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农田土壤健康评价体系构建的若干思考

土壤学报 2024年第4期61卷 879-891页

作者：张江周王光州李奕赞张文菊张俊伶张福锁福建农林大学资源与环境学院/国际镁营养研究所福州350002 中国农业大学资源与环境学院/国家农业绿色发展研究院/植物-土壤相互作用教育部重点实验室北京100193 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/耕地培育技术国家工程实验室北京100081

健康土壤是保障粮食安全、耕地产能提升和农业高质量发展的基础。目前土壤健康评价已成为全球土壤学领域研究的焦点和热点,国内外学者对于土壤健康评价方法及指标的选择进行了系统总结,然而缺乏具体评价过程中的实操性建议。本文重点剖... 详细信息

健康土壤是保障粮食安全、耕地产能提升和农业高质量发展的基础。目前土壤健康评价已成为全球土壤学领域研究的焦点和热点,国内外学者对于土壤健康评价方法及指标的选择进行了系统总结,然而缺乏具体评价过程中的实操性建议。本文重点剖析了土壤健康的特点与多功能性、评价的通用原则、指标选择的n+X模式及评价方法的选择与落地实现,提出了土壤健康差与基准值、基础指标和约束性指标的选择及指标选择的制宜性,明确了土壤健康指标体系建立需要考虑土壤质地、作物类型、土地利用方式、气候条件等因素,建议土壤健康技术和模式落地实现需要与相关政策结合。未来需要继续开展土壤健康驱动机制和健康土壤培育机理研究;基于长期定位试验和耕地质量长期监测网点,构建基于土壤质地、作物类型、土地利用、管理目标和评价尺度的指标体系和阈值、数据库和决策支持系统;结合相关政策和区域环境的约束性,形成跨区域、跨国家的共识、公约和行动,推动全球土壤健康行动落地和农业可持续发展。

关键词：土壤健康差基础性指标制约性指标制宜性政策

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不同秸秆还田量对土壤团聚体及有机碳含量的影响

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中国农业科技导报 2024年

作者：赵炳地张久明朱莹雪匡恩俊袁佳慧迟凤琴孙磊李宁新疆农业大学资源与环境学院黑龙江省黑土保护利用研究院农业农村部黑土地保护与利用重点实验室

为探究不同秸秆还田量以及秸秆还田年限对土壤团聚体组成、稳定性以及碳库变化特征的影响，利用长期定位试验站的4个处理：秸秆全量还田（1XG）、秸秆1/2量还田（1/2XG）、秸秆1/3量还田（1/3XG）和根茬还田处理（CK），对团聚体稳定性... 详细信息

为探究不同秸秆还田量以及秸秆还田年限对土壤团聚体组成、稳定性以及碳库变化特征的影响，利用长期定位试验站的4个处理：秸秆全量还田（1XG）、秸秆1/2量还田（1/2XG）、秸秆1/3量还田（1/3XG）和根茬还田处理（CK），对团聚体稳定性以及各级团聚体有机碳含量进行连续3年的动态监测。结果表明，与CK相比，秸秆还田能够提高土壤>0.25 mm粒级团聚体的含量，其中秸秆全量还田效果最好。随着秸秆还田年限的增加，土壤团聚体有机碳含量，其中秸秆全量还田效果最好，2018—2020年各处理均为>0.25 mm粒级团聚体有机碳含量最高，表明秸秆还田后有机碳优先固存在大团聚体中，>0.25 mm粒级团聚体的有机碳贡献率最高，为60.90%～82.09%,土壤团聚体的形成，提高土壤团聚体有机碳的含量，其中秸秆全量还田的固碳效果最好。研究结果为确定合理的秸秆还田量提供数据支持，为提升和改善黑土区土壤肥力提供理论依据。

关键词：秸秆还田量水稳性团聚体团聚体有机碳有机碳贡献率

氮肥后移对沙土区不同玉米品种干物质累积与产量的影响

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吉林农业大学学报 2024年

作者：沈兆崟田龙兵王明花侯文峰高强王寅吉林农业大学资源与环境学院/吉林省商品粮基地土壤资源可持续利用重点实验室/秸秆综合利用与黑土地保护教育部重点实验室

优化吉林中西部沙土区玉米的氮肥管理对提升区域玉米产量、保障国家粮食安全具有重要意义。本研究在吉林省梨树县开展为期两年的田间试验，选用良玉99（LY99）和德美亚3（DMY3）两个玉米品种，设置5个不同处理，包括不施氮（N0）和200 k... 详细信息

优化吉林中西部沙土区玉米的氮肥管理对提升区域玉米产量、保障国家粮食安全具有重要意义。本研究在吉林省梨树县开展为期两年的田间试验，选用良玉99（LY99）和德美亚3（DMY3）两个玉米品种，设置5个不同处理，包括不施氮（N0）和200 kg N ha-1施氮量下4种不同的氮肥管理策略：全部尿素一次性基施（U100）、30%控释尿素掺混一次性基施（MCU30）、尿素基施30%+拔节期追施70%（U30-70）、尿素基施30%+拔节期追施40%+吐丝期追施30%（U30-40-30），研究比较了不同施氮策略对两个品种植株生长、干重累积的影响及其对籽粒产量的贡献差异。结果显示，两个玉米品种在两年间的生长与植株干重变化趋势基本一致。与DMY3相比，LY99生育期内叶面积指数（LAI）相对较高，N0处理的叶片SPAD值和植株干重较低而各施氮处理较高。2021年LY99的籽粒产量总体高于DMY3，而2022年两个品种产量无明显差异。施氮显著促进玉米生育期的植株生长和干重累积，但不同氮肥管理措施的影响及生育期表现存在显著差异。两个品种的生长状况在8叶期以U100处理较好，植株干重相比MCU30、U30-70和U30-40-30处理平均分别高8.5%、14.4%和15.9%。吐丝期各施氮处理之间植株生长差异减小，到成熟期各处理的植株干重及籽粒产量与8叶期呈相反趋势。相比U100，两个品种在MCU30和U30-40-30处理的LAI和叶片SPAD值、植株干重均显著更高，产量平均分别增加23.5%和26.8%。不同施氮处理中，U100处理的花前干物质转移量及对产量的贡献率相对较高，而其余三个处理的花后干重累积及对产量的贡献率更高。两个品种MCU30和U30-40-30处理的花后干重对产量的贡献率较U100处理平均提高13.0和17.2个百分点。综上所述，MCU30和U30-40-30处理通过增加玉米生长中后期的氮素供应，延缓了叶片衰老，维持了较高的绿叶面积和生理功能，增加了花后的植株干重累积及向籽粒的转运，因此获得了更高产量。相比U30-40-30，MCU30具有相近的农学效益和更大的轻简化应用优势。因此，吉林中西部沙土区推荐采用30%控释尿素掺混一次性基施作为实现氮肥后移氮肥管理策略的施氮技术。

关键词：玉米产量氮肥后移花后植株生长

基于土壤质量指数法省级尺度耕地土壤质量评价及空间分布特征研究——以福建省为例

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土壤通报 2024年第2期55卷 310-320页

作者：吴文元金海涛王玉雯张卫清张华廖文强姜玉英林德喜郭九信福建农林大学资源与环境学院/福建省土壤环境健康与调控重点实验室福建福州350002 福建省林业科技试验中心福建漳州363600 福建省农田建设与土壤肥料技术总站福建福州350003

[目的]探讨福建省土壤常规五项指标的土壤质量评价及其空间分布状况,为因地制宜地保护和提升省域耕地土壤质量提供科学依据。[方法]以2019年福建省4756组耕地土壤常规五项指标(包括土壤pH值、有机质、碱解氮、有效磷和速效钾)数据为基础... 详细信息

[目的]探讨福建省土壤常规五项指标的土壤质量评价及其空间分布状况,为因地制宜地保护和提升省域耕地土壤质量提供科学依据。[方法]以2019年福建省4756组耕地土壤常规五项指标(包括土壤pH值、有机质、碱解氮、有效磷和速效钾)数据为基础,应用土壤质量指数(Soil quality index,SQI)方法和GIS技术进行土壤质量评价和空间分布图绘制。[结果]福建省土壤常规五项指标的平均值分别为pH值5.48、有机质23.01 g kg^(-1)、碱解氮146.69 mg kg^(-1)、有效磷74.00 mg kg^(-1)、速效钾145.74 mg kg^(-1),表现出省域土壤酸化严重、有效磷和速效钾丰富、有机质和碱解氮适中的现状,且“闽东南”的土壤pH、有效磷和速效钾高于“闽西北”,而有机质和碱解氮则是“闽西北”高于“闽东南”。土壤质量评价结果显示,福建省SQI的平均值为0.637,其中,厦门市SQI最高为0.671,泉州市SQI最低为0.558;有效磷在SQI中的贡献最大26.20%,而pH值则最小11.07%,且SQI与各土壤指标均显著正相关。同时,福建省SQI空间分布整体上呈“闽西北”高于“闽东南”的变化趋势。[结论]福建省耕地土壤质量整体以中高等水平为主,严重的土壤酸化和过量的有效磷是关键限制因子,建议积极开展以土壤酸化改良和磷肥减施为核心的土壤质量提升研究,推动农业绿色发展。

关键词：福建省土壤养分土壤质量评价土壤质量指数空间分布

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雅鲁藏布江巨柏种群分布格局及其对环境变化的响应

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北京师范大学学报（自然科学版） 2024年第4期60卷 594-600页

作者：郝海霞四郎刀登杨刚刚岳艳鹏周继华来利明郑元润中国科学院植物研究所北方资源植物重点实验室北京国家植物园北京中国科学院大学北京四川省稻城县林业和草原局四川稻城

利用点格局分析、相关分析、逐步回归的方法研究巨柏(Cupressus gigantea)种群的空间分布格局,分析不同尺度上巨柏种群分布格局的差异及其影响因子.结果表明巨柏种群的空间分布格局总体上以随机分布或集群分布为主,随着海拔、土壤养分... 详细信息

利用点格局分析、相关分析、逐步回归的方法研究巨柏(Cupressus gigantea)种群的空间分布格局,分析不同尺度上巨柏种群分布格局的差异及其影响因子.结果表明巨柏种群的空间分布格局总体上以随机分布或集群分布为主,随着海拔、土壤养分、土壤质地等条件变化而变化.半阴坡低海拔种群分布格局在0.9~10.0 m尺度呈随机分布(P5.0 m时,海拔对巨柏种群分布的影响逐渐降低,土壤养分、土壤质地等因素的影响逐渐占据主导地位.不同尺度上巨柏种群分布格局受多种环境因子的影响,海拔和地形改变导致的小环境变化会显著影响巨柏种群的分布格局.在未来的巨柏保护中,应综合考虑环境因子的影响.

关键词：巨柏空间分布格局点格局多元回归

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栗子坪自然保护区林分类型对土壤化学计量特征、微生物及其季节动态响应

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水土保持学报 2024年

作者：陆其伟脱云飞冯永钰黎建强施蕊王澍朱雪虎何霞红西南林业大学水土保持学院云南省林下资源保护与利用重点实验室四川栗子坪国家级自然保护区管理局

[目的]为揭示栗子坪自然保护区林分类型对土壤有机碳、氮、磷含量的垂直分布特征、土壤化学计量特征(C/N、C/P、N/P)、酶活性、微生物及其季节响应。[方法]选取旱季、雨季的青冈—川杨阔叶混交林、栓皮栎落叶阔叶林、冷杉—云杉针叶混... 详细信息

[目的]为揭示栗子坪自然保护区林分类型对土壤有机碳、氮、磷含量的垂直分布特征、土壤化学计量特征(C/N、C/P、N/P)、酶活性、微生物及其季节响应。[方法]选取旱季、雨季的青冈—川杨阔叶混交林、栓皮栎落叶阔叶林、冷杉—云杉针叶混交林和石棉玉山竹林土壤为研究对象,阐明林分类型对土壤化学计量特征、酶活性、微生物及其季节动态响应特征。[结果](1) 4个林分类型土壤理化性质和酶活性均表现为雨季大于旱季;(2)土壤C/N在青冈—川杨阔叶混交林表现为旱季大于雨季,其他3个林分均表现为雨季大于旱季;C/P和N/P在栓皮栎落叶阔叶林、冷杉—云杉针叶混交林表现为旱季大于雨季,其余2个林分反之;(3)不同林分类型土壤C/N、C/P、N/P比值变化范围旱季时依次为17.00～37.33,62.72～114.5,3.09～5.18,雨季时依次为17.72～39.16,63.21～90.72,2.39～5.80;(4)旱季、雨季C/N和C/P均高于全国平均水平(11.90,61.00),表明养分循环过程中氮受限,且释放P的潜力较低;2个季节N/P均低于全国土壤平均水平(5.20),表明土壤更容易受到N限制;(5) 4个林分类型土壤微生物物活性在雨季均优于旱季,且土壤生态化学计量特征主要受到酶活性及微生物影响。[结论]研究结果可为探究区域土壤养分分解、供应和限制及其循环过程对季节响应机制提供重要理论依据。

关键词：林分类型化学计量特征酶活性微生物指数季节动态

河流型水源泵站取水口卷吸效应的物理模型试验研究

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中国农村水利水电 2024年

作者：熊伶田威伍中航颜涛杨立凡何斌周松涛聂歆程娟重庆市西部水资源开发有限公司江苏河海环境科学研究院有限公司四川大学山区河流保护与治理全国重点实验室四川省农业科学院水产研究所

河流型水源泵站取水对河道内鱼类早期资源的卷吸效应会对河流鱼类资源产生不利影响。本研究选择长江金刚沱泵站取水口，开展了不同取水口方案卷吸效应物理模型试验。研究结果表明，取水箱两侧钢板高度和引水管布置方向会影响卷吸效应，... 详细信息

河流型水源泵站取水对河道内鱼类早期资源的卷吸效应会对河流鱼类资源产生不利影响。本研究选择长江金刚沱泵站取水口，开展了不同取水口方案卷吸效应物理模型试验。研究结果表明，取水箱两侧钢板高度和引水管布置方向会影响卷吸效应，低侧板方案卷吸效应最明显，其产生的平均横向流速和平均垂向流速约为高侧板方案的1.4-1.8倍，并在纵向上对流速具有更为明显的减缓作用，使原本的河道纵向流速平均下降了30%。引水管垂向布置的卷吸效应范围比侧向布置宽约1.5-2m，垂向管的卷吸范围在取水箱两侧均匀分布，侧向管布置引起卷吸效应在取水箱顶部产生约2.5m-4m的偏移。卷吸效应范围受河道流量影响，低流量工况下，不同方案的卷吸范围在13.5-18.5m之间，与高流量工况相比，各方案的卷吸范围有小幅增大，平均增大了1.1倍。根据卷吸效应范围，本研究中的高侧板侧向管方案最优，其较高的侧板和侧向引水管的布置型式能够减小卷吸效应，取水头部两侧较高的钢板能够对水流产生阻隔作用，一定程度上减缓了引水管直接对水流的卷吸，研究可为取水工程设计优化提供科学依据。

关键词：卷吸效应取水工程流场物理模型

外源Mn（Ⅱ）对吸附于δ-MnO表面的Cd迁移转化行为的影响

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农业资源与环境学报 2024年

作者：杜晓菲樊广萍黄琴张雨婷童非张明超邱一格陈金林高岩南京林业大学南方现代林业协同创新中心江苏省农业科学院农业资源与环境研究所/农业农村部长江中下游农业环境重点实验室/国家农业环境六合观测实验站江苏大学环境与安全工程学院南京农业大学资源与环境学院安徽农业大学资源与环境学院江苏省耕地质量与农业环境保护站江苏省生态环境监测监控有限公司

为探究外源Mn（Ⅱ）对吸附于水钠锰矿(δ-MnO2)表面的Cd（Ⅱ）迁移转化行为的影响，采用土壤矿物培养试验，研究了厌氧-好氧条件下，添加不同浓度(2.5 mmol·L-1、10 mmol·L-1)Mn（Ⅱ）以及不同的添加速率（一次添加、分次添加）对δ-M... 详细信息

为探究外源Mn（Ⅱ）对吸附于水钠锰矿(δ-MnO2)表面的Cd（Ⅱ）迁移转化行为的影响，采用土壤矿物培养试验，研究了厌氧-好氧条件下，添加不同浓度(2.5 mmol·L-1、10 mmol·L-1)Mn（Ⅱ）以及不同的添加速率（一次添加、分次添加）对δ-MnO2吸附固定Cd（Ⅱ）的影响。结果表明，添加Mn（Ⅱ）导致δ-MnO2表面的Cd（Ⅱ）发生显著解吸，解吸率为20.5%～40.8%，高浓度Mn（Ⅱ）处理中Cd（Ⅱ）解吸率比低浓度处理高5.3～10.6个百分点，分次添加Mn（Ⅱ）处理中Cd（Ⅱ）解吸率比一次添加处理高0.6～4.1个百分点。在厌氧阶段，Mn（Ⅱ）通过与Cd（Ⅱ）竞争吸附位点，使吸附于δ-MnO2表面的Cd（Ⅱ）的稳定性降低并释放到溶液中。同时，XRD、FTIR和XPS结果表明，Mn（Ⅱ）与δ-MnO2发生氧化还原反应并在活性氧（ROS）的催化作用下生成β-MnOOH，同时降低了体系pH值。进入有氧阶段后，固相中Mn（Ⅲ）比例增加，β-MnOOH特征峰增强，氧气催化氧化Mn（Ⅱ）生成了更多的β-MnOOH，β-MnOOH对Cd（Ⅱ）的吸附能力较弱，有氧阶段Cd（Ⅱ）解吸率较厌氧阶段略有升高。电子顺磁的结果表明，分次添加Mn（Ⅱ）处理通过促进厌氧阶段超氧自由基(O2·-)的产生和延缓好氧阶段O2·-的衰减增加了Mn（Ⅲ）的产生，降低了Cd（Ⅱ）在固相上的稳定性，进一步导致Cd（Ⅱ）的解吸。本研究发现外源Mn（Ⅱ）导致δ-MnO2表面Cd（Ⅱ）的解吸，阐明了Mn（Ⅱ）与δ-MnO2共存时Cd（Ⅱ）的固定与迁移机制。

关键词：土壤矿物 δ-MnO 镉 Mn(Ⅱ) 吸附解吸

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香兰素的合成和抑菌性的研究进展

现代食品 2024年第15期 88-92+101页

作者：陈宇雷卢富嘉牟博锐汪瀚宇杨瑶君李佳莲乐山师范学院生命科学学院竹病虫害防治与资源开发四川省重点实验室四川农业大学资源学院

香兰素是一种重要的调味品。由于天然香兰素的可用性来源受到限制，无法满足市场需求，因此主要通过合成方法获得。近年来，环境保护意识的提升与自然资源减少的现状，促使研究焦点转向利用微生物转化底物进行香兰素的生物合成。文章深... 详细信息

香兰素是一种重要的调味品。由于天然香兰素的可用性来源受到限制，无法满足市场需求，因此主要通过合成方法获得。近年来，环境保护意识的提升与自然资源减少的现状，促使研究焦点转向利用微生物转化底物进行香兰素的生物合成。文章深入分析了香兰素生产中相关底物的代谢途径，并探讨了生物技术在香兰素合成领域的实际应用。

关键词：香兰素抑菌合成香兰素代谢途径