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粉葛对镉、砷和铅复合污染农田土壤的修复潜力

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环境科学 2024年

作者：林小兵何检荣吴多基尧娟周利军彭君王斌强何绍浪黄尚书武琳吴建富江西农业大学国土资源与环境学院江西省红壤及种质资源研究所国家红壤改良工程技术研究中心/江西省受污染耕地安全利用工程研究中心铅山县农业农村局黎川县农业农村局萍乡市农业科学研究中心

为探究粉葛对镉（Cd）、砷（As）和铅（Pb）复合污染土壤的修复潜力，通过大田试验研究了不同区域农田土壤Cd、As和Pb复合污染下粉葛（花叶葛和赣葛2号）的生长特性、富集特征及修复潜力。结果表明，粉葛整株生物量（干重）为4.58～12.4... 详细信息

为探究粉葛对镉（Cd）、砷（As）和铅（Pb）复合污染土壤的修复潜力，通过大田试验研究了不同区域农田土壤Cd、As和Pb复合污染下粉葛（花叶葛和赣葛2号）的生长特性、富集特征及修复潜力。结果表明，粉葛整株生物量（干重）为4.58～12.45 t·hm-2，其中花叶葛整株生物量高于赣葛2号。粉葛各部位中ω（Cd）、ω（AS）和ω（Pb）范围分别为1.63～17.04、0.15～20.97和0.40～231.12 mg·kg-1；对Cd、As和Pb的积累量分别为14.01～109.06、4.10～27.59和49.97～305.69 g·hm-2；移除率分别为0.40%～2.57%、0.02%～0.08%和0.06%～0.09%；富集系数分别为0.09～13.12、0.01～0.38和0.01～0.76；转运系数分别为0.50～4.72、1.27～15.89和1.19～35.68。其中，花叶葛主藤中Cd、As和Pb含量及As积累量和移除率均显著高于赣葛2号（P<0.05）。生物量主要集中在块根，而重金属含量和积累量主要集中在茎秆和叶片。相关分析表明，土壤Cd含量与粉葛主藤和叶片中Cd含量均呈显著正相关（P<0.05）；土壤Pb含量与粉葛各部位Pb含量呈显著正相关（P<0.05）。除湘东试验区花叶葛外，粉葛经济部分-葛粉中重金属含量均低于药用植物的标准限值。综上，粉葛对Cd、As和Pb具有较强的吸收和转运能力，花叶葛可作为重度Cd为主的复合污染土壤修复的潜力富集植物，赣葛2号（用作葛粉）为作为轻中度Cd为主的复合污染土壤修复的潜力富集植物。

关键词：重金属复合污染土壤粉葛土壤重金属移除率富集特征修复潜力

石灰与谷壳炭配施对酸性红壤肥力特征和花生产量的影响

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土壤通报 2024年第4期55卷 1007-1013页

作者：樊剑波艾栋柳开楼何小林梁丰吴艳黄晶黄尚书韩天富中国科学院红壤生态实验站江西鹰潭335200 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所北京100081 江西省红壤及种质资源研究所江西南昌331717 江西省农业技术推广中心南昌330046 江西农业大学国土资源与环境学院/江西省鄱阳湖流域农业资源与生态重点实验室南昌330045

【目的】探明石灰与谷壳炭配施对红壤酸化特性和花生产量的影响,为实现红壤pH和花生产量同步提升提供理论依据。【方法】通过大田花生试验,以常规化肥处理为对照(CK),再设置4个处理:L1C1(石灰,750 kg hm^(-2);谷壳炭,2250 kg hm^(-2))、... 详细信息

【目的】探明石灰与谷壳炭配施对红壤酸化特性和花生产量的影响,为实现红壤pH和花生产量同步提升提供理论依据。【方法】通过大田花生试验,以常规化肥处理为对照(CK),再设置4个处理:L1C1(石灰,750 kg hm^(-2);谷壳炭,2250 kg hm^(-2))、L1C2(石灰,750 kg hm^(-2);谷壳炭,4500 kg hm^(-2))、L2C1(石灰,1500 kg hm^(-2);谷壳炭,2250 kg hm^(-2))、L2C2(石灰,1500 kg hm^(-2);谷壳炭,4500 kg hm^(-2))。测定播种后15 d和花生收获后的土壤pH、有机质和速效氮磷钾养分含量,比较分析不同处理的产量特征,并探讨石灰与谷壳炭配施下酸性红壤肥力和花生产量的相关关系。【结果】播种后15 d,与CK相比,L1C1、L1C2、L2C1和L2C2处理土壤pH、有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量分别提高了0.15~0.32个单位、11.92%~22.95%、42.07%~61.74%、17.05%~43.99%和13.72%~31.68%。花生收获后,L1C1、L1C2、L2C1和L2C2处理的土壤pH、有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量也大体呈现出显著高于CK的趋势。同时,等量谷壳炭条件下,L2C1、L2C2处理较L1C1和L1C2处理显著提高了播种后15 d土壤pH和花生收获后的土壤碱解氮含量。与CK相比,L1C1、L1C2、L2C1和L2C2处理花生产量分别提高了8.30%、9.76%、11.12%和13.31%。播种后15 d和花生收获后土壤pH、碱解氮与花生产量均呈显著正相关关系。线性回归分析结果表明,当播种后15天土壤pH提升0.1个单位,花生产量可增加80.25 kg hm^(-2),明显高于花生收获的增量(64.12 kg hm^(-2))。而当播种后15天和花生收获后的土壤碱解氮提升1.00 mg kg^(-1),花生产量可达到的增量差异较小(分别为11.07和9.72 kg hm^(-2))。【结论】与常规化肥处理相比,常规施用化肥配施石灰、谷壳炭可以显著提升酸化红壤pH,增加土壤有效态氮磷钾养分含量和提升花生产量。为此,建议在红壤旱地上重点调控土壤pH和碱解氮含量,以期实现花生高产。

关键词：红壤酸化花生石灰谷壳炭相关关系

境外投资者投资我国境内金融市场有关税收问题研究

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国际税收 2024年第8期 3-8页

作者：中国国际税收研究会课题组付树林黄尚书马龙张燕平不详中国国际税收研究会国家税务总局广西壮族自治区税务局普华永道税务研究院

加入世界贸易组织(WTO)以来,我国根据市场规律和国际规则的要求稳步开放金融市场,完善包括税收在内的相关制度安排,在引入投资者和资金方面取得突破性进展。本文通过梳理分析境外投资者投资我国境内金融市场及其涉税政策的发展历程、存... 详细信息

加入世界贸易组织(WTO)以来,我国根据市场规律和国际规则的要求稳步开放金融市场,完善包括税收在内的相关制度安排,在引入投资者和资金方面取得突破性进展。本文通过梳理分析境外投资者投资我国境内金融市场及其涉税政策的发展历程、存在的主要问题及成因,对完善相关税收政策提出意见建议,特别是应尽快明确相关所得来源地认定规则、纳税义务和税收优惠等,以更好促进金融市场高质量发展、助推高水平对外开放。

关键词：境外投资者金融市场税收政策税收征管高水平对外开放

井冈蜜柚主产区土壤重金属污染特征及风险评价

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中国农业科技导报 2024年第3期26卷 188-200页

作者：林小兵王斌强成艳红周利军黄尚书武琳黄欠如何绍浪江西农业大学国土资源与环境学院南昌330045 江西省红壤研究所国家红壤改良工程技术研究中心南昌331717

为探明井冈蜜柚园土壤重金属污染特征及风险状况,采集江西省吉安市4个主产区18个具有代表性的井冈蜜柚园土壤样品,测定其土壤理化性质和重金属(Cd、Pb、As、Hg和Cr)含量,采用单因子、地累积和内梅罗综合污染指数(PN)评价其污染程度,并... 详细信息

为探明井冈蜜柚园土壤重金属污染特征及风险状况,采集江西省吉安市4个主产区18个具有代表性的井冈蜜柚园土壤样品,测定其土壤理化性质和重金属(Cd、Pb、As、Hg和Cr)含量,采用单因子、地累积和内梅罗综合污染指数(PN)评价其污染程度,并采用潜在生态风险指数(RI)评价其生态风险。结果表明,研究区土壤肥力呈中下水平,酸化严重,碱解氮较缺乏。0—20 cm土壤Cd、Pb、As、Hg和Cr平均含量为0.23、63.81、13.95、0.10和167.28 mg·kg^(-1),为背景值的2.30、1.99、1.35、1.25和3.49倍;20—40 cm平均含量为0.26、62.40、13.51、0.10和167.87 mg·kg^(-1),为背景值的2.60、1.94、1.31、1.25和3.50倍;不同深度重金属含量差异较小。单因子污染指数和地累积指数均表明研究区土壤Cr、Pb和Cd累积程度较为严重,其中Cd有11.11%的属于重度污染。以标准值为参比,研究区土壤重金属污染程度主要呈轻度污染,属低生态危害程度;以背景值为参比,研究区土壤主要为中、重度污染,属中等、强危害程度。相关性分析表明,土壤重金属Cr与Pb、As具有较好的同源性。冗余分析表明,土壤pH和有机质含量是影响井冈蜜柚土壤重金属变化的主要环境因子。总体上,研究区土壤重金属污染较轻,但部分果园存在土壤重金属超标和Cd、Cr和Pb的累积程度较严重的问题,果农和有关部门需引起重视,采取有效措施防范其生态风险。

关键词：井冈蜜柚园重金属污染特征环境因子潜在生态风险

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等碳量不同有机物料添加对红壤团聚体组分分布及有机碳、氮含量的影响

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生态与农村环境学报 2024年第4期40卷 556-564页

作者：吴艳宋惠洁胡丹丹徐小林胡志华冀建华黄尚书黄建清柳开楼江西省红壤及种质资源研究所江西南昌331717 江西省农业科学院土壤肥料与资源环境研究所江西南昌330200

由于土壤理化性质不同,不同肥力的红壤上适宜的有机物料种类可能存在差异。为精准分类指导不同肥力红壤选择适宜的有机物料种类,选择长期进行花生、油菜轮作的红壤旱地,采集0~20和>20~40 cm深度土壤样品,分别代表高肥力和低肥力土壤,设... 详细信息

由于土壤理化性质不同,不同肥力的红壤上适宜的有机物料种类可能存在差异。为精准分类指导不同肥力红壤选择适宜的有机物料种类,选择长期进行花生、油菜轮作的红壤旱地,采集0~20和>20~40 cm深度土壤样品,分别代表高肥力和低肥力土壤,设置不施有机碳(C0)以及施用油菜秸秆碳(OSC)、水稻秸秆碳(RSC)、玉米秸秆碳(MSC)、猪粪碳(PMC)处理,其中各有机物料处理的碳投入量相同,进行连续90 d的避光培养,测定不同处理团聚体组分及有机碳、氮含量,分析有机物料投入C/N比与团聚体组分C/N比的相关关系。结果表明:(1)与C0对照相比,各有机物料处理均显著提高了>2 mm团聚体比例。在高肥力土壤中,OSC、RSC、MSC和PMC处理>2 mm团聚体组分比例分别增加217.89%、283.97%、286.63%和210.63%,低肥力土壤中上述处理的增幅分别为72.25%、84.45%、72.11%和46.47%。(2)有机物料投入后,>2、>0.25~2、≥0.053~0.25和2 mm团聚体组分有机碳为例,高肥力土壤表现为RSC和MSC处理较高,而低肥力土壤则表现为OSC处理较高。(3)高肥力和低肥力土壤中添加不同有机物料均显著增加了>0.25~2和0.25~2 mm团聚体组分C/N比为例,高肥力土壤表现为OSC、RSC和MSC处理较高;而低肥力土壤则表现为RSC和MSC处理较高,且大体呈现出PMC处理下土壤团聚体组分C/N比显著低于其他有机物料处理的趋势。(5)高肥力土壤中,提高有机物料C/N比可显著增加土壤>2和>0.25~2 mm团聚体组分C/N比;而低肥力土壤中,仅>0.25~2 mm团聚体组分C/N比与有机物料投入C/N比呈显著正相关。结合拟合方程的斜率分析发现,当投入有机物料的C/N比增加时,高肥力土壤中>0.25~2 mm团聚体组分C/N比的增幅明显小于低肥力土壤。与猪粪相比,秸秆类有机物料对团聚体碳、氮积累的促进效果较好。建议参考土壤肥力水平精准调控投入有机物料的C/N比,以期合理提升土壤团聚体组分的C/N比。

关键词：有机物料种类土壤肥力水平团聚体组分 C/N比

镉胁迫对粉葛幼苗生长、生理特性及镉富集的影响

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江西农业大学学报 2024年第4期46卷 884-893页

作者：林小兵周利军吴多基尧娟王斌强何绍浪黄尚书武琳黄欠如吴建富江西农业大学国土资源与环境学院江西南昌330045 江西省红壤及种质资源研究所国家红壤改良工程技术研究中心/江西省受污染耕地安全利用工程研究中心江西南昌331717 江西省抚州市黎川县农业农村局江西抚州344600

【目的】镉污染严重威胁农业生态与人类健康,探究作物对镉的累积效应及生理机制对重金属污染的治理意义重大。以赣葛1号为材料,探讨镉胁迫下粉葛幼苗的生长、镉富集特性、耐受性及生理响应。【方法】本研究采用水培试验,检测分析了不同... 详细信息

【目的】镉污染严重威胁农业生态与人类健康,探究作物对镉的累积效应及生理机制对重金属污染的治理意义重大。以赣葛1号为材料,探讨镉胁迫下粉葛幼苗的生长、镉富集特性、耐受性及生理响应。【方法】本研究采用水培试验,检测分析了不同浓度镉(0,10,25,50,100 mg/L)胁迫对粉葛幼苗镉含量、叶片过氧化物酶、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶、丙二醛、可溶性糖、可溶性蛋白含量等指标的影响。【结果】介质中镉对粉葛幼苗的生长具有“低促高抑”的作用,叶片(叶长、叶宽)日增长率随介质中镉浓度增加呈先增后降趋势,在25 mg/L浓度时达最大。总体上,随着镉浓度的升高,粉葛叶片过氧化物酶和超氧化物歧化酶活性呈“先升后降再升”的变化趋势,其中过氧化物酶活性显著增加了174.90%~200.13%;过氧化氢酶、丙二醛和可溶性糖含量呈先降低后升高的趋势;而可溶性蛋白含量呈先增加后降低的趋势。粉葛根系、叶片中镉含量均随着镉浓度的增加而显著增加(P<0.05),根系和叶片富集系数分别为24.42~28.36和5.24~8.39;相关性表明粉葛幼苗根系、叶片中镉含量与介质中镉含量均表现为极显著正相关关系(P<0.001)。【结论】粉葛是一种潜在的镉忍耐植物,具备较强的镉富集能力,并通过调节抗氧化系统和根系固持来缓解镉毒害。该研究结果为寻找合适的植物修复材料提供了理论依据。

关键词：镉胁迫粉葛生理特性过氧化物酶富集特征

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南方典型稻田土壤-水稻系统环境质量评价

科学技术与工程 2024年第16期24卷 6973-6979页

作者：林小兵陈国钧周利军黄尚书何绍浪王斌强武琳黄欠如万长艳江西省红壤及种质资源研究所国家红壤改良工程技术研究中心南昌331717 江西农业大学国土资源与环境学院南昌330045

为研究南方典型区域稻田土壤-水稻系统中重金属含量,采集江西省进贤县、金溪县、渝水区、高安市、安福县和兴国县6个水稻主产区典型田块土壤、水稻和灌溉水,重点分析土壤和水稻铅、镉、砷和汞含量及其土壤养分,并采用单因子污染指数和... 详细信息

为研究南方典型区域稻田土壤-水稻系统中重金属含量,采集江西省进贤县、金溪县、渝水区、高安市、安福县和兴国县6个水稻主产区典型田块土壤、水稻和灌溉水,重点分析土壤和水稻铅、镉、砷和汞含量及其土壤养分,并采用单因子污染指数和内梅罗综合指数对土壤-水稻系统中重金属含量进行评价。结果表明:研究区稻田土壤pH、有机质、总氮、总磷、总钾、碱解氮、有效磷和速效钾总均值分别为5.48、32.99 g/kg、2.06 g/kg、0.54 g/kg、16.04 g/kg、156.71 mg/kg、14.00 mg/kg和94.98 mg/kg。研究区土壤铅、镉、砷和汞含量总均值分别为35.46、0.18、7.21、0.17 mg/kg,单因子污染指数均小于1,内梅罗综合污染指数为0.56,土壤环境质量等级为清洁;但渝水土壤镉含量为0.37 mg/kg,超过限量标准(0.30 mg/kg),土壤环境质量属于警戒状态。研究区糙米铅、镉、砷和汞的含量总均值分别为0.06、0.17、0.24、0.0086 mg/kg,单因子污染指数均小于1,内梅罗综合污染指数均值为0.77,糙米环境质量等级为警戒限;但兴国和渝水糙米镉含量分别为0.22、0.35mg/kg,均超过限量标准(0.20 mg/kg),环境质量等级分别为警戒限和轻度污染。相关性表明,糙米镉与土壤镉和铅呈显著正相关,而与土壤砷呈显著负相关;糙米砷与土壤砷和有效磷呈显著正相关。总之,重金属镉是调查区域水稻安全性最主要的潜在污染元素,需重点关注兴国和渝水两地水稻食品安全。

关键词：稻田土壤养分重金属环境质量评价

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江西省粉葛产业高质量发展分析

江西农业学报 2024年第4期36卷 100-105页

作者：何绍浪邹涵芳王斌强吴波黄尚书林小兵陈慧葛菲成艳红丁立军舒娟陈凯黄欠如江西省红壤及种质资源研究所江西南昌330046 中共江西省委党校江西南昌330108 江西中医药大学药学院江西南昌330004 江西农业大学食品科学与工程学院江西南昌330045 江西绿色生态葛研究所江西上饶334000 江西省农业技术推广中心江西南昌330046 上饶师范学院生命科学学院江西上饶334001

介绍了江西省粉葛产业的生产规模、种植模式、加工产品等发展现状,分析了影响该省粉葛产业高质量发展所面临的品种较为单一、种植过程中化肥施用不合理、地膜残留较为严重以及一二三产业融合不够等问题,提出了加大粉葛种业研发力度、优... 详细信息

介绍了江西省粉葛产业的生产规模、种植模式、加工产品等发展现状,分析了影响该省粉葛产业高质量发展所面临的品种较为单一、种植过程中化肥施用不合理、地膜残留较为严重以及一二三产业融合不够等问题,提出了加大粉葛种业研发力度、优化施肥方式、科学使用回收地膜、加快一二三产业融合发展等对策建议,以期为江西省粉葛产业高质量发展提供参考。

关键词：粉葛产业高质量发展困境对策建议江西省

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武功山退化草甸生态系统磷素研究

武功山退化草甸生态系统磷素研究

作者：黄尚书江西农业大学

学位级别：硕士

江西武功山山地草甸以其面积广和分布基准海拔低的特点在华东植被垂直带谱中具有典型性和特殊性，是气候变化的重要指示植被类型。但人为干扰和过度旅游开发已经使武功山脆弱的山地草甸出现严重退化和破碎化态势。对武功山草甸磷素研究... 详细信息

江西武功山山地草甸以其面积广和分布基准海拔低的特点在华东植被垂直带谱中具有典型性和特殊性，是气候变化的重要指示植被类型。但人为干扰和过度旅游开发已经使武功山脆弱的山地草甸出现严重退化和破碎化态势。对武功山草甸磷素研究既有助于揭示退化生态系统恢复中的作用机理以及土壤功能恢复的生态学机理，又可指导草甸退化生态系统植被恢复及应对全球气候变化。本文在武功山海拔为1600m～1900m范围内的草甸区，以海拔间隔50m为梯度，在各海拔梯度上选择草甸退化程度、草甸类型、土壤和地形等条件相似的样地作为对象，每个海拔梯度选择3块10m×10m实验样方，共21块样方。并在每个梯度随机选取3块正常草甸区的作为对照。运用方差分析、相关性分析、磷素分室模型等方法，阐述了不同海拔和不同土壤深度的土壤磷素的分布特征;剖析武功山退化草甸生态系统土壤磷素有效性的物理、化学和生物学影响因素;讨论了各分室内磷素的储量以及流动过程;为武功山草甸退化区的生态恢复提供了科学依据。主要研究结果如下：1）土壤有效磷含量、全磷含量、有机磷含量、可提取无机磷总量在同一不同海拔上存在显著差异，这说明土壤各磷素的含量受海拔的影响，但各形态磷素随拔变化规律不明显，海拔对各形态磷素含量的影响尚不明确。土壤有效磷含量、全磷含量、有机磷含量、可提取无机磷总量在同一海拔不同土层表现为0-20cm显著大于20-40cm，这说明各形态磷素具有表聚性。2）武功山退化草甸土壤有效磷与钙磷呈显著的负相关;土壤有效磷与土壤全磷、铝磷、微生物量磷呈显著正相关，表明了土壤铝磷、土壤微生物量磷是土壤有效磷的潜在来源。土壤微生物量磷是土壤有机磷转变为植物可吸收磷的一条重要途径，微生物量磷具有较快的周转速率，能增加土壤磷素的有效性。武功山退化草甸土壤磷有效性受到土壤物理、化学、生物因素的影响，而土壤有效磷与土壤有机质等化学因素的显著相关性表明，土壤化学特性是磷素有效性的重要影响因子。3）武功山退化草甸土壤中0-40cm土层磷素总贮量为6.6t hm-2，植物根系每年从土壤中吸收的磷素为8.39kg hm-2，其中有3.23kg hm-2转入地上活体，有5.16kg hm-2贮存在根系中。每年10月份过后，地上活体有0.35kg hm-2磷素转入到根系中作为来年生长的营养，立枯体和凋落物共有2.88kg hm-2磷素，经焚烧后进入土壤中，而根系中5.51kg hm-2的磷则随根系死亡、腐烂也进入到土壤中，完成植物和土壤之间的磷素循环。磷素循环的研究不是短期行为，其循环和转移规律都是漫长的。因此，武功山草甸退化系磷素循环研究深入有待深入研究，尤其是研究区磷素输入和输出的研究不够。综上所述，武功山草甸退化生态系统必须采取以下应对措施：全磷含量过少的区域应多配施磷肥，以提高全磷含量，保证土壤磷有供应;就近引水到草甸退化区，促进全磷向有效磷的转化;引进对磷要求更低、更适应恶劣环境的外来物种进行植被修复;实行配方施肥，协调土壤氮磷钾比例，充分发挥磷肥的作用。

关键词：武功山退化草甸生态系统磷素