所），歷任課題組長、研究室主任（1983-1986）、副所長（1986）、所長（1987-1994）、所學術委員會主任（1994-1998）以及助理研究員（1962-）、副研究員（1979-）、研究員（1986-）等職。1980年9月赴英國洛桑試驗站（Rothamsted Experimental Station）訪問研究，1982 年11月回國；曾赴美國、荷蘭、瑞典、日本等10個國家出席國際學術會議和科學考察。1988年被選為遼寧省土壤學會理事長，1989年被選為遼寧省生態學會理事長，1991年被選為中國土壤學會副理事長和中國生態學會理事，1992年被選為中國全球變化研究委員會委員。1985年任中國科學院農業研究委員會委員，1993年任中國科學院生態系統研究網絡（CERN）科學委員會副主席，1991年任《應用生態學報》主編；曾兼任《土壤學報》、《熱帶亞熱帶土壤科學》、《農業現代化研究》等5個學術刊物編委。1992年以來，任國家自然科學基金第四、五、七屆生態學科評委。

沈善敏長期從事土壤肥力及農業生態系統水分養分循環及調控管理研究，在土壤農業水分狀況及水分循環、農業系統養分循環、土壤氮礦化—固持循環、土壤微生物體碳氮研究、磷肥殘效及殘效疊加效應、養分循環再利用作物增產效益的地理分異以及其他項目的研究中獲得過具創新意義的研究結果；對於我國土壤肥力的形成、演替、發展以及實現我國農業持續發展的土壤肥力管理對策等則有系統的研究和論述。沈善敏對發展我國應用生態學研究也做出了重要貢獻：1987年任所長期間向中國科學院報請更改所名、調整研究所學科方向，得到院部批准並於同年12 月將原所名改為應用生態研究所；1990年創辦《應用生態學報》並著文論述應用生態學的現狀與發展；親自設計並於1990年建成瀋陽生態實驗站，1997年該站被批准為中國科學院開放實驗站；1987年以來，沈善敏致力於發展我國生態系統網絡研究，是《中國生態系統研究網絡》（CERN）建設的倡議者和設計者，並於1987-1995年領導了由中國科學院立項資助的我國第一個跨區域生態系統網絡研究計劃，取得了廣泛和重要的研究進展。發表論文70餘篇，主編《遼寧國土資源》（1987）、《中國土壤肥力》（1998）；獲獎成果9項；1991年被國務院授予享受政府特殊津貼的專家。

沈善敏於1982年任碩士研究生導師，1986年任博士研究生副導師，1990年經國務院學位委員會批准任生態學博士研究生導師；先後培養碩士研究生3名和博士研究生10名。

40餘年來，沈善敏從事土壤與農業生態研究的經歷不像多數研究者能在穩定而專門的學科領域中從事研究工作。受任務派遣和機遇轉變，他一生從事過各種類型的研究工作：野外調查、下鄉蹲點、定位試驗、實驗室研究等等，研究的對象和問題十分廣博。由於他對每一項研究任務的熱忱和他的聰明睿智，不僅能圓滿完成各項任務而且在科學上多有發現。

50年代末，他與喬樵合作在黑龍江九三農場研究黑土農田水分循環，經十餘年定位試驗觀測，闡明瞭不同作物下農田水分循環的基本過程，揭示了黑土區春旱發生規律、黑土季節性凍層對作物供水的巨大調節作用；發現了在當地傳統輪作制下農田水分平衡赤字的逐年累加是導致春旱頻繁發生的根本原因；建立了黑土區春旱預測預報的雙指標法；提出了改善農田土壤水分狀況的基本對策和技術措施，並準確預報了1965、1968年兩次大春旱，顯著減輕了大春旱年給這一地區春小麥帶來的危害。這一研究具有系統性、創造性和應用性，堪稱農田水分循環研究的典範。

60年代，他在曾昭順領導下，研究原始荒地黑土開墾后土壤肥力的演替規律，發現黑土開墾後不僅耕層土壤團聚體水穩性急劇下降，而且未經耕作擾動的下層土壤其有機質和氮含量、團聚體水穩性也同樣顯著下降。據此，他提出了作為黑土團聚體膠結物質的有機質含量減少和農田氮收支赤字是導致團聚體下降的主要原因而並非主要是由於耕作機械物理破壞的觀點。他用室內模擬培養試驗證實了有機質和添加無機氮可有效保護團聚體的水穩性，為上述判斷提供了有力的佐證。

70年代初，“5406”菌肥在全國廣泛應用，但關於“5406”菌肥對植物生長具有刺激作用的依據，原發明人並未解決，有關部門要求予以研究。他接受任務後與同事經過繁雜的溶媒萃取分組、柱層析分離純化等製備過程，終於獲得了兩種具有植物生長刺激活性的純品結晶，經融點法和紅外吸收光譜法鑑定，證實這兩個物質分別是苯乙酸和琥珀酸，它們均系已知的植物生長刺激物質，從而揭開了“5406”菌肥刺激作用的機理。

1975年，他在遼西喀左下河套村蹲點。針對當地農業發展受制於乾旱脅迫、水土流失、土壤瘠薄等因素，為全村制定了治山治水、發展生產的規劃；修整梯田、引水上坡、植樹造林、調整農業結構、改進生產技術等，經4年研究實施初步建成“農業生態系統水分養分循環平衡的下河套模式”，糧食總產量4年中翻了一番，單產穩定在5625千克/公頃以上，農民收入有了明顯增加。這是國內關於農業生態系統優化模式研究的最早嘗試。

1978年，為選擇適應遼西瘠薄山地造林的先鋒樹種，他領導的小組對我國非豆科固氮樹種資源開展了調查和引種栽培。當時這一領域的研究在國內尚屬空白。為此，他查閲了大量國外文獻，改進了測定固氮酶活力的乙炔還原技術，使之適用於野外測定。經3年調查研究，建立了我國第一份包括6屬42種的非豆科固氮樹種名錄。與1976年G.Bond的世界名錄比較，其中有18種為在我國首次發現的世界新記載種。1983年他在荷蘭第五屆國際生物固氮會議上宣讀了這一研究結果，得到與會同行的高度評價。

80年代初，他赴英國洛桑試驗站作訪問研究，在英國皇家學會會員、國際著名土壤生化學家Jenkinson博士指導下從事土壤氮礦化—固持循環（MIT）和微生物體碳氮循環研究。當時在土壤學界流行一種學説，認為施用無機氮可加速土壤有機氮分解，稱之為“激發效應”（Priming action）。他通過一組設計精巧可直接測定土壤有機氮礦化速率的15N標記實驗，證明添加無機氮並不能加快土壤有機氮的分解，所謂“激發效應”只不過是MIT過程中加入的氮置換了一部分土壤氮的現象。這是首次用實驗方法揭示了所謂“激發效應”的實質。之後，Jenkinson博士（1985）便建議把這一現象改稱為“加入氮的交互作用”（ANT）。

土壤微生物體氮的週轉過程和速率是一個很少被研究者問津的問題，其特徵則與土壤的供氮力密切相關。他利用長期田間試驗，跟蹤15N標記的土壤微生物體氮含量及其衰減過程，發現土壤微生物體含氮量不僅隨化肥氮年施用量增加而提高，而且高氮處理下土壤微生物體氮的週轉速率明顯高於低氮處理土壤，從而為長期施用氮肥可提高土壤供氮力的現象提供了一種解釋。

除上述外，他在楊樹養分的內循環和外循環研究、作物直接釋放N2O及其受養分供給的影響等研究中也有一些重要的發現，對於人工用材林的合理經營、控制農田N2O排放等都有一定的參考價值。

早在60年代研究黑土農田水分循環時，沈善敏就意識到長期試驗、觀測對於發展土壤科學理論和聯繫生產實際的重要意義。1965年他在九三農場當地設置了一組包括18個圍隔小區的長期試驗：6個施肥—輪作處理，3個重複；旨在研究不同施肥—輪作制度下土壤水分、養分循環過程，農田生產力發展和對土壤肥力的長期影響。不幸這一試驗只進行了2年，受“文革”的衝擊試驗於1968年中止。

1980-1982年在洛桑試驗站訪問研究期間，他有幸在世界上持續年限最長的Broadbalk小麥長期肥料試驗區做試驗研究，並有機會查閲該站和國外其他長期試驗的豐富研究資料，使他進一步認識到，一個長期試驗所提供的研究信息，不論數量和價值都是短期試驗所不能比擬的，更何況一些極有價值的信息是不可能從短期試驗中獲得的。1982年冬回國後，他一面著文向國內學術界介紹國外長期肥料試驗，一面設計自己的試驗。1983 年春，一組設計簡單而內涵豐富的長期試驗在遼西的下河套工作站東試驗區得以實施。這是一組只包括4個處理、3個重複共12 個小區的田間試驗，它絕不是國外長期肥料試驗設計的重複，而是針對國內土壤肥力研究中尚十分薄弱的若干基礎問題：磷肥殘效、農業系統磷循環過程、經由喂飼—堆腐過程的養分循環再利用的作物產量增益等而設計的。試驗持續進行了13年，於1995 年結束，取得了豐富的研究結果：磷肥的持續殘效和殘效疊加效應、磷和氮在土壤—作物—家畜—圈肥系統中的循環過程和循環率、豬圈肥中磷和氮的作物當季利用率和累加利用率、殘留土壤中肥料磷的有效性轉化、養分循環再利用的作物增產量以及經長期（12年）循環回田豬圈肥培肥後的土壤供氮力等，先後發表了9篇論文介紹這一試驗所獲得的結果，其中不乏創新的論述。

上述試驗開始並取得經驗後，1985年他又設計一組複雜的旨在研究我國施肥制度改革和不同化肥基礎上保持養分循環再利用的作物產量增益。1987年，相似設計的長期試驗又在下河套工作站的西試驗區開始。這些試驗一直延續至今，獲得了非常有價值的研究結果。

在開展長期土壤肥力試驗的過程中，沈善敏認識到不論是農業中施肥制度的改革還是農業中養分的循環再利用，就其本質而言都是農業系統中養分循環過程和循環結構的改變，它們像自然界的其他生態過程一樣，都將受熱量和水分環境的影響。因此可以推想，相同的施肥制度改革或保持相同循環率的養分循環再利用對作物產量的影響，不同氣候區將表現出明顯不同的結果。為證實這一判斷，1990年他將下河套和海倫的試驗設計推廣到我國東部的遼寧瀋陽、河北欒城、湖南桃源和江西鷹潭進行試驗，構成了一個跨區域的試驗網絡，並將這一研究計劃納入他主持的，由中國科學院立項資助的一項生態學網絡研究計劃之中。在這6個試驗區中有4個一直延續至今，取得了非常有意義的研究進展。根據1996年的試驗結果的統計分析比較，發現保持農業系統養分循環再利用的作物產量增益，不論是絕對增產量還是相對增產率，均隨熱量的增長而自北向南提高；施肥改革對作物產量的影響呈現出相同的規律，而施肥在作物產量形成中的最大貢獻率也由最北的海倫的0.3，提高至瀋陽的0.38，進一步提高至桃源的0.44。由此可以認為，雖然施肥制度改革和保持農業系統中養分循環再利用對於提高我國任何地區的農業產量都是有意義的，但在亞熱帶和熱帶地區其作用則尤為突出和重要。沈善敏為我國土壤肥力研究開拓了新的研究思路和研究領域。

1998年沈善敏主編了《中國土壤肥力》一書。這是一本在系統總結我國以及國外土壤肥力研究進展的基礎上，深入闡述我國土壤肥力形成、分佈、演替和管理等各個方面的專著，也集中反映了沈善敏長期從事土壤肥力研究的體會和學術觀點。該書有以下三個特點受人矚目。

1.引入生態學思想，特別是藉助生物圈物質循環的理論去認識和研究土壤肥力問題。從生態學和實現我國農業持續發展的認識角度，增加作物產量不再是土壤肥力管理的唯一任務和目標。護育土壤、保護環境、食品安全、節省資源消費等都應該是土壤肥力管理的任務和目標。書中提出的一系列供研究討論的問題如關於化肥及有機肥料的生態風險、有機肥料施用量的限額、土壤培肥的限度、蔬菜中硝酸鹽含量控制、土壤中淋失硝酸鹽的有機氮源等，便是試圖轉變關於土壤施肥、培肥任務和目標的傳統觀念，增強土壤肥力管理的生態意識和環境保護意識，從而在我國確立服務於農業持續發展的多目標的土壤肥力管理制度。

2.廣泛引用國內外發表的研究資料，乃至通過對分散資料的研究、彙集、加工以説明某個土壤肥力問題。例如關於我國土壤肥力形成的經向和緯向分佈規律與氣候、植被、植被凋落物或生物量的經向、緯向分佈規律之間緊密相關的論述；關於原始土壤開墾后土壤有機碳、氮經由下降過程後穩定在某一水平取決於農田的輪作—施肥制度的論述；關於具有宏大養分庫的肥沃土壤對作物供給養分的能力時常不能為當季施用足量肥料所代替的論述；關於長期施用氮肥的土壤其供氮力隨氮肥用量增加而提高，可能與氮肥提高土壤中的微生物體氮量和加快土壤微生物體氮週轉速率論述等，無不是藉助國內外大量的試驗研究資料作為討論的依據，從而使一些較難認識的問題得以在書中展開較深入的討論。

3.將土壤肥力性質和土壤肥力管理最基本的實踐——土壤施肥結合在一起進行研究和討論。按照國內土壤肥料學界的慣例，土壤肥力和土壤施肥是分屬於不同的專業領域的。比如在高等院校，土壤肥力研究和教學歸屬在土壤教研室，土壤施肥則歸屬在農化教研室；中國土壤學會也歷來是把土壤肥力和農業化學（或土壤與植物營養）分屬於兩個不同的專業委員會的。這樣的分割帶來的弊端是顯而易見的，不僅妨礙了學術上的交流，也不利於在認識和實踐上的趨同。因此，該書將原本是屬於同一主題的兩個不同側面—土壤肥力性質和土壤施肥歸為一體加以研究討論。沈善敏認為前者是合理施肥的重要依據；後者則是土壤施肥的任務和目標——改善土壤的肥力性質。

1933年3月27日 出生於江蘇省嘉定縣（現上海市嘉定區）。

1951-1952年 上海復旦大學農學院農業化學系學習。

1955年 畢業於瀋陽農學院土壤農化系。

1955-1980年 中國科學院林業土壤研究所，歷任研究實習員、助理研究員、副研究員、研究室副主任。

1980-1982年 英國洛桑試驗站訪問研究。

1982年至今 中國科學院林業土壤研究所（1987年後改名為中國科學院瀋陽應用生態研究所），歷任副研究員、研究員；研究室主任、副所長、所長、所學術委員會主任。

1991年 當選為中國土壤學會第七屆理事會副理事長。

1 沈善敏，盧明遠.土壤水分對大豆有效性的初步研究.土壤通報.1964 （2）：35～39

2 沈善敏，周可林，陳甦燕，劉國凡*.放線菌5406產生的植物生長刺激物質.微生物學報.1975，15（3）：217～222

3 喬樵，沈善敏，曾昭順.東北北部黑土水分狀況之研究Ⅱ：黑土農業水分狀況及水分循環.土壤學報.1979，16（4）329～338

4 沈善敏，喬樵，曾昭順.東北北部黑土水分狀況之研究Ⅲ：黑土農業水分保證評價及春旱預測預報.土壤學報.1980，17（3）：203～215

5 沈善敏，黃家彬，劉惠昌，楊惠凡等.八種非豆科結瘤固氮樹木新記載種初報.中國科學院林業土壤研究所集刊.1980，第4集，1～7

6 沈善敏，周禮凱，王大鐸，張志明等.遼西半乾旱低山丘陵地區農業生態系統水分養分平衡的下河套模式.見：中國科學院林業土壤研究所編.陸地生態文集.1980：111～124

7 沈善敏，喬樵，丁慶堂，曾昭順.東北北部黑土水分狀況之研究Ⅳ.黑土區的抗旱保墒農業技術及改善農田水分狀況的途徑.土壤學報.1981，18（1）：204～211

8 沈善敏.黑土開墾后土壤團聚體穩定性與土壤養分狀況的關係.土壤通報.1981（2）：32～34

9 沈善敏，楊惠凡.乙炔還原技術應用的改進.中國科學院林業土壤研究所集刊.1983，第6集，203～210

10 沈善敏.國外的長期肥料試驗（一）、（二）、（三）.土壤通報.1984，15（2）：85～91，15（3）：134～138，15（4）：184～185

11 沈善敏.論我國磷肥生產與應用對策（一）、（二）.土壤通報.1985，16（3）：97～103，16（4）：145～151

12 沈善敏.土壤肥力管理研究進展.乾旱區研究.1986，3（3）：46～58

13 沈善敏.無機氮對土壤氮礦化與固定的影響——兼論土壤氮的“激發效應”.土壤學報.1986，23（1）：10～16

14 沈善敏.應用生態學的現狀與發展.應用生態學報.1990，1（1）：2～9

15 沈善敏，殷秀巖，張璐.農業系統中磷肥殘效及磷循環研究Ⅰ.作物吸磷量、磷肥殘效及土壤有效磷變化.應用生態學報.1992，3（2）：138～143

16 張璐，殷秀巖，廉鴻志，沈善敏.農業系統中磷肥殘效及磷肥循環研究Ⅱ.磷及其他養分在作物體內分配.應用生態學報.1992，3（3）：231～235

17 殷秀巖，張璐，宇萬太，沈善敏.農業系統中磷肥殘效及磷循環研究Ⅲ.投料中磷和氮在飼養——堆腐環中的循環率及有機肥料中養分的利用率.應用生態學報.1992，3（3）：236～239

18 沈善敏.中國生態系統研究網絡的設計思想.資源生態環境網絡研究動態.1992（2）：1～7

19 沈善敏，宇萬太，張璐，廉鴻志.楊樹主要營養元素內循環及外循環研究Ⅰ.落葉前後各部位養分濃度及養分貯量變化.應用生態學報.1992，3（4）：296～301

20 沈善敏，宇萬太，張璐，廉鴻志.楊樹主要營養元素內循環及外循環研究Ⅱ.落葉前後養分在植株體內外的遷移和循環.應用生態學報.1993，4（1）：27～31

21 沈善敏.土壤科學與農業持續發展.土壤學報.1994，31（2）：113～118

22 沈善敏.發展中的應用生態學.中國科學報.1994-10-28（4）

23 沈善敏.長期土壤肥力試驗的科學價值.植物營養與肥料學報.1995，1（1）：1～9

24 沈善敏.我國主要類型生態系統結構功能與提高生產力途徑研究——KJ85-06項目1991-1995研究進展.應用生態學報.1996，7（3）：332～336

25 陳欣，沈善敏，張璐，吳傑.交叉培養法研究養分對作物幼苗釋放N2O的影響.應用生態學報.1997，8（2）：177～180

26 沈善敏，劉鴻翔，王凱榮等.農業生態系統養分循環再利用作物產量增益的地理分異.應用生態學報.1998，9（4）：379～385

27 沈善敏，劉鴻翔，王凱榮等.施肥進步在糧食增產中的貢獻及其地理分異.應用生態學報.1998，9（4）：386～390

28 沈善敏，廉鴻志，張璐，宇萬太.磷肥殘效及農業系統養分循環再利用中長期試驗.植物營養與肥料學報.1998，4（4）：339～344

29 沈善敏.中國土壤肥力.北京：中國農業出版社，1998

2022年8月27日，獲得第二屆馬世駿生態科學成就獎。 ^[1]