中国科学院东北地理与农业生态研究所

主要经济作物分子设计育种

大豆、棉花、油菜和蔬菜等主要经济作物的产量和产值已超过了粮食作物，是我国农业增效和农民增收的主要来源。目前国内主要经济作物育种仍以传统育种为主，与国外先进的育种技术存在较大差距，开展主要经济作物的分子设计育种研究将会使我国育种技术水平实现跨越式的提升。本项目针对我国分子设计育种中所面临的关键技术瓶颈，通过开展技术研发和集成，建立主要经济作物品种分子设计信息系统和高效育种技术体系，实现品种分子设计育种的流程化和信息化，大幅度提高育种效率，缩短育种周期。通过项目的实施将建立3 个以上重要农艺性状的表型、基因组数据库，开发新型功能标记800 个，育成新品种40 个以上，申请或获得植物新品种保护权20 项以上，创制育种新材料150 份以上，新品种示范推广1000 万亩以上，获得发明专利20 项以上，发表高水平学术论文30 篇以上。本项目汇集了国内科研院所、高校和种业龙头企业17 家单位的千人计划、杰出青年、百人计划和育种专家等科研人员65 人，本项目采用关键技术研发以科研院所和高校为主体，新品种的培育以种业企业为主体的研发模式，有效解决了长期以来育种技术研究与育种实践脱节的问题。

中高纬度湿地系统对气候变化响应

本项目面向全球变化及应对重点专项指南中的支持方向“中高纬度湿地及农田系统对气候变化的响应研究”，选取中高纬度湿地集中、人类活动强度空间差异显著、在中俄两国均有巨大面积分布的黑龙江流域(流域面积209 万平方公里)为研究区，针对气候变化和高强度人类活动双重胁迫日趋加剧下，湿地快速退化和生态服务功能丧失所引起的重大生态和环境问题，研究中高纬度湿地对气候变化的响应机理，明确维持其功能稳定的机制，科学评估气候变化和人类活动的影响，解决全球变化影响脆弱湿地生态系统结构和服务功能稳定性的关键科学问题，提出应对全球变化的湿地适应性调控途径，确保区域生态安全和水资源可持续供给，为国家制定调控战略和湿地保护方案提供科学依据。
以“格局演变-过程响应-评估调控”为主线，通过黑龙江流域上、中、下游典型区跨中俄两国和近百年来的湿地景观格局对比分析、沉积环境信息反演、不同尺度(个体、群落、生态系统等)联网观测与原位控制试验、多过程模型与景观动态模型模拟等方法与技术，解析中高纬度湿地格局和关键生态过程对气候变化的响应规律；以协同维持湿地生态服务功能的稳定性和农业用水供给的可持续性为目标，通过定位观测、情景模拟和多风险因子分析，确定多尺度湿地生态安全阈值，提出适应全球变化的湿地-农田优化格局。

东北苏打盐碱地生态治理关键技术研发

东北苏打盐碱地是我国盐碱地主要类型之一，总面积达500 万公顷，其中中度和重度盐碱化土地面积占67.4%。土地盐碱化导致该区生态环境恶化，直接限制了区域生态恢复和经济发展。开展东北苏打盐碱地生态治理研究，对盐碱脆弱区生态文明建设和国家生态安全具有重大战略意义。
东北苏打盐碱地有别于我国其它类型盐碱地，具有土壤交换性钠含量高、土壤板结、渗透性极差、理化性质恶劣等特殊性，治理利用难度大。其它盐碱地治理的成功技术与模式难以直接应用。本项目将综合考虑该区气候条件、盐碱程度和土地利用方式等差异，研究东北苏打盐碱地形成机理及障碍消减机制，研发适用于苏打盐碱地治理的微生物、植物种植与修复关键技术，研制盐碱地治理工程装备和产品，建立苏打盐碱地综合治理和生态产业模式，在东北苏打盐碱地典型分布区开展县域示范，为苏打盐碱地长效治理提供范式，实现生态、经济、社会效益共赢的盐碱地治理良性循环。

东北退化湿地恢复与重建技术及示范

东北地区天然湿地面积956.2 万公顷，占我国湿地面积20.7%;其中近70%为沼泽湿地，占全国沼泽湿地面积的33.3%。在涵养水源、提供生物栖息地、维持生物多样性等方面发挥重要功能。由于开垦和引排水等导致湿地大面积丧失和退化。据调查，近25 年，三江平原湿地丧失71%，松嫩平原丧失23%。现存湿地近72%受到不同因子威胁，生态功能下降。亟需开展湿地恢复、重建研究与示范。
利用3S 技术和实地调查，分析区域湿地格局和水文、植被、水禽栖息地退化过程，识别退化驱动力，确定恢复目标；确定植被生态水位阈值和湿地生态需水量，结合三维水动力模型和水生态模型，确定多水源湿地生态补水方案，建立湿地恢复水文优化调控技术；筛选水生和湿生植物，采用组培、扩繁及限制因子调控方法，通过先锋物种引入、群落构建和优化配置实现植物快速恢复和群落稳定性持续维持；根据野外观察、卫星追踪、远程监控等方法获取典型水禽生活习性，通过湿地廊道建设、微地形改造、水文调控和植被恢复以及食源增殖、人工巢和鸣声招引等建立水禽栖息地功能修复技术；筛选、优化和集成生态水文、植被和栖息地的恢复与重建技术体系与模式，在松嫩平原(镇赉县及周边)和三江平原(抚远市及周边)开展县域以上尺度示范。

东北黑土区侵蚀沟生态修复关键技术研发与集成示范

作为国家最大的商品粮生产基地和生态安全屏障的东北黑土区大规模开发仅有百余年，但开发强度大，速度快，加之独特的起伏丘陵和漫川漫岗地形地貌，夏季降雨集中，生态环境十分脆弱，水土流失日愈加剧，是我国沟道侵蚀严重区之一。现有大型侵蚀沟29.6 万条，主要发育在已垦坡耕地上，损毁耕地约占区域的0.5%，连片的土地沟壑纵横破碎，降低机械作业效率，阻碍了现代农业的发展，且仍呈危害加剧的发展态势，成为我国三个水土流失急需治理区域之一。
针对东北黑土区沟道侵蚀严重损毁耕地和生态环境急需整治的问题，以修复沟毁耕地和侵蚀沟生态修复为总目标，建立以侵蚀沟动态监测网、三维数字化信息平台和预警预报系统为核心的信息支撑系统；在丰富完善黑土沟道侵蚀机理的基础上，研究提出侵蚀沟治理措施选择与布设的科学依据；创新突破建立沟蚀受损耕地的侵蚀沟填埋复垦再造关键技术，阻止侵蚀沟沟头延伸和沟底下切的植物与工程措施相结合的侵蚀沟生态修复关键技术，构建独具东北特色侵蚀沟复垦和生态修复以及与高效产业开发兼顾的生态治理技术体系，紧密与国家正在实施的东北黑土区保护和侵蚀沟治理专项两大工程紧密合作，实现规模化示范与应用。

哈尔滨-长春城市群大气污染联防联控

近年来东北已成为我国又一个霾污染多发和重发区域，特别是秋冬季节的哈长城市群极端污染事件频发。然而因其特有的气候(低温、多雪)、地理(三山夹平原)、排放源特征(燃煤为主，叠加秸秆燃烧和机动车尾气)等条件，且大气污染监测体系不完善，通用的大气污染模式难以对污染事件进行准确预报;本区域更缺乏有效的联防联控措施。如何准确预报预警该区极端霾污染事件并有效减少其发生天数、降低其严重程度，是当前重大的国家需求。本项目拟选取东北哈长城市群为研究区，研究揭示区域霾污染关键理化机制，开发完善“立体监测-预报预警-联防联控”技术体系，显著提升大气污染预报预警能力，优化改进区域联防联控机制和实施方案，支撑重污染天气显著减少和重大活动保障。
选取哈长城市群为研究区，以优化“监测解析-预报预警-联防联控”技术体系为主线，完善区域大气污染监测网络(纳入郊区和农村)，结合遥感技术发展秸秆燃烧及燃煤动态排放清单产品；通过排放清单和气象输入场的改进优化等手段，显著提升重度霾污染的预报预警能力；以能源类型为导向，制定分行业源头与过程减排方案，建立精准、快速、高效的区域联防联控响应机制，并开展应用示范，实现科学、高效的区域综合减排治霾目标。

长白山水资源高效利用及其安全保障

长白山区是松花江、鸭绿江及图们江的发源地，为东北地区的重要水塔、淡水资源储备基地,是东北地区重要的优质天然矿泉水和水电能源基地。该区也是我国重要的森林、湿地分布区，是集水源涵养、水土保持和生物多样性保护等多种生态功能于一体的重要生态功能区。本区域水资源占吉林省水资源总量的78.6%，有效保障了东北平原的水资源需求。但由于城市建设、工农业生产等人类活动及气候变化影响,目前长白山区面临生态系统退化、水源涵养功能下降、水资源利用率低及水环境污染等问题，因此开展长白山区水资源高效利用及其安全保障技术研发与应用，对维持区域水安全、生态安全与粮食安全具有重要意义。
利用数据挖掘及模型模拟手段研发多源数据同化与信息集成技术，构建基于陆-气耦合的水文模型，预测长白山区水资源演变趋势；建立基于多目标决策的水资源承载力评价模型，提出水源涵养功能和水资源承载力协同提升技术与模式；构建耦合多目标协同调配技术的水资源配置模型，提出长白山区水资源高效利用与安全保障方案；研发长白山区水资源安全多重风险因子识别-评估-预警技术体系，构建水资源高效利用与安全保障综合管控平台。

黑土地侵蚀退化功能重建机制与阻控技术

虽然东北黑土区农耕历史仅百余年，但受高强度掠夺式利用方式，以及气候、地形地貌、土壤、植被等独特侵蚀环境的综合影响，水土流失严重，导致黑土层变薄、耕地损毁、农田地力下降。侵蚀导致的黑土退化，难以在短时间内逆转，威胁了国家粮食安全，急需破解黑土地侵蚀退化阻控与功能重建基础理论和技术难题。
针对水土流失导致黑土层变薄、地力下降和耕地损毁等关键问题，在明确黑土农田侵蚀退化过程与空间分异及其对农田生产力消减机制、揭示侵蚀退化黑土功能重建机制的基础上，通过关键技术创新，构建黑土侵蚀退化阻控农艺、生物和工程措施以及地力提升技术体系，研发不同侵蚀类型区保护性利用模式，建立以小流域为单元的黑土地坡-沟一体化侵蚀阻控和退化黑土功能重建示范样板，为国家黑土地保护和侵蚀沟治理专项工程提供科技支撑，并与之衔接，规模化应用。
依托国家、省部级野外台站与重点实验室，通过区域调查、遥感监测、原位试验、控制试验与模型模拟等手段，厘清黑土侵蚀退化过程及其对农田生产力消减机制，明确侵蚀退化黑土功能重建机制，突破保护性耕作、坡面可耕作地埂、沟毁耕地修复等关键技术，凝练不同侵蚀类型区黑土农田侵蚀阻控保护性利用模式，构建技术集成示范样板，与国家重大工程衔接，同步转化。

黑土地耕地质量多尺度天空地立体监测技术与预警系统

东北黑土区每年可调出商品粮食占全国的 1/3，被誉为国家粮食安全的“压舱石” ，保护好黑土地这一耕地中的“大熊猫”已成为国家战略。由于目前黑土地耕地质量监测和预警能力不足，导致黑土地耕地质量本底不清、变化不明，难以支撑黑土地耕地安全利用和保护国家战略的实施，亟需突破耕地质量监测与预警关键技术瓶颈，建立立体监测技术体系与预警系统，为黑土地耕地质量常态监测与预警提供技术支撑。
围绕黑土地耕地质量监测和预警能力建设，创新黑土地耕地质量立体监测认知新体系，阐明黑土地耕地质量关键要素时空演化规律及其驱动机制，构建耕地质量立体监测指标体系；研发土壤、耕地产能与生态可持续利用等质量关键要素监测技术，形成黑土地耕地质量多维立体监测技术体系；构建面向黑土地耕地质量红线与社会发展需求的耕地质量安全预警系统，并开展应用示范。
突破黑土地耕地质量关键要素监测和预警技术，建立适合东北黑土耕地资源特点的多维立体监测技术体系与预警系统，形成专利技术、标准规范、数据库和软硬件系统，为国家部委、农业和自然资源等行业部门建立黑土地耕地质量常态监测与预警系统，实现黑土地耕地精准监测、安全利用和有效保护提供技术支撑。

东北沼泽湿地生境功能提升技术与应用

湿地占地球陆地面积6%-8.6%，储存了全球40%以上的已知物种。沼泽占我国湿地面积的43.42%，是众多动植物的重要生境。“十三五”以来，我国通过实施退耕还湿、保护与修复项目，新增和修复退化湿地面积1100 余万亩。新增和修复湿地的结构完整性和系统稳定性往往不足，生境功能发挥受阻。到“十四五”末，我国湿地保护率力争提高到55%，恢复湿地100 万亩，迫切要求在重点沼泽区开展空间布局优化，采取近自然措施，重点开展生态功能严重退化和高生态价值沼泽的生态修复和生境功能提升。东北沼泽面积677.8 万公顷，占东北天然湿地总面积的65.95%，占全国沼泽总面积的28.88%;但其生境功能退化严重，亟待提升。沼泽生境功能提升已由最初专注于水禽栖息地，发展为生境系统整体恢复和功能提升。
以“增强系统稳定性，提升生境功能，维护生态安全”为目标，揭示东北沼泽生境功能稳定性与生物多样性耦合机制，形成多目标生物栖息地功能协同提升的近自然恢复技术体系，提出沼泽生境功能和生态安全保障技术提升模式与区域解决方案，建立示范区。

黑土地农用土壤质量退化过程与阻控途径

黑土地农用土壤质量退化严重威胁国家粮食安全，但是区域尺度黑土地质量退化研究相当薄弱，导致黑土地质量退化过程不清，其对作物产量限制的机制不明，阻控途径缺乏等问题突出，难以支撑黑土地保护利用国家战略的实施，亟需开展黑土地质量退化过程与阻控途径研究。
本项目围绕黑土地农用土壤质量退化阻控与作物产能提升协同的目标运用跨区域、长历时、多野外站的联网观测，阐明黑土地质量退化过程的时空格局及驱动因子，揭示黑土地质量退化关键过程、产能提升的限制因子及其作用机理，提出阻控黑土地质量退化的途径，分区域构建集土壤限制因子消减、退化阻控与产能提升协同的技术模式，并开展应用示范，为黑土地保护利用和国家粮食安全提供理论基础和技术支撑。
①解析黑土地质量退化的关键过程及主导因素，界定不同区域评价黑土地质量退化的关键诊断指标及其阈值，提出划分黑土地质量退化程度的分级标准；②揭示黑土地退化过程及程度影响作物产量的机理，解析黑土地退化关键过程耦合作用对作物产量的影响机制；③阐明土壤有机质-土壤结构-土壤水热养分耦合作用的调控机理，提出三者协同的调控途径；④识别影响作物产量提升的主要土壤限制因子，创建土壤限制因子消减关键技术并解析其原理；⑤研发压实-犁底双层障碍消减与土壤有机质全耕层快速补给等黑土地质量退化阻控途径，创建集土壤限制因子消减、退化阻控与产能提升协同模式，并开展示范。

松嫩平原西部苏打盐碱地障碍消减与适生盐碱作物栽培技术和示范

习近平总书记指出，“开展盐碱地综合利用对保障国家粮食安全，端牢中国饭碗具有重要战略意义”。2022 年中央1 号文件要求支持将符合条件的盐碱地等后备资源适度有序开发为耕地，分类改造盐碱地。吉林省启动实施了“千亿斤粮食”工程。东北是我国苏打盐碱地最大集中分布区，面积高达765 万公顷，占全国盐碱地总面积的7.7%。其中，松嫩平原占比最大，为39.3%。因此，开发盐碱地作为后备土地资源，是守住18 亿亩耕地红线，保障国家粮食安全的重大举措。
面向国家粮食安全与生态安全重大需求，针对松嫩平原西部苏打盐碱地碱性强、质地粘重、养分贫瘠、作物难以正常生长等突出问题，揭示盐碱地障碍消减机制，创制土壤调理剂与新装备，选育适生盐碱作物/牧草品种，研发关键技术并集成示范，为我国盐碱地综合利用提供科技支撑和示范样板。
①苏打盐碱地水盐运移规律与障碍消减机制；②苏打盐碱土新型调理剂研制与节水促排加速降碱脱盐新技术；③适生作物/牧草品种选育与生物修复盐碱地丰产栽培新技术；④碱化耕作层快速改良新装备创制与智能机械化耕作新技术；⑤苏打盐碱地快速培肥与产能提升技术集成与示范。

城市生物多样性提升技术与示范

城市生物多样性提升是新时代城市建设与生物多样性保护的必由之路。过去半个多世纪的快速城市化，使得现有城市边界内的土地覆被发生显著变化，大面积原生的植被、农田、湿地沟渠等生物赖以生存的绿色和蓝色空间被水泥硬质面代替或破坏，生物多样性锐减，部分种群消失不见。随着城市化进程的推进，政府和居民意识到了城市绿地的重要性，开始实施以提高绿地生态功能和居民游憩功能为主的绿地设计与建设，城市公园、城市道路和城市小区绿化加速发展，城市的生物多样性急剧增加，此时是以增加绿地空间、提升景观美学为主。进入21世纪，“城市绿化规划”、“森林城市建设”、“海绵城市建设”等为主题的城市绿地建设政策和行动相继落地，此时以进一步增强城市生态系统服务功能为主，绿地景观格局设计、城市湿地公园建设、城市绿化物种筛选的相关技术开始盛行。近十年来，随着国际自然保护联盟和联合国环境规划署对基于自然的解决方案(NbS)的推行，城市绿地建设与更新开始考虑向近自然生境或生态系统进行恢复，城市生物多样性的保护理念和行动方案逐渐被吸纳，尤其是生物多样性峰会 (COP 15)将提升城市生物多样性抬升到了历史高位，但有关城市生物多样性提升的系统性技术仍鲜见报道。因此，在城市提质增效建设的新时期，在城市居民对生物多样性需求日益增加的新时期，在贯彻落实国际生物多样性保护战略的新时期，研发城市生物多样性提升技术，进行集成示范，意义重大。

东北典型沼泽植物种源补给与种子萌发诱导技术与应用（青年）

针对东北莎草类沼泽原生优势植物难以恢复问题，以生态修复的“限制性因子原理”为指导，揭示东北典型沼泽植被恢复的种源限制机制，阐明莎草类优势植物种子萌发的生理抑制与环境调控机理。研发典型沼泽植物种子多途径靶向萌发诱导技术、多源种源补给技术，实现沼泽植被近自然恢复，并开展技术应用。支撑我国沼泽湿地保护和修复重大工程，服务“东北森林带”生态屏障建设。

湿地生态系统对气候变化的响应、风险评估及生态安全调控

项目面向“地球系统与全球变化”重点专项指南的支持方向“湿地生态系统对气候变化的响应、风险评估及生态安全调控”，选取湿地集中分布、增暖效应显著、垦殖程度极高、人类活动差异显著的东北和长江中下游为研究区，针对气候变化和高强度人类活动双重胁迫下的湿地损失和功能退化等重大生态与环境问题，研究湿地生态系统多样性格局演变特征和关键生态过程对气候变化的响应机理，厘清湿地生态功能稳定维持机制，科学评估气候变化和人类活动对湿地的影响，构建湿地生态安全调控技术体系，提出应对全球变化的适宜性调控策略，提升湿地服务功能，保障区域生态安全和水资源可持续供给，为国家制定调控战略和湿地保护方案提供科学依据。
揭示湿地关键生态过程对气候变化多尺度响应机理、生态功能协同演变及提升机制；建立定量区分气候变化和人类活动对湿地影响贡献率的方法；从景观尺度判别湿地生态系统多样性与功能稳定性的关系；提出应对全球变化的湿地生态安全风险评估和调控技术，为制定国家调控战略和湿地保护方案提供科学依据。

干旱半干旱区典型退化湿地恢复与功能提升关键技术及应用

我国干旱半干旱区湿地面积628 万公顷，占全国湿地面积11.7%，全球9 条主要候鸟迁飞通道中有4 条经过该区域。习近平总书记在《湿地公约》第十四届缔约方大会上指出我国将保护4 条途经中国的候鸟迁飞通道，这为开展干旱半干旱区湿地修复指明了方向。目前该区有60%的湿地已经发生不同程度退化，面临着水文节律紊乱、盐渍化加剧、植被退化和水鸟生境质量下降等严峻问题。虽然局部地区已实施了生态补水、植被恢复等措施，但未充分考虑系统性与完整性，导致恢复目标难以实现。已有技术仍不能满足干旱半干旱区高质量恢复需求。针对性和系统性研发该区湿地恢复技术，实现水文连通、植物多样性和水鸟栖息地等功能提升综合目标，已成为干旱半干旱区湿地恢复亟待解决的技术难点。
研究干旱半干旱区湿地演变过程、生态功能与环境要素的耦合关系，揭示典型湿地退化的关键驱动机制与功能提升潜力，研发典型退化湿地水土过程调控与综合治理、退化湿地植被级联恢复与多功能协同提升、旗舰水鸟食源靶向增殖与栖息地功能提升等技术，形成多要素-多目标近自然恢复技术体系和功能提升新模式。

旱作黑土地保育保护性耕作关键技术研发与示范

黑土地保护是保障国家粮食战略安全的重要举措，已上升到法律层面。保护性耕作是黑土地保护的关键措施，实施面积已超过1亿亩。根据习近平总书记“要把黑土地保护好、利用好”的重要指示，黑土地保护的最终目标是可持续利用，通过解决限制黑土地产能的瓶颈因素，充分发挥不同区域光-温-水-肥资源效能，促进耕地质量与产能协同提升，同步实现作物高产稳产、资源高效增效，稳固黑土地粮食安全“压舱石”的作用。
以作物高产、资源高效为导向，在机理维度研究保护性耕作对土壤水分、温度的调控作用及其对作物产量形成的影响机制；在技术模式维度，根据自然资源禀赋区域性差异，研发水-温协控、抗蚀保墒、固碳培肥的保护性耕作关键技术，并以地上-地下关联互促机制指导保护性耕作耦合多样化种植关键技术研发；在管理维度，研发以养分水分扩库增容为核心的水肥资源高效管理技术及其以生态调控为核心的病虫草害精准防控技术，建立主要病虫害早期识别和监测预警系统，保障耕地产能释放；筛选确定保护性耕作效果区域特定监测指标，构建生态、环境、经济和社会效益“四位一体”评价系统，开展保护性耕作的多重效益评价；提出旱作黑土地保护性耕作技术适宜性生态区划，构建区域适宜性保护性耕作生产制度，开展示范推广。

黑土地土壤生物资源禀赋配置与生产功能协同提升技术研究与示范

东北黑土区在为国献“粮”策的同时，面临着土壤生物多样性严重下降致使生态系统功能削弱甚至退化的问题。在此背景下，如何有效保护和利用土壤生物资源、提升作物产能已成为黑土地保护与利用领域亟待解决的关键科技问题。开展土壤生物资源禀赋优化配置与生产功能协同提升技术研究与示范，有助于推动黑土地农业生产精准管理与生物多样性保护。
针对我国黑土地生物多样性急剧下降、调查方法标准各异、关联农业生产技术落地性差以及地上-地下协同增产机理不明等问题，本项目拟建立黑土地土壤生物多样性快速诊断技术，解析黑土地土壤生物多样性演变规律和关键驱动因子，揭示地上-地下协同增产机理。基于此创新土壤生物资源优化配置与高效种植技术，研制黑土地多功能微藻肥和全元菌剂等产品，研发黑土地生物多样性与产能协同提升技术模式并在典型区域开展规模化示范和应用。
针对我国黑土地生物多样性急剧下降、调查方法标准各异、关联农业生产技术落地性差以及地上-地下协同增产机理不明等问题，研发黑土地土壤生物多样性快速检测技术及其配套装备，研发黑土地土壤生物多样性调控产能提升技术和典型栽培模式优化土壤生物资源配置技术，研制黑土地“跨界”增效全元菌剂与配伍产品，进行黑土地土壤生物多样性-生产功能协同提升技术模式构建与示范。

东北黑土侵蚀退化数字化评价与智慧阻控

东北黑土地被誉为国家粮食安全的“稳压器”和“压舱石”，每年为国家提供1/4商品粮。过去百年土地开垦和高强度利用是引起黑土侵蚀退化的最主要驱动因子，开垦70-80 年后有机质下降约65%，黑土层厚度下降至20-40cm，严重影响了黑土资源可持续利用，威胁国家粮食安全。研究百年开发利用导致的黑土侵蚀退化时空演变过程，解析黑土层变薄变瘦的驱动机制，阐明黑土层厚度对土地生产力和土壤碳库的影响，构建大数据与人工智能支持下的黑土侵蚀退化阻控措施智慧化配置，对服务“用好、养好”黑土地重大国家战略具有重要科学和应用价值。项目将高精度数字重建东北黑土区不同历史时期农田开垦和利用强度时空格局，阐明其对土壤侵蚀退化的贡献机制；结合多期土壤剖面数据，解析侵蚀退化对黑土层厚度时空演变特征的影响机制，并阐明黑土层厚度与下伏母质的关系；构建黑土退化风险大数据诊断评估方法，数字化评估侵蚀导致的土壤碳库变化及其机制；构建面向侵蚀退化风险特征的退化阻控措施与智慧化配置大模型，并在4 个典型小流域进行应用示范，为黑土地保护与利用提供科学依据与技术支撑。

黑土区资源优化配置与生态景观构建关键技术

习近平总书记强调“绿色是农业的底色、生态是农业的底盘”。《黑土地保护法》要求“综合采取工程、农艺、农机、生物等措施，保护黑土地及其周边生态环境，提升黑土地质量”；美国科学院、工程院和医学院联合发布的《2030科学突破推进粮农研究》报告，将“利用一种系统途径来理解粮农系统中不同要素之间相互作用”列为五大突破之首，并建议优先采用跨学科途径来解决农业最棘手的问题。东北黑土区作为国家粮食安全的“压舱石”和北方重要的生态安全屏障，正面临着因农业生产与水土资源匹配性差，生态景观破坏严重、结构不合理而引发的地力水平下降、水土流失等严峻问题。以耕地为核心，坚持“山水林田湖草”一体化保护和系统治理，将成为“全要素、全过程、多类型、多尺度”系统融合提升黑土质量和保障农业绿色可持续发展的有效途径。　　
解析黑土区生态景观结构变化对生态服务功能的制约作用及其对黑土质量的影响，构建以提升生态屏障功能为核心的景观协调技术、以保育黑土地为重点的田块-小流域-区域多尺度林草湿生态屏障优化技术，研发作物全生育期土-肥-水一体化精准配置与跨季节高效调控技术，攻关地上-地下生态过程协同提升地力产能技术，开发以耕地为核心的小流域生态安全管理与预警系统，建立3个千亩核心示范区，辐射推广450万亩，将示范区内土壤有机质含量平均值由3.5%提升到4%以上，耕地质量平均等级提高0.5个单位。

东北黑土区典型除草剂高效消减与精准修复技术（青年）

东北黑土区是我国重要的商品粮生产基地，是我国粮食安全的“压舱石 ”。近年来除草剂施用的频次和强度逐渐增大，导致东北黑土区土壤除草剂残留严重;土壤质量退化，严重威胁黑土地粮食安全和生态环境安全。《东北黑土地保护规划纲要(2017—2030 年)》明确指出“推进农药减量增效，减少对黑土地的污染”。在此背景下开展东北黑土区典型除草剂高效消减与精准修复技术研究，尤为紧迫和重要，已成为保障黑土地农业绿色可持续发展的重要科技需求。
针对目前东北黑土区农田除草剂残留修复技术存在的针对性不足、技术落地难、修复效率不高等突出问题开展重点研究。在分析鉴定东北黑土旱田和水田土壤中残留的典型除草剂及其中间代谢产物的种类和含量基础上，筛选鉴定土壤中优势微生物菌群和除草剂降解相关微生物菌群，揭示农田典型除草剂的微生物代谢分子机理，建立基因组尺度的多菌株代谢模型，通过模拟计算结合实验校验，建立最佳菌株组合，构建高效降解典型除草剂的微生物菌系，创制个性化施用可落地的东北黑土区典型除草剂微生物修复技术方法体系，并进行修复效果评估和示范应用。

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