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有机物料还田对稻田土壤细菌群落和水稻产量的影响

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环境科学 2025年第1期46卷 543-550页

作者：卞清孙波李大明谢祖彬王晓玥中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室中国科学院大学江西省红壤及种质资源研究所

为探明长期有机物料还田下稻田土壤微生物群落结构及功能对水稻产量的影响，依托于40 a红壤性水稻土有机肥定位试验，选择不施肥（CK）、施化肥（NPK）、施化肥+紫云英（NG）、施化肥+紫云英+猪粪（NGM）和施化肥+紫云英+稻草（NGS）这... 详细信息

为探明长期有机物料还田下稻田土壤微生物群落结构及功能对水稻产量的影响，依托于40 a红壤性水稻土有机肥定位试验，选择不施肥（CK）、施化肥（NPK）、施化肥+紫云英（NG）、施化肥+紫云英+猪粪（NGM）和施化肥+紫云英+稻草（NGS）这5个处理，开展相关研究.结果表明，有机物料还田显著提高了土壤SOC、TN和TP等养分含量和水稻产量，其中NGM处理影响最大.并且有机物料还田显著改变了微生物群落组成，主要表现为：变形菌门，特别是α-变形菌，以及放线菌门的相对丰度增加，而硝化螺旋菌门的相对丰度减少. PICRUSt2功能预测分析结果表明，有机物料还田增加了编码淀粉（amyA）、纤维素（bglX、bglB、endoglucanase）和半纤维素（xylA、xynA）等与易分解碳降解相关的功能基因的丰度，同时也增加了编码脲酶（ureA、ureB和ureC）、谷氨酸脱氢酶（gdhA）和谷氨酰胺酶（aspQ）等与有机氮矿化相关的功能基因的丰度.基于随机森林模型分析，影响水稻产量的理化和生物因子包括：TP、SOC、pH、TN、DON、细菌群落组成以及有机碳降解功能基因和有机氮矿化功能基因的相对丰度. PLS-PM结果进一步表明，有机物料还田下，SOC和TP含量的增加通过改变细菌群落结构，特别是增加了α-变形菌和放线菌等富营养型细菌的相对丰度，增加了土壤有机碳、氮分解相关功能基因的相对丰度，促进养分循环，从而提高水稻产量.

关键词：红壤性水稻土有机物料还田细菌群落结构功能基因水稻产量

基于混合模型的长江流域洞庭湖区陆域磷输入通量及其削减预测

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环境科学 2025年第1期46卷 172-183页

作者：刘杰陈前许妍张美一辛小康唐文忠张洪东南大学土木工程学院中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司中国科学院大学长江水资源保护科学研究所

陆域磷输入（磷输入）通量研究对于面源污染控制至关重要.利用SWAT模型模拟洞庭湖区磷输入通量，并针对农业控制、畜禽减排与水土保持措施的3种典型削减情景，利用混合模型（LSTM模型和SWAT模型）进行水系区间磷输入通量削减预测.结果... 详细信息

陆域磷输入（磷输入）通量研究对于面源污染控制至关重要.利用SWAT模型模拟洞庭湖区磷输入通量，并针对农业控制、畜禽减排与水土保持措施的3种典型削减情景，利用混合模型（LSTM模型和SWAT模型）进行水系区间磷输入通量削减预测.结果表明，洞庭湖区的TP入河总量为3.9×104 t·a-1,TP负荷为14.4 kg·（hm2·a）-1.磷通量季节变化显著，汛期高，非汛期低，与径流挟带、土壤侵蚀和耕作密度有显著相关性.三口区间是磷输入通量最大的区域，每年平均值为1.87×10～4 t，需重点关注其磷污染风险.水系面积和农业用地面积是该区域磷输入通量主要的决定因素.多特征输入的LSTM模型在子流域尺度上对磷输入通量模拟效果良好，NSE> 0.6.混合模型在水系区间尺度上表现出更好的结果，NSE> 0.8,RPE 研究可为了解洞庭湖区磷输入通量的时空格局并制定磷减排策略提供科学依据和数据支撑.

关键词：磷通量磷削减 SWAT模型 LSTM模型洞庭湖区

海南新村港和黎安港海草床大型底栖生物的群落结构比较

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热带海洋学报 2025年

作者：何晨王佳宁周林滨柯志新刘炜炜刘甲星王军星谭烨辉陈志云中国科学院南海海洋研究所中国科学院热带海洋生物资源与生态重点实验室南海海洋生物标本馆广东省应用海洋生物学重点实验室中国科学院大学惠州市自然资源局惠州市海洋技术中心

基于2015—2016年海南新村港和2017—2018年黎安港两地海草床四季大型底栖生物生态调查数据,对其群落结构进行比较。结果表明:(1)共记录两个区域海草床大型底栖生物96种,其中新村港和黎安港各50种和62种,环节动物是两地海草床的主要类群... 详细信息

基于2015—2016年海南新村港和2017—2018年黎安港两地海草床四季大型底栖生物生态调查数据,对其群落结构进行比较。结果表明:(1)共记录两个区域海草床大型底栖生物96种,其中新村港和黎安港各50种和62种,环节动物是两地海草床的主要类群;厚鳃蚕(Dasybranchus caducus)是其共有的优势种;除秋季外,新村港大型底栖生物平均栖息密度均高于黎安港,除夏季外,黎安港的生物量皆高于新村港。(2)黎安港的Shannon-Wiener多样性指数(H’),Pielou均匀度指数(J’)和Margalef丰富度指数(d)均高于新村港;黎安港的丰度/生物量曲线W值远大于新村港,后者海草床大型底栖生物群落结构比前者受到干扰更小。(3)基于群落栖息密度和生物量聚类结果都显示,约15%的相似性水平上可将两地群落分为两组,两地海草床大型底栖生物群落结构差别较大。结合上述研究和历史研究结果,两地群落差异可能是由两地的水文特征差异和渔业养殖带来的污染差异引起的。与历史数据对比显示,两地海草床保护区大型生物底栖生物群落已有所恢复,持续的保护和修复工作是有效且必要的。

关键词：海草床大型底栖动物群落结构生物多样性海南

酸性逆境土壤中根际微生物调控植物根系构型的作用机制

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环境科学 2025年第1期46卷 570-578页

作者：沈心涛涂保华刘朝阳赵远丁骥贤梁玉婷常州大学环境科学与工程学院中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室

红壤在我国农业耕地资源中占据重要地位，但其低pH值、铝含量高和磷素利用效率低等特性限制了酸性红壤的农田生产力.植物根系具有显著的可塑性，不仅能够吸收水分和养分，还能通过自身或根际微生物诱导调控根系构型，以应对生物和非生... 详细信息

红壤在我国农业耕地资源中占据重要地位，但其低pH值、铝含量高和磷素利用效率低等特性限制了酸性红壤的农田生产力.植物根系具有显著的可塑性，不仅能够吸收水分和养分，还能通过自身或根际微生物诱导调控根系构型，以应对生物和非生物胁迫.根际益生微生物（包括丛枝菌根真菌、根瘤菌等植物根际促生菌和合成微生物群落）通过调控植物根系构型来促进植物耐逆性，其主要调控作用包括：产生激素、释放挥发性有机物、固氮、溶磷和改善根际土壤结构等机制.以上机制可以影响根系生物量、根系分支、侧根和根毛的生长.进一步探讨了植物根系构型及根际微生物的可视化新方法，为研究根际微生物调控根系构型提供了技术支持.在酸性土壤条件下，根际微生物作为重要的调控策略，可以通过调整植物根系构型提高酸性土壤生产力，是改善酸性土壤障碍因子的潜在解决途径.

关键词：酸性土壤铝毒根系构型(RSA) 根际微生物 X射线CT

三种碱性材料修复云南旱地土壤镉污染的化学机制

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农业环境科学学报 2025年

作者：蔡成梁婷周国朋常单娜马正波高嵩涓付利波曹卫东中国农业科学院农业资源与农业区划研究所北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室安徽农业大学资源与环境学院安徽省绿色磷肥智能制造与高效利用工程研究中心农田生态保育与养分资源高效利用安徽省重点实验室南京农业大学资源与环境科学学院云南省农业科学院农业环境资源研究所

为筛选修复镉污染土壤的高效修复材料，以油麦菜为指示作物进行盆栽试验，设置熟石灰、钙镁磷肥、硅钙矿粉及不添加对照4个处理，研究了油麦菜镉吸收、土壤镉有效性、土壤可溶性有机质含量及化学结构。结果表明：硅钙矿粉处理油麦菜地... 详细信息

为筛选修复镉污染土壤的高效修复材料，以油麦菜为指示作物进行盆栽试验，设置熟石灰、钙镁磷肥、硅钙矿粉及不添加对照4个处理，研究了油麦菜镉吸收、土壤镉有效性、土壤可溶性有机质含量及化学结构。结果表明：硅钙矿粉处理油麦菜地上部镉含量和镉转运系数最低，相比对照降幅达38.8%和30.4%。3种材料处理的土壤有效镉含量相比对照分别降低11.2%、26.7%和17.9%，可交换态镉分别降低15.5%、14.9%和28.1%，残渣态镉分别提高21.0%、33.1%和24.2%；土壤pH值相比对照分别显著提高0.53、0.74个和0.36个单位。此外，3种材料处理土壤可溶性有机质含量、类胡敏酸组分、类富里酸组分高于对照，而类色氨酸物质组分显著降低。相关性分析和聚合增强树分析表明土壤pH与土壤可溶性有机质含量显著负相关，土壤可溶性有机质含量和类胡敏酸组分、类富里酸组分是影响油麦菜地上部镉含量最关键的3个因子。综上，供试材料是通过提高土壤pH值影响土壤可溶性有机质含量并改变其光谱特征，促进土壤活性态镉向非活性镉形态转化、降低土壤镉有效性，从而降低油麦菜对镉的吸收转运。本试验条件下，3种碱性材料均对云南旱地土壤镉污染有明显的修复效果，其中硅钙矿粉的综合作用较为突出。

关键词：碱性材料硅钙矿粉云南旱地可溶性有机质镉污染修复

河北省太行山区水蚀林地水土流失治理措施研究

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中国水土保持 2025年第1期 60-62,67页

作者：田卫堂霍建立张子元河北省水土保持工作总站河北石家庄050000 行唐县水利局河北行唐050600 中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心/中国科学院农业水资源重点实验室河北石家庄050000

河北省太行山区山高坡陡,存在大量水蚀经济林地,一直以来都是太行山区水土流失治理的重点和难点。2021—2022年在位于太行山区的河北省石家庄市行唐县九口子乡花沟村,选取不同坡度的水蚀林地,开展实地调查和试验研究,分析水蚀林地主要... 详细信息

河北省太行山区山高坡陡,存在大量水蚀经济林地,一直以来都是太行山区水土流失治理的重点和难点。2021—2022年在位于太行山区的河北省石家庄市行唐县九口子乡花沟村,选取不同坡度的水蚀林地,开展实地调查和试验研究,分析水蚀林地主要水土流失治理措施刨树盘、垒树盘和水平埂的规格、成本和适用范围。结果表明:①刨树盘无材料投入,人工投入较低,地面坡度对刨树盘影响较大,当坡度大于15°时,不适宜布设刨树盘。②垒树盘适用于8°~25°的坡面,块石垒树盘需要捡集石块,适用于块石较多的石灰岩山丘区坡面,材料易获取,人工成本较低,不适用于坡面块石较少的片麻岩山区;经济价值较低、坡度较陡的水蚀林地优先选择成本较低的生态袋垒树盘,由于生态袋易受风化,因此耐久性较差,需要不断维护以保持功能;砌块垒树盘克服了块石垒树盘材料限制和生态袋垒树盘耐久性较差的缺点,但砌块成本较高,砌体需人工搬运,适用于经济价值较高的林地。③水平埂可布设在8°以下的梯田水蚀林地,施工难度较低,无材料投入,可就地取材。

关键词：水土保持水蚀林地树盘水平埂太行山区河北省

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紫堇属一中国新记录种—假灰绿黄堇

植物科学学报 2025年

作者：刘鲁峰彭敬宜刘冰黄先寒陈俊通云南农业大学资源与环境学院中国科学院昆明植物研究所植物多样性与特色经济作物重点实验室中国科学院植物研究所植物多样性与特色经济作物重点实验室

在对第三次新疆综合科学考察采集的罂粟科紫堇属（Corydalis DC.）植物进行鉴定时，发现一个在中国未记录的物种。通过查阅文献和进行大量标本比对后，确定其为中国新记录种—Corydalis pseudoadunca Popov，此前仅在吉尔吉斯斯坦有分... 详细信息

在对第三次新疆综合科学考察采集的罂粟科紫堇属（Corydalis DC.）植物进行鉴定时，发现一个在中国未记录的物种。通过查阅文献和进行大量标本比对后，确定其为中国新记录种—Corydalis pseudoadunca Popov，此前仅在吉尔吉斯斯坦有分布记录。本文为其新拟定中文名称“假灰绿黄堇”，并根据凭证标本和已有文献提供了该物种的形态描述以及它与近似种的形态学比较。本次新发现不仅更新了国产紫堇属植物的资料，也有助于对该属各物种间亲缘关系的进一步研究。

关键词：罂粟科假灰绿黄堇中国新记录新疆

高氮有机物料添加对稻田土壤碳及pH的调控作用

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土壤通报 2025年

作者：赵雅涵李宝珍付皓宇宋语涵何兴兵吉首大学生物资源与环境科学学院中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室/长沙农业环境观测研究站

【目的】探究高氮有机物料（绿狐尾藻）添加对土壤碳和pH的影响，为指导农业生产及和促进农田-水体生态系统养分高效循环利用提供必要的理论依据。【方法】利用室内培养的方法，将绿狐尾藻（M）、水稻秸秆（R）及水稻秸秆和绿狐尾藻混合... 详细信息

【目的】探究高氮有机物料（绿狐尾藻）添加对土壤碳和pH的影响，为指导农业生产及和促进农田-水体生态系统养分高效循环利用提供必要的理论依据。【方法】利用室内培养的方法，将绿狐尾藻（M）、水稻秸秆（R）及水稻秸秆和绿狐尾藻混合（MR）添加至土壤后，淹水培养56天，研究有机物料添加下土壤pH、可溶性有机碳（DOC）、土壤有机碳（SOC）和微生物生物量碳（MBC）的变化及其相关性。【结果】(1)有机物料添加均显著提高弱酸性土壤DOC、SOC和MBC，但绿狐尾藻处理对DOC的提升最明显，DOC比水稻秸秆单独添加处理提升18.25%、混合处理提升21.09%。(2)在强酸性土壤中，各处理均显著提高土壤SOC，仅绿狐尾藻处理显著提高了土壤DOC，比秸秆单独添加及混合处理分别提升26.48%和34.33%。(3)添加绿狐尾藻显著增加了两种酸性土壤pH，且在强酸性土壤中表现出更显著的优势，使土壤pH从4.89提高到6.02，比单独添加秸秆及混合处理分别提升6.34%和8.88%。(4)相关分析表明，强酸性土壤DOC与pH呈现极显著正相关关系，弱酸性土壤MBC与pH呈现显著负相关关系。【结论】与添加等量水稻秆秸相比，添加高氮有机物料绿狐尾藻更能显著提升土壤碳含量和提高酸性土壤的pH，说明绿狐尾藻作为高氮有机物料可以提升土壤肥力和缓解土壤酸化，本研究结果可为后续指导田间农业生产及和促进农田-水体生态系统养分高效循环利用提供必要的理论依据。

关键词：高氮有机物料绿狐尾藻资源化利用土壤碳土壤pH

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“绿肥果茶园”新理念、效应及应用

植物营养与肥料学报 2025年

作者：高嵩涓张宇亭曹卫东南京农业大学资源与环境科学学院西南大学资源环境学院中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室

我国果园、茶园（果茶园）普遍立地条件差，清耕粗放管理且过度依赖化肥，导致土壤及养分流失严重，还引发果茶园土壤退化，果品和茶叶品质下降。果茶园里种植利用绿肥，不仅为果茶园提供大量有机肥源，还兼具生物耕作、绿色覆盖等功能... 详细信息

我国果园、茶园（果茶园）普遍立地条件差，清耕粗放管理且过度依赖化肥，导致土壤及养分流失严重，还引发果茶园土壤退化，果品和茶叶品质下降。果茶园里种植利用绿肥，不仅为果茶园提供大量有机肥源，还兼具生物耕作、绿色覆盖等功能，有效保障果品、茶叶的稳产提质。绿肥是高品质果茶园管理的核心配套技术，更是未来我国果业、茶业提质增效的首选路径。基于此，本文提出了将绿肥作为我国果茶园建设基本配置的“绿肥果园、绿肥茶园”新理念，并综述了绿肥果茶园的综合效应。运用绿肥果茶园理念与实践，果实、茶叶产量稳定，果品可溶性固形物、维生素C含量和糖酸比均提高；土壤物理性状明显改善，有机质和速效养分含量增加；土壤温度和湿度更适宜，水土和养分流失减少，杂草及害虫得到抑制。我国果茶园面积1640万hm2，现有绿肥果茶园面积约为121万hm2，仅占果茶园总面积的7%，因此，推广绿肥果茶园的空间和潜力巨大。我国绿肥果茶园的应用，主要有北方落叶果园的绿肥覆盖循环利用和南方果茶园的冬绿肥覆盖免耕压草、冬夏绿肥周年覆盖等方式。北方落叶果园多选择抗旱抗寒能力较强的毛叶苕子、箭筈豌豆等豆科作物，以及十字花科的二月兰、油菜，或者禾本科的鼠茅草、黑麦草等。南方果茶园主要选择毛叶苕子、光叶苕子、紫云英、箭筈豌豆、山黧豆等豆科作物作为冬绿肥。未来，应从绿肥种质资源创新、绿肥-果树及茶树一体化养分和水分管理、土壤和果品及茶叶品质指标体系构建、模式优化与配套机械化技术、“绿肥+”果品及茶叶产业化路径建设等方面构建绿肥果茶园技术与理论体系、推进绿肥果茶园建设。

关键词：绿肥果茶园应用方式未来技术与理论体系