王永生 ，李玉恒 ，劉彥隨 ,

（1. 中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所，北京 100101；2. 中國科學(xué)院區(qū)域可持續(xù)發(fā)展分析與模擬重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100101；3. 中國科學(xué)院大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，北京 100049）

一、研究背景與進(jìn)展

我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)存在生產(chǎn)資源與需求、農(nóng)業(yè)人口與勞動力、基礎(chǔ)設(shè)施與自然災(zāi)害、產(chǎn)品總量與結(jié)構(gòu)、經(jīng)營成本與效益等突出矛盾和挑戰(zhàn)，需要加快構(gòu)建與資源環(huán)境承載力相匹配的新型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。土地是人類賴以生存與發(fā)展的重要資源和物質(zhì)基礎(chǔ)，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展依賴于健康、生態(tài)、高效的土地。然而，快速工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進(jìn)程使土地資源可持續(xù)利用面臨一系列問題，城市大幅擴(kuò)張?jiān)斐赊r(nóng)地非農(nóng)化、鄉(xiāng)村無序建設(shè)導(dǎo)致土地廢棄化、污染亂排引起土地污損化，優(yōu)質(zhì)耕地?cái)?shù)量不斷減少[1]。其次，土地沙化、鹽堿化及水土流失化趨勢尚未得到根本性扭轉(zhuǎn)，亟需推進(jìn)土地開發(fā)、利用和整治的集約化、工程化和技術(shù)化，為實(shí)現(xiàn)土地資源數(shù)量管理、質(zhì)量管控和生態(tài)管護(hù)提供科技支撐[2,3]。

“三深一土”科技創(chuàng)新戰(zhàn)略強(qiáng)調(diào)土地工程技術(shù)在耕地質(zhì)量提升、退化土地治理、荒廢土地利用與土地生態(tài)修復(fù)中的重要作用，提出要強(qiáng)化土地整治的工程化、生態(tài)化技術(shù)應(yīng)用。從區(qū)域?qū)用婵?，土地整治包括基本農(nóng)田建設(shè)整治區(qū)、農(nóng)用地綜合整治區(qū)、農(nóng)村居民點(diǎn)整治區(qū)、未利用及退化用地整治區(qū)[4]。近年來，土地整治的工程實(shí)踐不斷創(chuàng)新與發(fā)展，包括田塊整形、農(nóng)田水利和田間道路等高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)、農(nóng)村空廢識別拆除與農(nóng)田本底營造[5,6]、沙地與紅膠土（砒砂巖）復(fù)配成土[7]、黃土丘陵區(qū)治溝造地[8]、喀斯特區(qū)域石漠化綜合治理[9]、鹽堿地“改排為蓄”模式利用[10]。土地整治工程也從增加耕地面積轉(zhuǎn)變?yōu)樘嵘刭|(zhì)量，從優(yōu)化土地功能轉(zhuǎn)變?yōu)楦纳仆恋亟Y(jié)構(gòu)。但消除土地利用的結(jié)構(gòu)性障礙，改良作物生長的“水土氣生”環(huán)境，為不同作物生長需求提供最適宜的“土地配方”，實(shí)現(xiàn)問題土地的“訂單式整治”仍是當(dāng)前面臨的主要問題。

當(dāng)前，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展趨勢包括依托海洋資源開發(fā)的藍(lán)色農(nóng)業(yè)、依托工廠微生物資源的白色農(nóng)業(yè)、依托動植物遺傳和轉(zhuǎn)基因技術(shù)的分子農(nóng)業(yè)、依托航天技術(shù)改變動植物遺傳技術(shù)的太空農(nóng)業(yè)。作物品種的改良是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵，也是滿足人類糧食需求的重要手段[11]。破解水土資源約束和退化，優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的根本。超級稻在安徽省大面積減產(chǎn)甚至絕產(chǎn)的根本原因在于作物適應(yīng)性問題，缺少良種良田和農(nóng)藝農(nóng)技等相關(guān)研究。因此，將作物的生理適應(yīng)性與土壤的生態(tài)適宜性相結(jié)合，提升良種與良田的耦合度，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。

干旱及半干旱區(qū)域擁有全球41%的陸地面積和38%的人口，受到氣候變化和土地退化的雙重威脅[12]。中國是土地退化和沙化最嚴(yán)重的國家之一，截至2104年，我國沙化土地面積為1.721×106km2，主要分布在北方的農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)和西北干旱區(qū)[13]，嚴(yán)重?fù)p害生態(tài)環(huán)境、自然資源、社會經(jīng)濟(jì)及人類生活。我國農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)主要為風(fēng)沙土覆蓋區(qū)和黃土覆蓋區(qū)，風(fēng)沙區(qū)土壤貧瘠，松散易流動，黃土區(qū)結(jié)構(gòu)疏松，溝壑縱橫。水土資源供需矛盾的不斷加劇，成為限制農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要障礙[14]。受自然環(huán)境和人為因素影響，土地沙化嚴(yán)重、耕地面積減少、生產(chǎn)力下降、農(nóng)村貧困化加劇[15]。農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)退化土地整治，對于補(bǔ)充耕地資源、緩解人地關(guān)系、農(nóng)業(yè)提質(zhì)增效和農(nóng)民增收具有重要意義。因此，本研究通過對農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)沙化土地整治工程的綜述，提出土體優(yōu)配和作物優(yōu)選的沙化土地訂單整治思路，基于“中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所現(xiàn)代農(nóng)業(yè)雙優(yōu)工程試驗(yàn)站”的研究內(nèi)容及初步結(jié)果，從宏觀的人地關(guān)系到微觀的作土關(guān)系，探討農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)沙化土地整治與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的耦合發(fā)展模式。

土壤顆粒組成是土壤質(zhì)地和結(jié)構(gòu)的重要表征，土地沙化的核心問題是砂粒含量過高，缺少粉粒和黏粒。沙化土地質(zhì)地松散，土粒間隙大，保水保肥能力差，最有效的整治策略是進(jìn)行質(zhì)地改良，改善沙化土地的土粒結(jié)構(gòu)和土層結(jié)構(gòu)[16]。增加沙化土地的保水性，是沙化土地持續(xù)利用的關(guān)鍵，但大多數(shù)措施均未從沙化土地的結(jié)構(gòu)性問題入手，應(yīng)用推廣難度大。秸稈、碎石和塑料薄膜等覆蓋措施費(fèi)時(shí)費(fèi)力；化學(xué)保水劑成本高，而且其中的高分子聚合材料存在環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)；城市污泥、湖泊底泥等物質(zhì)養(yǎng)分含量較高，但來源有限、重金屬含量超標(biāo)；木屑、秸稈、火山灰等物質(zhì)不存在環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)，但持續(xù)保水能力有限，無法大面積推廣[17]?？屯练ㄊ禽^為常見的沙化土地整治措施之一，利用黃土改良沙地，能顯著增加土壤持水性、有機(jī)質(zhì)和有效氮含量[18,19]。Han等[20]提出將毛烏素沙地境內(nèi)豐富的砒砂巖和沙混合，利用其物理互補(bǔ)性，復(fù)配成為新型“土壤”，砒砂巖與風(fēng)成沙的復(fù)配比例在1∶2～1∶5范圍內(nèi)，復(fù)配土壤的結(jié)構(gòu)和質(zhì)地顯著改善，生產(chǎn)力得到顯著提升。易志堅(jiān)團(tuán)隊(duì)[21]研究發(fā)現(xiàn)，向沙中添加植物性纖維黏合劑，使沙粒之間重新獲得萬向結(jié)合約束力，使“沙漠土壤化”，成為植物生長的理想載體，但因缺少觀測數(shù)據(jù)支撐、成本高、環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)等問題，爭議不斷。土壤剖面中砂土層、壤土層或黏土層的厚度及其在剖面中所處的部位對水分運(yùn)動和肥力發(fā)揮具有重要的作用[16]，對于農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)沙化土地土層結(jié)構(gòu)的改良研究亟待開展。

沙化土地整治利用是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，土粒及土體結(jié)構(gòu)的改善與農(nóng)藝措施的結(jié)合，土壤性質(zhì)與種植結(jié)構(gòu)的合理匹配是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和水土資源保護(hù)的關(guān)鍵[9,22]。目前，大多數(shù)研究還局限于理論構(gòu)思和試驗(yàn)?zāi)M，缺少田間試驗(yàn)數(shù)據(jù)的支撐和內(nèi)在機(jī)制的探討。毛烏素沙地區(qū)域的研究表明，砒砂巖與沙復(fù)配成土后，通過耕作、增施有機(jī)肥、種植綠肥、添加營養(yǎng)物質(zhì)、生物肥料等物理、化學(xué)和生物途徑，加速新造土壤熟化和培肥過程[7]。不同作物在復(fù)配土壤中的種植適宜性結(jié)果表明，小麥、玉米和大豆在砒砂巖與沙混合比例為1∶2時(shí)產(chǎn)量最高，馬鈴薯在砒砂巖和沙混合比例為1∶5時(shí)產(chǎn)量最高[20]。通過砒砂巖與沙復(fù)配土壤的水肥利用效率評價(jià)，Wang等[23]分別提出了干旱年份、中水年份和濕潤年份的灌溉和施肥策略，在復(fù)配土壤上種植馬鈴薯，并進(jìn)行節(jié)水灌溉，可節(jié)約用水61%[7]。2016年，在陜西榆林召開的首屆現(xiàn)代農(nóng)業(yè)土地工程技術(shù)專家研討會上，提出了土地整治良田優(yōu)配與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)良種優(yōu)選的耦合關(guān)系，提出了推進(jìn)創(chuàng)新符合我國國情特點(diǎn)、農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)地域特色的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)雙優(yōu)工程技術(shù)體系的思考和對策。

二、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)雙優(yōu)工程試驗(yàn)

（一）工程試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)站位于陜西省榆林市榆陽區(qū)牛家梁鎮(zhèn)榆卜界村（38°22′43″ N，109°26′05″ E），坐落在榆林現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技示范區(qū)（國家農(nóng)業(yè)科技園區(qū)）。試驗(yàn)區(qū)東西長125 m，南北寬65 m，總面積約為0.8 hm2。榆林市北部為風(fēng)沙草灘區(qū)，南部為黃土丘陵溝壑區(qū)，分別占榆林市總面積的42%和58%。其中，沙地面積為5.3×106hm2，約占榆林市未利用土地面積的91.65%。研究區(qū)為溫帶大陸性季風(fēng)氣候，年平均氣溫和降水分別為8.1 ℃和413.9 mm。研究區(qū)有豐富的地下水資源，河床底下20 m左右擁有豐富的地下水流，光照資源豐富、熱量充足，因此，2103年，榆林被認(rèn)定為陜西省第二糧倉的重要建設(shè)基地。

圖1 毛烏素沙地周邊紅黏土資源分布

試驗(yàn)區(qū)原始土質(zhì)為天然沙地，風(fēng)蝕嚴(yán)重，主要由石英等礦物組成，土壤粒徑組成以砂粒為主。在我國北方第四季黃土-古土壤序列下，普遍發(fā)育了一套晚第三紀(jì)的北方紅黏土，分布范圍遍及整個(gè)黃土高原（見圖1），厚度穩(wěn)定在50～70 m之間，榆林佳縣的紅黏土厚度為65 m[24]。紅黏土的成土母質(zhì)是第三紀(jì)紅色黏土，覆蓋于黏土上的黃土層因水土流失侵蝕殆盡后，黏土層露出地表。紅黏土質(zhì)地黏重、通氣性差，暴露在地面時(shí)表面容易龜裂，紅黏土粒徑與黃土相當(dāng)，與黃土相比沒有濕陷性，主要用于磚瓦燒制。黃土是在干燥氣候條件下形成的多孔性具有柱狀節(jié)理的黃色粉性土，在遇水1～2 min內(nèi)發(fā)生塌陷[25]。在榆林市長城沿線附近，紅黏土、黃土和砂土呈不連續(xù)分布狀，紅黏土在毛烏素沙地邊緣及內(nèi)部廣泛分布（見圖1），為沙地結(jié)構(gòu)改良提供了材料，而且運(yùn)輸距離短、成本低。

（二）土體優(yōu)配原理

土壤顆粒是構(gòu)成土壤固相骨架的基本顆粒，土粒的大小和排列方式對土壤水、肥、氣、熱狀況及土壤微生物有著重要影響和制約，土壤顆粒分級標(biāo)準(zhǔn)主要包括石礫、砂粒、粉粒和黏粒[16]。沙化土地因缺少黏粒和有機(jī)質(zhì)，不能黏結(jié)為微團(tuán)聚體和大團(tuán)聚體，保水保肥性弱，不利于作物生長。沙化土地結(jié)構(gòu)的改良主要包括土壤顆粒重組、土體結(jié)構(gòu)改良和土壤肥力提升?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)雙優(yōu)工程試驗(yàn)利用砂粒與粉粒、砂粒與黏粒的物理互補(bǔ)性，在毛烏素沙地周圍選取粉粒和黏粒作為沙地顆粒重組的原材料。將大小適當(dāng)?shù)姆哿；蝠ち８采w在平整的沙地上，并在粉?；蝠ちＩ细采w砂粒，通過翻耕，使砂粒和粉?；蝠ち３浞只旌?，使表層土壤質(zhì)地由砂土轉(zhuǎn)變?yōu)樯胺弁粱蛑猩巴?，土壤顆粒大小適宜（見圖2）。本研究選取毛烏素沙地周圍30 km范圍內(nèi)廣泛存在的紅黏土和黃土作為黏粒和粉粒，按照體積比為 1∶1、1∶2、1∶3和 1∶5，將沙地與紅黏土、沙地與黃土分別混合，同時(shí)設(shè)置純沙地、純紅黏土和純黃土處理，作為對照（見圖3）。

以1∶1砂土和紅黏土復(fù)配為例，為確保復(fù)配后的新造土體結(jié)構(gòu)合理，應(yīng)將大塊的紅黏土拍壓粉碎為0～5 cm的塊狀，使微小的顆粒填充砂粒之間的空隙，較大的土塊可與砂粒結(jié)合成為團(tuán)聚體。為確?；旌虾蟮耐寥缹哟魏侠?，在平整后的沙地上部覆蓋30 cm的紅黏土，然后在紅黏土上方繼續(xù)覆蓋15 cm的原始沙土，利用深耕機(jī)械（翻耕深度約為30 cm）多次翻耕，使沙土與底部15 cm的紅黏土充分混合，形成耕作層土壤，土體中部剩余的15 cm的紅黏土作為保水保肥層（見圖2）。新復(fù)配的耕作層土壤養(yǎng)分含量較低，應(yīng)通過施用有機(jī)肥和化肥提升土壤養(yǎng)分的庫容，使貧瘠的復(fù)配土壤變?yōu)轲B(yǎng)分庫容適當(dāng)、結(jié)構(gòu)合理的土壤。在種植作物前增施腐熟的雞糞15～20 m3/hm2，并及時(shí)翻耕，促進(jìn)土壤快速熟化。根據(jù)作物種植種類，按照當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥量的1.5倍施用氮、磷、鉀肥料，提高土壤養(yǎng)分。按照該施肥量種植2～3年后，可遵照當(dāng)?shù)氐氖┓柿颗c施肥方法進(jìn)行作物種植。

沙化土地整治的投入主要來源于復(fù)配材料，沙地平整、覆蓋，有機(jī)肥，深耕等環(huán)節(jié)。從沙化土地整治投入的結(jié)構(gòu)來看，復(fù)配材料方面的投入最高。其中，紅黏土和黃土的價(jià)格分別為30元/m3和20元/m3，紅黏土對沙化土地進(jìn)行改良整治的總投入高于黃土。在不同復(fù)配比例下，利用紅黏土和黃土分別與沙復(fù)配成土的費(fèi)用為67 200～97 200元/ hm2和 47 200～67 200 元 / hm2（見表 1）。

圖2 毛烏素沙地土體優(yōu)配結(jié)構(gòu)

（三）作物優(yōu)選方法

各種作物的生物學(xué)特性和耕作栽培要求不同，所需的土壤條件也不同。因此，匹配作物的生理適應(yīng)性與土壤的生態(tài)適宜性，充分發(fā)揮良種的優(yōu)越性，是實(shí)現(xiàn)問題土地整治利用的關(guān)鍵。本研究選取當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)作物玉米、馬鈴薯和大豆作為研究對象，試驗(yàn)小區(qū)分布圖，如圖3所示。通過試驗(yàn)觀測、監(jiān)測和對比不同復(fù)配方案中玉米、馬鈴薯和大豆的長勢及產(chǎn)量情況，優(yōu)選適宜不同作物生長的最佳復(fù)配比例。

（四）精準(zhǔn)管理試驗(yàn)

通過現(xiàn)代農(nóng)業(yè)雙優(yōu)工程實(shí)踐，在毛烏素沙地區(qū)域建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田，發(fā)展現(xiàn)代特色高效農(nóng)業(yè)，需要研究土地工程后規(guī)?；N植的灌溉和施肥方法、灌水量和施肥量。水資源是毛烏素沙地土地整治工程的關(guān)鍵因素，復(fù)配成土工程后，根據(jù)不同作物的用水需求，進(jìn)行精準(zhǔn)灌溉，避免大水漫灌，造成水資源過度開采利用。其次，隨著灌溉方式的改變，傳統(tǒng)的撒施、穴施追肥等施肥方式不再適用?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)雙優(yōu)工程試驗(yàn)根據(jù)田間作物的種植，利用自主設(shè)計(jì)的水肥一體化設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了多作物水肥同步定量管理（見圖4）。利用混肥水泵將肥料罐中的不同肥料泵入文丘里混合器，實(shí)現(xiàn)水肥混合；通過智能控制箱，啟動電動球閥和水流傳感器，實(shí)現(xiàn)水肥定量；根據(jù)田間作物種植種類，利用滴灌帶實(shí)現(xiàn)水肥管理。

圖3 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)雙優(yōu)工程試驗(yàn)區(qū)設(shè)置

表1 沙化土地整治投入分析 元/hm2

圖4 水肥一體化設(shè)備示意圖

通過土體優(yōu)配和作物優(yōu)選，本研究的主要內(nèi)容包括：① 物質(zhì)差異：紅黏土和黃土對毛烏素沙地顆粒重組和土體結(jié)構(gòu)改良的差異；② 配比差異：不同復(fù)配比例對土壤養(yǎng)分庫和釋放速率的影響差異；③ 作物差異：玉米、大豆和土豆在復(fù)配土體中的生長差異；④ 效益差異：復(fù)配成土的投入與作物產(chǎn)量等經(jīng)濟(jì)效益的差異。因此，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)雙優(yōu)工程試驗(yàn)站的主要監(jiān)測內(nèi)容包括：土壤顆粒組成、團(tuán)聚體、容重、有機(jī)質(zhì)等物理性狀，土壤全氮、全磷、全鉀、速效氮、有效磷和速效鉀等土壤化學(xué)性狀，土壤微生物群落結(jié)構(gòu)、氮循環(huán)微生物功能基因豐度及多樣性等生物性狀；不同土層中根系生物量、形態(tài)、產(chǎn)量及品質(zhì)等作物性狀。

三、成果應(yīng)用展望

針對毛烏素沙漠地區(qū)（榆林）退化土地的生產(chǎn)性、農(nóng)業(yè)經(jīng)營的高效性、生產(chǎn)方式的生態(tài)型與科學(xué)性問題，通過紅黏土與沙、黃土與沙復(fù)配成土，構(gòu)建沙化土地整治土體優(yōu)配和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)良種優(yōu)選的復(fù)合技術(shù)體系，促進(jìn)沙化土地整治精細(xì)化、良種推廣精準(zhǔn)化，實(shí)現(xiàn)“沙化土地的訂單式整治”和“把良種播在沃土上”，為毛烏素沙漠地區(qū)（榆林）退化土地整治與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的耦合發(fā)展提供科技支撐。

紅黏土與沙、黃土與沙復(fù)配成土后，為加快新造土地的熟化，應(yīng)充分利用農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)畜牧業(yè)發(fā)達(dá)的優(yōu)勢，依托當(dāng)?shù)氐碾u糞、羊糞、牛糞等農(nóng)家肥，結(jié)合部分商品有機(jī)肥及微生物肥料，改善土體營養(yǎng)結(jié)構(gòu)。從水資源利用效率來看，復(fù)配成土過程顯著增加了土壤的持水和保水能力[7]，與當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)的沙地耕種過程相比，是一種節(jié)水措施。毛烏素沙地區(qū)域降雨存在增加趨勢[14]，地下水資源豐富，埋深較淺，河床底部20 m內(nèi)具有豐富的地下水，為沙化土地整治利用提供了水資源保障。其次，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)雙優(yōu)工程中利用水肥一體化設(shè)備，利用滴灌的方式對水肥進(jìn)行了精準(zhǔn)管理，規(guī)避了該區(qū)域水土資源開發(fā)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。從模式推廣及應(yīng)用上來看，可在當(dāng)?shù)亻_展小規(guī)模生產(chǎn)型農(nóng)戶和規(guī)?；N植企業(yè)的行動研究，探索適合農(nóng)戶家庭化種植和企業(yè)規(guī)?；N植的沙化土地整治與利用模式。通過田間工程試驗(yàn)，模式篩選、應(yīng)用及優(yōu)化，為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展提供專業(yè)化技術(shù)、全鏈?zhǔn)缴a(chǎn)體系，可有效提高模式應(yīng)用的匹配性，在一定程度上降低了生產(chǎn)成本。

圖5 問題土地整治與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展框架圖

當(dāng)前，全球變化、快速城鎮(zhèn)化和不合理的土地利用，導(dǎo)致沙漠化、鹽堿化、水土流失等退化型的問題土地，通過理化試驗(yàn)、小區(qū)試驗(yàn)和田間觀測，遵照土地利用適宜性與作物生理適應(yīng)性相匹配的原理，實(shí)行測地配方施土，探究結(jié)構(gòu)化土地整治技術(shù)，科學(xué)營造健康土體和生態(tài)農(nóng)田系統(tǒng)。通過土地綜合整治，建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田，創(chuàng)新土地經(jīng)營機(jī)制，營造田園綜合體，發(fā)展以多功能現(xiàn)代農(nóng)業(yè)為支撐，以人-地-業(yè)融合為特色的鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略（見圖5）。未來應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)土地工程鏈研究，應(yīng)用系統(tǒng)論原理和理學(xué)、工學(xué)、農(nóng)學(xué)、管理學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)等多學(xué)科理論，以破解土地利用問題為目標(biāo)，將定位觀測和工程示范相結(jié)合，推進(jìn)土地工程化、工程問題技術(shù)化、技術(shù)問題精準(zhǔn)化；利用工程管理、資源管理和信息管理等相關(guān)理論，創(chuàng)建全鏈?zhǔn)酵恋毓こ坦芾頇C(jī)制，實(shí)現(xiàn)微觀土地復(fù)配、中觀土體營造、宏觀土質(zhì)改良工程的系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化，將宏觀的人地關(guān)系問題，通過微觀的水土關(guān)系和作土關(guān)系加以解決。