科研体系 / 七大研究集群 / 农业、生态与水资源

RESEARCH CLUSTER 05

农业、生态
与水资源

围绕农业生产、土地与生态系统、水资源安全及环境治理建立长期可验证的研究能力
06RESEARCH CENTERS
六个专业研究中心
01 CLUSTER PROFILE

集群定位

以真实资源本底为起点
提升生产、生态与水安全

农业、生态与水资源研究集群,是中科元科研体系面向粮食与农业生产、土壤健康、荒漠化治理、生态系统恢复、环境质量和安全饮水建设的专业科技研究单元。

集群围绕“区域本底是什么、农业投入如何更精准、土壤和生态系统为何退化、植物如何适应与健康生长、污染如何迁移并得到治理、可用水如何获得并持续安全”等问题,组织六个专业研究中心开展独立研究与跨中心协同。

本集群与其他六个研究集群平行建设。第四集群提供能源、储能及能量核算接口;第三集群支持材料、传感、膜与光电检测;第六集群承接遥感、数据分析、模型预测和智能决策;第七集群支持农机、环境装备与系统制造;第一集群继续提供战略与成果转化赋能。

资源与问题气候 · 土壤 · 水 · 生物 · 环境研究与干预农业 · 育种 · 修复 · 治理 · 制水长期价值产量 · 质量 · 韧性 · 健康 · 可持续
02 RESEARCH ARCHITECTURE

五层研究架构

从资源本底到长期成效
建立生产与生态共同证据链

五层架构是项目评价逻辑,不是六个中心的隶属关系;各中心保持平行专业地位,并按具体问题共享样地、监测、工程与数据能力。

01

资源本底层

调查气候、水、土壤、生物、地形、污染和农业生产条件,建立可比较的基线

02

生物与过程层

研究作物生长、土壤过程、水循环、群落演替、污染迁移及人类管理影响

03

技术与装备层

形成育种保护、精准作业、修复治理、制水净化和监测控制方法

04

系统与场景层

在农田、设施、荒漠、流域、村镇和特殊供水场景中开展系统集成

05

长期评价层

以多季、多点和持续监测评价产量、生态、水质、能耗、安全与维护

03 RESEARCH CENTERS

六个研究中心

专业主体平行建设
围绕土壤、植物、水与环境协同

六个中心按固定顺序规划建设;已完成深化的中心开放独立主页,其余中心保留真实的专业预告并按顺序推进。

01
PRECISION AGRICULTURE

精准农业研究中心

围绕作物、环境与作业过程的连续感知,研究水肥、植保、农机和设施环境的精准调控及生产评价。

农业感知精准作业设施农业生产决策
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02

研究土壤形成、结构、养分、生物过程与污染退化,建立分类调查、改良修复和长期健康评价方法。

土壤调查肥力与健康退化修复质量评价
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03
DESERT CONTROL & ECOLOGICAL RESTORATION

沙漠治理与生态修复研究中心

面向荒漠化、沙化土地和受损生态系统,研究基于自然过程的治理、植被重建、工程适配与长期恢复效果。

风沙过程植被恢复水土配置长期监测
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04
ENVIRONMENTAL ENGINEERING & ECOLOGICAL GOVERNANCE

环境工程与生态治理研究中心

围绕水、土、气及固体废物等环境问题,研究污染控制、资源循环、生态治理和区域环境风险管理。

污染识别过程治理生态工程风险管理
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05
PLANT BREEDING & PROTECTION

植物育种与保护研究中心

研究种质资源、目标性状、品种评价与植物健康,发展绿色防控、抗逆栽培和规范的生物安全评价。

种质资源性状改良病虫草害种植安全
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06
ATMOSPHERIC WATER & HEALTHY DRINKING WATER

空气源制水与健康饮水研究中心

研究空气水分捕集、冷凝或吸附取水、净化消毒、储运与饮水安全,统一评价环境适应性、能效和水质。

空气取水净化消毒水质安全系统能效
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04 KEY DIRECTIONS

重点研究方向

把技术放回真实土地与水循环中
评价跨季节、跨区域的持续效果

不以单点传感、一次增产、短期成活或单次水样替代系统结论,强调对照、基线、时间尺度、空间代表性和长期维护。

01农业环境感知与精准投入
02设施农业及智能作业系统
03土壤健康与退化土地修复
04荒漠化防治与生态系统恢复
05区域环境污染控制与资源循环
06种质创新、植物健康与绿色防控
07空气水分利用与安全饮水系统
08气候适应、资源效率与长期监测
05 FIELD & SYSTEM VALIDATION

场景与工程验证机制

从小区、样地和单机试验
走向多季、多点与完整系统评价

后一级验证须保留前一级的基线、对照和原始记录,并逐步加入气候波动、空间差异、维护投入、能源资源消耗、生态影响与第三方复核。

01区域本底与问题基线
02方案设计与对照设置
03小区样地或单元验证
04多季多点重复试验
05系统工程与运行评价
06第三方复核与转化衔接
可比较

明确干预前基线、对照区、样本量、空间差异和气象条件,避免用不可比样本推导效果。

可持续

同时记录资源投入、维护频率、生态副作用和跨季节表现,不以短期峰值替代长期能力。

可追溯

样品、样地、传感器、实验方法、原始数据、处理过程和结论层级形成完整记录。

科学、安全与治理边界

农业与生态成果
必须经得起时间和系统检验

农业生产、生态治理和饮水安全同时涉及生物、环境、资源与公众健康。研究方案须尊重区域生态承载力、土地与水资源约束、生物安全、环境合规和长期运维责任。

01

精准农业

模型建议、作业精度与实际增产节本分别评价,算法结果不替代农艺验证

02

土壤健康

实验室理化指标、田间功能和长期生产力分层报告,避免以单次采样代表地块

03

生态修复

区分施工完成、苗木成活、群落建立、生态功能恢复和长期稳定,不以短期绿化代替恢复

04

环境治理

污染削减、转移、资源化和二次风险统一核算,工程效果接受持续监测

05

植物育种

候选性状、品系、品种和商业种子严格区分,并依法开展品种与生物安全评价

06

健康饮水

空气制水量、单位能耗、原水风险、净化消毒、储水再污染和终端水质分别验证

AGRICULTURE · SOIL · ECOLOGY · ENVIRONMENT · PLANTS · WATER

以长期监测和真实场景验证支撑农业生产、生态恢复与水安全

合作交流