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基于Web of Science对土壤胶体影响重金属行为研究的计量分析

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土壤学报 2024年第2期61卷 445-455页

作者：胡鹏杰杜彦锫夏冰仇浩吴龙华骆永明中国科学院土壤环境与污染修复重点实验室(中国科学院南京土壤研究所) 南京210008 中国科学院大学北京100049 安徽省生态环境科学研究院合肥230071 上海交通大学环境科学与工程学院上海200240

为全面了解土壤胶体影响重金属行为方向的研究现状和前沿动态,基于Web of Science(WoS)核心合集数据库,利用WoS自带分析工具、HistCite引文图谱分析软件、VOSviewer和Citespace可视化分析软件对1990—2021年间土壤胶体影响重金属行为的... 详细信息

为全面了解土壤胶体影响重金属行为方向的研究现状和前沿动态,基于Web of Science(WoS)核心合集数据库,利用WoS自带分析工具、HistCite引文图谱分析软件、VOSviewer和Citespace可视化分析软件对1990—2021年间土壤胶体影响重金属行为的文献进行了计量分析。结果表明,在世界范围内该方向的发文量逐年稳步增长,我国相关研究起步较晚,但近些年呈现迅猛发展的势头。目前土壤胶体影响重金属行为研究发文量最多的国家和研究机构分别是美国和中国科学院,发文量最高的期刊为Environmental Science&Technology,主要研究学科为环境科学与生态学的交叉学科。关键词聚类分析显示“土壤胶体颗粒粒径分级与重金属的形态分布”、“土壤胶体的释放、沉积及对重金属的吸附作用”和“土壤胶体颗粒的迁移机制与迁移模型研究”为主要的研究主题,人工纳米颗粒在土壤中的行为、迁移转化以及生物有效性是现阶段的研究热点。利用场流分离技术结合单粒子电感耦合等离子体质谱等技术,探讨土壤胶体与人工纳米颗粒之间发生的复杂相互作用及其对人工纳米颗粒迁移归趋与环境命运的影响,是未来的主要研究方向。

关键词：土壤胶体重金属 Web of Science 文献计量分析

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我国种子丸粒化研究现状及展望

中国生态农业学报（中英文） 2024年第4期32卷 605-615页

作者：谢锦韩立朴中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心/河北省土壤生态学重点实验室/中国科学院农业水资源重点实验室石家庄050022 中国科学院大学北京100049

种子是农业的“芯片”,在农业现代化进程中发挥重要作用。丸粒化是适应精量播种需要的新型种子处理技术,将填充剂、粘合剂、营养物质、保护剂、生长调节剂、染色剂等物料分层或混合包裹在种子表面,不仅能改变种子形状和大小,还具有保护... 详细信息

种子是农业的“芯片”,在农业现代化进程中发挥重要作用。丸粒化是适应精量播种需要的新型种子处理技术,将填充剂、粘合剂、营养物质、保护剂、生长调节剂、染色剂等物料分层或混合包裹在种子表面,不仅能改变种子形状和大小,还具有保护种子、促进逆境下种子萌发和幼苗生长的作用。从种子萌发到幼苗建植是作物生产周期中最为脆弱的生育阶段,利用种子丸粒化技术促进种子萌发、提升幼苗素质对作物增产具有重要意义。本文综述了种子丸粒化技术的发展过程,种子丸粒化的作用原理、工艺流程及质量检验标准;总结了丸粒化技术在蔬菜和花卉、粮食和经济作物、牧草和绿肥、药用作物、林木的应用现状,明确了各自的研究重点和难点。在此基础上,提出今后的研究需加强跨学科交流协同,利用基因组学、代谢组学等高新技术加强种子休眠和萌发的信号途径研究和信号分子提取,明确丸粒化种子萌发的环境阈值,关注专用型丸粒化物料和特异性丸粒化工艺的研发,建立健全丸粒化种子质量标准,评估种子丸粒化对环境的长期影响,以期为促进我国种子处理技术快速发展提供理论支持。

关键词：种子丸粒化加工工艺质量标准抗逆性

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云贵高原生态恢复空间分异及其影响因素

生态学报 2024年第4期44卷 1374-1388页

作者：张廷靖邵全琴刘树超张雄一宁佳刘国波牛丽楠陈美祺黄海波中国科学院地理科学与资源研究所中国科学院陆地表层格局与模拟重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049

全面深入评估生态恢复效益并明晰其自然—社会经济驱动机制,对维护区域生态安全、实现可持续发展目标具有重要意义。然而,在区域尺度量化分析时间序列生态恢复程度及其影响因素的案例研究较少。以云贵高原为研究对象,基于多源遥感数据,... 详细信息

全面深入评估生态恢复效益并明晰其自然—社会经济驱动机制,对维护区域生态安全、实现可持续发展目标具有重要意义。然而,在区域尺度量化分析时间序列生态恢复程度及其影响因素的案例研究较少。以云贵高原为研究对象,基于多源遥感数据,运用模型模拟、时间序列趋势分析等方法,从生态系统宏观结构、质量和服务3个层次评估了2000-2019年云贵高原地区的生态恢复效益,使用随机森林方法探究了生态恢复的自然-社会经济影响因素。结果表明:(1)近20年云贵高原地区生态系统宏观结构变化明显,主要表现为森林、草地和聚落生态系统面积的增加,以及农田生态系统面积的减少;(2)生态系统质量和服务恢复态势总体稳定向好,部分区域转差;(3)云贵高原地区生态系统的恢复程度整体较高。其中,恢复程度中等及以上的地区占总面积的35.84%;生态恢复程度有所转差及以下的面积最少,占总面积的7.54%;(4)地形、气候和土壤等生态本底特征是云贵高原地区生态恢复最重要的影响因素;在局地尺度,造林面积、人口密度年变化率等人类活动因子对生态恢复具有关键的作用。未来生态系统管理和生态恢复工程的实施应综合考虑区域生态背景和尺度效应,因地制宜采取恢复措施,以实现生态与社会经济发展的共赢。

关键词：生态恢复评估生态系统服务自然-社会经济影响因素随机森林

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土壤铅砷交互作用对花生体内铅和砷迁移转运的影响

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中国油料作物学报 2024年第4期46卷 872-880页

作者：谢新鑫丁昌峰周志高王兴祥中国科学院土壤环境与污染修复重点实验室/南京土壤研究所江苏南京210008 中国科学院大学北京100049 中国科学院红壤生态实验站江西鹰潭335211

铅(Pb)、砷(As)在我国受重金属污染的农田土壤中往往同时存在,研究其交互作用对作物体内Pb、As迁移转运的影响对于重金属超标农田安全利用具有重要指导意义。采用盆栽试验,探究了不同浓度梯度Pb(70、120 mg·kg^(-1))、As(40、100 mg·k... 详细信息

铅(Pb)、砷(As)在我国受重金属污染的农田土壤中往往同时存在,研究其交互作用对作物体内Pb、As迁移转运的影响对于重金属超标农田安全利用具有重要指导意义。采用盆栽试验,探究了不同浓度梯度Pb(70、120 mg·kg^(-1))、As(40、100 mg·kg^(-1))两两组合处理下(CK、Pb70、Pb120、As40、As100、Pb70+As40、Pb70+As100、Pb120+As40、Pb120+As100),花生对Pb、As的富集转运特征。结果表明:与单一污染相比,低浓度As(As40)的存在对低浓度Pb(Pb70)处理下花生不同部位Pb含量无显著影响,但使得高浓度Pb(Pb120)处理下籽粒Pb含量降低17.6%,Pb总富集量无显著变化;高浓度As(As100)的存在显著降低了两个Pb浓度处理下花生各部位Pb含量以及Pb总富集量;复合污染下Pb从根系、茎叶、壳向籽粒的转运能力均下降。Pb70的存在使As40处理下花生茎叶As含量升高了18.2%,其他部位无显著影响,As总富集量升高了18.8%,显著提高了As100处理下花生各部位As含量以及As总富集量。Pb120的存在显著提高了两个As浓度处理下花生各部位As含量以及As总富集量;复合污染下As从根系、茎叶、壳向籽粒的转运能力均增强。总的来说,复合污染增加了籽粒中As超标风险,降低了Pb超标风险。土壤全量和有效态Pb或As含量均与花生各部位Pb或As含量以及总富集量呈极显著的正相关关系,同时土壤全量和有效态As含量与籽粒Pb含量表现为显著负相关,而土壤全量和有效态Pb含量与籽粒As含量无显著相关性。

关键词：复合污染交互作用铅砷花生

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河北省畜禽粪污全链条氨气和甲烷减排技术模式的生命周期分析

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中国生态农业学报（中英文） 2024年第6期32卷 1054-1062页

作者：王宏戈张陆王选柏兆海马林中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心/河北省土壤生态学重点实验室/中国科学院农业水资源重点实验室石家庄050022 中国科学院大学北京100049

目前畜禽养殖粪污流动过程中存在氨气和甲烷排放严重的问题。本文针对传统技术模式(S1:常规清粪技术、氧化塘静置处理、表层施用还田)和全链条氨气和甲烷减排优化处理技术模式(S2:圈舍表面酸化技术、分层供气反应器堆肥处理、深层/注射... 详细信息

目前畜禽养殖粪污流动过程中存在氨气和甲烷排放严重的问题。本文针对传统技术模式(S1:常规清粪技术、氧化塘静置处理、表层施用还田)和全链条氨气和甲烷减排优化处理技术模式(S2:圈舍表面酸化技术、分层供气反应器堆肥处理、深层/注射施用),从全生命周期的角度进行环境代价和经济成本的比较和分析。结果显示:圈舍酸化(圈舍阶段)、多层供气反应器堆肥处理(储存/处理阶段)和注射施用(施用阶段)技术的应用可分别降低相应环节环境代价的17.40%、40.00%和79.30%;整体来看,全链条优化处理技术模式的环境代价比传统模式减少40.40%。传统技术模式处理粪便的直接成本投入为70.00￥·t^(-1),优化处理技术模式的直接成本投入与传统技术模式相比增加了31.00￥·t^(-1)。由于氨气减排可带来一定的社会经济效益,全链条优化处理技术模式处理畜禽粪污可实现51.52￥·t^(-1)的社会经济收益。最终,利用畜禽粪污“圈舍—储存/处理—施用”全链条优化处理技术模式处理畜禽粪便可比传统技术模式节省20.52￥·t^(-1)。如果该模式在河北省所有养殖场推广,以河北省2019年1.40亿t的畜禽粪污产生量计算,可实现年28.70亿元的经济效益。

关键词：全生命周期分析氨气甲烷粪污管理减排技术

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捐赠土壤种子库在植被恢复中的应用研究进展

生态学杂志 2024年第7期43卷 1951-1958页

作者：苏宇航王永翠阿拉木萨中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016 中国科学院大学北京100049

随着社会和经济的发展,受损生态系统的修复逐渐成为生态学研究的热点。捐赠土壤种子库的方法不仅利用了土壤种子库是潜在的植被群落的特性,同时还可以将土壤以及土壤原生生物群落引入受损生态系统中,以促进受损生态系统的恢复。本文总... 详细信息

随着社会和经济的发展,受损生态系统的修复逐渐成为生态学研究的热点。捐赠土壤种子库的方法不仅利用了土壤种子库是潜在的植被群落的特性,同时还可以将土壤以及土壤原生生物群落引入受损生态系统中,以促进受损生态系统的恢复。本文总结了捐赠土壤种子库方法在植被恢复领域的应用进展,分析了捐赠土壤种子库方法相较于其他植被恢复技术的优点,梳理了捐赠土壤种子库方法的发展、实施捐赠土壤种子库的关键影响因素、捐赠土壤种子库方法存在的局限和难点,评述了现阶段捐赠土壤种子库方法实施上存在的问题。在此基础上,提出今后捐赠土壤种子库研究和应用的侧重点:应着重开展捐赠土壤种子库方法与其他植被恢复方法相结合的研究、开展捐赠源地土壤取土后的保护工作、开展捐赠土壤种子库方法应用后的保育措施开发以及对受捐赠区域开展长期动态监测等。

关键词：捐赠土壤种子库植被恢复影响因素效果评估土壤保育

若尔盖高原不同深度泥炭植物残体去除对甲烷排放及其温度敏感性的影响

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应用与环境生物学报 2024年

作者：刘亮锋陈槐中国科学院成都生物研究所中国科学院山地生态恢复与生物资源利用重点实验室中国科学院成都生物研究所

泥炭地是陆地重要的甲烷排放源。植物残体是泥炭地碳的重要组成，具有通过调控土壤微环境影响泥炭地甲烷排放的作用。然而，去除植物残体是当前泥炭地甲烷排放动态研究中主要的前处理方法，植物残体去除对泥炭地甲烷排放产生怎样的影响... 详细信息

泥炭地是陆地重要的甲烷排放源。植物残体是泥炭地碳的重要组成，具有通过调控土壤微环境影响泥炭地甲烷排放的作用。然而，去除植物残体是当前泥炭地甲烷排放动态研究中主要的前处理方法，植物残体去除对泥炭地甲烷排放产生怎样的影响，目前还不清楚。本研究以青藏高原东缘的若尔盖高原泥炭地为研究对象，通过室内控制试验，探究植物残体去除对泥炭地不同深度土壤甲烷排放动态及温度敏感性的影响。结果表明：若尔盖高原泥炭地土壤甲烷排放随深度呈递增状态，且其温度敏感性表现为表层（1.6 ± 0.2）显著高于亚表层和深层土壤2.5-3.4倍（P 土壤分别增加了2.3（P 0.05），增加了亚表层（P > 0.05）和深层（P 土壤酶活性的影响，而去除植物残体的泥炭甲烷排放主要受土壤微生物生物量的限制。去除植物残体后泥炭土壤甲烷排放显著增加的现象表明以往去除植物残体的研究结果可能高估了泥炭地土壤甲烷排放潜势，在以后泥炭地土壤甲烷排放评估研究中需要保留植物残体。（图3 表2 参53）

关键词：青藏高原泥炭地植物残体甲烷温度敏感性

紫色土丘陵区坡地柑橘园土壤碳氮的空间分布特征

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环境科学 2024年第1期45卷 343-353页

作者：李子阳陈露赵鹏周明华郑静朱波中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所山地表生过程与生态调控重点实验室成都610041 中国科学院大学北京100049

20世纪90年代以来,西南紫色土丘陵区大量坡耕地转变为果园,提高了农民的经济收益,但这一土地利用变化对土壤碳(C)、氮(N)空间分布特征的影响仍然缺乏研究.为探究紫色土丘陵区坡耕地转变为果园后土壤C、N的空间分布特征,选取四川盆地中... 详细信息

20世纪90年代以来,西南紫色土丘陵区大量坡耕地转变为果园,提高了农民的经济收益,但这一土地利用变化对土壤碳(C)、氮(N)空间分布特征的影响仍然缺乏研究.为探究紫色土丘陵区坡耕地转变为果园后土壤C、N的空间分布特征,选取四川盆地中部紫色土丘陵区代表性柑橘园为研究对象,分析了由坡耕地转变为柑橘园后,土壤C、N空间分布特征及其主要影响因素.结果表明,坡面位置(坡位)对土壤总氮(TN)、硝态氮(NO_(3)^(-)-N)和可溶性有机碳(DOC)含量均有显著影响(P土壤总有机碳(SOC)和铵态氮(NH_(4)^(+)-N)的含量没有显著影响(P>0.05).在0~30 cm土层,土壤NO_(3)^(-)-N含量沿坡面的变化趋势为:上坡位中坡位>下坡位.各坡位土壤C、N含量随深度(0~30 cm)增加呈现整体降低趋势,其中土层深度对土壤TN、SOC、NO_(3)^(-)-N和DOC含量的影响显著(P土壤TN储量(0~30 cm)随坡位自上而下逐渐降低(P土壤TN储量分别为2.37、1.89和1.62 t·hm^(-2)(以N计).SOC储量沿坡面的分布差异不显著,变化范围(以C计)为56.12~58.48 t·hm^(-2),整个坡面土壤TN与SOC的储量呈显著正相关关系.结果表明,在预测土壤C、N含量及储量对土地利用转变响应时不能忽视土壤养分的空间分布规律,研究可为理解紫色土丘陵区耕地转变为果园后土壤C、N空间分布特征及主控因子提供研究案例.

关键词：紫色土柑橘园坡位氮(N) 碳(C) 空间分布

城市化和绿地类型对土壤跳虫群落及功能性状的影响

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生态学报 2024年第6期44卷 2582-2596页

作者：冯钧乔志宏鄢麒宝姚海凤王滨孙新河北大学生命科学学院保定071000 中国科学院城市环境研究所厦门361021 中国科学院东北地理与农业生态研究所长春130102 中国科学院大学北京100049

随着城市规模不断扩大和城市植被管理实践的日益推进,我国城市化进程正在飞速发展。城市化进程的加快及其导致的植被改变强烈影响土壤生物多样性。作为城市绿地生态系统中的优势类群和环境变化的指示生物,土壤跳虫的群落结构和功能性状... 详细信息

随着城市规模不断扩大和城市植被管理实践的日益推进,我国城市化进程正在飞速发展。城市化进程的加快及其导致的植被改变强烈影响土壤生物多样性。作为城市绿地生态系统中的优势类群和环境变化的指示生物,土壤跳虫的群落结构和功能性状变化反映了环境变化对土壤生态功能的影响。以跳虫为研究对象,按照城市化梯度,分别在公园绿地、道路两侧绿化带、居民区绿地和工业园绿地四种绿地类型中采集样品,并选择森林样地作为对照,探讨了城市化和绿地类型对跳虫群落及其功能性状的影响。结果表明:(1)不同绿地类型中跳虫群落组成和结构存在显著差异,其中森林中等节跳科的丰度最高,而其它绿地中为长角跳科;城市化和绿地类型显著影响了跳虫的物种多样性,其中城市公园中跳虫的Shannon指数比城郊公园显著降低,而城市居民区中的Shannon指数显著高于城郊居民区;在城市生境中,居民区和绿化带中跳虫的Pielou均匀度指数显著大于公园,而在城郊中,公园中的物种丰富度和Shannon指数均显著大于森林。(2)相比城市化,绿地类型对跳虫功能性状的影响更强烈,比如公园、绿化带和居民区等人为扰动较强的绿地筛选出了弹器发达、相对腿长较长和体色较深的表土生物种,而在森林中则以弹器退化、相对腿长较短和体色较浅的真土生物种为主。(3)此外,跳虫科阶元的丰度与土壤pH具有较强的相关性。本研究结果为城市土壤动物多样性的环境驱动机制及城市生物资源保护提供了一定的数据支撑和理论依据。

关键词：城市化绿地类型跳虫群落多样性功能性状人为干扰