论文标题：Integrating Green Infrastructure into Sustainable Agriculture to Enhance Soil Health, Biodiversity, and Microclimate Resilience

论文链接：https://doi.org/10.3390/su17093838

期刊名：Sustainability

期刊主页：https://www.mdpi.com/journal/sustainability

美国阿巴拉契亚州立大学的Matthew Chidozie Ogwu博士及其研究团队在本文中着重指出，在可持续农业中整合绿色基础设施 (GI) 的重要性，以及GI在优化土壤微生物群落结构以及降低温室气体排放方面的有效性。GI通过多种技术手段，如农林业、保护缓冲带、精准农业、土壤健康监测系统等，增强土壤微生物群落，减少温室气体排放。此外，文章利用先进的土壤健康监测技术实时跟踪土壤湿度、养分和生物活性，为维持土壤肥力和碳封存提供信息。最后，文章提出应构建政策框架，以鼓励农民采用GI。

智能绿色基础设施和精准农业：整合物联网、无人机和传感器网络，实现可持续农场管理

研究过程与结果

本章通过文献综述的方式，分析了GI在农业中的多种应用形式。研究评估了GI技术在改善土壤微生物群落和减少温室气体排放方面的有效性，并探讨了它们在提高农业生产力、增强生物多样性和提升微气候韧性方面的潜力。

研究发现，GI在农业中的应用能够显著改善土壤健康、增强生物多样性和提升微气候韧性。具体结果如下：

• 改善土壤健康：GI通过促进恢复土壤结构、肥力和生物活性的自然过程来改善土壤健康。覆盖种植、农林复合、缓冲带和免耕耕作提高了土壤有机质含量，减少了侵蚀，增强了保水能力。这些自然解决方案促进了土壤微生物多样性和有益土壤生物的繁衍，从而增强了土壤肥力和养分循环。此外，GI技术还有助于土壤碳封存，为应对气候变化提供了支持。例如，研究表明，覆盖作物可以显著增加土壤有机碳储量，而农林业系统则通过增加树木生物量和土壤中的有机物质输入来提高碳封存能力。

• 增强生物多样性：GI策略通过创建栖息地网络、增强生态连通性和为本土物种提供庇护所，有效地保护了农业景观中的生物多样性。这些措施不仅支持了传粉者和有益昆虫的生存，还提高了农业生态系统的生态韧性和长期生产力。例如，种植本土植物和提供补充食物资源可以缓解栖息地退化，使野生传粉者如大黄蜂等能够茁壮成长。此外，通过建立生态走廊，可以促进传粉者和其他有益生物在破碎化景观中的移动和觅食行为，从而提高它们在农业授粉服务中的有效性。

• 提升微气候韧性：GI通过提供自然缓冲来增强农业系统对气候变化的适应能力，包括减少极端天气事件的影响和调节局部气候。例如，农林业和湿地可以调节微气候，减少温度波动和极端降水事件的影响。这些措施有助于农业系统在面对气候变化带来的不确定性时保持生产力和稳定性。

文章强调，尽管GI提供了诸多益处，但在资源有限的环境中，其实施受到政策支持不足和前期成本高的限制。因此，需要制定支持性政策框架，如为GI采用提供补贴、应用精准工具、激励改善土壤微气候、开发创新GI项目以及促进知识共享等，以鼓励农民广泛采用GI。这些政策框架和社会经济激励措施对于推动GI在农业中的广泛应用至关重要。

整合多维度智能干预措施，打造具有韧性和气候适应性的农业系统

研究总结

本文探讨了将绿色基础设施 (GI) 整合到可持续农业中以增强土壤健康、生物多样性和微气候韧性的价值和效果。研究指出，GI在改善土壤微生物群落和减少温室气体排放方面具有显著作用。通过农林业、保护缓冲带、精准农业和土壤健康监测系统等技术，GI能够提升土壤健康、增强生物多样性和缓解微气候影响。这些技术还能优化资源利用，减少环境影响，提高农业生产力。研究强调，需要支持性政策框架和经济激励措施来促进GI的广泛采用，以应对气候变化挑战，实现可持续发展目标。

Sustainability 期刊介绍

主编：Marc A. Rosen, University of Ontario Institute of Technology, Canada

期刊涉及人类的环境、文化、经济和社会可持续性，为有关可持续性和可持续发展的研究提供了一个高级论坛。目前期刊已被SCIE，SSCI (Web of Science) 和Scopus等数据库收录。