地理所李志慧及其合作者发表论文揭示优化作物种植结构和空间布局以加强农业可持续性

本文探讨了在全球气候变化、人口增长和资源短缺等多重挑战下，如何通过优化作物种植结构和空间布局来加强农业可持续性。研究由中国科学院地理科学与资源研究所李志慧副研究员及其合作者提出，他们开发了一个考虑水-土地-能源-经济-环境-粮食耦合关系的分析框架。该框架通过多目标优化和空间布局分析，平衡了农业生产的经济效益、环境可持续性和粮食安全需求。研究以中国东北黑土区为案例，通过NSGA-II算法和MaxEnt模型优化了水稻、玉米和大豆的种植结构，并分析了不同情景下的作物调整路径及其对资源消耗、碳排放和经济收益的影响。研究发现，水稻种植虽经济收益高，但资源消耗和碳排放增加；大豆种植可显著降低环境成本，但经济收益下降；玉米在环境与经济目标间表现较均衡。研究建议通过补贴或技术手段弥补大豆种植的经济劣势，并引导水稻向高适宜区集中。该框架可推广至其他农业区，支持全球粮食安全与农业可持续发展目标的协同实现。