负责人：刘焕军

　　起止时间：2021年12月-2026年11月

　　经费：4980万

　　参加单位：中国科学院东北地理与农业生态研究所、中国科学院南京土壤所、中国科学院空天信息创新研究院、中国科学院地理科学与资源研究所、北京市农林科学院信息技术研究中心、吉林大学、吉林省农业科学院、东北农业大学、中国科学院沈阳应用生态研究所、自然资源部国土卫星遥感应用中心

　　项目简介

　　项目背景：东北黑土区每年可调出商品粮食占全国的 1/3，被誉为国家粮食安全的“压舱石” ，保护好黑土地这一耕地中的“大熊猫”已成为国家战略。由于目前黑土地耕地质量监测和预警能力不足，导致黑土地耕地质量本底不清、变化不明，难以支撑黑土地耕地安全利用和保护国家战略的实施，亟需突破耕地质量监测与预警关键技术瓶颈，建立立体监测技术体系与预警系统，为黑土地耕地质量常态监测与预警提供技术支撑。

　　目标：围绕黑土地耕地质量监测和预警能力建设，创新黑土地耕地质量立体监测认知新体系，阐明黑土地耕地质量关键要素时空演化规律及其驱动机制，构建耕地质量立体监测指标体系；研发土壤、耕地产能与生态可持续利用等质量关键要素监测技术，形成黑土地耕地质量多维立体监测技术体系；构建面向黑土地耕地质量红线与社会发展需求的耕地质量安全预警系统，并开展应用示范。

　　主要内容：拟开展①明晰耕地质量多要素、多过程、多尺度、多层次和多功能特征，建立黑土地耕地质量立体监测多层次分区和指标体系；②综合天空地网监测技术、深度学习和大数据等手段，研发土壤、耕地产能与生态可持续利用等耕地质量关键要素立体监测技术；③建立耕地质量多过程协同模拟模型，阐明关键要素时空演化规律与驱动机制，提出安全阈值，研发耕地质量预警系统；④集成示范立体监测技术体系，重建示范区 1980s 以来高时空分辨率耕地质量关键要素变化进程，为黑土地耕地质量立体监测和预警服务四方面研究，为黑土地保护和永续利用提供科学准确的数据支撑。

技术路线图

　　成果和效益：突破黑土地耕地质量关键要素监测和预警技术，建立适合东北黑土耕地资源特点的多维立体监测技术体系与预警系统，形成专利技术、标准规范、数据库和软硬件系统，为国家部委、农业和自然资源等行业部门建立黑土地耕地质量常态监测与预警系统，实现黑土地耕地精准监测、安全利用和有效保护提供技术支撑。