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铬污染对土壤细菌群落结构及其构建机制的影响

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环境科学 2021年第3期42卷 1197-1204页

作者：于皓安益君金德才靳拓王兴润辽宁工程技术大学环境科学与工程学院阜新123000 中国科学院生态环境研究中心北京100085 农业农村部农业生态与资源保护总站北京100125 中国环境科学研究院北京100012

随着工业的快速发展铬(Cr)已经成为我国主要的土壤重金属污染物之一,严重地影响了土壤生态环境以及居民的身体健康.本研究以河北省某制革工厂污泥堆周边污染土壤为研究对象,采用Illumina MiSeq高通量测序技术对不同污染程度土壤样品中... 详细信息

随着工业的快速发展铬(Cr)已经成为我国主要的土壤重金属污染物之一,严重地影响了土壤生态环境以及居民的身体健康.本研究以河北省某制革工厂污泥堆周边污染土壤为研究对象,采用Illumina MiSeq高通量测序技术对不同污染程度土壤样品中的细菌群落结构及其群落构建机制进行分析.结果表明,铬污染显著地影响了土壤理化性质以及微生物群落.不同铬污染程度的土壤样品中,细菌群落结构与组成差异显著.高浓度的铬污染能降低土壤细菌群落的α多样性.铬污染土壤样品中的细菌共分为55个门,其中变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)和厚壁菌门(Firmicutes)为优势菌门(相对丰度> 5%).铬污染土壤中,细菌群落在构建过程中以决定性过程为主,随机性比例随着铬含量的升高而降低,并且均为同质性选择过程.土壤中总铬含量、含水率、pH、有机质与细菌群落显著(P <0.05)相关,是影响细菌群落结构的主要驱动因子.

关键词：铬污染细菌群落高通量测序群落结构群落构建

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农用地膜污染合作治理模式及其绩效损失研究

中国农业资源与区划 2022年第11期43卷 39-50页

作者：薛颖昊周涛靳拓徐志宇农业农村部农业生态与资源保护总站沈阳农业大学土地与环境学院甘肃省农业生态与资源保护技术推广总站

[目的]农用地膜污染防治是推动农业农村污染合作治理、实现农村人居环境持续改善的重要内容，因此系统研究不同主体在农用地膜回收利用工作中行为模式的差异及影响因素，可为全国农用地膜污染治理提供可借鉴的方法和经验。[方法]文章基... 详细信息

[目的]农用地膜污染防治是推动农业农村污染合作治理、实现农村人居环境持续改善的重要内容，因此系统研究不同主体在农用地膜回收利用工作中行为模式的差异及影响因素，可为全国农用地膜污染治理提供可借鉴的方法和经验。[方法]文章基于农用地膜生命周期污染防治的逻辑链条分析，系统研究了废旧地膜回收过程中的价值生成和绩效损失途径，提出地膜污染防治典型合作模式与治理路径。[结果]废旧地膜回收机制建立初期，政府通过产业政策导向培育环保意识和市场，通过补贴实现企业的规模扩大和持续发展，但会降低企业核心竞争力，造成政府在生产环节的绩效损失。[结论]在典型农用地膜污染治理模式中，政府主导型、混合型模式适合废旧地膜回收机制建立初期，有利于从宏观层面调动市场资源，建立起“生产—回收”的市场内循环机制；在市场内循环机制建立成熟后，一般由政府主导型转为混合型，并在混合型后期逐步过渡为生产者主导型，使得废旧地膜回收利用成为一个非政府主导行为。

关键词：农用地膜污染产品生命周期生产者责任绩效损失合作治理

来源：博看期刊

土壤中微塑料的来源、分布及其对土壤潜在影响的研究进展

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生态毒理学报 2022年第5期17卷 202-216页

作者：贾涛薛颖昊靳拓鲁天宇农业农村部农业生态与资源保护总站北京100125

微塑料(<5 mm)污染无处不在,已成为严重的全球环境问题。近年来对微塑料污染的研究主要集中在水生生态系统上,而对陆地环境中微塑料的认识还存在差距。本文阐述了土壤中微塑料的来源和分布特征,探讨了微塑料对土壤理化性质、肥力和养分... 详细信息

微塑料(<5 mm)污染无处不在,已成为严重的全球环境问题。近年来对微塑料污染的研究主要集中在水生生态系统上,而对陆地环境中微塑料的认识还存在差距。本文阐述了土壤中微塑料的来源和分布特征,探讨了微塑料对土壤理化性质、肥力和养分影响,分析了微塑料对土壤动物的毒性效应和潜在食物链风险。最后,本文根据现有研究文献,指出了微塑料在土壤污染和土壤动物毒性效应上的不足之处;提出了微塑料在环境命运、评估体系和食物链风险等方面的未来研究潜力。总之,本文扩大了目前微塑料污染对土壤系统影响的认识,可为今后的研究提供前瞻性的指导。

关键词：微塑料土壤动物土壤环境毒性效应来源分布

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作物地膜覆盖技术适宜性及其在东北春玉米上的应用

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农业工程学报 2021年第22期37卷 95-107页

作者：高海河刘宏金高维常刘勤钱春荣靳拓严昌荣中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081 农业农村部农膜污染防控重点实验室北京100081 内蒙古自治区农牧业生态与资源保护中心呼和浩特010010 贵州省烟草科学研究院贵州550081 黑龙江省农业科学院耕作栽培研究所哈尔滨150086 农业农村部农业生态与农业资源保护总站北京100125

为从源头解决地膜覆盖技术泛用、滥用问题,提高作物地膜覆盖技术的合理利用性。研究提出作物地膜覆盖适宜性的概念,将其定义为“地膜覆盖技术对作物自身环境要素需求与所在地提供环境要素差异的补偿程度”。该研究以东北春玉米为例,构... 详细信息

为从源头解决地膜覆盖技术泛用、滥用问题,提高作物地膜覆盖技术的合理利用性。研究提出作物地膜覆盖适宜性的概念,将其定义为“地膜覆盖技术对作物自身环境要素需求与所在地提供环境要素差异的补偿程度”。该研究以东北春玉米为例,构建春玉米地膜覆盖适宜性的评价体系,通过数据检索的方式收集东北地区田间试验中春玉米地膜覆盖功能数据,明确作物地膜覆盖与不覆盖农田土壤温度和水分、经济产量相关关系,量化作物地膜覆盖的增温保墒、增产功效,筛选春玉米地膜覆盖技术适宜性评价指标,并计算地膜覆盖技术适宜指数,参照作物需求阈值标准和经济效益,明确东北不同熟期春玉米地膜覆盖种植范围,形成春玉米地膜覆盖综合适宜性区划。东北地区春玉米不同生育阶段地膜覆盖耕作层土壤温度(土壤含水率)与裸地土壤温度(土壤含水率)及产量与≥10℃积温存在良好的线性关系(P<0.01)。基于春玉米地膜覆盖适宜性的评价体系,计算了地膜覆盖适宜指数,并将东北地区不同熟期春玉米地膜覆盖综合适宜性分为高适宜区、中适宜区、不适宜区。作物地膜覆盖适宜性相关研究可为中国地膜投入量零增长和地膜污染综合防控提供可靠技术支撑。

关键词：作物土壤温度地膜覆盖适宜性概念评价方法

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西北六省区农田地膜残留特征与关键影响因素

农业环境科学学报 2024年第6期43卷 1260-1270页

作者：孙源辰何文清靳拓严昌荣赵梓君刘勤中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081 农业农村部农膜污染防控重点实验室北京100081 农业农村部农业生态与资源保护总站北京100125

为了探明西北六省区农田地膜残留特征与关键影响因素,本研究于2020—2022年在新疆维吾尔自治区、内蒙古自治区、青海省、宁夏回族自治区、陕西省、甘肃省布设共计160个农田地膜残留监测点,利用典型样点采集的方法进行农田地膜残留监测,... 详细信息

为了探明西北六省区农田地膜残留特征与关键影响因素,本研究于2020—2022年在新疆维吾尔自治区、内蒙古自治区、青海省、宁夏回族自治区、陕西省、甘肃省布设共计160个农田地膜残留监测点,利用典型样点采集的方法进行农田地膜残留监测,同时对农田农户背景资料进行问卷调查。结果表明:2020—2022年西北六省区160个农田地膜残留监测点的农田地膜残留量介于0.46~369.29 kg·hm^(-2)之间,平均残膜量70.30 kg·hm^(-2),处于接近国家标准限值75 kg·hm^(-2)的水平。不同省份之间残膜量差异显著(P<0.05),残膜污染较严重的农田主要分布在新疆和内蒙古,陕西、青海、甘肃和宁夏地区残膜污染较轻。农田地膜残留量与覆膜年限呈显著正相关、与地膜厚度呈负相关关系,在不同作物类型及覆膜比例条件下差异显著,受不同回收方式、不同种植户类型及其距村庄的距离、不同土壤类型影响显著。残膜量主要影响因素及其贡献度分别为回收方式30.8%、作物类型15.2%、覆膜比例13.8%、覆膜年限10.8%;种植户类型、地块距村庄距离、土壤类型、地膜标识厚度对农田地膜残留量的贡献度较小,均不足10%。研究表明,西北六省区存在较大的地膜污染隐患,建议因地制宜地加强防治力度、改良防治方案,改进和推广地膜污染防治技术,在充分考虑农民利益的基础上完善地膜防治政策。

关键词：农田地膜残留影响因素贡献比例西北六省区

基于生命周期评价的东北地区覆膜水稻环境影响分析

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农业资源与环境学报 2024年第4期41卷 918-925页

作者：王玉何文清靳拓赵梓君崔吉晓刘勤中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081 农业农村部农膜污染防控重点实验室北京100081 农业农村部农业生态与资源保护总站北京100125

为探明覆膜水稻生命周期过程的资源消耗和环境影响,本研究基于2021—2022两年的田间试验对东北地区覆膜水稻进行生命周期评价。结果表明:仅考虑资源消耗、气候变化和环境酸化的情况下,覆PE膜旱直播水稻的环境影响潜值更小,对环境更友好... 详细信息

为探明覆膜水稻生命周期过程的资源消耗和环境影响,本研究基于2021—2022两年的田间试验对东北地区覆膜水稻进行生命周期评价。结果表明:仅考虑资源消耗、气候变化和环境酸化的情况下,覆PE膜旱直播水稻的环境影响潜值更小,对环境更友好。东北地区覆PE膜育秧移栽水稻能源消耗、水资源消耗、气候变化、环境酸化、富营养化和生态毒性6个环境影响指标对应的环境影响潜值分别为14046.40 MJ、957082.47 kg、1663.15 kg CO_(2)-eq、8.70 kg SO_(2)-eq、1.84 kg PO^(3-)_(4)-eq和57.05 kg 1,4-DCB-eq;东北地区覆PE膜旱直播水稻这6个环境影响指标对应的环境影响潜值分别为11990.32 MJ、312102.92 kg、1071.41 kg CO_(2)-eq、6.85 kg SO_(2)-eq、1.88 kg PO^(3-)_(4)-eq和73.75 kg 1,4-DCB-eq。造成资源消耗和气候变化的主要原因是氮肥和燃油的生产及使用,另外地膜生产和滴灌设备的生产也对环境造成了较大的影响。研究表明,水稻清洁生产的关键在于农资产品生产技术的优化和氮肥的合理施用。在两种覆膜水稻栽培方式中,覆膜旱直播水稻造成的环境影响更低,更适合我国农业绿色低碳发展。

关键词：东北地区生命周期评价覆膜水稻环境影响

外源菌剂对茄子秸秆原位堆肥微生物群落结构影响及其相关性分析

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农业资源与环境学报 2023年第4期40卷 883-892页

作者：李雪菲靳拓邵明娜尹君华丁超武刘勤中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081 农业农村部农膜污染防控重点实验室北京100081 农业农村部农业生态与资源保护总站北京100125 黑龙江省虎林市农业技术推广中心黑龙江虎林158418 山东清田塑工有限公司山东临淄255410 山东成聚农业科技有限公司山东潍坊262700

为明确添加外源微生物菌剂对设施蔬菜秸秆参与原位堆肥的影响,以茄子秸秆为堆肥原料,通过设置添加A微生物菌剂300 kg·hm^(-2)(a1),不添加微生物菌剂(ct),添加B微生物菌剂300(b1)、600(b2)、900 kg·hm^(-2)(b3)5组处理,进行30 d蔬菜大... 详细信息

为明确添加外源微生物菌剂对设施蔬菜秸秆参与原位堆肥的影响,以茄子秸秆为堆肥原料,通过设置添加A微生物菌剂300 kg·hm^(-2)(a1),不添加微生物菌剂(ct),添加B微生物菌剂300(b1)、600(b2)、900 kg·hm^(-2)(b3)5组处理,进行30 d蔬菜大棚原位堆肥试验,测定堆肥理化指标,并通过16S rDNA高通量测序技术分析堆肥过程细菌群落结构。结果表明:添加微生物菌剂能够提高堆肥温度峰值,提高堆肥期间pH下降和电导率上升的速率,显著提高全磷含量(P<0.05),加快堆肥腐熟。堆肥后全氮含量比堆肥前提高,a1、ct、b1、b2处理的全氮含量分别上升了10.8%、11.6%、33.0%、18.5%,b3处理堆肥前后全氮含量无变化。堆肥结束时,处理a1、ct、b1、b2和b3的全磷含量分别为2.0%、2.0%、2.1%、2.2%和2.1%,b2处理显著高于其他处理(P<0.05)。添加微生物菌剂没有改变堆肥土壤优势菌群的门类,但显著改变了优质菌群的相对丰度,以及优势菌属的种类和相对丰度(P<0.05)。冗余分析结果表明全氮含量与厚壁菌门(Firmicutes)相对丰度相关性较强,全磷含量、电导率与放线菌门(Actinobacteria)相对丰度相关性较强。相关性分析结果表明电导率、含水量和全磷含量是对耕层堆肥微生物优势菌群影响最显著的三个因素。研究表明,添加微生物菌剂有利于提高微生物群落多样性,对堆肥腐熟度和土壤养分的提升具有显著的促进作用。

关键词：微生物菌剂秸秆原位堆肥微生物群落相关性分析

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我国农业面源污染监测研究进展与发展建议

环境化学 2024年第10期43卷 3355-3362页

作者：李旭冉宝哲习斌靳拓许丹丹农业农村部农业生态与资源保护总站北京100125

针对农业面源污染排放形式分散、随机性和不确定性强、进入环境过程具有间接性等特点,本文梳理了农业面源污染形成过程、监测核算常用研究方法,剖析了目前农业面源污染监测评估在技术方面存在的难点和问题,并提出完善相关监测制度、统... 详细信息

针对农业面源污染排放形式分散、随机性和不确定性强、进入环境过程具有间接性等特点,本文梳理了农业面源污染形成过程、监测核算常用研究方法,剖析了目前农业面源污染监测评估在技术方面存在的难点和问题,并提出完善相关监测制度、统筹多尺度监测、优化监测方法、设立研发项目、深化结果应用等方面建议,以期为农业面源污染治理实践提供参考借鉴,助力乡村生态振兴和农业绿色发展.

关键词：农业面源污染氮磷流失监测治理.

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微生物菌剂对设施辣椒秸秆原位堆肥土壤理化性质及细菌群落的影响

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中国农业大学学报 2022年第10期27卷 33-43页

作者：李雪菲靳拓张凯严昌荣丁超武刘勤中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081 农业农村部农膜污染防控重点实验室北京100081 农业农村部农业生态与资源保护总站北京100125 山东省农业生态与资源保护总站济南250131 山东成聚农业科技有限公司潍坊262700

为明确微生物菌剂对设施废弃秸秆参与原位堆肥的影响,以辣椒秸秆为研究对象,利用实验室常规化学分析方法,测定堆肥理化性质,并通过16srDNA高通量测序技术分析堆肥过程细菌群落。结果表明:外源微生物菌剂可显著提高堆肥期间土壤温度,提... 详细信息

为明确微生物菌剂对设施废弃秸秆参与原位堆肥的影响,以辣椒秸秆为研究对象,利用实验室常规化学分析方法,测定堆肥理化性质,并通过16srDNA高通量测序技术分析堆肥过程细菌群落。结果表明:外源微生物菌剂可显著提高堆肥期间土壤温度,提高电导率值,促进总氮的固定,有效减少堆肥中期氮素损失。不同发酵时期细菌优势菌种不同,变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、酸杆菌门(Acidobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria)和异常球菌-栖热菌门(Deinococcus-Thermus)是辣椒秸秆原位堆肥过程在门水平优势细菌。克雷伯氏菌属(Klebsiella),芽孢杆菌属(Bacillus),不动杆菌属(Acinetobacter)和假单孢菌属(Pseudomonas)是属水平优势细菌。微生物菌剂对细菌群落结构的影响主要体现在堆肥升温期和降温期。添加300kg/hm^(2)微生物菌剂处理堆肥最高温度比对照提高1.95℃,和堆肥前相比,电导率提高了1.37ms/cm,总氮提高了24.1%,优势菌群变形菌和厚壁门在所有组内变化最显著。综上,300kg/hm^(2)微生物菌剂为辣椒秸秆原位堆肥最适添加量,研究结果为茄果类秸秆还田堆肥技术提供依据。

关键词：设施辣椒秸秆微生物菌剂原位堆肥细菌群落