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(1)建立利用高分辨率遥感数据反演的地表反照率计算空间异质、时间动态的地表摩阻风速的方法，提供高分辨率摩阻风速的参数化方案。 (2)建立了识别小尺度土壤风蚀源的方法，对起尘判断条件进行校正，构建基于地表反照率的土壤释尘模型。 (3)建立土壤风蚀源PM10和PM2.5排放清单的构建方法，耦合空气质量模型，识别土壤风蚀源对空气质量的影响，对土壤释尘模型进行不确定性诊断。 结果表明，基于地表反照率的精细化、动态地表起沙/尘参数化方案估算天津市沙尘源PM10浓度和DOD数据在时空上高度重合。天津市21个站点2023年实测PM10浓度和模拟PM10浓度的平均误差是-9.74%。在时间上，天津市PM10浓度高值出现在3月，与沙尘天气出现时间一致；空间上，PM10浓度高值集中在天津西部和北部。从验证结果可以发现，基于地表反照率的精细化、动态地表起沙/尘参数化方案提高了沙尘源PM10和PM10浓度的模拟能力。 依托该项目，发表SCI学术论文6篇，培养硕士研究生4名。 依托该项目完成的起沙/尘参数化方案及沙/尘源排放清单构建技术已在天津进行了示范应用，并获得较好的应用效果。该课题所完成的清单构建技术可提供给地方环保局和环境监测中心，为建立不同城市及区域精细网格动态沙尘源排放清单提供技术支持。

针对宁夏地区农作物秸秆还田腐解缓慢，完成了秸秆降解微生物菌群筛选及优化；复配发酵促进剂，开发了秸秆根茬高效降解菌剂，提高了秸秆根茬原位腐熟及土壤肥力。分离并筛选高效低温秸秆腐解菌剂，通过秸秆堆肥、模拟秸秆还田和室内分析相结合的方法，研究了秸秆降解菌剂的制备及其对秸秆降解作用、堆肥过程中各项指标变化、以及对土壤理化性质和酶活性的影响，提高了秸秆纤维素分解速度和秸秆综合利用率。 发表SCI论文3篇，培养研究生2名。

项目完成了合同规定的主要研发内容并扩展了研究。主要开展了5项研发内容：(1)不同有机肥替代化肥施肥管理措施对设施菜田土壤理化性质的影响；(2)不同有机肥替代化肥施肥方式对设施菜田土壤微生物群落恢复和衰退的影响；(3)不同有机肥替代化肥施肥管理下设施菜田种植过程中主要有害菌群和有益菌群丰度的变化规律；(4)不同有机肥替代化肥施肥管理措施对设施菜田蔬菜产量和品质的影响(扩展内容)；(5)筛选出设施菜田熏蒸后土壤微生物群落快速恢复和延缓衰退，以及提高蔬菜产量和品质的最佳施肥技术。 从土壤微生物群落角度进行设施菜田土壤修复，从而更好地发挥土壤生态功能，降低病虫害发生率，提高作物产量。

土壤盐渍化已成为影响植物和农作物产量的主要环境胁迫因子之一，深入解析重要粮食作物小麦的耐盐机制具有重要的理论和实践意义。该项目重点解析GABA抑制盐胁迫诱导的失控的小麦死亡、提高小麦对盐胁迫的“稳态耐性”的机制和关键基因。研究结果为找到减少盐胁迫损伤小麦的有效措施和提高NaCl耐性水平的办法提供理论基础。 TaGAD1-7和自噬相关核心基因TaATG4、TaATG5、TaATG6、TaATG7、TaATG8、TaATG10和TaATG12均可作为转基因抗逆育种的有效抗原基因，研究结果加深对小麦响应逆境胁迫机制的深入理解。同时为进一步阐明非生物胁迫对植物的毒害机理及植物适应各种逆境条件的机理提供新的思路和靶点。

冻融过程对土壤呼吸的“激发效应”在高纬度及高海拔地区普遍存在。气候变暖将加剧这些区域冻融变化，可能提高土壤呼吸对区域碳循环的贡献，但有关冻融过程对土壤呼吸的作用机理仍不明晰。由中国科学院西北生态环境资源研究院主持的甘肃省自然科学基金“冻融过程对祁连山青海云杉林土壤异养呼吸的激发效应机制”以土壤碳储量丰富、冻融普遍发生的祁连山青海云杉林为对象，采用原位观测与模拟冻融相结合的方法，围绕“冻融过程对土壤呼吸的激发效应机制”这一寒区生态系统碳循环研究中前沿科学问题开展研究。研究成果有助于提升对亚高山森林土壤碳循环过程的认识，并为准确评估青海云杉林碳汇功能提供依据，服务于区域的碳中和目标。 主要研究发现及创新点如下： (1)祁连山青海云杉林冻融期(11月-次年5月)土壤CO₂排放速率为0.96μmol·m^-2·s-1，生长季(6月-10月)土壤CO₂排放速率为3.69μmol·m^-2·s-1。随着海拔的升高，生长季土壤CO₂排放速率呈现显著的下降趋势(p＜0.05)，而冻融期土壤CO₂排放速率呈现显著的升高趋势(p＜0.05)。此外，青海云杉林冻融期土壤碳排放量为193.79-233.03g·cm^-2·year-1，对全年土壤碳排放量的贡献率达到21.96%-34.24%。全球范围内，温带森林冻融期土壤碳排放量平均为93g·cm^-2·year-1，对全年土壤碳排放总量的贡献率平均为13.25%。祁连山青海云杉林冻融期土壤碳排放量和对全年土壤碳排放总量的贡献均高于全球温带森林的平均水平，表明祁连山青海云杉林冻融期土壤CO₂排放不可忽略。 (2)野外原位观测表明，祁连山青海云杉林生长季土壤CO₂排放的温度敏感性为2.17，冻融期土壤CO₂排放对温度的响应更敏感，达到3.44。随着海拔的上升，冻融期土壤CO₂排放的温度敏感性呈现显著的下降趋势(p＜0.05)，而生长季土壤CO₂排放的温度敏感性没有显著变化。室内冻融模拟实验也发现未经过冻融处理的土壤CO₂排放温度敏感性仅为1.29，而经过冻融处理的土壤CO₂排放的温度敏感性显著提高，达到8.51。土壤CO₂排放的温度敏感性是指示土壤CO₂排放速率随温度变化的参数，青海云杉林冻融期土壤CO₂排放的温度敏感性显著高于生长季，表明在相同的增温背景下，青海云杉林土壤冻融期比生长季释放出更多的CO₂。 (3)室内冻融模拟实验表明冻融作用对青海云杉林土壤CO₂排放存在着明显的激发效应。冻结时土壤CO₂排放速率为1.13-17.93mg·cm^-2·h-1，融化时土壤CO₂排放速率增加至51.49-302.86mg·cm^-2·h-1。与未冻融相比，冻融作用导致土壤CO₂排放速率增加1.52-12.79倍。研究发现，冻结温度越低，冻结前土壤水分含量越高，冻融作用对青海云杉林土壤CO₂排放的激发效应越明显。除冻结温度和土壤水分外，土壤有机底物质量、土壤微生物活性也是影响激发效应的重要因素。 (4)室内冻融模拟实验还发现，随着冻融循环次数的增加，冻结期青海云杉林土壤CO₂排放速率没有显著的变化，但是融化期土壤CO₂排放速率从第1次循环的127.63mg·cm^-2·h-1显著降低到第9次循环的82.61mg·cm^-2·h-1，直至稳定(p＜0.01)。而随着冻融循环次数增加，土壤有机底物和养分有效性的降低是引起不同冻融循环次数之间土壤CO₂排放差异的主要原因。 总体上，该研究发现祁连山青海云杉林冻融期土壤碳排放量在全年土壤碳排放总量中占有重要份额，且冻融期土壤CO₂排放较生长季对温度变化的响应更敏感。近年来，祁连山区冬季增温趋势(0.5℃/10a)较生长季(0.33℃/10a)更明显，意味着冻融期青海云杉林土壤将排放更多的CO₂，冻融期土壤碳排放量比例将进一步增大。研究结果深化了对寒区生态系统碳循环过程的认识，并为准确评估青海云杉林碳收支提供了重要数据支撑。

针对中南地区冶炼场地土壤-地下水污染协同修复技术需求，研发了冶炼场地地下水重金属污染分级阻控技术、冶炼场地土壤功能修复与生态重构技术和有色冶炼场地土壤-地下水重金属协同修复技术。在河南开展有色冶炼场地土壤多金属同步固化/稳定化修复工程示范，面积超5公顷；在湖南铅锌冶炼场地开展土壤-地下水协同修复工程示范，面积超10公顷；在河南、广西等铝冶炼场地开展土壤功能重构技术工程示范，面积超5公顷。编制了相关技术规范6项，为有色金属工业大宗固体废物规模化消纳与安全利用提供科技支撑。 适用于锑矿区土壤重金属污染治理。

近年来，中国大豆产量缺口持续走高，为了实现在现有耕地面积的基础上提升大豆产量，大豆玉米带状间作种植模式被提出并得到广泛推广与应用，对比两种作物单独种植模式，该模式践行了“玉米不减产，多收一茬豆”的理念，有效地增加了大豆产量，提高了经济效益，因此推广大豆玉米带状复合种植是保证国家粮食安全和稳产保供的重要举措，是一项政治任务，非常必要且时间紧迫。但是，这种高产种植效益却受到播种机械化水平低的限制。应用于该模式的播种机具大多由玉米、大豆单作播种机经过简易的改装而来，不能达到理想的作业效果。而且以现有播施条件，采取不同机具进行多次单项作业，不但成本高，且程序复杂，不符合种植实际，导致农户种植意愿较低。 针对大豆玉米带状复合种植机械化水平不高、现有机械难以适应不同区域种植环境与条件要求等问题，依据甘肃省大豆玉米带状复合种植的农艺要求，设计了2MBDYF-4型、2MBDYF-5型、2MBDYF-8型三种型号大豆玉米带状复合种植播种机，为积极响应国家关于大力发展大豆玉米带状复合种植技术，扩大大豆种植面积，提升大豆玉米带状复合种植机械化水平，促进农民减本增效，助力乡村振兴，提供了适宜的装备支持。大豆玉米复合播种机可同时完成地表土壤平整、施肥、铺滴灌带、覆膜、镇压覆土、播种、膜边覆土等作业。整机主要由三点悬挂装置、驱动装置、施肥机构、滴灌带铺设机构、铺膜机构、播种机构(玉米株(穴)距调节装置、大豆株(穴)距调节装置、玉米播种单体和大豆播种单体)、膜边覆土机构等构成。工作原理采用机器由拖拉机三点悬挂，在机组前进时镇压辊将土壤压实，开沟圆盘将膜沟开出；地膜在导膜杆及展膜辊的引导下平铺于地面，压膜轮将地膜压入膜沟中并展平地膜，膜边覆土圆盘紧接着将土覆在膜边上将地膜压住。随着穴播器的转动，种子在自重及离心力的作用下流入型孔种轮的窝眼中，随后刮种板将多余的种子刮掉，多余的种子又从回落到穴播器内。取上种子的型孔种轮转过顶部约30°时，型孔种轮内的种子便靠自身重量落到闭合的鸭咀内：当鸭咀转动到下部插入土壤时，通过穴播器鸭咀与地面的接触压力打开，形成孔穴后将鸭咀内的种子投入孔穴内。二级覆土圆盘及时将土翻入覆土轮内，覆土轮在膜上滚动的同时将土送到种行上，随后种行镇压轮对种行进行镇压。至此，完成整个作业过程。 产品技术创造性与先进性包括：玉米精量穴播器取种装置采用单边指夹式设计，可适用各种大小和不规则几何形状的玉米种子，解决了机械式精量穴播器因种子大小更换种勺的过程，同时该设计可有效减少取种机构的关键零件个数提高了机具可靠性，同时提高播种速度，由传统结构播种速度由2-3.5公里/小时提升到3.5-4.5公里/小时，效率提升30%以上。在接种盘上设置着落种孔，在种圈安装着均布固接的夹持取种器，取种器位于存种室内，通过取种器上面的夹持可取各种大小和不规则几何形状的玉米种子，每次取种一粒，在取种装置均布的夹持分别与接种盘的落种孔相配合，消除卡种、伤种的现象，降低种植成本，延长机具的使用寿命。大豆穴播器设计采用散种板设计，将种子室中的种子分流，均匀排列投入种床内，避免堆积成堆，从而能最大发挥种子的个体生长优势(穴居可控)。通过更换不同弧形间隔板，实现穴播器各种穴数可调，该穴播器可实现因地域、农艺要求的不同株距，可实现多个鸭嘴便捷灵活进行更换。 产品经权威农机推广鉴定检测，符合相关使用要求。

一.课题来源与背景：豌豆不仅是粮食作物，还可以作为蔬菜、绿肥、饲料，在国民经济和社会发展中具有举足轻重的作用。中国豌豆种植虽然面积很大，但单产却不高，因此，提高豌豆的单产是今后豌豆种植业发展的重要环节。豌豆单产增速有所下降，但播种面积快速增加，靠施肥及其他技术十分有限，只有靠遗传改良，提高豌豆产量，培育高产豌豆才是重要途径。因此选育高产、抗旱、综合性状好、籽粒品质优良的品种逐渐成为豌豆新品种的育种方向。从2013年开始高台浩选农业科技开发有限公司开展了优质豌豆新品种浩选裕良888的选育研究工作。 二.选育过程：浩选裕良888是高台浩选农业科技开发有限公司以“永盛珍宝豆”常规豌豆品种变异株为亲本，采用系统选育法，经6个世代自交优选而成的杂交种。经过多年的品比试验，该公司发现该品种高产、稳定性好、抗病抗倒性强，熟期适宜，商品品质优良。 三.特性及优点：浩选裕良888全生育期92天左右。株型蔓生，株高195.23厘米，叶色绿色，叶型半无叶，双荚率高，每株成荚14.15节，第一结荚位适中，花色白色，单株有效荚数26.18个，单荚粒数6.36个，平均荚长10.86厘米，荚宽1.76厘米，荚色浅绿色，荚质软荚，种皮色浅黄，子叶颜色橙黄，粒形扁球形，籽粒表面皱褶，干籽粒百粒重26.32克。丰产性、适应性、稳产性、抗病性、抗逆性等表现优良。 四.产量表现：2020年-2021年在甘肃、云南地区进行豌豆品种区域试验，两年平均亩产156.69kg，比对照永盛珍宝豆增产5.12%，2021年生产试验，平均亩产149.82kg，比对照永盛珍宝豆增产4.76%。 五.栽培技术要点：适合生长温度15℃-25℃，忌重茬，适合沙壤土种植，亩用种量约4千克，株距3-4厘米，行距100厘米，播种前施有机肥3000千克、复合肥50千克、普钙30千克，深耕、耙平，起垄70厘米宽，开花后追施氮肥10千克、钾肥5千克，采收3-4次后施氮肥10千克、钾肥10千克，每隔7-10天浇水一次，要保持土壤约60%的湿度。结荚中后期要注意防治白粉病。 六.审定意见：2023年12月26日通过中华人民共和国农业农村部非主要农作物品种登记，登记编号：GPD豌豆(2023)530096。

草地是全球重要的生态系统，具有调节气候和提供牧草等生态生产功能。沙质草地作为面积广、危害重的主要退化草地类型，成为制约生态环境改善和农牧业发展的重要因素。开展沙质草地的生态修复对于构筑中国北方生态安全屏障、促进可持续发展具有深远意义。 针对内蒙古沙质草地生态修复过程中存在的修复机理不清、评价标准缺乏、乡土种质资源不足和生态修复模式单一等问题，该项目联合7家国内生态草牧业研发单位，历经10余年的系统研究和实践探索，取得了如下创新性成果：1.阐明了沙质草地生物多样性及生态系统功能协同关系机理，发现土壤微生物多样性，尤其是土壤细菌，在维持沙质草地的生态系统功能和稳定性中发挥着核心作用，为开展沙质草地生态修复提供了理论支撑。2.综合运用遥感监测、地面调查和模型模拟等手段，制定了沙质草地退化评价标准，开发了“空-天-地”一体化精准评价技术，实现了定量化、高效率的沙质草地监测评估，为开展沙质草地生态修复提供了评估支撑。3.筛选了一系列适宜沙质草地修复的土壤微生物和植物种，开发了土壤微生物菌剂等产品，有助于提升土壤肥力，显著增强生态系统多功能性，为开展沙质草地生态修复提供了产品支撑。4.基于系统理论的观点，通过植物群落优化、土壤微生物调控、土壤改良相结合，集成沙质草地生态修复技术体系，创制了关键环节的生态修复装置，为开展沙质草地生态修复提供了技术支撑。 该项目发表高水平论文9篇，制定地方标准2项，技术规范1项，授权发明专利8项，实用新型专利12项，产品登记7项，软件著作权6项、专著2部，机械鉴定证书2个，被中共中央办公厅和九三学社中央采纳咨询建议2项，被全国政协会议提案立案1项，培养青年骨干和研究生70余名，培训农牧民1000余名；开展了300余亩实验示范，近三年累计推广面积近1020万亩，辐射推广近3000万亩，累计增加收益达1.06亿元。该成果显著提升了内蒙古沙质草地生物多样性，增强了生态系统稳定性和功能，带动了当地社会经济发展，促进了农牧民就业，对于有效开展北方生态安全屏障建设具有重要的实践指导意义。内蒙古生态学会评价该项目已达到“国际一流水平”。

该技术可实现不同时间和空间尺度流域、库(坝)区淤积泥沙来源的定量辨识。 技术特点：1、适用空间更广泛。针对不同尺度区域分别提出了泥沙来源区划分方法，降低了不同侵蚀空间单位指纹识别因子差异造成的不确定性，泥沙样品采集时效大幅提高；2、多时间尺度有效分辨。通过改变采样方法将时间尺度从次降雨过程增加到多年尺度，解决了传统技术适用时间尺度的局限。3、泥沙来源辨识度高。基于多元判别分析方法，利用指纹识别因子将泥沙来源分类，根据分类图中泥沙来源与泥沙之间的距离计算泥沙来源区的相对贡献率，大幅提高泥沙来源辨识精度。 主要性能指标： 1、提出了不同时间和空间尺度流域泥沙来源划分方法，实现了连续尺度(1～105km²)流域泥沙来源的有效追踪。 2、优化了不同时空尺度流域采样方式，提出了针对不同泥沙类型(沉积泥沙、悬移质、推移质等)的采样技术，泥沙样品采集时效提高 30%以上。 3、构建了复合指纹识别因子选取方法，提出了基于多元判别分析方法计算泥沙来源相对贡献率技术，较传统泥沙来源辨识方法判定准确度提高40%以上。 适用范围：适用于不同时空尺度流域、湖库、淤地坝淤积泥沙来源定量辨识，流域土壤侵蚀预报以及区域水土流失精准治理等。