农业资源与环境学报杂志

农业资源与环境学报杂志2022年第4期

• 土壤微塑料与重金属、持久性有机污染物和抗生素作用影响因素综述

  万红友,王俊凯,张伟

  微塑料是难以降解的污染物，可作为众多污染物的载体，在土壤中极易与其他污染物发生复合效应，对土壤产生不利影响。本文系统分析了聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）和聚酰胺（PA）六种微塑料与重金属、持久性有机污染物和抗生素在土壤中的相互作用及其影响因素。在土壤介质中，微塑料与重金属的作用受微塑料比表面积、老化程度、极性以及土壤中H+、低分子酸的影响；微塑料与持久性污染物的作用受微塑料疏水性、橡胶域丰度、污染物极性以及土壤有机质的影响；微塑料与抗生素的作用受微塑料比表面积、极性以及土壤中的腐殖质等物质的影响。研究结果将为阐明微塑料在土壤环境中与其他污染物的相互作用影响因素提供理论支撑。

• 吡唑醚菌酯的降解代谢及毒理研究进展

  罗跃,吴小毛,胡贤锋,姚小龙,刘旭东,韩磊

  吡唑醚菌酯是甲氧基丙烯酸酯类新型广谱杀菌剂，主要用于防控农作物上由真菌引起的病害，兼具保护、治疗和叶片渗透传导作用，具有高效、低毒、广谱等特点。吡唑醚菌酯上市至今已有近20年，在全球多种作物上登记使用，使用总量大、应用范围广，在土壤和水生态系统中蓄积污染，对环境和动植物存在较高的潜在风险。本文总结了吡唑醚菌酯的理化性质、作用特点及应用概况，对其在环境中的降解及在动植物体内的代谢、毒理、检测方法、残留限量等进行综述，以期为吡唑醚菌酯的生态环境与健康风险评价、降解代谢机理研究、环境污染修复、残留限量标准制定和科学施用提供参考。

• 植物介导金属纳米颗粒合成的研究进展

  金季也,吴甘霖,党菲

  随着纳米科技的快速发展，人工合成的金属纳米颗粒已在农业生产、生物医药、个人消费品等领域广泛应用。同时，越来越多研究表明植物也能介导金属纳米颗粒的合成。这些研究为制备金属纳米颗粒提供了新思路，但是，多数研究只局限于植物合成方法的表观描述，缺乏对过程及机理的深入研究。这不仅阻碍了金属纳米颗粒与植物相互作用的理论认知，还限制了植物合成方法的大规模应用。本文总结了近年来植物体内金属纳米颗粒的鉴别与表征方法及植物合成纳米材料的应用，重点对植物合成纳米颗粒的过程进行了梳理，发现有机酸、还原性糖类、蛋白质等生物成分都会参与纳米颗粒的生成过程。今后需研发更多的表征手段，以原位技术全面揭示植物合成金属纳米颗粒的机制。

• 赣州市南部地区土壤有害元素空间分布及健康风险评价

  李少坤,王少军,张志,陈晓倩,王磊,雷天赐

  土壤有害元素污染具有严重的环境危害和风险。本研究以生态脆弱区——江西省赣州市于都县和赣县南部为研究区域，系统采集表层土壤样品230个并测定Hg、As、Cu、Ni、Pb、Cr、Cd、Zn 8种有害元素的含量，基于最小/最大自相关因子分析（MAF）和序贯高斯模拟（SGS）构建多元地统计模拟模型，分析土壤有害元素空间分布规律，并运用改进的人体健康风险指数模型评估了儿童和成人致癌风险及非致癌风险程度。结果表明：除Ni、Zn外，土壤中其余6种元素含量均超过江西省土壤背景值，但所有元素的平均值均低于《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）》中土壤风险筛选值。8种有害元素基本呈岛状分布格局，As、Cr这2种元素的高值区基本上分布在铁山垄镇、王母渡镇。人体健康风险评价结果显示，除了As的儿童非致癌风险指数（HI）大于规定的阈值1外，儿童和成人非致癌风险指数均小于1，总致癌风险指数（TCR）均介于10-6~10-4之间，说明土壤有害元素污染导致的两类健康风险处于可接受范围。

• 不同性质土壤中钼的植物毒性及预测模型

  高凡,王学东,罗小绒,罗崇义,彭憬

  以我国9个地区不同理化性质的土壤为研究对象，通过外源添加钼酸盐（Mo6+）评估了土壤Mo对大麦（Hordeum vulgare L.）的毒性，在此基础上分析了土壤性质因子和毒性阈值之间的相关性，并建立了一元和多元线性回归方程。结果表明，在9个地区的土壤中，Mo对大麦根伸长10%抑制率（EC10）和50%抑制率（EC50）的变化范围分别为262.64~3 301.70 mg·kg-1和851.10~5142.62 mg·kg-1；土壤阳离子交换量（CEC）是影响土壤Mo毒性阈值最重要的因子；基于CEC建立的回归方程中引入pH值和锰氧化物含量时，预测能力显著提升，可以分别解释EC10和EC50的82.2%和88.5%的变异（P<0.05）。利用欧洲9个地区土壤的大麦毒性数据对模型进行验证，发现基于我国土壤建立的Mo毒性预测模型并不适用于欧洲土壤，进一步分析了我国和欧洲18个地区的土壤性质和毒性阈值的相关性并建立了预测模型。研究表明，CEC对Mo的大麦毒性有显著影响，基于CEC、pH值和锰氧化物含量建立的预测模型可以准确评估我国和欧洲18个地区土壤Mo的毒性。本研究可为土壤Mo的风险评价和修复提供重要参考。

• 玛纳斯河流域土壤水稳定同位素特征及运移机制

  李雅琴,李发东,张秋英,乔云峰,李俊峰,田超,KHASANOV Sayidjakhon,李艳红,何新林

  干旱区土壤水分垂直方向运移与分配，特别是膜下滴灌绿洲地区土壤水分垂直方向分布现状与运移机制尚不清楚。为探究干旱区农田生态系统水分层贡献问题，阐明农田土壤中水分运移过程，于2019年沿新疆玛纳斯河流域农田土壤进行分层采样，依次为0~5、5~10、10~20、20~40、40~60、60~80、80~100 cm。测定了稳定同位素δD和δ18O值，对同位素δD和δ18O值进行数据分析。结果表明： δD和δ18O最大值位于0~5 cm土层，分别为-25.64‰和-0.19‰； δD和δ18O最小值位于20~40 cm土层，分别为-108.32‰和-8.19‰。0~5 cm土层δD和δ18O值较高，表明上层比下层更易受水分蒸发作用影响，存在强蒸发效应。随土层深度增加，δD和δ18O值呈减小趋势，其中80~100 cm土层变化趋势缓慢。氘盈余值表现为山地>平原>荒漠>山前。研究表明，受长期膜下滴灌影响，加之蒸发作用强烈，玛纳斯河流域土壤水分迁移过程发生改变。

• 掺Fe （Ⅱ）羟基磷灰石对水溶液中Pb （Ⅱ）吸附性能研究

  李辉,江群,姜思盟,曲建华,姜昭,张颖

  为了开发高效、经济、易得的重金属吸附剂，采用Fe（NO3） 2/Ca（NO3） 2/KH2PO4混合溶液在碱性条件下通过水合法制备掺Fe （Ⅱ）羟基磷灰石（Fe-HAp），以未改性羟基磷灰石（HAp）为对照材料，通过化学表征和批量吸附实验，探究Fe-HAp对水溶液中Pb（Ⅱ）的吸附性能与吸附机制。结果表明： Fe-HAp表面均匀地分布着大量纳米级颗粒，具有大量表面官能团，其比表面积为55.66 m2·g-1。Fe-HAp对Pb（Ⅱ）的最大吸附量（Qm）高达224.44 mg·g-1，是HAp的1.85倍，高于文献报道的代表性HAp类吸附剂。Fe-HAp对Pb（Ⅱ）吸附过程符合拟二级动力学模型和Langmuir吸附等温模型，且对Pb（Ⅱ）的吸附是自发的吸热过程。Fe-HAp对水溶液中Pb （Ⅱ）的高效吸附性能主要是离子交换、静电引力、络合沉淀的共同作用。此外，Fe-HAp具有较好的可重复利用性，其实际应用潜力较大。

• 粪污快速分离收运系统对粪污性质和舍内环境指标的影响

  李仲瀚,巴士迪,张克强,杨增军

  为了分析粪污快速分离收运系统的机械清粪方式的收运效果，本研究选择两栋结构相同的猪舍，分别采用粪污快速分离收运系统机械清粪方式（试验组）和人工清粪方式（对照组），通过试验测定了两种方式收集的粪污的性质，同时对舍内环境进行监测。结果发现，与人工清粪方式相比，采用机械清粪方式收集的粪便总氮和氨氮含量分别提高了0.51、0.12个百分点（P<0.01），总磷含量提高0.37个百分点（P<0.05），含水率降低4.92个百分点（P<0.01）；污水的总氮浓度降低42.40%（P<0.01），总磷浓度降低57.22%（P<0.05），氨氮浓度降低58.48%（P<0.01），化学需氧量降低36.97%（P<0.01）；平均氨气和硫化氢浓度降低64.83%和62.33%（P<0.01）。上述结果表明，粪污快速分离收运技术能减少粪便中养分向污水转移，保留粪便利用价值的同时降低污水后续处理难度；采用基于漏缝地板的粪污快速分离收运技术的猪舍内环境指标明显优于人工清粪模式，更有利于生猪的生长。

• 有机替代对长江流域水稻产量和籽粒含氮量的影响

  任科宇,陆东明,邹洪琴,王慧颖,许发辉,卢昌艾,段英华

  为探明有机替代对我国长江流域水稻产量和籽粒含氮量的影响，本研究通过搜集已发表的文献，建立了207组包含不施肥（CK）、单施化肥（NPK）和有机肥替代部分化学氮肥（NPKM）处理下水稻产量和籽粒含氮量的数据库。采用整合分析的方法，定量计算了有机替代在不同施肥措施、土壤性质和气候因素下对长江流域水稻产量和籽粒含氮量的影响；采用随机森林模型明确了影响有机替代效果的主控因素。结果表明，施肥能够显著提高水稻的产量和籽粒含氮量，NPK处理下产量和籽粒含氮量较CK处理分别提高了2.3 t·hm-2和1.2 g·kg-1。与NPK相比，NPKM处理下水稻的产量和籽粒含氮量分别显著提升了3.7%和1.9%。NPKM处理对产量和籽粒含氮量的影响存在区域差异。NPKM处理在总施氮量低于250 kg·hm-2、替代比例30%~60%时能够显著提高水稻的产量和籽粒含氮量。NPKM处理在土壤养分含量较高的条件下有利于水稻产量的提升，在土壤养分含量较低的条件下有利于籽粒含氮量的提升。在年均降雨量≤1 200 mm、年日照时数>1 800 h、年均温>15℃条件下，NPKM处理能够显著提高水稻的产量和籽粒含氮量。影响NPKM处理水稻产量的主要因素是替代比例、土壤pH和年均降雨量，而影响籽粒含氮量的主要因素是土壤有效磷、全氮含量以及土壤pH。综上所述，有机肥替代部分化学氮肥能够显著提高我国长江流域水稻的产量和籽粒含氮量，在中游地区提升效果更佳，有机替代总氮施用量应低于250 kg·hm-2，替代比例以30%~60%为宜。

• 基于产量和环境友好的黄土高原半干旱区玉米氮肥投入阈值研究

  唐文雪,马忠明,王景才

  为确定黄土高原半干旱区玉米的合理氮肥投入阈值，采用田间试验和室内分析方法，在甘肃省定西市安定区连续3年定位研究了不同施氮量对玉米产量、土壤矿质氮累积量、土壤氮素表观平衡等的影响。结果表明，施用氮肥对玉米有显著的增产作用，施氮量为243.72 kg·hm-2时，玉米产量最高，为8 139.65 kg·hm-2。之后随施氮量的增加，玉米产量不增反降，产量与施氮量呈显著的二次抛物线关系；土壤矿质氮累积量与施氮量呈极显著指数相关关系，在200 cm土层内的累积量随施氮量及施氮年限的增加而增大，施氮量为270 kg·hm-2时，矿质氮累积量为563.01 kg·hm-2，显著高于施氮量为180、225 kg·hm-2处理的矿质氮累积量（410.88、480.97 kg·hm-2）；氮表观平衡值与施氮量呈极显著线性正相关。氮素表观平衡值为0时，施氮量为179.50 kg·hm-2。施氮量在179.50~243.72 kg·hm-2时，玉米产量为7 925.14~8 139.65 kg·hm-2，土壤矿质氮累积量为409.83~513.08 kg·hm-2，氮素平衡值为0~49.15 kg·hm-2。综合分析提出，施氮量为179.50~243.72 kg·hm-2是黄土高原半干旱区既保证玉米高产稳产又保证土壤氮素盈余及矿质氮残留较少，可实现环境安全的氮肥投入阈值。

• 不同水分条件下多种Mn肥对水稻Cd累积的影响

  梁源芳,李晓清,吴启堂,陈杨梅,高婷,林贤柯,卫泽斌

  为探讨不同Mn肥在淹水和落干条件下对水稻Cd累积的影响，分别于这两种水分管理条件下，对两个水稻品种施加MnCO3、MnSO4、MnCl2、杨木屑吸附MnCl2肥（PS-Mn）、米糠吸附MnCl2肥（RB-Mn），进行温室盆栽试验。3种无机Mn肥施用量为250 mg·kg-1（以Mn计，下同），2种有机Mn肥施用量为25 mg·kg-1（对应的Mn施用量为PS-Mn： 380 mg·kg-1，RB-Mn： 177 mg·kg-1）。试验所用土壤中Cd含量为0.75 mg·kg-1，pH 6.33。结果表明，持续淹水条件下水稻Cd含量明显低于落干条件（P<0.05）。落干条件下，2个水稻品种籽粒Cd含量均为MnSO4、MnCO3处理最低，RB-Mn处理最高。研究表明，持续淹水能显著降低水稻Cd含量，使之低于食品安全限值0.2 mg·kg-1，但持续淹水可能使水稻减产；在落干条件下，施加MnSO4、MnCO3能降低水稻籽粒Cd含量至0.2 mg·kg-1以下，但施加MnCl2和2种有机Mn肥没有明显的降Cd效果，其机理有待进一步研究。

• 浸提条件对土壤溶解性有机碳测定结果的影响

  李亚林,练金山,任凤玲,孙楠,徐明岗

  为探明不同浸提条件下土壤溶解性有机碳（DOC）测定含量和浸提率的变化规律，增强各研究结果之间DOC测定含量的可比性。基于已公开发表的31篇文献，建立了包含不同浸提条件下DOC测定含量（547组）和浸提率（390组）的数据库。采用数据整合分析方法（Meta-analysis），量化不同浸提条件（浸提剂种类、浸提温度、水土质量比等）对DOC测定含量和浸提率的影响程度并分析了DOC测定含量与土壤性质之间的关系。结果表明，浸提剂种类对DOC测定含量和浸提率具有显著影响，与去离子水相比，KCl和K2SO4试剂均显著提高了浸提液中DOC测定含量（124.1%和118.8%）和浸提率（65.3%和17.2%），CaCl2显著降低了DOC测定含量（57.9%）和浸提率（45.2%）。与室温条件（25℃）相比，提高温度可以显著提升DOC测定含量（72.5%）和浸提率（65.2%），且DOC增加量随温度的升高呈现出先减小后增大的趋势。DOC测定含量和浸提率均随浸提时间、土壤研磨粒径、水土质量比的增大而增加，且DOC增加量与水土质量比呈极显著的线性相关。DOC测定含量和浸提率与土壤pH、有机碳、全氮等显著相关。综上，DOC测定含量和浸提率受土壤性质及浸提条件的显著影响，在测定DOC含量时适宜采用KCl作为浸提剂，在室温条件（25~30℃）下浸提1 h。

• 投喂率对稻-黄颡鱼共作系统气态氮散失和饲料氮利用率的影响

  吴俊男,鲍婷,王梦杰,李凤博,冯金飞,方福平

  为探讨稻鱼共作模式中投喂率对N2O、NH3排放以及饲料氮利用率的影响，采用模拟试验，设置不同投喂率（0、2%、4%、6%和8%）稻-黄颡鱼共作处理以及黄颡鱼单养处理（投喂率4%），研究投喂率对稻-黄颡鱼共作系统中N2O和NH3排放特征、水体和底泥氮含量、黄颡鱼生长性能和饲料氮利用率的影响。结果表明，稻-黄颡鱼共作处理N2O累积排放量和水体总氮、铵态氮、硝态氮、亚硝态氮含量随投喂率增加而增加，分别从未投喂处理的-0.01 kg·hm-2和0.60、0.22、0.25、0.02 mg·L-1增加到8%投喂率处理的0.72 kg·hm-2和4.61、1.75、2.50、0.16 mg·L-1。在相同投喂率下，稻-黄颡鱼共作处理N2O累积排放量、水体总氮、铵态氮、硝态氮和亚硝态氮含量分别比黄颡鱼单养处理降低32.10%、48.63%、31.43%、69.13%和69.23%。增加投喂率会削弱稻-黄颡鱼共作模式对N2O排放和水体氮污染的抑制效应。投喂率对稻-黄颡鱼共作处理NH3挥发无显著影响。黄颡鱼对饲料氮的利用率随投喂率增加呈下降趋势；特定生长率、粗蛋白含量和蛋白增加量随投喂率增加呈先增后减趋势。稻-黄颡鱼共作处理中最大特定生长率、最高蛋白增加量和最低单位产量N2O排放量对应投喂率分别是5.49%、5.16%和1.00%。相同投喂率条件下，稻-黄颡鱼共作有利于促进黄颡鱼粗蛋白累积、降低N2O和NH3排放量以及水体和底泥氮养分含量。研究表明，稻-黄颡鱼共作系统中，水体氮含量和N2O排放量随投喂率的提高而增加，综合黄颡鱼生长和N2O排放情况，建议稻-黄颡鱼共作模式的投喂率不超过5.49%。

• 稻田入土生物质炭自然陈化过程理化特性变化规律

  王昊,南琼,秦勇,吴伟祥

  为探究生物质炭入土后其长期理化特性变化，以水稻秸秆生物质炭为试验材料，通过分析长期定位试验田中的入土生物质炭样品，探究了稻田土壤中生物质炭的理化特性变化规律。结果表明，入土生物质炭颗粒随时间推移经历持续性物理破碎，平均孔径显著降低，入土11年后，生物质炭比表面积从初始的55.0 m2·g-1增大到259.0 m2·g-1，氢与碳的摩尔比从最初的0.423提升至0.568，不饱和度显著提升。入土生物质炭C=O（1 600~1 630 cm-1）和C—O—C（1 080 cm-1）的骨架振动强度和芳香族C—H（790 cm-1）的平面振动均增强，其含氧官能团的类型和含量呈现明显增加的趋势。与此同时，入土生物质炭的可热降解组分占比不断提高，热稳定性逐渐降低。研究表明，与实验室老化模拟试验结果明显不同，受诸多外力作用和环境因素的影响，稻田中入土生物质炭的理化特性发生了更显著的变化，稳定性随着时间的推移逐年降低。因此，为精准科学评估稻田生态系统生物质炭化还田的固碳减排效应，开展入土生物质炭长期稳定性分析测试与相关评价模型研究十分必要。

• 添加生物质炭对羊粪堆肥腐殖化的影响

  王海候,程月琴,金梅娟,刘泽凯,韩奇隆,施林林,沈明星

  为探讨添加生物质炭条件下羊粪堆肥的腐殖化特征，采用静态堆制、高温好氧发酵的方法设置了3个处理，以羊粪与食用菌渣鲜质量比9∶1混合体作为初级物料，在初级物料上分别添加450、650℃热解的稻壳生物质炭（占初级物料干质量百分比15%，BC450、BC650）以及未炭化的稻壳（与生物质炭等体积，CK），进行43 d的堆肥试验，监测了堆肥体水溶性有机物、总有机碳、可提取腐植酸含量等，分析了堆肥体腐殖化率、胡富比等。结果表明，与CK处理相比，添加生物质炭促进了羊粪与食用菌渣混合堆肥体的无害化及腐熟，其中BC650处理对堆肥腐解的促进作用优于BC450处理，但两者间无显著差异（P>0.05）；堆肥过程中BC450、BC650处理较CK处理减少了水溶性有机物、可提取腐植酸、富里酸、胡敏酸含量，降低了堆肥腐殖化率、腐殖化指数，提高了总有机碳、胡敏素含量，提升了胡富比，堆肥43 d后，BC450、BC650处理的可提取腐植酸含量比CK处理分别降低了29.32%、42.37%，富里酸含量分别降低了38.05%、46.77%，胡敏酸含量分别降低了26.28%、40.83%，但BC450、BC650处理之间均无显著差异（P>0.05）。综合堆温、种子发芽指数、腐植酸及其组成等腐殖化特征来看，添加生物质炭促进了堆肥的腐解，虽没有提升腐植酸及其组分的绝对含量，但提高了腐植酸的稳定度，且450℃热解的稻壳生物质炭堆肥腐殖化程度优于650℃热解生物质炭。

• 生物炭对施用沼液稻田土壤重金属生物有效性的影响

  袁根,汤逸帆,申建华,朱咏莉

  为探讨施用沼液条件下，添加生物炭对农田土壤重金属生物有效性的影响，以滨海盐土农区稻田为研究对象，设置0、250、500、750 m3·hm-2四个沼液施用水平（折合施氮量分别为0、205、410、615 kg·hm-2）以及0、15 t·hm-2两个生物炭用量，对0~20cm土层土壤重金属（Cu、Zn、Pb、Cd）生物有效性进行研究。结果表明：低沼液用量（250 m3·hm-2）下，无论是否添加生物炭，土壤中四种重金属的弱酸提取态质量分数均无显著变化。中、高沼液用量（500~750 m3·hm-2）下，添加生物炭前，与不施用沼液相比，Cu、Zn、Pb和Cd弱酸提取态质量分数显著提升；添加生物炭后，Cu和Pb弱酸提取态质量分数较添加前显著下降（P<0.05）。添加生物炭前，施用沼液使水稻籽粒中Cu含量增加了44.0%~116.5%，Pb、Cd含量无显著变化。添加生物炭后，中、高沼液用量下籽粒中Zn、Pb和Cd含量无显著变化，但Cu含量降低了21.8%~37.5%（四种重金属含量均低于GB 2762—2017限值）。研究表明，对施用沼液稻田而言，添加生物炭能显著降低土壤中Cu和Pb的生物有效性，是降低水稻籽粒中Cu含量的有效措施。

• 生物炭修复寒区镍和镉复合污染酸性土壤的多级筛选及其作用特征研究

  王雨琦,吴迪,张秀芳,李明堂

  为探究生物炭在寒区镍和镉复合污染酸性土壤修复方面的应用效果，通过溶液-土壤-植物三级筛选技术，系统研究了各类生物炭对镍和镉的吸附与固定及其对小白菜吸收、富集、转运镍和镉的影响。结果表明，在高温（600℃）下制备的生物炭对镍和镉的吸附能力较强，不同改性条件下菌糠炭和鸡粪炭对溶液中镍和镉的饱和吸附量和解吸量差异较大，其中CaCl2和KMnO4改性菌糠炭对镍和镉均有较强的吸附能力，且吸附后的镍和镉不易解吸。另外，CaCl2和KMnO4改性菌糠炭对土壤中有效态镍的固定率分别可达72.30%和67.30%，对有效态镉的固定率分别为52.05%和51.10%，且固定的镍和镉在土壤酸化和冻融条件下不易释放。CaCl2和KMnO4改性菌糠炭可以使土壤和叶片中的镍和镉由高迁移性向低迁移性转化，增强细胞壁和液泡等对镍和镉的固定截留能力，从而降低小白菜对土壤中镍和镉的富集和转运，使小白菜的株高、鲜质量、叶绿素、可溶性糖和可溶性蛋白的含量都显著增加，其中CaCl2改性菌糠炭的作用效果更为明显。综合溶液-土壤-植物三级筛选结果，CaCl2改性菌糠炭在寒区镍和镉复合污染酸性土壤安全、高效和持续修复方面具有重要的实际应用价值。

• 鸡血藤药渣对废水中Cu2+的吸附行为

  曹阳,杨燕,刘若琪,曹衬衬,李凤,李艾莲,徐小逊

  采用废弃中药渣鸡血藤（Spatholobus suberectus Dunn.，SSD）为生物吸附剂对废水中铜离子（Cu2+）进行吸附，探讨吸附性能和吸附机理，为废水中Cu2+的去除和中药渣的资源化利用提供参考依据。通过吸附性能试验探讨了吸附剂剂量、pH值、初始离子浓度、温度、时间和共存阳离子对SSD吸附Cu2+的影响，根据吸附前后SSD的形貌特征，探讨其对Cu2+的吸附机理。结果表明，SSD对Cu2+的吸附速率较大，在30 min时吸附达到平衡。增加吸附剂剂量、pH值和吸附时间均会促进SSD对Cu2+的吸附，共存阳离子会在一定程度上抑制Cu2+的吸附。Sips等温模型能更好地描述不同温度下SSD对Cu2+的吸附过程，吸附特征是Langmuir和Freundlich模型的结合。SSD对Cu2+的吸附符合准二级动力学方程，表明化学吸附是反应的限速步骤。SSD对Cu2+的吸附机理包括离子交换、络合和静电吸引。研究表明，废弃中药渣鸡血藤可用于废水中Cu2+的去除。

• 黄土高原沟道农地转换特征及影响机制初探

  璩路路

  生态建设和土地整治工程驱动黄土高原沟道土地利用及农业生产发生较大变化，为探讨其农地转换特征及影响机制，以延安市地处黄土高原丘陵沟壑区的8个区县为研究区，选取2000—2005、2005—2010、2010—2018年3期24幅Landsat TM/OLI数据，采用CART决策树分类方法提取出研究区的沟道农地分布并分析其空间变化，构建时空地理加权回归模型，挖掘延安市沟道人地系统特征，探究其空间要素沟道农地的时空转换及其影响机制。结果表明：近20年延安市沟道农地呈现发散式分布、阶段性扩展且总体波动式收缩趋势，重心整体向北迁移；加入时间序列坐标的时空地理加权回归在沟道农地转换研究中具有较强的适用性，社会经济因素是近20年延安市沟道农地转换的主要驱动力，且影响效应呈现逐年上升态势；延安市沟道农地转换的不同驱动因子系数时空分布各异，人口因子和坡度因子的作用强度始终处于主导地位，地均GDP因子高值分布区在北部和中西部地区，形成“核心边缘”的漏斗状格局，其变化趋向于核心“流动”。黄土高原沟道农地发展变化受多种因素驱动，地区本底差异及不同的行为主体促使沟道农地发展变化趋于不同方向，但根本上均受国家及区域重大发展政策导向的影响。

• 粮食主产区耕地非粮化空间格局分异及其成因

  常媛媛,刘俊娜,张琦,于昊辰,卞正富,陈浮

  为摸清粮食主产区耕地非粮化的总体状况，揭示非粮化的空间分异特征及其成因，以徐州市为研究区域，运用空间自相关分析法、冗余分析法与案例分析法，研究粮食主产区非粮化空间分异特征、主导因素及其作用机制。研究表明：徐州市法定耕地内（LF，10.25%）、永久基本农田范围内（BF，7.30%）、两区划定范围内（FF，2.67%）非粮化率呈依次递减态势，城区非粮化率高于远郊；非粮化面积超过500 hm2的乡镇为6个，分布于远郊南部和西北角，但非粮化率则从中心向远郊递减扩散。非粮化率在FF范围内存在2个高-高集聚区，不同于LF和BF，城区周边明显高于其他区域；RDA分析显示社会经济变量解释了91.85%的非粮化面积特征向量的变化，主要驱动因子包含常住人口、农业人口、农业收入、土地流转率、农业机械总动力，其中非农业收入和农业机械劳动力分别是城区与远郊的关键驱动因子。研究表明，粮食主产区非粮化率总体不高，以菜地占用为主，但不同范围、不同区位非粮化率差异明显，必须高度重视并谨慎对待社会经济因素驱动作用。

• 基于CSLE模型全覆盖和抽样调查法的天山北坡县域尺度土壤侵蚀计算方法的比较

  李菊艳

  为进一步探讨CSLE模型全覆盖和抽样调查法对估算区域土壤侵蚀的影响，明确天山北坡县域尺度适宜的抽样密度和土壤侵蚀推算方法，以天山北坡阜康市为例，开展水土流失类型区划分，基于CSLE模型全覆盖和0.25%、1%、4%三种抽样密度，采用栅格推算法分别对研究区土壤侵蚀进行估算，并对侵蚀强度面积和分布进行对比分析。结果表明：阜康市水土流失类型可划分为北部沙漠风力侵蚀主导区、中部山前冲积扇及倾斜平原风水复合侵蚀主导区、南部中低山丘陵水力侵蚀主导区及南部高山冻融侵蚀主导区等4个区。与4%抽样密度下推算的侵蚀面积相比，0.25%和1%抽样密度下平均相对差异分别为8.76%和28.99%；三种抽样密度下土壤侵蚀空间分布规律表现较为一致，轻度侵蚀主要在中部耕作区呈集中连片分布，中度侵蚀主要在植被盖度30%~60%、坡度8°~25°的区域分散分布。全覆盖计算的阜康市水土流失面积与三种抽样密度下推算面积相比均偏小。全覆盖推算侵蚀面积与0.25%、1%抽样密度下推算面积相差较大，分别偏小145.27 km2和114.32 km2，与4%抽样密度计算结果相比仅偏小8.64 km2。在天山北坡开展县域尺度土壤侵蚀调查工作时，若资源、资金等条件有限，需开展土壤侵蚀状况基础调查，0.25%抽样密度下采用栅格计算法即可满足要求；若进行土壤侵蚀定量分析，既要掌握土壤侵蚀模数，又要进行土壤侵蚀强度分级，可采用基于CSLE模型全覆盖计算方法，植被因子可采用高分卫片为基础，通过遥感影像提取并结合0.25%的分层系统抽样获取。

• 天山北坡中段山区植被覆盖管理措施因子的时空格局动态变化

  常梦迪,王新军,闫立男,马克,李永康,李菊艳,贾宏涛

  植被覆盖管理措施因子（Vegetation cover and management factor，以下简称C因子）是评估植被因素抵抗土壤侵蚀的能力及准确估算土壤侵蚀模数的重要参数，而区域尺度C因子高质量时间序列的准确估算和空间特征对于土壤侵蚀预测、水土保持规划尤为重要。为研究天山北坡中段山区C因子时空动态，采用线性光谱混合模型（Linear Spectral Mixture Model，LSMM）、像元二分模型、增强型自适应反射率时空融合模型（Enhanced Spatial and Temporal Adaptive Reflectance Fusion Model，ESTARFM）等方法计算C因子，定量分析2000—2018年研究区C因子的时空格局特征，并对不同土地利用类型的C因子进行分析。结果表明，时间上，2000—2018年C因子总体呈现先上升后下降的趋势，不同时段C因子值不同，表现为秋季>春季>夏季、旱季>雨季。空间上，南部高山区（海拔>3 000 m）的C因子值较高，北部中低山丘陵区（2 000 m其他林地>采矿用地>内陆滩涂>其他草地>农村宅基地>灌木林地>旱地>天然牧草地>风景名胜设施用地>水浇地>人工牧草地>乔木林地。本研究探究C因子遥感定量估算方法，分析不同土地利用格局对C因子的影响，为开展大尺度C因子的准确估算及不同土地利用格局水土保持效益的综合评价提供了参考。

• 农户与政府气候变化认知及适应措施比较研究——以河南省为例

  全水萍,李颖明,汪明月

  基于河南省314家麦农和30个基层政府部门55名工作人员的实地调研数据，对农户和政府的气候变化认知与适应措施进行比较研究。结果显示，麦农和基层政府对气候变化及其对农业生产的影响具有较高的认知度。其中，对于气候系统的变化，麦农的认知度高于基层政府；对于气候变化的具体表现和气候变化对农业生产的影响，麦农的认知度低于基层政府。研究还发现，麦农和基层政府对气候变化适应措施的选择偏好不同。超过80%的小麦种植户采取了气候变化适应措施，但主要是增加农药化肥投入和增加灌溉等被动性适应措施，基层政府倾向选择营造农田防护林和推广农作物新品种等主动性适应措施。对于气候变化适应的政策支持，加强气候变化相关的教育和培训、推荐农作物新品种、暴雨和干旱预警是麦农和基层政府的共同选择。