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新时代中国土壤物理学主要领域进展与展望
作者(Author)：彭新华, 王云强, 贾小旭, 高伟达, 张中彬, 姚荣江, 赵英, 沈重阳, 陈丁江, 朱青, 高磊
关键词(KeyWords)：土壤物理质量,土壤水文过程,污染物迁移,土壤盐渍化,模型模拟
摘要(Abstract)：在近20年的发展中，我国土壤物理学得到迅速发展，在国际土壤物理学期刊发文量占比从5%上升到30%，主要研究聚焦在土壤水文过程与尺度转换、土壤物理质量与可持续农业、水热盐迁移与生态调控、以及污染物迁移与模型模拟等领域。本文综合分析这些领域的研究现状与进展，指出这些进展既有国家需求的驱动，也有新技术新方法的应用，以及与相邻学科交叉融合，最后展望了这些领域的研究重点。论文还指出我国土壤物理学面临科研原创性不足、仪器设备研制滞后等挑战，同时也面临粮食安全和生态环境安全等国家需求迫切解决的机遇。
新时代土壤化学前沿进展与展望
作者(Author)：李芳柏, 徐仁扣, 谭文峰, 周顺桂, 刘同旭, 石振清, 方利平, 刘承帅, 刘芳华, 李晓敏, 冯雄汉, 吴云当
关键词(KeyWords)：土壤化学,植物营养元素化学,生物电化学,反应动力学, 界面反应,土壤矿物
摘要(Abstract)：土壤化学是重要的土壤学基础分支学科。在回顾了土壤化学发展历程的基础上，梳理了土壤化学的四个前沿交叉方向，并展望了土壤化学与其他相关学科的交叉发展趋势，以期寻求新的学科增长点。土壤化学经历了从恒电荷到可变电荷土壤学说演变，我国在土壤电化学、根际土壤化学、土壤化学-物理-微生物界面反应等方向逐步领跑。新时代中国已经发展成为国际土壤化学的研究中心之一，尤其在土壤化学与微生物学、地球化学、矿物学、环境化学等交叉领域取得了突破性发展。同时，发展并运用同步辐射、微流控联用光谱能谱、高分辨显微镜、光谱电化学等实时、原位、高精度研究方法，推动土壤化学研究取得了长足的进步。新时代的土壤化学具有三个重要发展趋势，首先系统揭示地球表层系统中物质循环与能量交换的土壤化学机制，实现“0到1”的土壤化学原创性成果的突破；其次需要综合运用地球表层系统理论，从多界面、多要素、多过程的“三多”交互耦合；再次，需要加强与地球宜居性这一人类重大命题的交叉融合，为生态文明建设、土壤污染防治攻坚战、全球变化等国家重大需求提供理论支持。
“十四五”土壤生物学分支学科发展战略
作者(Author)：褚海燕, 马玉颖, 杨腾, 张考萍, 范坤坤, 李云涛, 时玉, 高贵锋
关键词(KeyWords)：土壤生物学,发展现状,发展趋势,学科展望,土壤健康
摘要(Abstract)：土壤生物是地球生物多样性的重要组成部分。土壤生物驱动着土壤中有机质降解、元素循环、污染物转化与降解以及温室气体的产生与消耗，在全球粮食安全、环境保护以及应对气候变化等方面发挥着重要作用。土壤生物学是研究土壤生物多样性与分布、土壤生物的过程与功能以及土壤生物的调控与应用的科学。21世纪以来，分子生物学技术的突破与生态学理论的广泛应用极大地推进了土壤生物学研究的发展。本文回顾了土壤生物学科的发展历程，详细介绍了土壤生物学科的发展现状，提出了土壤生物学科在理论与应用上的发展趋势，并对未来土壤生物学科的发展方向进行了展望。随着多学科交叉融合以及研究手段的进步，土壤生物学迎来了一个新的发展时期。土壤生物学研究在生物资源挖掘、时空分布格局、生态服务功能和生物调控等方面取得的重要成果，将更好地服务于土壤健康、植物健康、人类健康以及我们的星球健康。
新时期中国土壤科学发展现状与战略思考
作者(Author)：沈仁芳, 颜晓元, 张甘霖,滕应
关键词(KeyWords)：新时期,土壤科学,研究发展,战略思考
摘要(Abstract)：土壤科学在保障国家农业可持续发展和生态文明建设中具有重要的学科战略地位。本文全面扼要分析了国内外土壤科学研究现状和发展态势，结合未来土壤科学发展的国家战略需求与关键科学问题，梳理了未来5~10年我国土壤科学拟重点发展地球关键带过程与土壤功能演变、农田土壤健康与质量提升理论与技术、区域土壤复合污染过程与绿色修复、土壤生物过程与功能等优先领域和重要方向，以期进一步推动我国土壤科学跨越式发展。
土壤时空变化研究的进展与未来
作者(Author)：张甘霖, 史舟,朱阿兴,王秋兵,吴克宁,史志华,赵永存,赵玉国, 潘贤章, 刘峰,宋效东
关键词(KeyWords)：土壤地理学,土壤发生学,土壤形态学,土壤调查,土壤制图,土壤光谱
摘要(Abstract)：理解和表征土壤的时空变化是土壤学的基本任务，也是评估和合理发挥土壤功能的重要前提。土壤的时空变化与气候环境变迁、岩石圈风化、地表物质迁移、生物地球化学循环等圈层变化过程相耦合。围绕土壤时空变化研究的新近进展，本文综述并展望了土壤形成和演变过程、土壤形态学、土壤调查、土壤分类、数字土壤制图与土壤退化的发展态势。未来土壤时空变化研究的关键科学问题主要包括：地球表层系统中土壤与环境要素之间的多过程耦合机理与模拟、多尺度土壤-环境关系与模拟、多元土壤信息的融合机理与数据同化。未来重点研究领域将涉及到关键带科学引领的土壤形成和演变研究、多尺度数字土壤制图与时空变化预测、基于多传感器的土壤综合观测原理与技术、完整和详尽的国家和全球土壤资源清单及共享平台建设、区域土壤资源退化机理及其功能恢复。
“十四五”土壤质量与食物安全前沿趋势与发展战略
作者(Author)：徐建明,刘杏梅
关键词(KeyWords)：土壤质量,食物安全,土壤污染,计量分析,未来需求
摘要(Abstract)：土壤质量与食物安全和人体健康息息相关。土壤质量与食物安全这一分支学科作为“十四五”土壤科学发展战略重要的组成部分, 致力于治理与改善耕地土壤质量以应对粮食安全危机。文献计量结果表明, 与发达国家相比, 中国在该领域的研究起步较晚, 但近年呈现加速上升甚至有超越的趋势。随着气候及环境污染问题凸显, 国际上的相关研究热点集中于环境监测、土地利用、施肥管理、污染修复(重金属、抗生素、有机农药和病原微生物)及可持续发展等方面。本学科以土壤质量、土壤污染和粮食安全为重点研究方向, 通过与地理信息学、环境科学、应用数学、医学等学科的交叉融合, 借助同位素源解析、生物地球化学循环、分子生物学等前沿性理论与技术, 未来将解决区域土壤质量监测、养分质量管理、食物安全与人体健康风险、土壤-作物系统中污染物迁移转化及阻控修复等关键科学问题。
近十年土壤侵蚀与水土保持研究进展与展望
作者(Author)：史志华,刘前进,张含玉,王玲,黄萱,方怒放,岳紫健
关键词(KeyWords)：土壤侵蚀,水土保持,文献计量,重点研究领域
摘要(Abstract)：在当今生态文明背景下,土壤侵蚀与水土保持研究迎来了新的发展机遇和挑战。本文首先采用文献计量学方法,定量分析了近10年来国内外土壤侵蚀与水土保持学科发展现状。在此基础上,结合社会需求的变化,阐明了学科发展需求与存在问题。最后,提出了本学科研究的重点领域与方向:水文过程与侵蚀产沙机理,土壤侵蚀过程及其定量模拟,全球变化下土壤侵蚀演变及其灾变机理,社会经济系统—水土流失的互馈过程,以生态功能提升为主的土壤侵蚀防治,以及土壤侵蚀研究新技术与新方法等。
浅谈“十四五”土壤肥力与土壤养分循环分支学科发展战略
作者(Author)：蔡祖聪
关键词(KeyWords)：土壤肥力,土壤养分,学科发展,科学管理,高效利用
摘要(Abstract)：土壤肥力与土壤养分循环分支学科是土壤学科中应用性较强的学科,悠久的发展历史积累了极为丰富的文献资料,在评价和利用土壤资源,提高作物产量和养分利用率,减少环境污染中发挥着重要作用。"十四五"期间土壤肥力与土壤养分循环分支学科应加强土壤养分转化过程、速率、产物及其影响因素的基础性研究。鉴于我国大宗作物种植强度下降,集约化设施种植面积增加的两极化发展现状和减肥减药维持生态环境安全的国家需求,"十四五"期间,土壤肥力与土壤养分循环分支学科应加强以下针对性研究:1)休耕轮作对土壤肥力的影响及通过休耕轮作维持和提高土壤肥力的原理、途径和方法;2)高度集约化种植条件下快速恢复土壤肥力,保持土壤健康和有效利用土壤养分的科学管理原理、途径和方法;3)实现土壤-作物-环境相互契合,充分发挥土壤肥力,高效利用土壤养分的基础科学问题。
研究揭示制造企业数字孪生生态系统内涵与特征
作者(Author)：陆剑峰,夏路遥 ,张浩 ,徐萌颖
关键词(KeyWords)：数字孪生生态,种群演化,工厂数字孪生,产品数字孪生,供应链数字孪生
摘要(Abstract)：很多制造企业构建了数字孪生工厂用于工厂规划、仿真优化及实时监控，但是领域单一、周期短暂的数字孪生系统并不能完全体现制造企业实施智能制造所需的物理与信息世界交互共融理念。针对该问题，从制造企业数字孪生系统构建需求视角提出制造企业数字孪生生态系统的概念、种群构成及内涵与特征。进而结合数字孪生技术的特点，研究了制造企业内数字孪生系统三个种群的构建过程与方法和三个种群之间的交互配置与动态演化过程。最后，结合某液压缸工厂智能化升级案例对所提出的制造企业数字孪生生态系统构建和演化进行了验证，证明了其能有效地提高制造企业的制造柔性和智能化程度及缩短产品研发周期，满足用户对高品质产品的个性化需求。
碳达峰、碳中和政策框架与技术创新政策研究
关键词(KeyWords)：碳中和,技术创新,政策现状,政策设计,政策框架
摘要(Abstract)：构建有利于碳达峰、碳中和的政策体系对如期实现碳达峰、碳中和目标（以下简称“双碳”目标）至关重要。文章对“十一五”以来的168项低碳领域政策文本进行了梳理分析，摸清了我国低碳政策的总体情况，以及政策的数量、效力、手段等特征，明确了当前低碳政策的缺口所在。在此基础上，围绕“双碳”目标实现的阶段性特征，绘制了未来我国碳达峰、碳中和政策框架。最后，重点分析了碳达峰、碳中和背景下社会发展路径从资源依赖向技术驱动转变面临的挑战，提出“十四五”时期推动实施“双碳”目标的总体政策和技术创新政策。

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