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我国东南红壤丘陵区面临侵蚀、酸化、肥力衰减、重金属污染、季节性干旱等退化问题,造成红壤生态系统退化和土地生产力下降,制约了区域农业的可持续发展。1985年鹰潭红壤生态实验站建站以来,系统开展了红壤生态系统的长期观测和生态学基础研究,以及红壤退化与修复、耕地地力演变与提升、红壤养分循环与高效利用、红壤污染与治理、红壤生态农业模式与区域发展战略等方面的应用研究和示范推广。在红壤发生方面,发现现代脱硅富铝化过程仍在继续,小流域土壤自然酸化速率较低;针对红壤农业利用中的加速酸化,研发了抑制质子产生和提升土壤抗酸化能力的新方法,挖掘了红壤区新的耐铝植物资源,揭示了植物耐铝的分子生物学机制;建立了红壤区土壤侵蚀多尺度监测方法,编制了土壤可蚀性因子分布图,查明了红壤侵蚀演变和崩岗发育机制,建立了侵蚀红壤的开发性治理模式;探明了红壤区季节性干旱发生规律,揭示了红壤孔隙形成机制以及不同尺度的水文通量,研发了农田水分高精度远程数据采集系统,建立了低丘红壤区高效节水农业模式;建立了土壤-农作物系统重金属和稀土元素迁移预测模型,提出了红壤和水稻土安全阈值,集成了红壤重金属污染治理技术模式;查明了南方红壤地力和养分平衡的演变状况,揭示了红壤碳氮转化生物网络的驱动机制,提出红壤大团聚体生物培肥技术;创建了江西省耕地保育与持续高效的现代农业技术体系,发展了红壤小流域"山水林田湖草"生态循环农业模式,为红壤区耕地质量建设、生态环境保护和新一代生态循环农业的发展作出了重要贡献。 相似文献
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华北平原农业的高强度水肥投入造成严重地下水超采和氮素污染风险。中国科学院栾城农业生态系统试验站立足农田生态系统的长期生态学监测和研究,围绕农业资源高效利用和可持续发展,建立了农田土壤-作物-大气系统(SPAC)界面节水调控理论与技术,提出基于农田水平衡的休耕轮作和适水型种植制度调整思路,阐明了农田碳氮循环特征和温室气体排放及硝酸盐淋失通量,在厚包气带水盐运移和硝酸盐转化和削减机理方面取得突破性认识,研发了农田生产信息快速获取和精准管理的技术产品与平台,并与农业发展紧密结合,集成了系列农业生产技术模式,为区域农业的优质高效发展和水资源可持续利用提供了理论和技术支撑。 相似文献
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辽河平原是我国温带农田生态系统的重要组成部分,辽河平原农业的高产高效对于巩固东北粮仓的"稳粮增效"具有重要作用。但是,由于耕地数量不断减少以及长期高强度利用造成资源和环境约束不断加剧,辽河平原农田生态系统的可持续发展受到严重制约。中国科学院沈阳生态实验站围绕区域农业生产和资源管理的核心问题,立足农田生态系统的长期监测和研究,揭示了不同养分管理模式下农田土壤综合肥力的演变规律。利用同位素示踪技术,明确了肥料氮素在农田生态系统的保持和转化以及调控机制。通过农田土壤"以碳控氮,碳氮平衡"管理模式的构建,建立了雨养旱地农业保护性耕作综合配套栽培技术体系。通过研发环境友好型稳定性肥料,实现了肥料减施增效,降低了面源污染风险。通过研究-示范-推广有效结合,土肥高效管理为区域现代农业发展和生态环境建设提供了科技支撑。 相似文献
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东北黑土区是我国重要的商品粮生产基地,在保障国家粮食安全中具有"压舱石"的重要作用。但是由于耕地长期高强度利用及用养失衡导致土壤发生退化,东北黑土区的农业可持续发展受到严重制约。在此背景下,1978年原中国科学院黑龙江农业现代化研究所在东北黑土区中部的黑龙江省海伦市建立了中国科学院海伦农业生态实验站。自建站以来,围绕黑土地农田生态系统的结构和功能,建立了一系列的长期定位试验,经过长期对农田生态要素的监测和研究,划分了黑土肥力变化演化的3个时期,提出了区域尺度上的土壤有机质阈值,阐述了不同养分管理模式下的土壤养分演变规律,证实了通过农田作物的合理配置能够利用生态平衡调控有害生物对作物的危害。通过系谱法选育高产优质"东生号"系列大豆新品种10个,并且进行了成果转化和大面积推广应用。通过研发肥沃耕层构建关键技术,创建了东北黑土地保护利用模式,在黑龙江省的十几个产粮大县示范推广。通过基础理论研究—关键技术研发—大面积推广示范,长期试验示范为东北黑土地保护和区域农业可持续发展起到了重要的科技支撑。 相似文献
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南方红壤区和亚热带森林交错，是我国生态文明建设重要的空间载体；提升生态服务功能，传承健康稳定的生态系统，是区域可持续发展面临的重大挑战。中国科学院千烟洲亚热带森林生态系统观测研究站（以下简称“千烟洲站”）地处亚热带典型红壤丘陵山区，以亚热带人工林、常绿阔叶林、次生林等生态系统为研究对象，采用长期定位观测、控制实验与模拟等方法，研究亚热带森林生态系统结构与功能。在国内率先引进碳水通量观测技术，突破了涡度相关与稳定同位素技术协同观测的技术瓶颈，从点到面阐明了我国亚热带森林对全球变化响应适应机制；揭示了流域尺度物质循环与生态水文过程耦合机制；创新人工林生态系统多目标经营理论、关键技术与示范模式；在地下生态过程研究取得突破性进展，首次提出了基于植物根系的植物进化理论。千烟洲站是以林为主、山水林田湖草生态系统恢复和可持续发展的典型代表，是我国亚热带森林生态系统功能演替序列研究的重要野外平台，已成为我国生命科学和地学交叉的代表性的综合观测研究站。 相似文献
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边际土地是指由于土壤障碍限制突出、水热资源约束强、地形条件局限大,导致农业产能和经济效益低下、生态脆弱的土地。我国耕地缺口约7亿亩,而现有11.7亿亩(7 800万公顷)边际土地是我国耕地的战略后备资源,藏粮于边际土地是国家粮食安全战略保障体系的重要一环。利用植物-土壤-微生物互作机制协同提升边际土地产能和生态功能已经成为国际研究的新趋势,包括选育适应高强度土壤胁迫的耐逆作物品种,筛选可利用的根际促生菌以提升植物耐逆适生性能,挖掘和强化微生物提升土壤质量和健康的功能。针对我国边际土地产能扩增和生态效益提升问题,需要基于生态优先与绿色发展原则制定总体行动方案;设立边际土地研发专项,以"植物先行、改土为基、水分保障、微生物调控、植物-土壤-微生物生态系统集成"为思路,建立全国边际土地资源清单,制定边际土地保护和治理区划;开展边际土地耐逆适生品种选育、水肥资源高效利用、土壤障碍因子消减与土壤生物网络诱导驯化、植物-微生物交互影响4个方面的基础理论研究;聚焦黄河滩地和滨海盐土、东北苏打盐碱土、西北内陆盐碱土、南方低山丘陵红壤、西南紫色土、西北黄绵土,构建不同边际土地类型的生态农场模式。通过建立与完善边际土地生态利用理论与技术体系,促进我国边际土地资源的保护和可持续利用,并为适时启动连片分布边际土地的改造和高效利用、实现新增7亿亩中等级耕地储备目标,保障"藏粮于地、藏粮于技"和乡村振兴战略的实施,以及推进我国生态脆弱区生态文明建设提供科技支撑。 相似文献
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基于GIS的红壤丘陵区脆弱生态系统土壤侵蚀研究——以长沙市为例 总被引：1，自引：1，他引：1
中国南方红壤丘陵区是非常脆弱的生态系统之一，红色荒漠化现象非常严重。本研究以红壤丘陵区典型区域——长沙市为例，首先探讨了SEIM(Soil Erosion Index Model)模型的基本结构以及相对应的各个参数的取值；然后在地理信息系统的支持下，利用SEIM模型，研究了红壤丘陵区的水土流失现状特征及动态变化，并对产生变化的原因进行了初步探讨。研究结果表明，SEIM模型的预测结果基本上能够反映红壤丘陵区土壤侵蚀现状的总体趋势；而红壤丘陵区水土流失现状研究表明，红壤丘陵区总体的水土流失量较小，轻度和微度侵蚀面积达到95%以上，中度以上侵蚀范围不到5%。红壤丘陵区的动态分析结果表明，从1986年到2000年，红壤丘陵区土壤侵蚀程度总体上来讲在逐步减弱，而局部地方，由于人类活动导致的土地利用方式的不合理，土壤侵蚀比较严重。 相似文献
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紫色丘陵区坡坎生态系统资源组合特征 总被引：2，自引：0，他引：2
为有效保护和合理开发紫色丘陵区坡坎生态系统,该文采用典型调查法对坡坎生态系统的光热、水土与植被等生境条件予以调查分析,综合评价其资源组合特征。结果表明紫色丘陵区不同地形部位的坡坎生态系统,其小气候、土壤及植被等资源特征不同。逆倾陡坡坡坎生态系统土壤理化性状较差,雨后径流水分易于泄去,植被类型较为单一;顺倾缓坡坡坎生态系统土壤养分含量高,雨后径流入渗快而易于保蓄,光热资源利用充分,对农田生态系统具有较好的温湿调节作用,植被组合结构完整,类型丰富;梯地边坡与田边地埂坡坎生态系统,受人为耕作影响大,土壤养分含量较高,能得到梯地、稻田连续的水分供应,可利用的光热资源充足,覆地植物种类多,鲜生物量大。 相似文献
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中国科学院亚热带农业生态研究所 《中国科学院院刊》2019,34(2):244-247
正中国科学院桃源农业生态试验站(以下简称"桃源站"),位于湖南省常德市桃源县,成立于1979年6月,隶属于中国科学院亚热带农业生态研究所。桃源站1988年进入中国科学院生态网络系统研究网络,1991年成为中国生态系统研究网络(CERN)的首批成员之一,2001年被科技部列为国家重点野外科学观测试验站(试点站),2006年正式被确认为国家野外科学 相似文献
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我国东北黑土地经过60年高强度利用和不合理耕作导致其有机质减少、碳氮严重失衡、微生物群落失稳等一系列退化过程，严重威胁我国粮食安全和农业可持续发展。黑土有机质含量降低是黑土退化的核心问题。生物是一切有机质的源泉，生物驱动的有机质动态平衡是维持农田生态系统稳定及土壤质量的基础。然而，东北水热资源限制致使生物驱动的土壤有机质转化困难，制约了黑土质量提升和保护性耕作技术的发展。中国科学院战略性先导科技专项（A类）“黑土地保护与利用科技创新工程（黑土粮仓）”设立了“黑土地产能和质量提升的现代生物学技术”攻关任务；该攻关任务围绕绿肥等生物驱动的土壤有机质动态平衡机理、秸秆低温腐解的生物学机制等重大科学问题开展研究，研发黑土质量提升相关的变革性、颠覆性生物技术，突破黑土有机质转化技术瓶颈，促使黑土地物质循环和生态系统功能趋于良性平衡，为黑土地质量和产能提升提供重要理论和关键技术支撑。 相似文献
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我国土壤侵蚀类型多样、侵蚀过程复杂,相应的水土保持措施丰富。文章对国内外土壤侵蚀及其阻控研究进行了分析,总结了我国复杂环境下土壤侵蚀理论和实践的研究成果;回顾了我国土壤侵蚀防治由优化坡面措施,到小流域综合整治,再到区域生态经济协同发展与优化布局的演变历程。在此基础上,提出了现阶段治理重心应从遏制面积扩张转向生态功能提升为主,治理手段应从综合治理转向生态调控,变对抗为利用,变控制为调节,寻求土壤侵蚀防治与农业高效生产和环境可持续发展的协同途径,以期为国家生态文明建设提供科学依据。 相似文献
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耕地细碎化及其对粮食生产技术效率的影响——基于超越对数随机前沿生产函数与农户微观数据 总被引：18，自引：0，他引：18
农户作为农业的直接生产者,其生产技术效率的高低直接影响到粮食的产出。本文基于安徽丘陵地区粮食作物种植农户的问卷调查数据,通过建立超越对数随机前沿生产函数,分析了粮食生产技术效率及其损失的影响因素,重点考察了耕地细碎化对技术效率的影响。研究结果表明：农户农业生产技术效率仅为77．97％,效率损失严重;丘陵地区粮食生产中已出现劳力投入过剩现象,而耕地的细碎化现状又使农机使用处于“进退维谷”状态;土地质量是影响农业产出的关键因素之一,因此,有必要增加农业基础设施投入以提高农田质量;耕地细碎化不利于农户农业生产技术效率的提高,农户的农业生产技术效率随着地块面积的增大而增大;在丘陵地区进行农地整理项目规划设计时,应该尽可能使其地块面积在0．1hm^2以上,此时效率水平较高。 相似文献
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黄土高原是中国生态最为脆弱和经济最为贫困的地区之一,干旱缺水与水土流失并存是制约其健康发展的关键。本文以地处黄土高原丘陵沟壑区的榆林市米脂县孟岔村为研究基地,以山地红枣为研究对象与技术示范平台．通过长期定位试验研究、技术创新与集成、技术示范与培训,构建了以山地红枣矮化密植栽培技术和山地红枣微灌节水技术为核心,山地雨水就地集蓄利用技术、山地枣园土壤保墒技术和山地果园高效施肥技术为配套的陕北山地红枣集雨微灌工程技术体系,形成了“生态型现代农业发展模式”。“生态型现代农业发展模式”创建与实施,实现了黄土高原生态建设与经济发展的统一,为解决黄土高原水土流失与干旱缺水两大瓶颈问题提供了新的途径,为黄土高原可持续发展提供了一种新的思路。 相似文献
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新中国成立以来,黄土高原生态治理取得了举世瞩目的成就,但局部地区人-地-粮食矛盾日益凸显。2018年中央一号文件提出"关于实施乡村振兴战略的意见"。文章结合多年的研究基础,剖析了黄土高原丘陵沟壑区社会可持续发展面临的问题与挑战,提出了黄土高原丘陵沟壑区的可持续振兴模式:生态、生产与社会耦合发展,即山顶削峁建盆地,发展果业和药材生态园;山腰构建草灌复合生态系统;山下适当治沟造地发展设施农业;小流域源头科学建设水库,为山上药果园区和设施农业提供滴灌水源,从而构建黄土高原丘陵沟壑区山水林田湖生态景观格局。为建成治理有效、生态宜居、产业兴旺、生活富裕、乡风文明的黄土高原丘陵沟壑区社会主义新农村提供范式。 相似文献
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传统农业耕作技术保护与生态农业 总被引：1，自引：1，他引：0
现代农业发展在取得巨大成就的同时也导致了环境破坏。在实践科学发展和实施可持续发展战略背景下，农业技术遗产的合理成分对生态农业的发展具有重要价值。作为一种新的遗产类型，农业文化遗产的开发正日益引起人们的重视，为了充分认识和发掘皖江地区传统生态农业技术遗产资源，探索其开发和保护方法，研究者对皖江地区传统生态农业技术展开了调研。调研结果显示，皖江地区有丰富的耕作技术遗产，包括人类开发中人与自然的和谐；对耕地等资源的集约利用；重视积制有机肥及用地养地结合；采用农业防治、生物防治、人工捕捉等综合防治病虫害等方法；重视耕作环节的除草功能。另外，本文还分析了传统生态农业技术遗产的开发价值，在此基础上提出对农业技术遗产保护性开发的五种建议，以促进生态农业发展及经济开发。 相似文献
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摘要：可持续发展视角下,中国农业科技发展需实施五大战略,加强四个领域的技术攻关。具体来说：实施紧缺资源替代战略,加强克服农业资源短缺的技术攻关;实施高技术战略,加强克服经验农业不稳定性的技术攻关;实施常规技术升级战略与领域扩张战略,加强克服农业效率、效益低下的技术攻关;实施生态安全战略,加强克服农业不安全性的技术攻关。上述四个方面共同构筑起我国农业可持续发展的科技支撑体系。论文阐述了四大技术支撑领域所涵盖的关键技术,并认为我国农业可持续发展应注重关键技术的集成与组装配套。 相似文献