《高集約化農區土地利用系統過程模擬及其環境風險控制》是依託中國農業大學，由劉黎明擔任項目負責人的重點項目。
基本介紹
- 中文名：高集約化農區土地利用系統過程模擬及其環境風險控制
- 依託單位：中國農業大學
- 項目負責人：劉黎明
- 項目類別：重點項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
項目擬從土地利用系統模擬的角度，結合格局-過程分析和農戶土地利用單元的定位研究，建立基於物質流分析原理（MFA）的集約化農區土地利用過程模型，定量模擬不同土地利用系統的輸入-輸出過程和污染物累積途徑及其環境風險。選擇以大城市城郊農業區和糧食主產區為代表的高集約化農區開展案例研究，評價不同土地利用強度和管理模式下的環境風險程度；並採取修正農戶土地利用行為和最佳化農區景觀格局兩種尺度，構建投入減量化和低環境風險的可持續土地利用模式，為高集約化農區的環境質量提升以及農業與農村的可持續發展提供科學依據。
結題摘要
項目針對高集約化農區不合理的土地利用活動所導致的高環境風險問題，從土地利用系統角度，引入物質流分析原理，開展不同尺度農業土地利用系統過程解析和定量模擬，探析從區域—景觀（小流域）—田塊（農戶）尺度的污染物累積機制和環境風險控制途徑。項目選擇了洞庭湖糧食主產區、上海城郊農業區作為主要試驗研究區，按計畫實施了項目研究方案，達到了預定研究目標，並獲得以下主要研究成果。套用多智慧型體模型和物質流分析方法，實現了定量解析和模擬農業土地利用過程中的主要污染物的輸入、輸出和累積途徑，揭示了高集約化管理模式下典型土地利用系統的環境風險形成機制；構建了一套基於土地利用系統的環境風險識別、評價、預警、防控等過程的高集約化農區環境風險管理框架；探討了基於糧食安全與環境風險控制目標的可持續農業土地利用系統設計方法和理論模式，並套用標準景觀情景方法，根據“源-流-匯”景觀格局與水環境質量的定量模擬結果，從農業景觀格局最佳化、農戶行為與意識引導、農業和土地政策調控三方面，構建了不同目標情景下的農業景觀空間格局，探索了基於投入減量化和低環境風險的可持續土地利用模式，並在環澱山湖地區試驗推行了基於化肥農藥減量增效為目標的稻-鴨共作、蔬菜-豆科間作的種養耦合農作模式，對減少農業面源污染保護水源地環境取得顯著效果。此外，項目組還在化學物質過度投入、土壤重金屬污染、外源環境投入的納米材料所導致的農產品質量安全和環境風險影響方面研究也獲得了一些實質性的進展和發現；並套用人地關係理論，結合土地利用系統的物質流（源-路徑-匯）分析框架，初步建立了區域土壤重金屬風險綜合管理模式，並在洞庭湖區土壤重金屬污染與稻米累積風險預警研究方面取得了初步結論。項目總計發表論文58篇，其中SCI\SSCI收錄36篇，EI收錄9篇，CSCD\CSSCI中文核心13篇。
