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氮添加对大兴安岭泥炭地典型植物叶片叶绿素和养分含量的影响

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生态学杂志 2024年

作者：冯欢欢高思齐高晋丽杜宇刘桢迪陈宁宋艳宇中国科学院东北地理与农业生态研究所湿地生态与环境重点实验室吉林农业大学资源与环境学院中国科学院大学资源与环境学院中国科学院生态环境研究中心中国科学院城市与区域生态国家重点实验室

叶绿素作为植物光合作用的主要色素，其含量与土壤氮营养环境密切相关，对植物的生长和养分吸收具有重要影响。为探讨氮添加对大兴安岭多年冻土区泥炭地植物生长和养分特征的影响，基于长期氮添加试验(N1：6 g·m-2·a-1；N2：12 g·m-2... 详细信息

叶绿素作为植物光合作用的主要色素，其含量与土壤氮营养环境密切相关，对植物的生长和养分吸收具有重要影响。为探讨氮添加对大兴安岭多年冻土区泥炭地植物生长和养分特征的影响，基于长期氮添加试验(N1：6 g·m-2·a-1；N2：12 g·m-2·a-1；N3：24 g·m-2·a-1)，分析泥炭地典型植物柴桦、甸杜、笃斯越橘叶片叶绿素和碳、氮、磷含量及其化学计量比对氮添加的响应规律。结果表明：氮添加提高了泥炭地柴桦、甸杜、笃斯越橘叶片的叶绿素含量，且随氮添加浓度的增加呈现先增加后降低的变化趋势；中浓度氮添加提高了柴桦和甸杜叶片的总碳含量，但不同浓度氮添加对笃斯越橘叶片总碳含量无显著影响；氮添加显著提高了柴桦和甸杜叶片的总氮含量；氮添加降低了3种植物叶片的总磷含量及C/N，提高了植物叶片的N/P。相关性分析表明：柴桦、甸杜和笃斯越橘叶片叶绿素含量均与总氮含量呈显著正相关，与C/N呈显著负相关；甸杜叶片叶绿素含量与C/P呈显著正相关，与N/P呈极显著正相关；笃斯越橘叶片叶绿素含量与总氮、C/P、N/P呈极显著正相关，与总磷、C/N呈极显著负相关。研究表明：大兴安岭多年冻土泥炭地植物生长受氮限制，氮添加可通过提高冻土区泥炭地植物叶片叶绿素含量提高其光合能力，并促进植物对氮的吸收和累积，改变其生态化学计量特征。

关键词：氮营养冻土区泥炭地叶绿素氮限制化学计量比

化肥减量配施紫色光养细菌对花生的增产作用和土壤细菌群落的影响

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应用与环境生物学报 2024年第2期30卷 262-270页

作者：彭双王一明华清清巫攀邱崇文林先贵江苏开放大学环境生态学院南京210017 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南京210008

微生物肥料在现代农业生产中具有很大应用潜力,可在提高作物产量的同时减少化肥使用,从而创造环境友好型农业生产体系.通过田间长期试验对分离的一株紫色非硫细菌Rhodopseudomonas palustris ISP-1的5年花生增产效果进行研究,并探讨浇... 详细信息

微生物肥料在现代农业生产中具有很大应用潜力,可在提高作物产量的同时减少化肥使用,从而创造环境友好型农业生产体系.通过田间长期试验对分离的一株紫色非硫细菌Rhodopseudomonas palustris ISP-1的5年花生增产效果进行研究,并探讨浇灌菌液(R1)和叶面喷施(R2)两种追肥方式对花生产量、花生仁品质和土壤细菌群落的影响.经过5年的连续施用,R1和R2处理分别使花生产量平均增加12.5%和17.9%,追肥时喷施菌液在植株的叶面比直接浇灌在植株根部增产效果更好.R1和R2处理显著促进了花生植株的生长,提高了花生仁中的蛋白质含量.在施肥第5年花生收获期,R1和R2处理土壤中的残留养分与对照处理相比无显著差异.R2处理显著改善了土壤pH并增加了细菌生物多样性,但R1和R2处理对细菌的丰富度和群落结构均没有显著影响,仅Verrucomicrobia门细菌丰度显著增加.细菌基因功能预测分析发现R1和R2处理的土壤细菌群落中参与磷吸收和转运的基因总相对丰度显著降低,而无机磷溶解和有机磷矿化的基因分别增加了2.71%和3.20%.偏最小二乘路径建模(PLS-PM)分析表明,施用*** ISP-1菌液对花生产量和花生仁养分含量有显著的直接影响,而施用菌液导致的土壤细菌多样性增加、部分细菌群落结构以及细菌磷代谢功能的变化对花生增产的作用相对较小.本研究表明施用*** ISP-1可以促进花生植株生长,提高花生仁蛋白含量,并在长时序年的田间试验过程中维持较高的花生产量,展示了紫色光养细菌作为生物肥料的应用潜力.(图6表3参44)

关键词：化肥减量紫色光养细菌沼泽红假单胞菌土壤细菌群落花生产量

炭基猪粪肥对叶用甘薯产量及土壤Pb、Cd钝化效果的影响

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中国农业科技导报 2024年

作者：刘岑薇叶菁林怡李艳春王义祥福建省农业科学院资源环境与土壤肥料研究所福建省农业科学院福建省红壤山地农业生态过程重点实验室

为减轻猪粪有机肥在菜地长期施用所造成的土壤重金属污染，长期定位试验设3个梯度有机肥替代化肥处理，即替代化肥总养分的25%（L）、50%（M）、100%（H），和4个梯度的生物炭处理，即添加0%（B0）、3%（B1）、6%（B2）、9%（B3）生物... 详细信息

为减轻猪粪有机肥在菜地长期施用所造成的土壤重金属污染，长期定位试验设3个梯度有机肥替代化肥处理，即替代化肥总养分的25%（L）、50%（M）、100%（H），和4个梯度的生物炭处理，即添加0%（B0）、3%（B1）、6%（B2）、9%（B3）生物炭，研究有机肥与生物炭配施对叶用甘薯产量、土壤镉（Cd）、铅（Pb）含量及Pb不同形态变化的影响。结果表明，猪粪有机肥和生物炭施用比例对叶用甘薯产量及土壤Pb含量存在显著性交互作用（P土壤Pb由生物有效性高的弱酸提取态、可还原态向低生物有效性的可氧化态和残渣态转化。以上表明，有机肥与生物炭合理配施，可增加叶用甘薯产量，降低长期施用有机肥带来的重金属污染问题，提高土壤质量。

关键词：农业废弃物畜禽粪便重金属形态土壤修复金属钝化

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安徽省典型区域农田地膜残留特征研究

农业环境科学学报 2024年第1期43卷 79-90页

作者：刘莹武升童童郑晶曹迟姜家生黄文星施俊生马友华农田生态保育与污染防控安徽省重点实验室安徽农业大学资源与环境学院合肥230036 安徽省农业生态环境总站合肥230001

为探究安徽省典型区域覆膜作物地膜残留特征及影响因素,于2019—2021年选择安徽省8个代表性地市13个县区共计15个监测点,利用典型样点采集的方法开展地膜残留监测,同时随机选取周边的10个农户或合作社开展问卷调查。结果表明:2019—202... 详细信息

为探究安徽省典型区域覆膜作物地膜残留特征及影响因素,于2019—2021年选择安徽省8个代表性地市13个县区共计15个监测点,利用典型样点采集的方法开展地膜残留监测,同时随机选取周边的10个农户或合作社开展问卷调查。结果表明:2019—2021年安徽省地膜平均残留量为10.80 kg·hm^(-2),未超出国家标准限值(75.00 kg·hm^(-2))。各监测点3 a平均残膜量在0~30kg·hm^(-2)之间,残膜量为5~15 kg·hm^(-2)的监测点占53.33%。从不同区域来看,江淮丘陵区地膜残留量较多,其农田地膜残留量为3.62~25.76 kg·hm^(-2)。不同作物平均残膜量为马铃薯>露地蔬菜>烟草>果树>保护地蔬菜>大豆>瓜类>花生。保护地蔬菜地膜残留系数为1.59%,在沿用当前的覆膜生产模式下,此后连续覆膜8 a,残膜量将会超过国家标准限值。影响残膜量的因素有作物类型、覆膜年限、地膜规格。覆膜土壤的残膜含量存在显著差异,且不同厚度地膜的不规范使用在一定程度上加大了地膜回收的难度。研究表明:目前安徽省各监测点覆膜作物区地膜污染状况较轻,主要回收方式为人工捡拾,机械化程度较低。回收后的地膜主要作为农村生活垃圾处理,占比为52.91%。安徽省应通过调整种植结构、推广使用标准地膜、加强回收意识、提高回收率等方法来降低地膜污染。

关键词：地膜残留回收分布特征残留系数农作物

植物地下觅养性状对土壤富磷斑块塑性响应的研究进展

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林业科学 2024年第5期60卷 191-200页

作者：朱丽琴黄荣珍彭志远邹显花廖迎春李静凯陈光水南昌工程学院流域生态智能监测与综合治理江西省重点实验室南昌330099 福建师范大学地理科学学院福州350117

磷是影响植物生长的关键养分元素之一,地下细根觅养塑性是植物提高土壤磷吸收的重要方式。在自然环境条件下,土壤养分具有异质性或斑块状分布特点,特别是相对固定的养分(如磷)。植物如何调整地下觅养性状对养分斑块的塑性响应尚不清楚,... 详细信息

磷是影响植物生长的关键养分元素之一,地下细根觅养塑性是植物提高土壤磷吸收的重要方式。在自然环境条件下,土壤养分具有异质性或斑块状分布特点,特别是相对固定的养分(如磷)。植物如何调整地下觅养性状对养分斑块的塑性响应尚不清楚,特定细根性状预测地下觅养性状塑性响应更具有较大不确定性。本研究总结植物地下觅养塑性的影响因素,阐述细根(形态、构型、增殖、化学、生理)和菌根真菌性状对富磷斑块的塑性响应,从真菌侵染方式、根系形态结构、养分获取策略等方面分析地下觅养性状及其塑性响应在丛枝菌根和外生菌根树种间的差异。基于地下觅养的碳成本假设,指出细根形态塑性和生理塑性在许多情况下是资源竞争的结果。真菌菌丝的增殖塑性更能提高植物养分获取效率,但当根系和菌根真菌均存在于养分斑块时,根系增殖比真菌反应更敏感。本研究还探讨细根性状对地下觅养塑性的预测,指出细根直径是地下觅养性状变化的重要预测指标。围绕当前植物地下觅养塑性研究存在的不足,从地下觅养塑性框架、地下觅养机制、细根性状对植物养分获取塑性的预测、细根觅养塑性与防御塑性之间的关系等方面提出今后的研究方向,深入理解植物地下磷养分获取策略及其对环境变化的适应机制。

关键词：地下觅养性状富磷斑块塑性响应丛枝菌根外生菌根

改变碳输入对亚热带针阔混交林土壤化学性质和微生物群落的影响

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农业环境科学学报 2024年

作者：李静凯朱丽琴黄荣珍刘萍渝王金平房焕英侯斌南昌工程学院流域生态智能监测与综合治理江西省重点实验室

为探究有机碳输入改变对土壤微生物群落特征的影响，促进亚热带针阔混交林土壤肥力提升和生态系统恢复，本文以亚热带红壤退化地恢复形成的木荷与马尾松针阔混交林为研究对象，原位设置凋落物输入+根系输入+菌根输入（LRM，对照）、双... 详细信息

为探究有机碳输入改变对土壤微生物群落特征的影响，促进亚热带针阔混交林土壤肥力提升和生态系统恢复，本文以亚热带红壤退化地恢复形成的木荷与马尾松针阔混交林为研究对象，原位设置凋落物输入+根系输入+菌根输入（LRM，对照）、双倍凋落物输入+根系输入+菌根输入（2LRM）、凋落物去除+根系输入+菌根输入（NRM）、凋落物去除+根系去除+菌根输入（NNM）和凋落物去除+根系去除+菌根去除（NNN）5种处理，利用高通量测序技术研究混交林表层土壤微生物群落特征，并探讨其与土壤化学性质的关系。结果表明：2LRM和NNN处理显著降低了土壤酸性磷酸酶的活性，NRM、NNM和NNN处理显著降低了土壤真菌的丰富度指数和多样性指数，改变有机碳输入对细菌Alpha多样性影响不显著。混交林土壤优势细菌门为酸杆菌门（15.5%～40.2%）、变形菌门（23.6%～35.5%）和放线菌门（11.2%～17.7%），优势真菌门为担子菌门（32.5%～47.8%）、子囊菌门（26.9%～48.8%）和被孢菌门（12.8%～34.5%）。NRM处理使子囊菌门的相对丰度提高了62.1%，使担子菌门的相对丰度降低了27.6%。NNM处理使放线菌门和被孢菌门的相对丰度分别提高了57.8%和169.8%，使酸杆菌门和担子菌门的相对丰度分别降低了57.7%和22.7%。NNN处理使被孢菌门的相对丰度提高了61.0%。土壤有机质、蔗糖酶和多酚氧化酶是影响土壤细菌群落变化的关键因子，pH和蔗糖酶是影响土壤真菌群落的关键因子。研究表明，有机碳输入增加和减少均降低了真菌Alpha多样性，均未改变细菌Alpha多样性；地上凋落物和地下根系的同时去除对微生物群落组成影响最大。

关键词：土壤微生物有机碳输入改变高通量测序土壤化学性质木荷与马尾松混交林

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基于长期定位试验的土壤健康研究与展望

植物营养与肥料学报 2024年第7期30卷 1253-1261页

作者：徐明岗段英华白珊珊张文菊孙楠山西农业大学生态环境产业技术研究院/土壤环境与养分资源山西省重点实验室山西太原030031 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北京100081

土壤健康是农业可持续发展的根基,是保障国家粮食安全和落实“藏粮于地”战略的重大需求。长期定位试验时空覆盖面广、数据丰富、施肥管理措施多样,对于土壤健康的研究和健康土壤的培育是难得的宝贵平台。本文在总结土壤健康的内涵及指... 详细信息

土壤健康是农业可持续发展的根基,是保障国家粮食安全和落实“藏粮于地”战略的重大需求。长期定位试验时空覆盖面广、数据丰富、施肥管理措施多样,对于土壤健康的研究和健康土壤的培育是难得的宝贵平台。本文在总结土壤健康的内涵及指标体系与我国长期定位试验布局情况的基础上,系统梳理了基于长期定位试验的作物产量演变及高产稳产性、土壤有机质演变及其与产量的关系、土壤pH演变及生物多样性演变等耕地质量和土壤健康方面的研究进展,并提出了基于长期定位试验的土壤健康研究展望,包括建立因地制宜的土壤健康指标及评价体系,深入解析土壤健康演变的规律和驱动机制与发展健康土壤培育技术,以期高质量推进土壤健康研究,从而促进农产品质量安全和农业可持续发展。

关键词：土壤健康长期定位试验作物产量土壤有机质土壤生物多样性

不同氮肥在石灰性潮土中的转化及ATS对尿素氮转化的调控效应

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农业工程学报 2024年

作者：王硕孙梦宇李长青孙志梅河北农业大学资源与环境科学学院河北省农田生态环境重点实验室

根据氮肥施入土壤后的转化特性进行氮肥的高效调控和管理是提高氮肥利用效率、缓解氮肥污染的重要措施。为探究不同氮肥在石灰性潮土中的转化特性差异及硫代硫酸铵(ammonium thiosulfate,ATS)作为氮肥调控剂对尿素氮转化的影响，该研究... 详细信息

根据氮肥施入土壤后的转化特性进行氮肥的高效调控和管理是提高氮肥利用效率、缓解氮肥污染的重要措施。为探究不同氮肥在石灰性潮土中的转化特性差异及硫代硫酸铵(ammonium thiosulfate,ATS)作为氮肥调控剂对尿素氮转化的影响，该研究采用室内土壤培养(土壤水分含量为田间持水量的60%，温度25℃)试验方法，以尿素、硫酸铵、氯化铵和ATS作为供试肥料，比较4种氮肥施入石灰性潮土后的转化特性差异，并以ATS作为氮素调控剂，以单施尿素作为对照，探究尿素配施不同用量ATS对尿素氮转化的影响。结果表明，4种供试氮肥在石灰性潮土中的转化过程明显不同。尿素在石灰性潮土中的水解速率最快，硝化作用强度也最高，硫酸铵其次；氯化铵由于Cl-的硝化抑制作用，土壤表观硝化率在7～21 d显著低于尿素和硫酸铵(P土壤后，NH4+-N转化为NO2--N的速率最高，而NO2--N转化为NO3--N的速率最低，NH4+-N在土壤中的存留时间最长，出现峰值之后也一直保持最高的含量，表观硝化率最低。将ATS作为氮素调控剂与尿素配合施用，当其用量在60 mg/kg(含S量)以上时，既表现出了明显的抑制尿素水解的作用效果，也表现出了显著的硝化抑制作用(P 土壤后均出现了亚硝酸盐的累积，其中ATS处理的累积量显著高于尿素、硫酸铵和氯化铵(P土壤中存留时间明显延长，含量和峰值明显提高，出现峰值的时间也明显延后。

关键词：土壤氮肥氮素转化脲酶抑制剂硝化抑制剂硫代硫酸铵(ATS)

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3种天然吸附剂对水中重金属的吸附效果研究

现代农业科技 2024年第14期 112-114页

作者：叶家健邹淑君姜凯杨丹张晓霞广东省清山环境技术股份有限公司广东广州510655 广东省科学院生态环境与土壤研究所/华南土壤污染控制与修复国家地方联合工程研究中心/广东省农业环境综合治理重点实验室广东广州510650 广州华鑫检测技术有限公司广东广州510700

天然吸附剂对重金属吸附效果不同,关于不同种类的天然吸附剂对重金属吸附效果的比较研究较少。本试验进行了香菜种子、蛋壳内膜和人类头发对Pb、Cd、Cr的静态吸附效果研究。结果表明,3种吸附剂对重金属Cr的吸附率顺序为蛋壳内膜>人类头... 详细信息

天然吸附剂对重金属吸附效果不同,关于不同种类的天然吸附剂对重金属吸附效果的比较研究较少。本试验进行了香菜种子、蛋壳内膜和人类头发对Pb、Cd、Cr的静态吸附效果研究。结果表明,3种吸附剂对重金属Cr的吸附率顺序为蛋壳内膜>人类头发>香菜种子,对Cd和Pb的吸附率顺序均为人类头发>香菜种子>蛋壳内膜,人类头发对Pb和Cd的吸附率分别是香菜种子的1.27倍、1.62倍。人类头发和香菜种子对3种重金属的吸附率顺序均为Pb>Cd>Cr,蛋壳内膜对3种重金属的吸附率顺序为Cr>Pb>Cd。因此,净化水中Pb和Cd时,可优先选择废弃毛发;净化水中Cr时,选蛋壳内膜效果更好。

关键词：重金属天然吸附剂香菜种子蛋壳内膜人类头发水质净化