农业资源与环境学报杂志

农业资源与环境学报杂志2021年第5期

• 规模化经营推动中国农业绿色发展

  谷保静,段佳堃,任琛琛,汪思彤,王琛

  我国农业生产面临着养活14亿人口的巨大压力，化肥的过量施用造成了农业面源污染，如何在保障粮食安全的前提下有效控制农业面源污染是我国农业发展面临的重大挑战。本文回顾了1949年以来我国农业生产关系和产量的变化，分析了小农经营面临的化肥过施、农业劳动力老龄化、空心村等问题，指出农业规模化经营是解决这些问题继而实现未来农业绿色发展的有效路径。可在城市化进程中有效推动农地规模化经营，并基于此调整养殖业布局，在空间上重构种养关系，从而实现我国农业整体绿色发展。对于不适宜规模化发展的地区则要探索产业链延长的形式，以三产融合激发高附加值农业的活力。未来需要政府和市场同时发挥效用，引导农民进城，为农业规模化提供基础，并培育新型经营主体，促进农业现代化的有序推进。

• 低污染水的定义、水质净化与资源化利用

  卢少勇,国晓春,王宇娜,万正芬

  "低污染水"这一概念被提出后，即在洱海、星云湖、抚仙湖和太湖等湖泊的水污染防治中得以应用。近年来，关于低污染水的内涵不断得到丰富。本文综述了低污染水的定义与类型、发展脉络、在水体保护中的定位、处理技术和回用等。最后针对低污染水的特点对其处理技术和管理体系等进行了展望，为今后对低污染水的深入研究与资源化利用提供了总体思路。

• 人工湿地对低污染水中氮去除的研究进展：效果、机制和影响因素

  王宇娜,国晓春,卢少勇,刘晓晖,王晓慧

  低污染水类型多样，水体性质复杂，主要包括低污染河水、污水厂尾水、城镇地表径流、农田径流排水（含农村分散性生活污水）4类，具有量大面广、可生化性差、部分水碳氮比（C/N）低等特点。人工湿地是净化低污染水的有效手段，不同类型湿地对低污染水的污染物净化效果不同。本文探讨了不同类型人工湿地净化低污染水中氮的效果，并总结了人工湿地处理低污染水的微生物机制，分析了不同因素（pH、溶解氧、温度、C/N、植物、基质）对人工湿地低污染水水质净化的影响及优化方法，以期为人工湿地净化低污染水的工程实践提供理论参考。

• 风车草对低污染水体氮磷的净化效能

  张云潇,徐佳敏,卢少勇,李锋民,张亚茹,王永强,刘晓晖

  为探讨湿地水生植物对低污染水体中氮磷的去除效果，以挺水植物风车草为研究对象，研究其对低污染水中氮、磷削减的日变化规律，及温度对净化效果的影响，并探究了系统中溶解性有机物的变化。结果表明：风车草对低污染水的氮、磷去除过程符合一级动力学方程，常温下（24~30℃）对TN、TP去除的一阶反应速率常数分别为0.449 3、0.502 8，70 h后对TN、TP的去除率高达82.87%、72.40%，日变化率分别为48.52%、40.31%，而低温（4~8℃）下风车草对氮、磷的去除效果明显受到抑制且根系活力显著降低；系统中溶解性有机物组分（紫外类腐植酸和类色氨酸）含量随时间延长而增加，相关性分析表明二者均利于水中氮磷的去除。研究表明，风车草对低污染水体中氮磷具有较好的净化效果，且其净化效能受温度的影响。

• 利用整合分析方法探究我国不同土地利用类型区域河流硝酸盐的来源

  张金兰,蔺祖弘,白文荣,郇正来,张婷婷,林爱军,肖勇

  为揭示我国不同土地利用类型区域河流中硝酸盐来源，本研究收集了我国42个流域旱季、雨季的NO3--N浓度数据，以及δ15N-NO3和δ18O-NO3的特征值，并开展整合分析。结果表明，旱季河流的NO3--N、NH4+-N和Cl-浓度均显著高于雨季（P<0.05），其反应比lnR分别为0.20、0.54和0.14。整合分析表明，雨季河流中硝酸盐主要来自氮肥（相对比率RR=0.81），而旱季硝酸盐主要来自污水和粪便（RR=1.04）。我国不同土地利用类型区域河流硝酸盐的来源差异显著，其中城市用地主要受污水与粪便影响（RR=1.10），农业用地雨季受氮肥源（RR=0.77）、土壤氮源（RR=0.86）和污水与粪便源（RR=0.94）的共同影响。农业城市混合用地具有城市和农业用地的特征，旱季和雨季分别受污水粪便源（RR=1.23）和氮肥源（RR=0.58）的影响，而农林用地受人类活动影响较小。本研究为不同土地利用类型区域河流硝酸盐溯源提供了方向，为河流硝酸盐污染的控制提供了科学依据。

• 杞麓湖径流区不同湿地沉积物重金属污染特征及潜在生态风险评价

  浦江,张翠萍,刘淑娟,杨小燕,赵斌,李淑英,陆轶峰,王媛媛,周元清

  为了解杞麓湖农业径流区低污染水所致湖滨带湿地重金属空间分异特征及潜在危害，采集湖滨带农业径流区32个不同类型湿地（河流湿地n=13、人工湿地n=10、湖泊湿地n=9）的表层沉积物，检测重金属Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、Ni和Hg含量，利用ArcGIS反距离权重插值法（IDW）分析7种重金属空间分布特征，采用Hakanson潜在生态风险指数法评价杞麓湖农业径流区湿地重金属污染。结果表明：不同类型湿地7种重金属污染程度存在差异，平均含量由高到低依次为河流湿地 > 人工湿地 > 湖泊湿地，各重金属平均含量由大到小依次为Zn > Cr > Cu > Ni > Pb > Cd > Hg，除Pb外，其余6种重金属平均含量均超过云南省土壤背景值，Cd超背景值样点比例高达100%。单因子污染指数表明重金属Cd和Hg呈重度污染，存在危害风险；农业径流区潜在生态风险指数介于112~1 241，平均264，属中度风险水平；重金属含量分布存在明显空间差异，北部高于南部、西部高于东部，含量分布高值区与潜在生态风险评价结果一致。相关性分析表明Cu、Ni、Cr和Zn污染源主要是农业活动；Pb来源主要与道路交通有关，还受工业活动影响；Cd主要受农业活动和工业活动影响。研究表明，杞麓湖农业径流区不同类型湿地重金属污染存在空间差异，Cd和Hg污染严重，生态风险高值区出现在西北部和西南部。

• 镉污染农田原位钝化修复效果及其机理研究进展

  冯敬云,聂新星,刘波,李方敏,杨利

  镉（Cd）污染农田土壤的修复是环境质量领域关注的热点，原位钝化修复技术是一项较为经济且实用的解决方案，其技术关键在于钝化材料。本文对各类钝化材料原位钝化Cd的修复效果进行了综合比较分析，综述了钝化材料应用优劣情况、研究趋势、成本效益及其潜在修复机理，以期为Cd污染农田土壤原位钝化修复材料应用提供参考。

• 堆肥工艺钝化粪肥中重金属及其形态变化的研究进展

  郑丁瑀,王珏,常瑞雪,陈清

  随着我国规模化养殖业迅猛发展，集约化养殖场产生的粪肥对农田土壤造成了巨大的环境压力，其中，饲料中的重金属元素是环境压力的重要来源之一。堆肥钝化粪便中的重金属是有效的处理措施，通过在堆肥中添加无机、有机和生物钝化剂可以固定重金属并降低其生物有效性。目前研究涉及的钝化材料及其钝化机理有待深入探究，而堆肥施用于土壤后重金属的迁移转化过程及其与土壤的交互影响仍不十分明晰。本文通过分析重金属在粪肥中赋存状态、堆肥过程中的形态转变和钝化剂的钝化机制，探讨了粪肥钝化重金属在土壤中的转化机制。

• 贝壳类废弃物用于钝化土壤重金属的研究进展

  张冉,高宝林,郭丽莉,吴佳俐,彭宇涛,陈清

  本文综述了贝壳类废弃物钝化农田土壤中重金属的应用，介绍了其钝化重金属的机理、效果以及提升材料性能的加工处理方式。贝壳类废弃物修复重金属污染农田土壤的机理主要包括石灰效应、沉淀效应和吸附效应，但微观固化的分子机制尚不清楚。采用物理（如粉碎、球磨）和化学（如煅烧、溶剂反应）法的处理工艺可以大幅提高贝壳的吸附能力及中和土壤酸性的能力。另外，贝壳废弃物与高效、专性、安全的重金属钝化材料进行复配，可提高钝化材料的长期稳定性，实现农产品安全生产。未来的研究应更多地关注贝壳材料钝化重金属的稳定性及经济性。

• 典型喀斯特地区土壤重金属累积特征及环境风险评价

  刘南婷,刘鸿雁,吴攀,罗广飞,李学先

  基于225个样点分析了贵州省不同地区（自然背景区、农业种植区和矿区）表层土壤重金属As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb、Zn的含量、分布及累积特征，采用地积累指数（Igeo）对土壤重金属污染水平进行评价，并根据潜在生态风险指数（RI）及人体健康风险评估模型评估了不同分区土壤重金属暴露的生态风险和人体健康风险水平。结果表明：贵州省不同分区表层土壤中重金属含量差异较大，与贵州省土壤背景值相比，农业种植区土壤Hg、Zn、Cd和As累积特征明显；矿区土壤Hg、Zn、Cd、Pb和As累积特征较显著，平均含量分别是贵州省土壤背景值的52.55、23.22、16.32、14.48倍和4.85倍。Igeo值显示自然背景区土壤重金属处于无污染水平，而农业种植区各重金属主要处于无污染或无-中污染水平，矿区污染程度较突出，重金属Hg、Zn、Cd、Pb达到中污染水平，特别是在黔西北和铜仁等矿产资源分布区。综合生态风险评价结果表明，矿区土壤中重金属生态风险水平远高于农业种植区和自然背景区，矿产资源集中分布区土壤重金属生态风险较高，部分样点达到高生态风险水平。单一重金属潜在生态风险评价结果显示，农业种植区和矿区土壤中Hg、Cd、Pb和As为主要风险因子，Cr和Cu处于低风险状态。人体健康风险评估结果显示，矿区的人体健康风险高于农业种植区，农业种植区和矿区土壤对成人的非致癌风险在可接受范围内，但致癌风险不可忽视，对儿童的非致癌风险与致癌风险均高于成人。

• 长期有机无机肥配施对红壤性水稻土微生物生物量和有机质结构的影响

  蓝贤瑾,刘益仁,侯红乾,吕真真,冀建华,冯兆滨,刘秀梅

  为研究长期有机无机肥配施对红壤性水稻田作物产量、土壤微生物生物量及有机碳分子结构的影响，以始于1984年的江西红壤性水稻田长期定位试验为平台，选取的试验处理包括：不施肥（CK）、单施化肥（NPK）和等养分条件下70%化肥配施30%有机肥（NPKM1）、50%化肥配施50%有机肥（NPKM2）、30%化肥配施70%有机肥（NPKM3），采用固体13C核磁共振测定了土壤有机碳组分含量，分析了土壤化学指标和土壤微生物生物量碳（Microbial biomass carbon，MBC）和微生物生物量氮（Microbial biomass nitrogen，MBN）。结果表明，连续34年的不同施肥处理显著影响了水稻产量、土壤微生物生物量及土壤有机碳（SOC）分子结构。与NPK处理相比，有机肥配施（NPKM1、NPKM2、NPKM3）提高了水稻产量，增幅为6.5%~7.7%（P>0.05），中低有机肥配施比例（30%和50%）稳产效果更优。长期单施化肥使土壤严重酸化，而配施有机肥可减缓土壤酸化。长期施肥处理MBC和MBN较CK处理分别显著提高17.0%~71.1%和104.1%~267.0%，但MBC/MBN下降，有机无机肥配施处理较NPK处理提高了微生物熵。长期单施化肥主要提高了烷基碳的相对含量，而配施有机肥同时提高烷基碳和烷氧碳（甲氧基/含氮烷基碳）含量，有利于土壤活性有机质累积。Pearson相关性分析表明土壤微生物生物量与SOC、氮磷养分指标及甲氧基/含氮烷基碳呈显著或极显著正相关，与芳基碳和羧基碳呈显著负相关。冗余分析显示SOC、有效磷、速效钾及烷基碳等对水稻产量的影响较大。研究表明，在供试条件下，长期实行中低比例有机肥配施化肥有利于提高土壤养分和土壤微生物生物量，并改善土壤有机质结构，是维持作物高产和提升土壤质量的有效施肥措施。

• 山东省畜禽粪便的环境污染现状及风险评价

  于娜,王晓茹,李婷婷,王倩,翟胜,李巧燕

  以耕地和水环境保护为出发点，根据山东省各地市近五年来畜禽养殖量数据，采用排泄系数法估算畜禽粪便的产生量，在此基础上计算了畜禽粪便的耕地负荷和水体等标污染指数等指标，综合评价了各地市畜禽养殖业的发展对土壤和水环境产生的污染压力。研究发现：2014-2018年山东全省畜禽粪便的平均耕地污染风险指数为0.77~0.84，预警级别为Ⅲ级；全省平均水体等标污染指数由9.26逐渐降低为4.46，对应的预警级别由Ⅱ级降为Ⅰ级。表明畜禽污染已对土壤环境产生风险，潍坊市尤为突出；而畜禽污染对水体环境基本无污染风险，但不同地区间存在差异，聊城市的水体污染风险仍相对较高。此外，依据土壤养分平衡理论和山东省耕地面积估算，山东省2018年畜禽的最高承载数量（以猪当量计）为12 873万头。本研究为优化畜禽养殖结构、推动区域畜禽养殖业绿色发展、保护区域生态可持续发展提供了理论参考。

• 丹江口水库总氮、氨氮遥感反演及时空变化研究

  刘轩,赵同谦,蔡太义,肖春艳,陈晓舒,张文静

  为定量反演丹江口水库水质指标含量，明晰水质指标的时空分布特征、迁移转化规律，以南水北调中线工程水源地丹江口水库为研究对象，根据哨兵2号卫星（Sentinel-2）遥感影像不同波段组合的反射率，结合2016年2月的采样点总氮（TN）与氨氮（NH3-N）水质监测数据建立BP神经网络模型，反演2016-2020年TN与NH3-N含量，以此分析库区TN与NH3-N含量的时空变化特征，并探析其变化的影响因素。结果表明：构建的BP神经网络模型中TN和NH3-N的拟合精度均较高，R2分别为0.863和0.877，适用于丹江口水库TN和NH3-N遥感反演研究。2016-2020年丹江口水库水质整体呈向好趋势，NH3-N含量保持Ⅰ类水质标准，而TN含量在Ⅲ类与Ⅳ类水质标准之间。研究表明，利用Sentinel-2影像波段所建立的BP神经网络模型，适用于TN与NH3-N含量的遥感反演，以此分析不同季节适合的反演模型，可以为大型湖泊水生态环境改善及水质监管提供技术支撑。

• 湖北省农田生态系统温室气体排放特征与源/汇分析

  谢婷,张慧,苗洁,宋明伟,曾艳琴

  为了深入了解湖北省农田生态系统的源/汇变化特征，采用《省级温室气体清单编制指南》和IPCC（政府间气候变化专门委员会）2014年推荐的温室气体计算方法，利用2007-2017年湖北省农作物产量、耕地面积等相关统计数据及土壤检测数据，对湖北省农田生态系统的源/汇特征进行分析。结果表明：湖北省农田生态系统的温室气体排放呈先增后降趋势，总体分为较快增长阶段（2007-2010年）、缓慢增长阶段（2011-2014年）和缓慢下降阶段（2015-2017年）三个阶段；农作物碳吸收量波动较大，不同农作物的碳吸收量不同，其中水稻、小麦、油菜籽、玉米的碳吸收量较高，分别占农田生态系统碳吸收总量的44.01%、14.11%、10.66%、9.24%；单位年内，农作物碳吸收量高于温室气体排放量，湖北省农田生态系统具有较强的"汇"功能，然而农作物碳吸收量并不稳定，容易受到微生物分解和秸秆燃烧的影响而减少；2007-2017年农田耕地土壤有机碳增量为13.52 Tg，耕地土壤呈现"汇"的特征。研究表明，湖北省农田生态系统整体呈现"汇"的状态，农作物碳吸收量对农田生态系统源/汇特征变化具有较大影响。适当增加水稻、玉米、芝麻等碳吸收强度较高的农作物种植量，减少秸秆燃烧量，有利于维持农田生态系统"汇"特征，减少向系统外排放温室气体。

• 解淀粉芽孢杆菌F11抗真菌活性研究

  冯蓉,刘丽,陈海念,杨胜竹,雷钦卿,丁志峰

  解淀粉芽孢杆菌F11对核盘病菌、玉米大斑病菌、猕猴桃软腐病菌、烟草炭疽病菌等12种作物病原菌具有高效、广谱的抑菌效果，研究其生物防治机理可为该菌株应用于植物病害防治提供理论依据。本研究采用混菌法、牛津杯法及显微镜观察法探究了菌株F11发酵液不同稀释倍数、发酵液3种分离液（菌株发酵液离心分离获得上清液A，上清液A继而进行酸沉淀和甲醇提取分别获得发酵上清液B和胞外代谢物粗提液）对病原菌的抑制效果及抑菌特性。混菌法结果表明，菌株F11的抑菌效果随稀释倍数的增加而逐渐下降，但1 000倍稀释液对樟树炭疽病菌（Colletotrichum gloeosporioides）的相对抑制率和10倍稀释液与发酵原液对烟草黑胫病菌（Phytophthora parasitica var.nicotianae）、核盘病菌（Sclerotinia sclerotiorum）、玉米大斑病菌（Setosphaeria turcica）、猕猴桃软腐病菌（Botryosphaeria dothidea）的相对抑制率均达100%，且所列稀释液与发酵原液间无显著差异。牛津杯法结果表明，上清液B中不含抑菌活性物质，而上清液A与胞外代谢物粗提液中均含有抑菌活性物质。显微镜观察结果显示，胞外代谢物粗提液中的抑菌活性物质可使病原菌菌丝消融、断裂、扭曲、缠绕变形、原生质体凝集渗漏、形成泡囊结构等。研究表明，菌株F11病原菌的抑菌效果随发酵液稀释倍数增加而下降，其对樟树炭疽病菌（Colletotrichum gloeosporioides）的防治效果最好，发酵液经1 000倍稀释后相对抑制率仍达100%；对烟草黑胫病菌、核盘病菌、玉米大斑病菌、猕猴桃软腐病菌四种病原菌则可采用10倍稀释液代替发酵原液进行防治。其抑菌活性物质存在于胞外代谢物粗提液中，该物质的抑菌特性和脂肽抗生素的作用基本一致，推测为一类脂肽抗生素。

• 农艺深施及配施缓控释氮肥对水稻产量及氮素损失的影响

  张富林,刘冬碧,范先鹏,夏颖,张志毅,程子珍,吴茂前,高红兵,毛波,孔祥琼

  为探讨基肥"干施湿混"（施基肥-泡田-旋耙整田）结合追肥"以水带氮"（先施追肥再灌水）的农艺深施技术及其配施缓控释氮肥对氮素损失及水稻氮素吸收利用的影响，采用田间小区试验，设置不施氮肥（N0）、常规施肥（Nc）、农艺深施（Nd）、农艺深施配施缓控释氮肥再减氮10%（Ns）4个处理，研究了农艺深施及其配施缓控释氮肥对稻田田面水中氮素形态和浓度、稻田氮素流失量、水稻氮素吸收与产量、氮盈余量、土壤有效氮含量的影响。结果表明：与Nc处理相比，Nd和Ns处理均能降低氮素损失高风险期（基肥后7 d内，分蘖肥后5 d内，穗肥后4 d内）稻田田面水中总氮（TN）浓度，降幅分别为18.5%和49.8%，且主要降低了可溶性总氮（DTN），尤其是铵态氮（NH4+-N）的浓度；Nd和Ns处理稻田TN流失量分别降低了19.1%和47.6%，氮肥表观利用率分别提高了15.3、3.9个百分点，氮素盈余量分别降低了6.8%和38.1%，且土壤有效氮含量和水稻产量均有增加的趋势。研究表明，基肥"干施湿混"结合追肥"以水带氮"的农艺深施技术能降低稻田田面水中氮素浓度，提高氮肥利用率，减少氮肥损失，是一项值得推广的操作简便、绿色增效的施肥技术，再配施缓控释氮肥，能进一步降低田面水中氮素浓度和氮肥损失，同时能减少氮肥用量。

• 有机肥配施对中国农田土壤容重影响的整合分析

  刘丽媛,徐艳,朱书豪,高艺,郑向群

  有机肥配施是我国化肥减施的重要手段之一，探究化学氮肥减施并配施有机肥对不同土壤利用类型、土壤质地及有机肥类型下土壤容重的影响程度，对于深刻认识农田土壤物理状况具有重要意义。本研究通过整合2000年1月1日至2020年5月31日期间已公开发表的文献数据，建立了包含320组相对独立数据的数据库。利用Meta-analysis定量分析不同土壤利用类型、土壤质地、有机肥类型、有机肥施用量、施用频次和施用年限等分类条件下化学氮肥减施并配施有机肥对土壤容重的影响。结果表明，与常规化学氮肥施用相比，配施有机肥显著降低了土壤容重，平均降幅为4.53%。不同土壤利用类型下，有机肥配施显著降低了果园土壤容重，降幅为9.06%，显著高于水田（3.72%）和旱地（5.25%）土壤容重的降幅。不同土壤质地下，有机肥配施使砂土土壤容重下降6.96%，显著高于壤土和黏土容重的降幅。不同有机肥类型之间，生物肥料对土壤容重的影响最大，土壤容重降幅为5.70%，生物炭的影响次之，其土壤容重的降幅为5.21%，二者对土壤容重的影响显著大于动物粪肥和作物秸秆（土壤容重降幅分别为3.67%和2.30%）。此外，土壤容重的下降幅度随有机肥施用量和施用年限、施用频次的增加而呈现增大趋势。本研究为评估我国化学氮肥减施对土壤容重的影响提供了数据基础。

• 西北绿洲区间作模式对土壤团聚体组成及其有机碳含量的影响

  孙涛,冯晓敏,赵财,殷文,胡发龙,宋振伟,张卫建

  间作种植有利于增加作物产量和提高资源利用效率，但目前关于间作对土壤有机碳的影响仍存在争议，为明确不同间作模式下土壤团聚体组成及其有机碳变化规律，本研究基于2016年在甘肃省武威市设置的间作模式定位试验，探究西北绿洲灌区间作种植模式对土壤团聚体的影响，试验包括7个处理：玉米单作（M）、豌豆单作（P）、油菜单作（R）、小麦单作（W）、玉米间作豌豆（M/P）、玉米间作油菜（M/R）和玉米间作小麦（M/W）。2019年10月作物收获后采集0~20 cm和20~40 cm土壤样品，分析不同间作模式下土壤团聚体及其有机碳含量。结果表明，间作处理有增加土壤水稳性大团聚体（>0.25 mm）和微团聚体（0.053~0.25 mm）含量以及降低黏粉粒（0.25 mm和0.053~0.25 mm土壤团聚体有机碳储量提升。研究表明，西北绿洲灌区间作种植模式增加了土壤团聚体稳定性和有机碳含量，有利于农田土壤固碳。

• 松嫩平原西部盐碱地紫花苜蓿产量和品质对刈割频次与施肥的响应

  那佳,黄立华,晏益民,张璐,黄金鑫

  为探讨刈割频次、施肥以及二者交互作用对轻度盐碱地紫花苜蓿产量和品质的影响，采用以刈割频次（1、2、3、4次）为主处理，施肥（对照；施N肥；施P肥；施NPK复合肥）为副处理的双因素裂区试验进行研究。结果表明：同一生长季内，随着刈割频次的增加紫花苜蓿干草产量显著增加（P<0.05），3次与4次刈割分别比1次刈割增产123.8%和131.6%；施肥对干草产量无显著影响，而刈割频次与施肥的交互作用对干草产量具有显著影响（P<0.05），刈割3次并添加NPK复合肥处理的干草产量最高。刈割频次和施肥对紫花苜蓿营养品质具有不同程度的影响，二者交互作用仅对粗蛋白含量具有显著影响（P<0.05）。随着刈割频次的增加，紫花苜蓿茎叶比下降，粗蛋白、粗灰分含量和K+/Na+显著增加（P<0.05），粗脂肪和粗纤维含量显著降低（P<0.05），Ca2+含量先增加后降低，Ca2+/Na+则表现出先升高后稳定的趋势。施NPK复合肥使苜蓿粗蛋白和粗脂肪含量显著增加，粗纤维含量显著降低（P<0.05）。刈割频次对第二年返青率具有显著影响（P<0.05），4次刈割明显降低了苜蓿的存活率，返青率仅为12.5%，显著低于其他处理。研究表明，在松嫩平原轻度盐碱地种植紫花苜蓿，每年刈割3次并施用NPK复合肥为最佳管理方式。

• 山东“蓝黄”两区耕层土壤有机质的时空分异特征

  李因帅,赵庚星,李涛,李建伟,窦家聪,范瑞彬

  山东"蓝黄"经济区是国家重点规划建设区，为研究其耕层土壤有机质的时空变异特征，综合经典统计学、地统计学和GIS（地理信息系统）方法，对2005年与2017年两个时段的耕层（0~20 cm）土壤有机质进行时空分异研究，采用指示克里格法评估有机质缺乏的风险概率，进而研究县域间有机质的聚集特征并提出规划建议。结果显示：不同时期经济区的土壤有机质均具有中等的空间变异性和自相关性，变异系数在25.68%~35.46%之间，块基比在45.45%~55.01%之间。"蓝黄"两区2005-2017年有机质的年平均增速分别为0.21g·kg-1和0.32 g·kg-1，2017年的平均有机质含量分别为14.65 g·kg-1和16.04 g·kg-1，内陆平原区有机质含量高，山丘与滨海平原区有机质含量低。"蓝黄"两区有机质缺乏的风险概率较低，分别为0.21和0.14，两区有机质的空间聚集特征显著，限制建设区（高-高聚集型）与综合整治区（低-低聚集型）均以"组团"形式分布。研究发现，2005-2017年山东"蓝黄"两区的耕层有机质在时间上不断累积，空间上呈聚集分布，研究结果可为区域规划和农业可持续发展提供科学依据。

• 低山丘陵区县域生态用地演变及生态服务价值响应

  邢晓露,郭岚,杨梅焕,张全文,王益展

  为研究低山丘陵区域生态用地变化与生态服务价值转移，以泗水县为研究对象，采用土地利用变化动态度模型和生态系统服务价值评估方法，分析泗水县的生态用地变化特征及生态服务价值损益，利用Logistic回归模型，探讨生态用地变化的驱动因素。结果表明：1997-2017年，泗水县生态用地面积变化明显，呈不断减少趋势，共减少3.60×103 hm2，2007-2017年生态用地的总体转移速率远大于1997-2007年间的转移速率，草地的转移面积占比最大，且转出部分大于转入部分，属于减少型生态用地，而林地、水域和耕地属于增加型生态用地。1997-2017，研究区生态系统服务价值总量呈先减少后增加的趋势，总体共增加1.42×108元，耕地和草地的生态系统服务价值呈减少趋势，林地和水域的生态系统服务价值呈增加趋势，其中林地对生态系统服务价值的贡献最大。回归分析结果表明到河流的距离、人口密度和到乡镇中心的距离是影响生态用地演变的主要驱动因素。研究结果可为泗水县生态补偿和资源开发提供技术方法，也可为山区生态规划和生态可持续发展提供重要依据。

• 基于土壤地球化学特征的茶叶适生模式及种植区划研究——以浙江余杭为例

  吴峰,王永,向武,谢淑云,黄宁,张润秋,马明

  我国土壤地球化学调查资料丰富，但其科技成果转化水平还有待进一步提高。为了提高杭州市余杭区土地质量地球化学调查成果的科技转化潜力，本研究针对余杭区名优茶叶，综合运用层次分析法及模糊数学评判法，建立了区域土壤种植区划适生模型，并结合地理信息系统，提出了种植区划建议。结果表明：茶多酚、游离氨基酸以及水浸出物是影响茶叶品质的主要营养成分；土壤类型、海拔高度、土壤pH和坡度是影响茶叶适生的主要宏观因子，而N、P、K以及微量元素Zn是影响茶叶品质的主要微观影响因子。基于此，将余杭区茶叶品质分为优、良及一般三类，并建立了余杭区茶叶土壤适生模型。利用适生模型，将余杭区茶叶种植区域划分为四个类型：高度适宜区、中度适宜区、低度适宜区以及不适宜区。研究表明，余杭区百丈镇和鸬鸟镇是提高余杭区茶叶产量的重点区域，建议适宜扩大该区域径山茶叶种植面积。

• 集中连片贫困区耕地安全性评价及影响因素分析——以忻州市为例

  高艳珍,郑庆荣,罗淑政,李晓

  为评价集中连片贫困区——忻州市的耕地安全性，基于生态足迹模型，测算忻州市及14个县（市、区）的生态足迹和承载力，进而计算生态盈余/赤字、生态压力指数和生态可持续发展指数三个耕地安全性指数，采用权重赋值后的综合安全指数对忻州市及14个县（市、区）2009-2018年的耕地安全性进行分析，并选用多元线性回归模型定量分析其影响因素。结果表明：在时间尺度上，2009-2018年忻州市综合安全指数呈现出时间差异性，整体呈下降趋势；在空间尺度上，忻州市14个县（市、区）综合安全性表现为空间上的不平衡性和区域差异性，综合安全等级趋向于不安全，不安全县（市、区）增多，东、西部综合安全性低于中部，向不可持续方向发展；人口、经济、产业结构、农业投入与产出、资源禀赋对忻州市耕地安全均有影响，逐步多元线性回归分析结果显示，多种因素共同作用下影响忻州市耕地安全的因素是人均GDP（国内生产总值）和农业机械总动力。忻州市耕地安全性发展趋势需要引起重视。

• 基于决策树模型的耕地地力与玉米丝黑穗病发生关系研究

  陈丽,崔运鹏,王末,牛永春,徐爱国,刘珂艺,刘娟,侯颖

  为了探究耕地地力与玉米丝黑穗病发生关系，本研究以515个主要玉米种植县域为研究区域，选取有机质（Organic matter，OM）、全氮（Total nitrogen，TN）、全磷（Total phosphorus，TP）、全钾（Total potassium，TK）、有效磷（Available phosphorus，AP）、速效钾（Available potassium，AK）和pH 7种耕地地力因子，分别利用分类与回归树（Classification and regression tree，CART）模型、随机森林（Random forest，RF）模型和极端随机树（Extremely randomized trees，ERT）模型构建了玉米丝黑穗病发生程度与耕地地力因子关系模型，并进行了3种模型效果比较。结果表明：RF和ERT模型总分类性能明显优于CART模型，3个模型在病害发生程度1级（GⅠ）上的查准率（Precision，Pr）、查全率（Recall，Re）、F1 score（F1）值均较高，分类效果比病害发生程度2级（GⅡ）要好，但考虑到准确监测病害高发情况、减少高发病情况在分类预测中漏分机率对开展病害防治的重要性，确定ERT模型为最佳优选分类器。耕地地力特征变量与病害发生程度重要性分析表明，玉米丝黑穗病发生程度与耕地地力因子AP、TK、pH和TP具有一定的相关性。研究结果为深入探究耕地地力对玉米丝黑穗病影响机理提供了线索和支撑。