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我国南方红壤丘陵区土壤质地黏重,透水性差,季节性降雨分布严重不足,极易发生水土流失;不合理的耕作措施加剧土壤侵蚀,导致土壤肥力下降,制约当地农业的可持续发展。1979年中国科学院桃源农业生态试验站(以下简称"桃源站")建站以来,系统开展了区域农业生态系统优化管理、农业整体效益的提高和建立区域农业综合发展的技术体系与优化模式,并进行示范推广,为南方红壤丘陵区农田生态系统耕地地力提升和水土流失治理、区域农业结构调整和生态环境改善提供重要理论和技术支撑。通过系统分析南方潜育性和次生潜育化水稻土的形成原因,为我国潜育性水田的治理提供技术支撑;研究红壤稻田生态系统可持续生产力与系统健康的协调机制,为稻田生态系统持续、高效生产提供理论依据和技术支撑;系统解析驱动稻田N2O和CH4排放关键过程的微生物作用机理,为我国农田温室气体减排提供重要的科学依据;系统解析我国农田生态系统土壤细菌和反硝化微生物的分布格局和主要驱动因素,为大尺度刻画我国农田土壤微生物群落组成机构及生态功能奠定基础;研究猪日粮功能性氨基酸代谢与生理功能调控机制,提升我国科学养猪水平和养猪业的健康可持续发展;探明了多年蔬菜连作对土壤氮素转化功能的影响及其微生物作用机制,并提出相应调控措施,为蔬菜土氮素的调控提供强有力理论依据和技术支持;研究典型农田生态系统养分流失特征及影响因素,构建丘岗复合农业生态系统氮磷拦截与生态消纳模式和稻田流失氮磷生态湿地消纳技术,为防控农田生态系统氮磷面源污染提供技术支撑;构建南方丘陵区坡地种草养羊与农牧资源循环利用模式并开展示范推广,服务当地农业可持续发展。未来,桃源站在中国科学院"率先行动"计划指导下,将为区域农业可持续发展作出更大的贡献。 相似文献
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基于生态风险分析的耕地质量退化风险评价 总被引：1，自引：0，他引：1
生态风险分析属于生态学研究的热点问题之一。本文将生态风险分析引入耕地质量退化风险评价中,借助PSR框架建立了风险评价指标体系,给出了一种度量耕地质量退化风险的简单、合理的方法,计算了后湖农场样区耕地污染风险指数和耕地质量退化风险综合指数。结果表明：研究区9种单要素污染程度依次为Cd＞As＞Cu＞Zn＞DDT＞Hg＞Cr＞Pb＞HCH,相比较而言,Cd为主要污染元素,8个地块已受到Cd的轻度污染,土壤中的农药残留主要成分为滴滴涕;3.81%的耕地的综合污染指数大于1（轻度污染）,15.59%的耕地处在警戒限。评价区42个单元中,以微小风险和一般风险为主,共占83.1%,风险较大的只有3个,占5.01%;速效磷、道路通达度和综合污染生态风险指数3个因子是研究区生态风险管理的主要制约因子。以上风险分析结果,为耕地质量风险评价和土壤改良治理提供了定量依据。 相似文献
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湖南省农业可持续发展的生态安全评价 总被引：9，自引：0，他引：9
在分析农业生态安全面临的问题、构建农业生态安全评价指标体系的基础上，运用层次分析法和GIS技术，采用“农业生态不安全指数”对湖南省主要农村地域县（市）的农业生态安全状况进行了综合评价。结果表明，长江沿岸与洞庭湖区洪涝灾害、湘中南的夏秋干旱、中小城市的“三废”污染以及较大范围的重金属污染等是湖南省农业生态安全面临的最主要的问题和挑战。湖南省农业生态安全地域差异明显，长株潭地区总体安全度最高，但该区由于城市化、工业化程度高，耕地数量下降快,“三废”污染呈加重趋势，都对农业生态安全构成潜在威胁；湘西武陵源山区农业生态安全度较高，喀斯特山区的生态治理和脱贫致富是改善农业生态环境的关键所在；湘南山地丘陵区农业生态安全度中等，降水时空分配不均导致季节性干旱和洪涝灾害问题突出；湘中丘岗盆地区人地矛盾极为突出，工业“三废”污染较重，加上降雨时空分配不均、水土匹配欠佳导致季节性干旱明显，生态安全度较低。湘北洞庭区湖泊生态环境演替频繁，以洪灾为主的自然灾害对农业生态安全构成严重威胁，农业生态安全度最低。 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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中科院环江喀斯特生态系统观测研究站面向我国西南喀斯特区域石漠化综合治理与生态服务提升和民生改善的重大需求,系统开展了喀斯特生态系统野外观测、试验与示范研究,发现了喀斯特坡地地表-地下二元水土流失特征,地表侵蚀产沙一般低于50 t/(km2·a),但人为干扰加剧地表侵蚀;揭示了人类活动对喀斯特退化生态系统的影响及其作用机理,阐明了喀斯特景观格局与关键生态过程的相互作用机理,研发了喀斯特退化生态系统适应性修复技术体系,开展了生态工程背景下喀斯特区域生态系统服务变化评估,提出了喀斯特景观保护的优化管控措施,构建了喀斯特生态脆弱区科技扶贫模式,形成了喀斯特生态系统服务优化调控的理论与技术体系,为我国西南地区石漠化治理与区域脱贫提供了重要科技支撑。 相似文献
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中国科学院普定喀斯特生态系统观测研究站长期致力于我国西南喀斯特表生过程研究,研究成果揭示了贵州高原喀斯特生态系统物质循环规律及驱动力,论证了我国西南喀斯特碳、氮等营养元素和水循环过程与全球变化响应、反馈机制;剖析了喀斯特生态系统结构与功能、格局与过程,实现对石漠化发生、演变动力学机制的深刻解析,探明了喀斯特退化生态系统修复的途径和机理,并进行示范;针对喀斯特不同地质地貌类型区特点,构建了石漠化治理与生态恢复模式,为西南石漠化地区的生态恢复提供了基础理论和技术支撑。 相似文献
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浅谈矿山开采的生态环境效应与其生态恢复 总被引：2，自引：0，他引：2
矿产资源开发已成为我国国民经济增长的重要手段,但矿山开采又引发了一系列生态环境问题,导致矿区生态退化与环境污染,严重制约了矿区社会经济的可持续发展。系统分析了矿山开采的生态环境效应,并根据典型矿区生态恢复的成功经验,总结了适合我国矿区生态恢复的典型技术,主要从矿区废弃地土壤重金属污染的治理,矿区植被的恢复,水土流失的综合治理三个方面来论述。 相似文献
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科学制定生态补偿标准,引导企业合理规模种植,对于南方红壤丘陵山地生态脆弱区耕地生态修复具有重要意义。本文从企业微观经济行为出发,构建南方红壤丘陵山地新开垦耕地的生态补偿标准、新增生态系统服务价值、利用方式转化比例、土地面积的四维空间理论方法,提出以生态修复为导向的南方红壤丘陵山地生态脆弱区新开垦耕地补偿标准制定方法。并以浙江省松阳县为例进行了实证研究,研究结果表明：面向720 hm2待修复耕地,综合考虑当前生态补偿标准、县级政府财政能力,设定生态系统服务价值修复量为1000万元/a,补偿标准0.51万元/（hm2·a）,企业转换利用方式种植脐橙转换面积比例为50%,需补偿资金为368.49万元/a。建议面向南方红壤丘陵山地生态脆弱区新开垦耕地生态修复目标,出台空间定位准确和补偿标准细化的精准生态补偿政策。 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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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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中国东北典型黑土区土地整理规划设计模式 总被引：4，自引：0，他引：4
东北黑土地区是我国主要的粮食主产区和商品粮基地之一,受漫岗地形、过度利用、降水集中等因素影响,该区土壤正面临着黑土层变薄、肥力下降、盐渍化等问题困扰。科学开展并实施土地整理规划设计是现阶段平整土地,重建生态,防治水土流失和培肥地力的重要途径。本文针对东北典型黑土区——黑龙江省海伦市伦河镇的自然资源特点和农业经济发展态势,探讨人与自然和谐观的指导下,问题导向和框架导向相结合的土地整理规划设计理念和模式;在分析该区土地利用的主要矛盾基础上,提出了包括土地平整、田间道路、农田水利、居民点整治、育秧控温、黑土保育等工程布局;并针对冻期长、极端低温低,冻融交替致道路、渠道和桥涵等损毁这一寒地黑土区特有现象,提出了易拆装、抗冻融渗漏的渠道设计和抗返浆田间道路等特色设计。 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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红壤丘陵区农业资源开发模式研究 总被引：1，自引：0，他引：1
红壤丘陵区具有优越的生物气候条件，以种植业为主的传统河谷农业资源开发模式，限制了丘陵山区特有农业自然资源全面与有效地开发，恶化了生态环境。因此，该地区农业的出路不能仅立足河谷耕地，应把注意力转移到占总面积70%以上的低山丘陵坡地上，实行一丘多用，立体布局，充 红壤、丘陵、农业资源开发、模式 相似文献
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我国东北黑土地在长期高强度利用下土壤"变薄、变硬、变瘦、变酸",且面临水资源短缺及生态失衡等问题,水土资源与生态环境的协调已经成为东北农业可持续发展的瓶颈。黑土地保护和利用不仅是耕地系统自身问题,更是山水林田湖草沙系统协同发展的问题,需要充分发挥森林、草地、湿地等自然生态系统具有的水源涵养、水土保持、防风固沙和生物多样性保护功能,在开展黑土地耕地数量保障和提升黑土地质量行动基础上,实施山水林田湖草沙一体化发展战略,加强黑土地生态屏障生态条件,阻控和修复黑土地退化,实现黑土地可持续利用目标。 相似文献
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我国的土壤重金属污染已经威胁到农产品质量安全和人体健康,全国约有19.4%的耕地调查样点超过土壤环境质量限量标准。由于我国土壤污染程度的区域尺度空间分布不均衡以及造成污染的重金属种类繁多、受污染的地区经济水平差异较大,因此需要通过风险控制区划实现不同地区的风险控制和土壤修复。文章在介绍土壤重金属风险控制区划的系统性原则、一致性原则、主导性原则和动态性原则的基础上,提出了区域土壤重金属风险控制区划方法体系,包括土壤重金属风险分区分级方法和重金属风险控制与修复区划方法。 相似文献