生态与环境学院陈利顶课题组以“Optimal farm size reduces global poverty-induced soil antibiotic exposure risk”为题，于Nature Food（https://doi.org/10.1038/s43016-025-01131-0）在线发表文章，揭示适度的农田规模可以降低土壤抗生素暴露风险。赵方凯副教授为论文第一作者，陈利顶研究员和中国科学院生态环境研究中心杨磊研究员为共同通讯作者。

农业活动会通过多种途径，如有机肥施用、污水灌溉等带来土壤抗生素污染。贫困地区多以小规模农田为主，农民工作强度大，与污染土壤接触相对较多，更容易暴露于土壤抗生素污染，面临相对较高的健康风险。大规模农田机械化生产可以降低土壤抗生素暴露风险，但也会减少劳动力需求，造成健康保障与生计维持之间的权衡。由此带来两个科学问题：多大规模的农田景观能够降低二者之间的权衡关系？哪些地区需要开展农田景观规模化调整？

本研究通过构建人群暴露风险评估模型，定量揭示了全球范围内农民土壤抗生素暴露风险的空间格局，并分析了收入水平和农业规模化经营对土壤抗生素暴露风险的影响，发现小规模农田（<50公顷）将导致农民面临较高的暴露风险，尤其是在相对贫困地区。为有效平衡农民暴露风险、就业机会和劳动时间三者之间的关系，需要进行适度的农田规模化经营，研究发现其最适宜的规模约为1000公顷。研究进一步通过空间优化算法评估了地形和贫困约束下农田景观规模调整的空间适宜性，识别了全球优先区域，发现在前44%的优先区域（该区域暴露风险较高，以小规模农田为主，且低收入农民较少）进行农田景观规模优化可实现社会-生态效益最大化（图1）。研究结果凸显了农田景观规模调整在降低土壤污染暴露风险和推动可持续农业实践方面的重要性。尽管当今正朝着农业规模化经营模式发展，但本研究也同时强调通过规模化经营降低土壤抗生素暴露风险的同时，需权衡其带来的社会效益与风险，特别是在低收入地区，保持一定比例的小规模农田对确保农民生计至关重要。

图1.地形和贫困约束下通过农田景观规模调整降低土壤抗生素暴露风险的空间适宜性

该研究得到国家自然科学基金、云南省西南联合研究生院科技专项、中国科学院生态环境研究中心区域与城市生态安全全国重点实验室开放基金和开云网页版双一流建设项目的支持。

来源：生态与环境学院

编辑：张懿淼 责任编辑：李哲