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基于相似生境潜力分析的陕西省生态修复路径优化

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中国农业科技导报(中英文) 2025年

作者：刘金成王明慧王馨颖苗世峰西北农林科技大学资源环境学院

为了维护区域生态安全和规范生态修复路径，应对陕西省生态治理和修复过程中存在的生态区划基础薄弱、空间格局不清晰、修复标准不规范等突出问题，基于相似生境理论和多模态遥感数据集（植被覆盖、地形、气象、土地利用等），全面评估... 详细信息

为了维护区域生态安全和规范生态修复路径，应对陕西省生态治理和修复过程中存在的生态区划基础薄弱、空间格局不清晰、修复标准不规范等突出问题，基于相似生境理论和多模态遥感数据集（植被覆盖、地形、气象、土地利用等），全面评估陕西省森林、草地、湿地、荒漠及过渡区的生态修复潜力。结果表明，陕西省植被覆盖呈南高北低的空间分布格局，榆林市、延安市和商洛市在陕西省生态修复潜力评估中领先，宝鸡市、咸阳市、渭南市和铜川市有一定潜力，而西安市和安康市潜力较低；陕西省森林可修复空间分布最广，修复潜力范围在13.2%～38.3%，而湿地可修复空间最少，过渡区重点修复区分布最密集。针对陕西省不同类型生态系统，需根据其特点采取差异化的修复策略。研究结果为区域资源配置优化、生态环境改善和推进生态文明建设等提供了有力科技支撑。

关键词：植被恢复潜力相似生境生态修复路径生态网络陕西省

黄土高原长期覆盖措施下农田土壤酶活性与微生物养分限制的响应特征

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环境科学 2025年第2期46卷 1056-1064页

作者：徐文郝嘉琪姜天宇高国希吴文强冯永忠任广鑫王兴西北农林科技大学农学院杨凌712100 西北农林科技大学资源环境学院杨凌712100 陕西省循环农业工程技术研究中心杨凌712100

为探究黄土高原区长期覆盖措施对农田土壤酶活性与微生物养分限制的响应特征,基于2008年开展的长期田间定位试验,研究采用随机区组设计,设置常规无覆盖(NM)、秸秆覆盖(SM)、地膜覆盖(PM)和起垄地膜覆盖(RPM)这4种田间管理措施,以常规无... 详细信息

为探究黄土高原区长期覆盖措施对农田土壤酶活性与微生物养分限制的响应特征,基于2008年开展的长期田间定位试验,研究采用随机区组设计,设置常规无覆盖(NM)、秸秆覆盖(SM)、地膜覆盖(PM)和起垄地膜覆盖(RPM)这4种田间管理措施,以常规无覆盖(NM)为对照,利用单因素方差分析、土壤胞外酶化学计量学模型和冗余分析(RDA)等方法研究不同覆盖措施下土壤养分和胞外酶活性及其生态化学计量的变化规律及影响因子.结果表明,覆盖处理显著影响土壤基础养分(P<0.05),其中可溶性有机碳(DOC)、速效氮(AN)和有效磷(AP)随作物生长呈显著动态变化;C、N和P循环胞外酶活性呈现积极响应,分别增加变化21.03%~161.14%、1.11%~60.68%和17.55%~37.66%,以SM和RPM效果更为显著;长期耕作措施下土壤微生物整体面临C、N养分限制,覆盖处理下矢量角度在作物生长前期显著增大11.52%~23.17%,表明缓解了微生物氮限制,而矢量长度整体呈增加趋势,变化10.38%~84.38%,覆盖处理加剧了微生物碳限制,且随时间发展碳限制程度愈发强烈;RDA分析显示,土壤含水量(SWC)、AN和AP含量为黄土高原区驱动酶活性及其计量比变化的关键因子.综上所述,黄土高原区实施SM和RPM耕作处理对土壤养分特征及酶活性影响更强,可相结合推行以达到更佳效果,同时,应考虑适量施用氮肥以缓解当地农田养分限制,研究结果可有助于深入了解覆盖措施对农田土壤微生物养分利用策略的影响及其调控机制,为黄土高原丘陵区长期可持续发展提供理论依据.

关键词：黄土高原长期覆盖措施土壤养分土壤酶活性微生物养分限制

有机肥与鼠李糖脂和氯化胆碱配施对盐渍土性质和番茄生长及耐盐性的影响

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中国农业科技导报(中英文) 2025年

作者：寇威刘佳月户可欣高铱遥许世奇何彦臻王旭东西北农林科技大学资源环境学院西北农林科技大学资源环境学院农业农村部西北植物营养与农业环境重点实验室

土壤盐渍化是农业发展和生态环境保护的重要障碍因子，通过改良剂和新型材料配施改善盐渍土及减少盐胁迫的危害是一种可行的方法。设置不施肥（CK）、单施化肥（CF）、CF+有机肥（CFM）、CFM+不同用量氯化胆碱（CFMC1、CFMC2、CFMC3）、... 详细信息

土壤盐渍化是农业发展和生态环境保护的重要障碍因子，通过改良剂和新型材料配施改善盐渍土及减少盐胁迫的危害是一种可行的方法。设置不施肥（CK）、单施化肥（CF）、CF+有机肥（CFM）、CFM+不同用量氯化胆碱（CFMC1、CFMC2、CFMC3）、CFM+鼠李糖脂（CFMS1）、CFM+氯化胆碱+不同用量鼠李糖脂（CFMC2S1、CFMC2S2、CFMC2S3）共10种处理，研究有机肥配施鼠李糖脂和氯化胆碱对盐渍化土壤理化性质及番茄生长发育和耐盐性的影响。结果表明，CFM、CFMC1、CFMC2、CFMC3、CFMS1、CFMC2S1、CFMC2S2和CFMC2S3处理均可改良土壤环境，降低土壤pH和土壤钠吸附比。有机肥配施氯化胆碱和鼠李糖脂能提高番茄的耐盐性，与CFM处理相比，丙二醛含量和超氧阴离子产生速率分别降低2.81%～26.76%、9.52%～42.86%；过氧化物酶活性和脯氨酸含量分别增加1.39%～27.78%、5.15%～31.17%；叶片K+含量升高1.29%～21.03%;Na+含量降低2.16%～14.59%。番茄的光合作用增强且果实品质和产量增加，与CFM处理相比，有机肥配施氯化胆碱和鼠李糖脂后，果实的可溶性糖、维生素C含量、产量分别增加2.94%～20.59%、3.42%～12.43%、8.90%～33.81%；叶绿素含量和净光合速率分别提高3.85%～38.46%、2.40%～42.51%。在中度盐渍化土壤中，添加有机肥15 000 kg·hm-2且配施9 kg·hm-2氯化胆碱和0.72 kg·hm-220%的鼠李糖脂效果最佳。综合看来，有机肥配施鼠李糖脂和氯化胆碱在一定程度上能缓解盐胁迫对番茄的危害，促进番茄生长，增加其耐盐性。研究结果为盐渍土改良和番茄优质高产提供参考。

关键词：盐渍土有机肥氯化胆碱鼠李糖脂番茄

微生物与矿物相互作用对污染物环境行为的影响

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科学通报 2025年第3期70卷 443-456页

作者：朱栎佳丁玲仇欣然梁旭军郭学涛西北农林科技大学资源环境学院杨凌712100 陕西省干旱/半干旱农林固碳与污染控制重点实验室杨凌712100

微生物与矿物的相互作用作为自然环境中普遍存在且重要的环境地球化学过程之一,是联系不同圈层物质与能量交换的重要纽带,深刻影响着环境中能量流动、元素循环以及共存污染物的环境行为.在两者相互作用过程中,矿物能刺激微生物的活性和... 详细信息

微生物与矿物的相互作用作为自然环境中普遍存在且重要的环境地球化学过程之一,是联系不同圈层物质与能量交换的重要纽带,深刻影响着环境中能量流动、元素循环以及共存污染物的环境行为.在两者相互作用过程中,矿物能刺激微生物的活性和代谢分泌,反之微生物也能改变矿物的理化性质,进而影响共存污染物的迁移转化过程.本文综述了微生物与矿物相互作用的研究进展和作用机制,并重点总结了两者相互作用对共存污染物环境行为的影响,厘清了微生物与矿物相互作用对于环境修复和污染物治理的重要意义,为微生物-矿物相互作用在环境污染物修复领域提供理论支撑.

关键词：矿物微生物相互作用污染物环境行为

影响我国主要麦区小麦籽粒和面粉锌含量的产量构成要素与土壤肥力因素

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中国农业科学 2025年第2期58卷 291-306页

作者：孙蕊卿党海燕佘文婷王星舒褚宏欣王涛丁玉兰罗一诺徐隽峰李小涵王朝辉西北农林科技大学资源环境学院/农业农村部西北植物营养与农业环境重点实验室西北农林科技大学旱区作物逆境生物学国家重点实验室

【目的】明确我国主要麦区小麦籽粒和面粉锌含量差异，研究作物与土壤因素对小麦籽粒和面粉锌含量的影响，为提升我国小麦籽粒锌营养提供依据。【方法】于2020—2021和2021—2022年两个小麦生长季，在我国17个小麦主产省/区采集421份小... 详细信息

【目的】明确我国主要麦区小麦籽粒和面粉锌含量差异，研究作物与土壤因素对小麦籽粒和面粉锌含量的影响，为提升我国小麦籽粒锌营养提供依据。【方法】于2020—2021和2021—2022年两个小麦生长季，在我国17个小麦主产省/区采集421份小麦植株和土壤样品，研究小麦籽粒、面粉和麸皮锌含量与小麦产量及产量构成的关系，以及与土壤pH、有机质、硝态氮、铵态氮、有效磷、速效钾、有效态微量元素含量和施肥量的关系。【结果】我国小麦籽粒、面粉和麸皮锌的平均含量分别为28.1、10.8和60.6 mg·kg-1,94.8%的籽粒和89.5%的面粉样本的锌含量未达到营养学家推荐含量(40和15 mg·kg-1)。麦区间小麦籽粒锌含量存在差异，稻麦区最高，麦玉区和旱作区次之，春麦区最低。稻麦区，较低的土壤pH促进了土壤锌活化，有效锌含量显著高于其他麦区，较低的施磷水平也有利于锌吸收和向地上部转移，小麦籽粒和面粉锌平均含量分别为31.5和12.2 mg·kg-1。麦玉区，土壤肥力较高，产量显著高于其他麦区，导致小麦籽粒与面粉锌含量相对降低，分别为27.1和10.3 mg·kg-1。旱作区，较高的土壤pH影响了土壤锌的有效性和小麦对锌的吸收，籽粒与面粉锌含量较低，分别为26.5和10.1 mg·kg-1。春麦区，土壤有效锌含量显著低于其他麦区，不利于小麦吸收累积锌，籽粒与面粉锌含量最低，分别为24.6和9.4 mg·kg-1，且随千粒重增加锌含量显著降低。【结论】提高小麦籽粒与面粉锌含量，不仅需要适宜的土壤pH、较高的有效锌水平及合理的氮磷肥调控，还需优化产量构成要素，协同提升小麦产量和籽粒、面粉锌含量。

关键词：小麦籽粒面粉麸皮锌含量土壤pH 土壤有效锌

秦岭南麓3种典型植物水分利用来源及水文生态位特征

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生态学报 2025年

作者：王亚萍王家鑫张敏佳秦婧雯靳文晰张淑兰安康学院化学与环境学院西北农林科技大学资源与环境学院

水分是限制植物生长的关键因子，植物的水分利用来源反映了植被对环境变化响应的生态水文过程，成为植被建设重要关注点之一，然而当前关于秦岭地区典型植物的水分利用模式尚不明晰。本研究以秦岭主要造林树种锐齿栎（Quercus aliena va... 详细信息

水分是限制植物生长的关键因子，植物的水分利用来源反映了植被对环境变化响应的生态水文过程，成为植被建设重要关注点之一，然而当前关于秦岭地区典型植物的水分利用模式尚不明晰。本研究以秦岭主要造林树种锐齿栎（Quercus aliena var. acutiserrata）、麻栎（Quercus acutissimaCarr．）和马尾松（Pinus massonianaLamb）为对象，通过测定降雨、土壤水和植物木质部水中δ2H和δ18O的同位素，借助MixSIAR模型定量分析植物的水分利用特征，并应用Levins指数和相似性比例指数（PS指数）计算水分生态位宽度和重叠度。结果表明：不同树种在同时期的水分来源不同，同一树种在降雨前后水分来源也有别。降雨前锐齿栎主要利用20—40 cm土壤水（42.9%），雨后则逐步转移到浅层0—20 cm土层（56.3%—58.2%）；麻栎雨前主要利用深层40—60 cm土壤水（45.3%），雨后逐渐转移为浅层，且随着降雨量的增加，浅层水源利用比例增大（40%增加到58.7%）。马尾松在降雨前和小雨事件后的水分利用来源变化不明显，而发生大雨（259 mm）之后，对浅层0—20 cm的水分利用由38%增加到91.1%。锐齿栎—麻栎林的PS指数为77.3%，二者间水分竞争较弱，而锐齿栎—马尾松林、麻栎—马尾松林之间存在明显的水分竞争关系（PS指数在80%以上）。结论：锐齿栎—麻栎混交林是比较适宜的搭配树种，二者对同一土层水分竞争相对较弱。而麻栎和马尾松在降雨前后的水分利用策略相似，表现出明显的水分竞争关系。因此，在未来植被建设中，建议选择合理的树种配置，以实现森林的可持续管理。

关键词：水分来源氢氧稳定同位素 MixSIAR 水文生态位秦岭

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生物酶预处理对苹果木组分及结构性能的影响

林业工程学报 2025年第1期10卷 41-48页

作者：李书磊袁洁莹刘喆赟李一博楚杰余瑞金西北农林科技大学杨凌712100

以苹果木为研究对象,通过构建生物酶对苹果木的预处理体系,研究不同生物酶预处理条件对苹果木组分及结构性能的影响,并分析酶液重复利用的可行性。试验分析结果表明:使用裂解多糖单加氧酶(LPMOs)在较为适宜的环境下对苹果木进行预处理... 详细信息

以苹果木为研究对象,通过构建生物酶对苹果木的预处理体系,研究不同生物酶预处理条件对苹果木组分及结构性能的影响,并分析酶液重复利用的可行性。试验分析结果表明:使用裂解多糖单加氧酶(LPMOs)在较为适宜的环境下对苹果木进行预处理的效果优于常规蒸煮法。与无处理组相比,蒸煮组苹果木纤维素质量分数上升了2.73%,半纤维素质量分数上升1.61%,木质素质量分数下降了4.38%;与无处理组相比,效果较优的酶预处理组苹果木纤维素质量分数上升了12.8%,半纤维素质量分数上升了7.53%,木质素的质量分数下降了16.37%。红外光谱分析表明,酶处理后的木粉在3340 cm^(-1)处的羟基O—H伸缩振动、2900 cm^(-1)处的C—H伸缩振动与1423 cm^(-1)处的苯环骨架C—H在平面上的弯曲振动均有不同程度增强,表示其纤维素质量分数有所增加,其他特征峰的变动表明了预处理后半纤维素质量分数的增加与木质素质量分数的减少,与组分分析得到的结果一致。XRD分析表明,未处理木粉样品的结晶度为28.9%,蒸煮组结晶度较之降低了5.7%,酶预处理组结晶度较之增加了7.6%。酶预处理与蒸煮样品的晶粒尺寸增加,酶预处理后的苹果木样品结晶区(002)面层的间距减少,而蒸煮后样品结晶区(002)面层的间距增大。采用重吸附法回收酶处理液并进行重复试验与组分分析,结果表明:经回收的LPMOs依然有较为良好的活性,总纤维素质量分数比蒸煮处理组增加了2.47%,纤维素质量分数比蒸煮处理组增加了1.37%,半纤维素质量分数增加了1.1%,木质素质量分数减少了3.47%,符合酶预处理苹果木的组分变化规律,同时可见LPMOs具有循环利用的可行性。LPMOs预处理可有效地降解木材中的木质素,使纤维素与半纤维素的质量分数增加,纤维表面疏松多孔。LPMOs预处理苹果木具有提升木纤维性能的作用,其纤维整体比蒸煮软化得到的木纤维各方面性能更优异,并且酶液具有重复利用的可行性。

关键词：苹果木生物酶预处理裂解多糖单加氧酶(LPMOs) 木材组分结构特性

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交汇区的交汇角和汇流比对微塑料运移的影响

中国环境科学 2025年第1期45卷 265-277页

作者：曹力玮谌昱含高玮峥李德鸿李小龙李昇西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西杨凌712100 西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室陕西杨陵712100

本文建立了适用于交汇区的三维水动力-微塑料运动耦合模型,基于CFD-DEM耦合方法模拟,探究了不同交汇角、不同汇流比条件下微塑料的水动力输运机制与赋存特性.结果表明:干支流交汇区中的低流速区(分离区、停滞区、分离区下游)将发展为微... 详细信息

本文建立了适用于交汇区的三维水动力-微塑料运动耦合模型,基于CFD-DEM耦合方法模拟,探究了不同交汇角、不同汇流比条件下微塑料的水动力输运机制与赋存特性.结果表明:干支流交汇区中的低流速区(分离区、停滞区、分离区下游)将发展为微塑料的富集区域;微塑料主要受位于流动分离区中漩涡的影响,从主流右岸进入漩涡区,逐渐形成椭圆形富集带;流动分离区中心微塑料丰度与交汇角呈线性正相关关系;流动分离区中心微塑料丰度与干支流汇流比呈线性负相关关系,R^(2)=0.9007.研究结果将丰富干支流交汇区微塑料运动的基础理论,为精确化防治微塑料污染提供理论依据.

关键词：微塑料交汇区 CFD-DEM 交汇角汇流比富集区域

我国新育成小麦品种(系)籽粒锌含量及影响因素

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植物营养与肥料学报 2025年第1期31卷 32-47页

作者：罗一诺李文虎李艳霏张思琦牟文燕黄宁孙蕊卿丁玉兰佘文婷李小涵石美王朝辉西北农林科技大学资源环境学院/农业农村部西北植物营养与农业环境重点实验室陕西杨凌712100 西北农林科技大学/作物抗逆与高效生产全国重点实验室陕西杨凌712100

【目的】明确我国主要麦区新育成高产小麦品种(系)籽粒、面粉和麸皮的锌含量,探究产量、产量构成、锌吸收分配及土壤因素对小麦籽粒中锌含量的影响,为我国小麦新品种(系)的锌营养强化提供依据。【方法】在2021—2022、2022—2023年两个... 详细信息

【目的】明确我国主要麦区新育成高产小麦品种(系)籽粒、面粉和麸皮的锌含量,探究产量、产量构成、锌吸收分配及土壤因素对小麦籽粒中锌含量的影响,为我国小麦新品种(系)的锌营养强化提供依据。【方法】在2021—2022、2022—2023年两个小麦生长季,依托国家小麦产业技术体系在我国4个主要麦区17个省(市)布置的104个新育成小麦品种(系)田间多点试验,测定了成熟期小麦籽粒、面粉和麸皮锌含量、产量及其构成、锌吸收分配特征和土壤理化性质,统计了氮、磷、钾肥施用量,并以此探析我国新育小麦品种(系)籽粒不同组分锌含量、吸收分配特征及其环境影响因素。【结果】我国小麦新品种(系)籽粒锌含量介于14.3~54.7 mg/kg,平均27.6 mg/kg;面粉锌含量介于1.4~30.2 mg/kg,平均9.0 mg/kg;麸皮锌含量介于23.2~107.6 mg/kg,平均55.9 mg/kg。籽粒锌含量每提高1.0 mg/kg,面粉锌含量提高0.2~0.3 mg/kg,麸皮锌含量提高1.9~2.3 mg/kg。长江中下游麦区和西南麦区的小麦品种(系)籽粒及其各组分中锌含量高于黄淮南北片麦区。小麦品种(系)籽粒锌含量与产量、生物量和穗数呈负相关,与籽粒锌吸收量和收获指数呈正相关,与茎叶、颖壳和麸皮锌吸收量呈负相关。籽粒中锌含量与钙和硫含量呈负相关,与铁和铜含量呈正相关。小麦新品种(系)籽粒及其各组分中锌含量因地点而异,土壤pH、土壤有效锌和铁是影响小麦籽粒锌含量的主要因素。籽粒锌含量与土壤pH呈负相关,与土壤有效锌和铁呈正相关;回归分析结果表明,在pH低于6.3、有效锌高于1.7 mg/kg的土壤上,籽粒锌含量可达到强化水平40.0 mg/kg。【结论】我国新育成小麦品种(系)的籽粒、面粉及麸皮中,锌的平均含量分别为27.6、9.0和55.9 mg/kg。影响籽粒各组分锌营养的主要因素在作物方面包括产量、穗数以及茎叶、颖壳和麸皮中的锌积累量;在土壤方面则涉及土壤的pH值、有效铁含量和锌含量。在选育高产且优质的小麦品种时,应着重培育根系锌吸收能力强、穗粒数多且千粒重较大的品种,并通过合理施肥进一步强化面粉的锌营养。

关键词：小麦品种籽粒面粉锌