土壤侵蚀学科发展战略

进入21世纪,我国土壤侵蚀研究迎来了新的发展机遇和挑战。详细述评了国内外土壤侵蚀学科发展历程,提出了土壤侵蚀学科研究存在的问题,如研究对象的复杂性和不确定性,基础数据积累不足与共享性差,研究思路和方法急需创新,基础科学研究落后于生产实践等。基于对我国土壤侵蚀学科研究的社会需求和科学需求的分析,提出了土壤侵蚀学科前沿布设和优先领域,如土壤侵蚀过程与机理,土壤侵蚀预报模型,土壤侵蚀环境效应评价,侵蚀灾害预警,重大工程及全球变化对侵蚀环境影响和土壤侵蚀研究新技术与方法等。     

农业工程学科的对象、领域、发展现状及趋向

对农业工程定义、学科对象及其研究领域范畴讨论进行了回顾,对农业工程的发展阶段(或农业中应用工程科学技术的深入层次)进行了分析,对农业工程为我国农业上台阶应做的贡献作了论述,对我国农业工程学科的现状和趋向进行了评议。     

乡村振兴与农业工程学科创新

乡村振兴作为农业农村现代化的长期目标和全方位发展过程,为涉农学科提供了空前巨大的创新与调整空间。该文旨在探讨农业工程学科在这一新的历史机遇与挑战面前,如何确定学科调整与优化的方向,为乡村振兴战略的实施提供有力的科技与人才支撑。近年来,以新工科、新农科建设为标志的新一轮学科布局调整,十分注重引入新技术与产业革命成果,用信息、数字技术和人工智能改造、提升传统工科和农科;相对而言,针对乡村振兴引发的农业农村现代化道路扩展与发展形态变革对学科创新的需求则重视程度不足。农业工程因其对农业农村现代化的特殊与关键性作用,理应更重视社会经济发展模式与结构调整对学科创新的影响及其对应关系。当前形势下,农业工程学科创新应重点关注以下几方面的问题:1)乡村振兴战略的实施为农业工程学科的创新与拓展开辟了新空间,提出了新要求;2)农业工程技术体系的开发推广将从以农业生产领域为主向依托农业农村资源而形成的多产业融合领域延伸;3)农业工程人才培养与科研体系建设要面向乡村生产生活和生态系统构建的全领域全过程;4)农业农村各产业及区域系统性建设要与城乡融合发展和推进农村治理体系与治理结构现代化的需求对接。现阶段,关于农业工程学科创新与扩展的新领域和新方向,在下述几个方面存在十分紧迫的现实需求:1)农村电子商务工程;2)乡村景观营造与维护工程;3)乡村新业态生产空间营造;4)乡村生态环境工程;5)乡村社会经济管理与治理体系和治理结构系统工程。     

加强农业生态文明建设促进农产品质量安全和农业可持续发展

加强农业生态文明建设,既是全社会生态文明建设的基础工程,也是保障粮食和农产品质量安全的必然要求。本文从农业生态文明建设的必要性和紧迫性、农业生态文明建设的核心内容及制度保障等方面进行了探讨,以期为生态文明建设研究提供参考。     

基于科学计量的中国农业工程研究热点探析

农业可持续发展是农业工程研究所追求的目标,也是农业工程学科需要重点解决的问题,准确把握与判断学科发展方向对促进农业可持续发展具有重要意义。该研究以1957—2014年发表在《农业工程学报》与《农业机械学报》中的学术论文为研究对象,应用科学计量学方法与可视化知识图谱技术,直观呈现了不同阶段中国农业工程研究热点,总结了不同阶段研究热点组成与基本特征,探讨了研究发展总体趋势。研究表明,中国农业工程研究总体上经历了以较单一热点主题向多元化主题发展的过程;在研究领域方面经历了从简单工程技术在农业中的应用向工程技术与计算机、生物、资源、环境与生态等科学的跨学科交叉融合及丰富化过程,在研究手段与技术应用上经历了从简单的实验分析向计算机模拟仿真、智能控制及物联网等高新技术为主的创新与拓展过程。当前中国农业工程研究正向以信息化、自动化和智能化为核心的智能精准农业技术研究方向发展,突破环境与资源约束,发展高效、安全与可持续现代农业成为学科研究与发展的新方向。研究可为相关研究人员追踪学科发展方向提供参考。     

基于生态文明和“双一流”建设需求的水土保持与荒漠化防治学科人才培养与教学改革——以贵州大学为例

[目的]深入探讨基于生态文明和"双一流"建设需求的水土保持学科的人才培养与教学改革,旨在为进一步提升水土保持学科教学质量,培养服务地方生态环境建设与社会经济发展的复合型高层次人才提供理论支持。[方法]以贵州大学为例,分析了新时期水土保持学科发展面临的任务,探讨了人才培养目标、人才培养要求及教学改革等方面的问题。[结果]提出了"立足贵州,面向西南,服务生态文明建设,力争世界一流"的人才培养目标。同时,从能力、素质、知识3个方面分析了本—硕—博不同层次人才培养的具体要求。[结论]新时期水土保持学科需要从优化课程体系,改进教学方法,丰富实践环节,注重国际化人才培养等教学改革措施入手,完善水土保持生态文明建设人才培养的知识体系,提升水土保持生态文明建设人才培养的教学质量、能力水平及国际竞争力,培养新时期为水土保持生态文明建设服务的"厚基础,强能力,高素质"复合型一流人才。     

试论农业工程学科建设

阐述了农业工程的范畴,分析了我国农业工程学科建设的状况,认为建立农业工程学科的基础理论——《农业工程学》的时机已经成熟。进而根据物理运动过程、化学运动过程、社会经济运动过程及自然环境四个方面与生物生长发育过程之间的关系,提出了《农业工程学》的框架设想。     

从北美农业工程学科的发展谈我国设立生物系统工程二级学科的必要性

本文系统分析了北美农业工程学科的发展过程,阐述了在我国农业工程一级学科下设立生物系统工程二级学科的必要性,描述了生物系统工程学科的定义和人才培养目标,认为尽快将农业工程学科从基于应用的工程类学科改造成一个基于生物科学,并服务于整个生物系统领域应用的工程类学科,是农业工程学科发展的必然选择,我国农业工程学科应 该加快向农业与生物系统学科转变的步伐,并提出了有关建议.     

全国农业环境科研协作网会议暨第七届农业环境科学峰会在京召开

正由中国农学会农业气象分会、中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所主办的"全国农业环境科研协作网会议暨第七届农业环境科学峰会"于2013年12月15-17日在北京召开。本次会议主题为"农业环境科学与生态文明建设",来自全国28个省市自治区的40多个农业科研单位、农业院校、气象部门的360多位代表参加了会议。大会分特邀主题报告、主题报告和学术报告、学科工作报告。中国环境科学研究院院长孟伟院士作了"以生态文明建设引导经济社会全面发展"的特邀主题报告。农业部科教司副司长刘     

作为学科与专业的“农学”之历史反思与体系再构——以农业生态学作为新农学的核心理论科目

现代农学学科的形成源于欧洲工业革命主导的实验科学归纳论思维, 取得农业产量巨增的同时, 却破坏了农业可持续性赖以维持的自然基础。随着农业可持续发展战略目标的日益清晰, 农学学科及其教育体系的重构也日益迫切。联姻生态学, 建立以“农业生态学”为核心科目的新农学理论体系, 并据此调整和拓宽“作物栽培学”、“耕作学”、“作物遗传育种学”等农学分支学科的研究领域; 建立以“农业生态系统管理”为核心的新农学应用体系, 以融合现代生物工程、生态工程、信息工程和材料工程技术; 也意味着我国“古代”演绎论和西方“近代”归纳论携手为实现“现代”可持续农业(低碳农业)提供一条可行的途径。     

化害为利:黄土高原淤地坝旱作农业系统探析

淤地坝属于黄土高原重要的水土保持工程措施,兼具淤地造田之效。以淤地坝为载体,坝地作物种植为核心的淤地坝旱作农业系统是黄土高原独特的农业系统和农业景观。通过文献梳理和实地调研,对黄土高原淤地坝旱作农业系统进行了系统分析。研究表明:(1)黄土高原淤地坝的人工修筑史可以追溯至明代万历年间,距今至少已有400余年的历史,1950年代以后得到普遍推广;(2)淤地坝传统的修筑技术和坝地旱作农业耕作技术体系,体现出人与自然和谐共处的生存准则和先民智慧的生活理念;(3)淤地坝旱作农业系统具有显著的经济价值、生态价值、文化价值、景观价值、社会价值与科研价值等农业文化遗产价值,在黄土高原生态文明建设、农业可持续发展和农耕文化传承等方面具有重要意义。     

生态文明时代农业空间规划内涵及发展趋势

农业空间是国土空间的重要组成部分,开展农业空间规划研究,对于保障中国粮食安全和重要农产品供给、提高农业质量效益和竞争力、扎实推进生态文明建设具有重要意义。在界定农业空间规划内涵的基础上,通过回顾既有相关规划实践,分析农业空间发展趋势,提出生态文明时代农业空间规划策略。结果表明:1)农业空间规划是对一定时期内农业空间保护、利用、整治修复做出的统筹安排。2)既有农业空间相关规划很好地解决了当时农业农村发展迫切需要解决的空间问题,但大多是聚焦于农业空间的某一项活动或某一项要素,缺乏对农业空间各类活动、各项要素的协调统筹,易导致空间保护低效、空间利用无序、生态环境本身的系统性被破坏等问题。3)进入生态文明时代,农业空间呈现出发展功能复合化、发展需求优质化、发展模式绿色化、发展手段数字化、发展路径融合化等趋势,相应地提出生态文明时代农业空间规划策略,包括坚持生命共同体理念优化农业空间系统结构、坚持人与自然和谐共生原则分析规划底线、坚持民生福祉导向分析规划目标任务、坚持主体功能原则优化区域布局、坚持绿色经济模式优化产业布局、坚持融合发展理念合理布局平台载体、坚持数字赋能提升规划和管理效率等。该研究结果可为国土空间规划编制提供一定思路借鉴。     

农业绿色高质量发展期面源污染治理的思考与实践

农业是中国经济平稳发展的基石，在保障了粮食安全的同时也造成了严重的面源污染。过去10 a，中国面源污染治理虽取得一定成效，但农业源的贡献仍居高不下。该研究阐述了新时期农业面源污染治理面临的挑战，结合国家农业绿色发展的重大需求，提出了以"生态循环、流域统筹"为核心的农业面源污染治理新思路；分析了农业面源污染治理的卡脖子技术，提出了以"种养结合、产业链循环"为核心的污染治理实现路径；深入探讨了农业面源污染治理运维机制不通畅的原因，提出以"农民和农业企业为主力军"的多元主体治理及运维机制；结合典型案例，阐述了农业面源污染治理的实现路径和应用效果，以期为推动中国农业农村生态环境治理体系的现代化建设提供支撑。     

世界农业工程学科研究进展及发展趋势

为准确了解世界农业工程学科的演进发展过程,把握学科未来发展方向,为中国农业工程学科发展提供借鉴,为农业强国建设和中国式现代化提供学科支撑,该研究基于Web of Science核心数据,精选世界农业工程领域的30种期刊,采用文献计量学方法和可视化图谱软件,绘制了1965-2021年6个时段（1965-1970年、1971-1980年、1981-1990年、1991-2000年、2001-2010年、2011-2021年）的世界农业工程学科研究相关图谱。结果表明：世界农业工程学科主要研究内容经历了从水、土壤、多孔介质、畜禽粪污处理及环境污染控制等传统学科领域到生物质资源生产、预处理、厌氧消化,藻类培养,木质纤维素利用,人工神经网络、人工智能、物联网、计算机信息、光谱、大数据、“3S”等技术在农业中应用（精准农业、智慧农业、垂直农业等）等学科交叉研究的深度转化。从研究产出量看,20世纪,美国在世界农业工程研究领域处于领先地位,其次为加拿大和英国;21世纪,中国、印度和巴西跻身前列,2011-2021年中国跃升至首位。农业工程交叉学科的特点日趋突出,相关学科交叉研究期刊的载文量和影响力逐渐提...     

内蒙古赤峰市企业－人工草地－肉羊系统生产范式的能值分析

H.T.Odum教授提出的能值理论和方法因有共同的单位(solar emjoules)允许所有的资源在公平的基础上比较，提供了连接生态和经济系统的桥梁，为农业工程的综合分析和评价提供了一个科学的、可行的途径。该文运用能值方法分析了赤峰市绿康公司发展人工草地养殖肉羊的范式。结果表明与内蒙古和中国平均农业发展水平比较，该人工草地生产效率较高(净能值产出率为1.47)，环境压力较小(环境负荷率为2.27)，通过高质量的肉羊舍饲养殖，建立了良好的能值反馈机制，使得该系统实现了生态、社会和经济效益的最大化，可称作为一个小尺度的生态经济持续发展范式，为在内蒙古进行人工草地畜牧业建设提供了一个值得推广的农业模式。     

土地整治工作中生态建设问题及发展建议

目前,中国正处于经济社会转型期和生态文明建设初期,土地整治生态转型是国家战略发展的必然要求,也是土地整治发展的趋势。当前土地整治仍存在生态系统思维不足、理论方法与技术体系不完善、生态化新材料和新工艺欠缺与实践应用不足以及对乡村文化关注不够等问题。为促进土地整治维护粮食安全、保护生态环境功能的实现,该文针对目前土地整治中存在的生态环境问题,提出了实现土地整治生态转型发展的相关建议:1)强化土地整治的生态系统认知,推进"山水林田湖"生命共同体建设;2)完善土地生态整治的理论与技术体系;3)加快生态化新材料和新工艺的研发;4)强化公众参与,注重乡村景观保护和乡土技法应用。     

北方土石山区生态修复与水源涵养研究进展与展望

生态文明建设与生态环境保护是人与自然和谐相处与和谐共生的必然要求,是实现经济社会可持续发展和人民群众对美好生态环境的现实需要、建设美丽中国的实际需要。针对太行山区生态系统严重退化、环境容量与承载力低下、基础设施薄弱、自然条件与资源禀赋较差、贫困程度较深等问题,中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心从20世纪80年代开始在太行山中段东坡的低山丘陵区进行生态修复与可持续发展的研究,通过30年的研究实践,提出并建立了较为完整的北方土石山区生态修复治理体系,为山区生态文明建设和生态环境保护,以及扶贫攻坚和社会经济可持续发展提供了经验与示范。本文通过30年研究历程回顾、研究与展望,总结了土石山区生态修复与水源涵养的进展与展望。太行山林业生态工程建设主要经历了3个阶段:一是研究初始阶段(1986—1996年),确定了退化山地生态系统恢复的途径与技术理论,建立了以水土富集为中心的林业生态工程。二是提升发展阶段(1997—2007年),这一阶段主要是研究了影响退化山地生态系统恢复与重建的关键因子与影响机制,并提出了有效的技术措施与解决方案。具体说来,在径流林业研究方面,研制出了太行山水土富集工程带间距计算公式;在降水资源转化与水分运移规律研究方面,明晰了岩土二元结构体的降水-土壤水-裂隙水的基本补给路径,揭示了岩土界面"优先流"与裂隙网络"优先流"的运行转化规律,阐明了浅层风化裂隙岩体渗流的动态变化特征及对植被耗水过程的响应关系;在降水资源调控利用研究方面,研制出了生物集雨新材料、营养调理剂和生物集雨面建造施工工艺。三是全面创新阶段(2008年—),重点探讨了山区生态产业开发与区域可持续发展问题,研发了经济林土壤扩蓄增容技术、石质山地困难立地造林技术、经济林生态隔离带调控技术、京津风沙源治理工程区沙产业开发技术,以及林下经济、循环经济、生态旅游等生态产业化技术体系。下一步将在目前研究的基础上,向人口密度较大、人类活动频繁的雄安新区上游山区扩展,重点开展以国土绿化、景观建设、水源涵养、水土流失治理、污染防治为主要内容的山水林田湖草一体化生态环境与气候变化监测,研究现代干扰条件下山地灌丛生态系统向森林生态系统的演替过程及主要驱动因素,山地水旱灾害形成机制、降水资源调控与水源涵养,以及以产业生态化和生态产业化为主体的山地生态经济体系,为构建结构稳定、功能完善的京津冀生态环境支撑体系与水源涵养功能体系提供科学依据和技术支撑,为山地生态系统经营管理,实现其生产、生态功能和系统稳定性提供科学参考。