福寿螺是世界范围内的外来入侵物种,严重危害了我国的农业生产、生态和人体健康.为了评价福寿螺在国内的生境适应性,本研究通过数据库查询、文献检索和新闻报道等方式收集了 741个福寿螺在中国区县级的地理分布数据,使用方差膨胀因子和Pearson检验对19个生物气候因子筛选,获得5个最主要的气候因子,结合全国海拔数据,基于Biomod2组合模型研究福寿螺现在和未来气候条件下可能的适宜分布区域,以及其主要环境影响因素.结果表明:在当前时期,福寿螺在中国的适生区集中在浙江、上海、福建、江西、广东、广西、海南、云南等南方地区.在未来不同气候情景下,福寿螺在我国南方地区的适生区将大范围扩大,并向北方地区扩散.影响福寿螺适生区分布最主要的环境因子为最湿月降水量和最湿季平均气温.利用组合模型预测福寿螺当前和未来气候条件下的潜在分布,将有助于管理其入侵和传播的风险,为相关地区及部门预防福寿螺扩散提前采取措施、监测和减缓该物种的入侵提供参考.

中国的食品安全状况，自2008年三聚氰胺事件和2009年发布第一版《食品安全法》以来，取得了长足的进步。然而食品安全是一个长久的话题，因为中国农业和食品业的生产结构落后、地域辽阔、发展不平衡。为了将中国食品安全水平进一步提升，更上一层楼，必须就前沿发展达成共识，包括理念和实践。当前，食品安全的前沿理念应是“以风险为基础”来预防和应对潜在的和已发生的食品安全问题，而与之相对应的则是“以危害为基础”的理念。而实践则是根据理念确定需要优先解决的重点问题。文章阐述了两种理念导致的不同食品安全管理策略和措施，并列举了几个根据“以风险为基础”理念确定的重点食品安全问题（重要性、解决方案）。这些例子包括：致病性微生物引起的食源性疾病；抗生素的耐药性；食物过敏原的管控；化学性危害混合暴露的风险评估；以及毒理学替代方法。

参考作物蒸散量(ET0)是估算植被生态需水量的关键数据.气候变化背景下,不同区域的ET0变化趋势各有不同,从区域尺度研究ET0的时空变化与归因分析更有利于变化环境下区域的农业用水管理和生态需水量估算.本研究基于第六次国际耦合模式比较项目(CMIP6)发布的最新气候数据和高精度栅格数据,分析了汾渭平原年均ET0在历史时期(1985-2015年)和未来时期(2030-2060年)的变化趋势、空间分布以及气象要素对ET0变化的贡献.结果表明:CMIP6的气象数据经偏差校正后可用于预测ET0,且多模式集合方法的预测精度(R2为82.9％,均方根误差为14.9 mm)高于单个气候模式的精度.汾渭平原ET0在历史时期呈显著下降趋势;在未来时期的SSP245和SSP585情景下分别呈不显著上升和显著上升趋势.饱和水汽压差在历史和未来时期对ET0变化的贡献率均最大,是气候变化条件下影响汾渭平原ET0变化的首要气象要素,太阳净辐射和风速是历史时期影响ET0变化的重要气象要素,温度和风速是未来时期影响ET0变化的重要气象要素.这些气象要素的较大贡献是由于其具有较大的多年相对变化率,而不是对ET0有高度的敏感性.未来时期SSP245和SSP585情景下的汾渭平原ET0相比历史时期分别增加4.2％和3.1％.汾渭平原ET0的变化趋势、相对变化的空间分布差异主要表现在平原的东部与西部地区之间.本研究的高精度ET0时空分布结果可为汾渭平原地区制定应对气候变化的适应性措施提供数据参考.

稻田甲烷排放是农业源甲烷排放的主要来源.东北黑土地区是我国最大的粮食生产基地,农业温室气体减排是实现黑土地永续利用的关键议题之一.运用稻田甲烷排放模型(CH4MOD)核算并分析了 2009-2018年东北黑土地区稻田甲烷排放的时空演变特征,结合GOSAT卫星遥感数据探究了水稻生产与区域甲烷排放的时空动态联系,进一步量化了稻田甲烷对区域甲烷排放的贡献程度及不同情景下的排放潜力.结果表明,受水稻生产面积扩张和排放强度提高的影响,东北黑土地区稻田甲烷排放总量从2009年的39.05万t增加到2018年的79.53万t.东北黑土地区区域甲烷排放在季节变化和栅格单元上表现出与稻田甲烷排放较为一致的时空动态,大规模的稻田耕作可能会增加水稻生产与区域甲烷排放直接相关的可能性.随着水稻持续扩种稳产,2018年东北黑土地区水稻生产贡献了区域甲烷排放总量的15.04％,其中黑龙江省的贡献率高达31.06％.在基准发展情景下,预计2035年东北黑土地区稻田CH4排放量较2018年增加19.5％;在粮食供给保障情景下,维持当前稻田耕作面积,水稻生产集约化程度提高,预计其稻田CH4排放量较2018年减少0.88％;在此基础上,采取促进秸秆还田、增施有机肥、实施节水间歇灌溉等稻田管理措施将使稻田CH4排放量增加17.8％-63.6％.以满足膳食需求和供给保障为导向,优化水稻种植结构、控制稻田耕作面积,推动技术进步、品种改良以提升单产水平,采取化肥和有机肥搭配施用、节水间歇灌溉等途径能够缓解稻田甲烷排放.研究综合运用自上而下的遥感数据和自下而上的模型运算,刻画了水稻生产与区域甲烷排放的时空联系,进一步评估了稻田甲烷的排放潜力及减排措施的减排效果,为促进东北黑土地区农业甲烷减排和生产布局优化提供了理论依据和决策参考.

在全球气候变暖的背景下,土壤在减缓气候变化中的巨大潜能逐渐被人们所重视.农田是受人为因素影响较大又可在较短时间内调节的生态系统,其土壤碳汇能力的充分发挥将有助于减缓全球气候变暖的趋势.文章通过梳理大量已发表文献,综述了中国农田土壤有机碳库自 20世纪 50年代以来的演变特征,指出中国农田土壤 1950-1980年期间以丢碳为主,1980年以后经过农业管理措施的改变,有机碳含量逐渐提升.总结了中国农田固碳潜力相关研究,虽然不同估算方法的出的结果存在一定差异,但总体来看中国农田土壤有较大的固碳潜力.分析了农田土壤有机碳库的影响因素,虽然气候因素和土壤理化性质的差异能对农田土壤有机碳库造成影响,但农业管理措施才是农田土壤有机碳含量产生变化的关键.指出了中国农田土壤有机碳库研究方面存在的问题以及今后的发展方向,为气候变化背景下中国农田土壤碳减排提供了新的参考与借鉴.

推广实施最佳管理措施(BMPs)被认为是防治农业面源污染的有效途径,然而许多流域实施BMPs后通常难以在预测的时间内实现水质改善目标,导致人们对BMPs的有效性提出质疑.受流域内养分遗留效应影响,BMPs实施后的环境质量改善效益可能不会立刻显现(也即"滞后期"),这是由于过去人为活动输入的过量营养物质在流域水文传输和生物地球化学转化过程中的积累所致,当来自外部的污染负荷减少时,这部分营养物质的汇集和释放可能掩盖治理措施对于水质改善的影响.鉴于遗留的营养物质在延迟水质改善方面的关键作用,滞后期的量化评估对于全面分析污染成因,科学配置BMPs,有效治理流域农业面源污染,提升水质改善效率非常重要.以农业面源氮控制措施的滞后效应形成机理和评估方法为主线,概述了流域尺度氮累积和滞后效应产生的主要机理,述评了氮污染滞后效应的量化评估方法,提出目前大多数流域模型尚不能很好的表述滞后效应以及缺乏解决水文和生物地球化学遗留效应的能力,并对未来BMPs优化配置研究提出建议:(1)摸清流域水文传输过程和生物地球化学转化过程对BMPs控氮效益滞后期的影响,分析污染负荷削减的时空响应规律;(2)构建包含土壤、浅层含水层和地下水动力学组合的流域尺度BMPs控氮效益滞后期模型,分析不同管理情景下污染物减排和水质目标改善所需时间;(3)建立涵盖滞后效应的BMPs优化配置方案,以寻求短时间内实现治理效能最大化以及环境与经济效益双重协同的流域农业面源污染防治策略,有效提升资金使用效率,为相关管理措施和政策制定提供理论基础和数据支撑.

综述回顾我国农业碳排放的主要特征及类型,并指出农田利用、畜禽养殖、农业废弃物处置和土地利用管理等 4 方面的农业碳减排潜力.合理的农艺管理和经济政策措施可以减少农田利用碳排放;源头农业碳减排、过程控制和末端处理等措施可以降低畜禽养殖碳排放;优化粪便管理模式和农业秸秆利用可以减少农业废弃物处置碳排放;优化土地资源利用结构、实现土地集约利用和建设高标准农田是土地利用管理碳减排的重要举措.综述可为提升我国农业碳减排潜力提供参考.

明确旱地绿肥腐解规律和养分释放动态特征,可为绿肥资源在我国西北旱作农业区的合理利用提供科学依据.采用田间原位埋袋法研究了三叶草(Trifolium alexandrinum)、野豌豆(Vicia sepium)、黑麦草(Lolium perenne)和燕麦(Avena sativa)4种绿肥在玉米种植系统中的残余腐解动态,观测了绿肥残余腐解养分释放过程及其对土壤有机碳、全氮与春玉米产量的影响.结果表明:绿肥腐解及其碳氮释放过程均表现为前期(0～14d)快,第21～42天分解速率中等,42 d以后较慢;腐解至42 d时,4种绿肥残余累计腐解率均达到55％以上,碳释放率达到59.79％～74.75％,氮释放率达到60.79％～76.61％;绿肥腐解至第130天时,各处理的累计腐解率均达到60％以上,且豆科绿肥累计腐解率显著高于禾本科绿肥(P＜0.05);与无绿肥添加的对照相比,绿肥还田显著提高了土壤有机碳和全氮含量,并导致玉米增产2.21％～7.06％,其中豆科绿肥增产幅度大于禾本科绿肥.综上,豆科绿肥还田能有效改善土壤质量,是一种更适合西北地区可持续农业的管理措施.

橡胶树(Hevea brasiliensis)是广布于热带地区的经济林木,是战略物资天然橡胶的主要来源,其物候学的研究对胶园生产管理和评估热带地区植被对全球气候变化的响应方面具有重要意义.早期的物候研究主要服务于苗木繁育、割胶规划和抗逆栽培等生产应用;利用遥感监测植被物候日趋成熟,已广泛应用于橡胶树并成为主流的物候监测方法;橡胶树物候具有明显的时空异质性,对气候变化的响应较为复杂,其中温度和降水是关键影响因子,同时内因(品系、基因和树龄等)和外因(种植密度、地理位置和农业措施等)也共同影响了其物候.为更好服务天然橡胶产业的可持续发展和热区气候变化科学研究,未来的橡胶树物候研究应重点关注多源遥感数据的协同重建、物候指标提取算法的普适化和遥感预测模型的精准化.该文系统梳理了橡胶树物候的监测方法、服务价值、时空格局,提出了存在问题及未来研究方向.

面对气候变化、人口增长和农业集约化等一系列挑战,如何推动农业可持续发展,保障粮食安全,农业生态系统多样性以其独特的遗传、生态和传统社会文化价值成为解决这一难题的重要出路.全面了解农业生态系统多样性的特性、主要影响因子、保护利用措施和研究手段将对制定农业生态系统多样性保护策略具有重要的参考价值.本文研究内容只涉及农业即种植业不是大农业.本文系统分析了各类影响因子和管理措施对农业生态系统多样性的影响,介绍了我国农业生态系统多样性典型生态区域的现状和变化动态,系统阐述了农业生态系统多样性的评估方法,分析了农业生态系统多样性保护和管理的措施,并据此指出我国目前农业生态系统多样性研究的主要问题和今后的展望.分析发现,农业生态系统多样性在维持农业生态服务功能、提高农业生态系统的可恢复力、减少化肥农药污染和发展绿色农业方面发挥着重要的作用.从目前的研究和保护利用情况看,需要完善农业生态系统多样性的评估指标和方法,加强农业生态系统多样性的管理政策和协调机制,加大农业生态系统多样性保护和利用力度,使农业生态系统多样性保护和利用成为主流化.