土壤生物与可持续农业研究进展

农业的可持续发展是人类文明持续繁荣的重要保障。从原始农业到工业化农业的发展历程,是"自然力"不断削弱,"人为调控力"不断加强的过程。新兴的可持续农业,则希望将人为调控和自然过程协调融合,建立近自然的高效的现代农业体系。但是,面对土壤生物极高的多样性、生物和非生物过程的复杂互作及其高度的时空异质性,基于还原论的传统科学研究方法探究地下生态系统的"自然过程"困难重重。人为管理措施对农田生态过程调控的针对性和调控效果受到极大限制。尽管如此,土壤生物在生态系统服务中的作用已在世界范围内得到空前重视。如何充分发挥土壤生物在可持续农业中的作用,已成为现代农业研究领域的重要突破口。简述了土壤生物与可持续农业研究的学科发展历史,总结了农业管理措施对土壤生物及土壤食物网特征的影响,突出了土壤生物群落在可持续农业模式中土壤结构改善、土壤肥力提高和化肥农药减施等方面的积极作用;最后探讨了当前的研究难点和未来的研究方向,并对如何充分发挥土壤生物在现代农业中的贡献进行了初步的思考。认为:土壤有机质,土壤结构和土壤食物网以及三者的内在联系是可持续农业研究的关键。土壤有机质管理是调控土壤结构、土壤食物网及生态系统生...     

农业可持续集约化评价的研究进展与展望

农业可持续集约化是保障全球粮食安全,应对饥荒、贫困和气候变化的现实路径。本文采用文献资料法、归纳演绎法等,探索性构建了农业可持续集约化的研究框架,并从概念源起、指标体系、研究尺度和评价方法4个方面系统回顾研究进展,进而探讨未来发展路径,以期为深化多学科交叉视角下的农业可持续集约化评价及其相关研究提供参考。国际上农业可持续集约化研究成果多样,基于生产力、经济、环境、社会等多个维度赋予了其丰富内涵。农业可持续集约化评价涉及生产力、经济、环境、人类和社会等多个方面,形成了包括物质投入、资源生产率、环境经济效率等多元指标的综合评价体系。评价方法主要包括要素综合评价法和指数模型评价法两类。国内相关研究相对较少,有待进一步丰富,未来应突破传统理论方法框架的约束,瞄准国际发展所带来的变革性科学议题,探索多学科交叉融合下的农业可持续集约化研究范式。     

第二届国际可持续农业会议在京召开

第二届国际可持续农业会议于9月8—13日在北京蟹岛绿色生态度假村举行。此次会议经国家科技部批准,由中国科学院植物研究所主办,北京蟹岛绿色生态度假村、北京植物园和中国农业工程学会协办,并得到国家自然基金委、中国科学院南南合作基金、意大利环境部、德国信息技术研究所等单位的支持。 会议的主题为:发展可持续     

土壤微生物:可持续农业和环境发展的新维度

可持续农业在当今世界至关重要,因为它有潜力满足我们的农业需求,而这是传统农业无法做到的。这种类型的农业采用一种特殊的耕作技术,既能充分利用环境资源,又能保证不造成任何危害。因此,该技术对环境友好,保证了农产品的安全和健康。微生物种群对推动农业生态系统稳定和生产力的基本过程起着重要作用。若干调查旨在增进对土壤微生物群落的多样性、动态和重要性及其在农业生产力中的有益合作。综述了部分土壤微生物及其对可持续农业生产的重要性。     

973项目“重大农业害虫猖獗危害的机制及可持续控制的基础研究”简介

2006年9月,国家重点基础研究发展计划(973)农业领域2006年度项目“重大农业害虫猖獗危害的机制及可持续控制的基础研究”经科技部批准正式立项启动。该项目以全系统管理思想为指导,在基因、个体、种群、生态系统等不同层次,阐明我国重大农业害虫种群分化与暴发的分子基础,解析害虫与寄主作物及天敌间的相互作用机制,建立害虫监测与预警系统,提出重大农业害虫可持续控制的新途径和新方法,为我国农业减灾、经济的可持续发展奠定科学基础。项目的主要研究内容包括:害虫生长发育与生殖调控的分子机制;害虫对环境胁迫的适应机制;杀虫药剂诱导害虫再猖獗的机制;害虫与寄主植物的协同进化;天敌与害虫的互作及控害机制;作物-害虫-天敌食物网关系及其调控机理;重大害虫区域性暴发监测与预警。项目的总体目标为:阐明害虫生长发育、种群分化的分子基础,揭示害虫种群调节的内在机制;解析作物、害虫及天敌间的互作机制,丰富和发展植物-害虫-天敌协同进化理论;阐明主要害虫区域性灾变机理,发展害虫预警新技术;发展与环境相容的、增强自然控害功能的新技术,提出重大农业害虫可持续控制的新途径和新方法;凝炼一支害虫控制基础研究的创新团队,丰富和发展我国害虫管理的科学理论与实践,提升我国有害生物防控的原始创新和集成创新能力,扩大国际影响。     

对贵州少数民族地区农业生物资源保护和可持续利用的建议

通过"贵州农业生物资源调查"项目的调查,获得了大批农业生物种质资源,这些种质资源具有丰富的物种多样性和遗传多样性,它们是贵州少数民族世代相传的物质遗产,也是贵州少数民族生活和生产的物质基础。与此同时,通过调查说明,贵州少数民族地区农业生物资源还有很大的调查收集潜力。由此不难看出,有效保护和可持续利用贵州农业生物资源,不论对贵州还是对中国都具有重要的现实和长远意义。     

气候变化下旱区农业生态系统的可持续性

农业生产是将自然资源不断转化为农产品的过程.简单的说就是将阳光、空气、水和土壤等无机资源转化为可以供人类消费的有机产物.农业生态系统必须对全球气候变化、市场竞争、自然环境的恶化、经济等政策法规和人民的需求等因素做出灵活的应对策略,同时还要保证自然生态系统的稳定性.在发展中国家,有超过20 亿的人口每天收入低于2 美元,他们收入中绝大部分都用于解决温饱.这些人大部分生活在干旱、半干旱地区,并以农业生产作为生活的主要来源.由于这些地区水资源匮乏、土壤贫瘠,粮食安全问题一直是该地区人类生存的关键.中澳两国都把干旱、半干旱地区的农牧业发展作为研究的重点.两国的专家都致力于恢复和维护干旱半干旱地区脆弱的农业生态系统.气候变化正在使农业生态系统可持续发展面临严峻挑战.因此,迫切需要农学,生态学,环境学,社会经济学等多学科的共同发展和融合解决这一问题.     

生物固氮及在可持续农业中的应用

氮是限制农业生产的重要营养元素.生物固氮指某些原核生物能利用体内的固氮酶将空气中的氮气还原为氨,为植物生长提供氮素.自然界中存在多种具有固氮能力的微生物,依据其固氮方式分为自生固氮、共生固氮和联合固氮三种类型.联合固氮茵通过趋化定殖在植物根表,并生长、固氮.     

农业生态系统的服务功能与可持续利用对策探讨

生态系统服务功能是当今生态学的一个热点研究领域。农业生态系统作为一类特殊的人工 -自然复合生态系统 ,它不仅具有高效的、直接的产品生产功能 ,而且还具有环境服务功能、旅游服务功能以及文化教育与美学功能等。因此 ,需要加强农业生态资源与生物多样性的保护 ,加强生态农业与生态农村建设 ,开展农业生态服务价值评估与生态补偿工作 ,同时要大力开发农业的生态旅游功能和文化教育功能     

EAM会议专刊辑述评——气候变化下旱区农业生态系统的可持续性

农业生产是将自然资源不断转化为农产品的过程。简单的说就是将阳光、空气、水和土壤等无机资源转化为可以供人类消费的有机产物。农业生态系统必须对全球气候变化、市场竞争、自然环境的恶化、经济等政策法规和人民的需求等因素做出灵活的应对策略,同时还要保证自然生态系统的稳定性。在发展中国家,有超过20亿的人口每天收入低于2美元,他们收入中绝大部分都用于解决温饱。这些人大部分生活在干旱、半干旱地区,并以农业生产作为生活的主要来源。由于这些地区水资源匮乏、土壤贫瘠,粮食安全问题一直是该地区人类生存的关键。中澳两国都把干旱、半干旱地区的农牧业发展作为研究的重点。两国的专家都致力于恢复和维护干旱半干旱地区脆弱的农业生态系统。气候变化正在使农业生态系统可持续发展面临严峻挑战。因此,迫切需要农学,生态学,环境学,社会经济学等多学科的共同发展和融合解决这一问题。2010年7月20—25日在兰州大学举办了以“气候变化和旱区农业生态系统管理”为主题的“第二届生态系统评估与管理（EAM）国际会议”。国内外众多知名专家参与了此次会议,并共同讨论在全球气候变化背景下如何提高干旱半干旱地区脆弱农业生态系统生产力与可持续性。本次会议的议题是：(1）半干旱地区旱作雨养农业生态系统评估与管理,(2）干旱地区绿洲农业生态系统评估与管理。此次会议由兰州大学和澳大利亚西澳大学联合主办,中国科学院生态环境研究中心协办,由国家教育部和国家外专局联合支持、兰州大学干旱与草地生态教育部重点实验室承担的“旱寒生态学”学科创新引智基地和西澳大学农业研究院、FAO属下的叙利亚国际旱地农业研究中心(ICARDA)联合提供资金支持。会议期间,25位专家就干旱、半干旱地区植物土壤互作关系作了报告。另外还有18位在干旱半干旱地区科研一线工作的青年学者汇报了研究进展,并与专家进行了广泛交流。报告会之后,大会组织专家分别对典型旱区农业进行了考察,分别是兰州大学黄土高原旱地农业生态实验站(榆中)和甘肃武威市民勤绿洲农业生态系统。此次大会遴选出35篇学术论文,以专刊的形式发表于《生态学报》第31卷第9期。会议遴选出的其它英文文章将于2011年在《Plant and Soil》和《Crop and Pasture Science》上发表,敬请期待。我们相信,本专刊的出版将会对气候变化背景下旱区农业生态系统的研究和发展产生重要的推动作用。     

基于微粒群算法的辽宁省可持续农业产业结构优化配置研究

针对辽宁省农业产业结构中存在的问题,从经济、生态、社会三方面综合考察,建立了该区域的可持续农业产业结构优化模型,并利用改进的微粒群多目标优化算法对模型进行了求解,为辽宁省以及相似区域的农业产业结构调整提供了理论依据.     

湘西地区祛风除湿药用植物的资源调查及可持续利用建议

湘西地区祛风除湿的医药传统知识历史悠久,但相关药用植物的资源本底和传统知识现状还不够清楚。该文基于民族植物学调查方法,对湘西地区祛风除湿药用植物的组成、相关传统知识、定量评价、实际估价和在《湖南省中药材标准》(2009年版)收录情况等方面进行了系统梳理,并就该类资源的可持续利用提出了相关建议。结果表明:(1)湘西地区目前利用的祛风除湿药用植物共有48科65属71种,以毛茛科(Ranunculaceae)和五加科(Araliaceae)居多。(2)根、全株、茎(藤)为主要利用部位。(3)生活型主要是草本、藤本和灌木,乔木较少。(4)与药用植物相关的传统知识在代际传播方面存在不确定性。(5)寻骨风(Aristolochia mollissima)、威灵仙(Clematis chinensis)和广防风(Anisomeles indica)显示出最高的知识一致性水平,是本次调查中3种最常用的祛风除湿药用植物。(6)当地药用植物的本地价格受市场影响较小,总体维持在较为平稳的水平,且缺乏对药材消费需求的了解。(7)有25种祛风除湿药用植物在《湖南省中药材标准》(2009年版)收录的功能与主治为祛风除湿、关节痹痛、风湿等。随着现阶段我国资源立法的不断完善,建议对湘西地区祛风除湿药用植物相关传统知识加强保护,提高该类资源的生物多样性和可持续利用水平; 并充分利用多学科交叉知识和技术手段,加强区域内传统医药资源的发掘和创新,使湘西丰富的药用植物资源更好地为人类健康做出贡献。     

民族植物学与生物多样性的可持续利用

民族植物学是一门研究人与植物相互关系的学科,用于了解世界各地人与植物的相互关系,对于寻找保护植物的最好方法至关重要,这一科学领域在许多国家被应用于有关植物的传统知识调查记载,大量地方性植物区系中的有用植物编目已经完成.在过去一百年中,从民族植物学调查获得的有关植物的地方性知识,对于药物和农业发展,以及植物新产品开发作出了巨大贡献.自从20世纪60年代以来,科学界更为关注全球环境变化的重要性,现代环境变化的速度是人类历史上从来没有过的.自然资源正以惊人的速度消失,威胁到大量物种以至最终灭绝.面对这一危机,民族植物学研究面临的紧迫任务,不仅是作为一种科学工具应对环境的退化,而且由于它的巨大潜力,能为植物资源可持续利用和农村扶贫作出重要贡献.民族植物学研究对现代发展的贡献是多方面的,其中包括:构建传统植物学信息库为保护和发展服务;管理景观系统为保护工作提供各种形式的帮助;加强社区参与农村发展的活力.本文围绕民族植物学在生物多样性保护和现代农村发展中的作用,生物多样性保护和可持续利用面临的挑战,以及生物与文化途径在利用和保护生物多样性中的作用等进行了探讨.     

天山北部山地—绿洲—过渡带—荒漠系统的生态建设与可持续农业范式

天山北部的山盆系统由山地植被垂直带系统和荒漠盆地的同心环形（地质-地貌）植被地带所构成。该系统包括：山地、山前倾斜平原和古老冲积平原3个“圈”和其下的高山带、山地森林-草原带、低山荒漠带、砾石戈壁荒漠带、农业绿洲带、扇缘灌草带、冲积平原带、沙漠带和湖泊等9个“带”。这些地带是干旱区最本质和弥足珍贵的自然资源的存和和作用方式，也是指导干旱区生态保育和土地利用的、不可违抗的大自然规律的宏观展现。在此基础上所提出的“山地-绿洲-过渡带-荒漠生态-生产范式”以山地和荒漠盆地的植被地带为框架，以贯穿和联系着这一系列环带的生物地球化学循环、生物地球物理过程和生物地球社会经济关系为驱动因素，建立起以可持续农业与生态保育为目的的、优化的土地覆盖与土地利用结构和格局。     

大型农业生物技术公司积极响应人类对提高作物产量的需求

以发展中国家为中心的人口增长和世界各地气候异常频发,致使对提高谷物产量的需求不断高涨。欧美大型农业生物技术企业开始积极投资,发展中国家是其投资重点。     

中国生态农业需要更多的关注——兼评李文华院士主编的《生态农业——中国可持续农业的理论与实践》

由李文华院士主编,95位长期从事中国生态农业的科技人员参加编写的《生态农业——中国可持续发展的理论与实践》一书最近出版。这部180万字的专著问世于我国又一个农业新阶段的起始,即农业的领域和功能拓宽、面临全球化挑战,现代化问题实实在在地提上若干地区的议事日程;以及农民、农村、农业的“三农”问题再次引起全社会关注,时机很好。且不说中国生态     

广东传统农业的生态学智慧述论

广东省地处热带、亚热带地区, 农业历史悠久, 是中国传统农业文化的代表性区域之一。在历史的长河中, 广东先民探索和积累了大批具有岭南特色的传统农业技术, 其中很多都符合现代生态农业的理念。在系统整理历史文献的基础上, 从以下方面对广东传统农业中蕴含的生态学智慧进行了汇总、整理与分析, 结果表明: (1)桑基鱼塘、稻田养鱼、稻田养鸭、葑田-养鱼等是广东地区典型的传统农业模式以及循环农业的典范, 其中蕴含着利用生物之间互惠共生的生态学智慧。(2)“双季稻+冬种或冬闲”、水稻-甘蔗-芭蕉轮作、烟草-晚稻轮作、果园间套作、茶-蝇树共作等是轮作、间套种的传统农业典范, 其中蕴含着充分利用空间和时间生态位的智慧。(3)广东先民一直重视利用有机质做肥料, 人畜粪便、土杂肥、草木灰、绿肥、河泥、塘泥等有机肥料已广泛应用, 成为用地养地的代表性技术, 其中蕴含着农业废弃物资源和物质循环利用的生态学智慧。(4)酷热、冬寒、巨风、病虫害等是广东农业生产中主要的自然灾害形式, 广东先民多采用覆盖稻草、种植防风树、疏果等方法予以应对。利用黄猄蚁防治柑橘害虫、烟茎杀虫等是广东历史上富有特色的治虫方法。这些方法中蕴含着应对灾害的生态防控思想。     

新时期我国农业文化创意产业发展研究——评《“文化创意+”农业融合发展》

促进农业发展、加强农村建设并提高农民生活质量,是我国社会主义现代化建设和实现全面小康社会的重要目标。在新时期经济全球化发展背景下,高新技术快速发展与知识经济体系变革促使我国文化创意产业打破传统经济模式,迎来全新发展,其中农业与文化创意产业的融合发展成为现代化农村产业结构转型发展的新方向。     

微藻源生物刺激剂的制备及在设施农业中的应用

化肥和农药的过量使用导致的农业面源污染已经成为我国环境污染的重要组成部分,对农业绿色高效安全生产及设施农业带来了巨大挑战。寻找新型的传统化肥替代品、提高化肥使用效率及保护生态环境是亟待解决的重大问题。生物刺激剂是具有调控植物生长作用的成分和(或)微生物的统称,用于农业生产,可改善土壤理化性质与群落微生物,能促进作物的代谢与生长,增强对营养物质的吸收和利用,提升作物抗逆能力及提高作物产量与产品品质。微藻体内具有结构新颖、功能独特的天然活性物质,是制备新型生物刺激剂的理想来源。微藻用于环境治理的同时,可获得足量的微藻生物质来制备生物刺激剂,从而达到治理环境、降低成本及提质增效的目的。就微藻源生物刺激剂的定义及功能、微藻全细胞和天然活性物质生物刺激剂的制备、应用效果及对植物和土壤的作用原理进行综述,以期为微藻源强效生物刺激剂的规模化制备及农业生产应用奠定理论基础和提供生产实践指导。