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6期

• 人居环境改善与乡村振兴相向而行的资源清洁利用技术发展模式——以华北、东北村镇有机废弃物利用为例

  陈冠益,孙志利,程占军,史奕,刘长青,张忠伦,李鸣晓,张春雪,赵可,王易安

  基于对国内乡村人居环境发展的现状调研，结合我国华北、东北地区乡村在人居环境和资源清洁利用方面存在的主要问题，汇总了乡村有机废弃物资源化利用技术、生物质燃料利用技术和有机废弃物建筑原料化利用技术的发展现状，从废弃物类型、工艺路径、技术指标、技术优缺点以及地区适应性、量化指标等方面，对这三项村镇资源清洁利用技术的发展进行对比分析，提供了可持续研究的方向。从华北、东北村镇废弃物资源化、能源化利用的角度，提出了具体可行的综合型资源清洁利用技术方案，即整合多元有机废弃物发酵利用技术、生物质混合物料低氮燃烧供暖技术、主被动结合的村镇建筑构造技术和人居环境信息化技术，为华北、东北村镇人居环境改善补充技术方案，推进村镇人居环境基础设施建设，为实现农村人居环境改善与乡村振兴的相向而行奠定基础。

• 蚯蚓堆肥对畜禽粪污耐药基因的影响研究进展

  牟美睿,杨凤霞,田雪力,韩秉君,李仲瀚,张克强

  抗生素耐药基因作为一种新型环境污染物，严重威胁着人体健康与动物安全，与其直接相关的细菌耐药性问题也已成为目前世界环境与医学领域关注的焦点。畜禽养殖业是我国经济发展和农业现代化的中轴产业，同时也是耐药基因污染的重要源头，蚯蚓堆肥对合理利用畜禽粪便、促进我国农业绿色发展具有重要意义，而摸清蚯蚓堆肥畜禽粪便及后续产物利用过程中耐药基因的行为规律和环境归趋则是其合理利用的关键。本文在简要论述蚯蚓堆肥畜禽粪便现状的基础上，聚焦蚯蚓堆肥及产物利用过程中耐药基因污染问题，梳理总结了转化及产物利用过程中耐药基因的污染赋存特征、环境行为规律及迁移主控因子，并提出基于“畜禽粪便-蚯蚓堆肥-蚓粪还田”资源化利用全过程的耐药基因污染防控建议及展望，以期为我国畜禽粪便资源化、无害化利用及农业绿色发展提供参考。

• 黑龙江省春玉米近二十年产量及肥料利用率变化

  姬景红,刘双全,郑雨,刘颖,张明怡,马星竹,郝小雨,陈雪丽

  为明确近年来黑龙江省春玉米产量及肥料利用率变化，采用多年多点田间小区试验方法，结合黑龙江省统计年鉴数据，分析了2000—2019年174个春玉米田间试验中的522个玉米产量数据及近2 000个成熟期养分吸收量数据，探讨玉米产量和氮磷钾肥利用率变化及其原因。结果表明，2000—2009年玉米平均产量为7 347 kg·hm-2，2010—2019年平均产量为8 859 kg·hm-2，2010—2019年较2000—2009年玉米平均增产1 512 kg·hm-2，增产率达20.6%；黑龙江省玉米平均收获指数2000—2009年为0.45，2010—2019年为0.50。玉米产量与植株氮磷钾吸收量均呈显著的对数函数关系，玉米产量与氮素吸收量相关性最高，其次为钾素，与磷素相关性最低。根据化肥施用及肥料利用率可将研究时期进一步划分为三个阶段，即2000—2010年、2011—2015年、2016—2019年，氮磷钾肥利用率表现为先降低后增加的趋势。氮肥利用率在这三个阶段的平均值分别为38.5%、34.4%、39.4%，磷肥（P2O5）利用率分别为18.8%、15.8%、20.7%，钾肥（K2O）利用率分别为47.9%、46.4%、49.9%。研究表明，2000—2019年黑龙江省玉米单产整体呈上升趋势，氮磷钾肥料利用率则呈先降低后增加的趋势。收获指数及肥料用量的增加是玉米产量提高的主要原因，肥料用量的增加是导致肥料利用率降低的主要原因。

• 长期施肥对砂姜黑土大孔隙形态和数量特征的影响

  蔡太义,李玮,王志刚,张丛志,黄会娟,白玉红,张佳宝

  为探明长期施肥对砂姜黑土大孔隙结构的影响，本研究选取37 a田间定位试验的5个处理：不施肥（CK）、单施化肥（NPK）、单施有机肥（M）、等氮条件下有机肥与化肥配施（MNPK）和高氮条件下有机肥与化肥配施（HMNPK），通过X射线CT扫描原状土柱（直径7.4 cm，高20 cm），利用图像处理技术进行土壤孔隙三维结构重建。结果表明，各处理下土壤团聚体结构内部以及团聚体之间均存在大孔隙，尤以M处理数量最多；分形维数和各向异性由大到小次序分别为HMNPK>M>MNPK>NPK>CK和MNPK>CK>M>NPK>HMNPK。与CK相比，有机肥配施处理（M、MNPK、HMNPK）的大孔隙度分别增加7、6、10个百分点，大孔隙数量分别增加41.5%、33.3%、26.8%。HMNPK处理孔径分布呈剧烈的双峰曲线波动，第一和第二峰值分别出现在395~577 μm和1 545~1 701 μm处。主成分分析表明，<126 μm孔径主要受粉粒含量影响，126~500 μm孔径受容重影响，500~2 500 μm孔径则受砂粒含量、黏粒含量、连通性和分形维数等多因素综合影响。研究表明，有机肥和无机肥长期配施，可显著改善砂姜黑土大孔隙数量和形态特征，尤以HMNPK处理效果最佳，而NPK处理效果不明显。分形维数和连通性可作为砂姜黑土结构改良的定量评价指标。

• 长期施肥对不同深度稻田土壤团聚体磷素分配的影响

  柳开楼,都江雪,邬磊,张文菊,韩天富,李文军,施林林,余喜初

  长期磷肥投入显著增加了耕层土壤各团聚体组分中磷素累积，而作为评判磷素是否向地下水迁移的重要指标，深层土壤团聚体磷素分配对长期磷肥投入的响应仍缺乏系统评估。本研究依托始于1981年红壤稻田长期定位试验，选取不施磷肥（NK）、氮磷钾化肥（NPK）和氮磷钾化肥配施有机肥（NPKM）处理，在长期试验40年后（2020年），分别采集0~20、20~40、40~60 cm深度的土壤样品，测定了全土和各团聚体组分的总磷和有效磷含量，并探讨了施肥-团聚体质量百分比-团聚体磷素之间的内在关系。结果表明，所有施肥处理均表现为>2 mm团聚体质量百分比随着土壤深度的增加而逐渐降低，与NK处理相比，磷肥施用显著提高了0~20 cm和20~40 cm全土和团聚体组分中有效磷含量，且NPKM处理的增幅最大。与NK处理相比，NPKM处理下0~20、20~40cm和40~60 cm各团聚体总磷含量分别提高了2.14~2.60、1.39~2.80倍和27.03%~180%，各团聚体有效磷含量增幅分别为12.95~18.29、7.57~12.31倍和70.67%~709%。同时，NPKM处理总磷和有效磷的增幅呈现出随着团聚体粒径的增大而逐渐增加的趋势。水稻吸磷量和磷素盈余量也表现为NPKM处理最高，NPK处理次之，NK处理最低。进一步分析发现，团聚体总磷和有效磷含量主要受磷素盈余量的影响，且团聚体中的有效磷含量还受总磷含量的直接调控。研究表明，40年长期有机无机肥配施显著影响红壤稻田表层和深层团聚体磷素分配，且>2 mm团聚体组分中有效磷含量的响应最为敏感，通过调控磷素盈余可以显著影响团聚体中磷分配。

• 减氮增密提高寒地水稻产量与氮素吸收利用

  尹彩侠,刘志全,孔丽丽,李前,张磊,侯云鹏,郝彩环

  针对水稻氮肥过量施用和移栽密度过低的问题，研究减氮增密对水稻产量与氮素利用效率的影响，以期为东北寒区水稻生产提供科学依据。于2019—2020年在吉林省前郭县红光农场进行田间试验，共设4个处理，分别为不施氮肥+移栽密度1.80×105穴·hm-2(N0）、传统施氮（氮肥用量235 kg·hm-2）+移栽密度1.80×105穴·hm-2(FP）、较传统施氮减量20%（氮肥用量188 kg·hm-2）+移栽密度2.40×105穴·hm-2（SNHD1）、较传统施氮减量20%（氮肥用量188 kg·hm-2）+移栽密度3.00×105穴·hm-2(SNHD2）。对水稻产量、地上部干物质积累与分配、氮素积累与分配以及氮素利用效率进行测定分析。结果表明：SNHD1和SNHD2处理相较于FP处理显著增加了水稻有效穗数，提高了水稻产量，其中SNHD1处理水稻产量增幅达显著水平，两年平均增幅为7.8%。减氮增密提高了水稻各生育时期干物质积累量和氮素积累量，以及水稻齐穗后干物质积累量与氮素积累量占总生育期积累量的比例，且均为SNHD1处理最高。SNHD1和SNHD2处理较FP处理显著提高了氮素吸收率、氮肥农学利用率、氮肥偏生产力和氮肥吸收利用率，且均为SNHD1处理最高，较FP处理两年平均分别提高0.3、6.2、14.4 kg·kg-1和16.4个百分点。氮素表观平衡结果显示，FP、SNHD1和SNHD2处理两年平均表现为盈余，其中SNHD1处理氮盈余量最低。水稻齐穗前、后的干物质积累量和氮素积累量与水稻产量均呈显著正相关，其中水稻齐穗后干物质积累量和氮积累量的相关性高于齐穗前。综上所述，合理的氮肥用量与移栽密度提高了水稻整个生育期干物质积累量和氮素积累量，并提高齐穗后积累比例，进而提高水稻产量和氮素利用效率，综合水稻产量、氮素吸收利用等因素，东北寒地稻区适宜的水稻栽培模式为氮肥用量188 kg·hm-2、移栽密度2.40×105穴·hm-2。

• 玛纳斯河流域不同绿洲生态系统棉田土壤水分-盐分-养分空间变异特征

  陈图峥,李艳红,李发东,何新林

  为探讨干旱区山盆体系下不同绿洲生态系统农田的土壤水盐与养分的季节变化和空间变异规律，于2019年5、8、10月在玛纳斯河流域山前绿洲、人工平原绿洲和绿洲与荒漠过渡带采集膜下滴灌棉田土壤，对土壤水分、盐分、铵态氮和硝态氮进行分析。结果表明：不同区域的棉田土壤水盐与养分具有季节性变化特征，变异强度属于中等或强变异；各区域的土壤水分和盐分在垂直剖面上呈现随土层加深而增加的趋势，土壤铵态氮和硝态氮在各土层无明显规律性。不同区域的土壤性质差异较大，土壤含水量表现为绿洲与荒漠过渡带（12.89%） >人工平原绿洲（12.80%） >山前绿洲（12.55%），土壤盐分表现为人工平原绿洲（3.44 g·kg-1） >绿洲与荒漠过渡带（2.69 g·kg-1） >山前绿洲（1.93 g·kg-1），人工平原绿洲和山前绿洲土壤盐分存在显著差异，人工平原绿洲土壤属于轻度盐渍化。土壤铵态氮表现为绿洲与荒漠过渡带（3.77 mg·kg-1） >人工平原绿洲（3.53 mg·kg-1） >山前绿洲（3.46 mg·kg-1），土壤硝态氮表现为山前绿洲（2.02 mg·kg-1） >人工平原绿洲（1.90 mg·kg-1） >绿洲与荒漠过渡带（0.77 mg·kg-1）。半方差函数分析结果表明，山前绿洲、人工平原绿洲和绿洲与荒漠过渡带的棉田土壤水盐与养分的块金值小于0.25或等于1，表明不同区域的土壤性质空间自相关性强，但受采样和农业耕种的影响，存在恒定的变异。山前绿洲和绿洲与荒漠过渡带的土壤盐分、铵态氮和硝态氮的理论模型拟合度较高，人工平原绿洲土壤水盐与养分拟合效果欠佳。研究表明，山前绿洲、人工平原绿洲和绿洲与荒漠过渡带土壤水盐与养分变异的主导因素是土壤类型、气候和地下水位，滴灌和施肥是影响土壤水盐与养分分布的重要人为因素。

• 宛氏拟青霉提取物对玉米产量及氮代谢相关酶的影响

  孟庆敏,李泽丽,李明洋,陈琪,陈大印,杜龙旭,刘之广

  为探讨野生沙棘根系内生真菌宛氏拟青霉菌株的提取物（ZNC）对作物产量及氮肥利用率（NUE）的影响，以玉米（Zea mays L.）为试验材料，设置不施氮肥（CK）、单施尿素（U）、尿素配施ZNC灌根（U+ZNC） 3个处理，分别于2017、2018年进行盆栽试验，研究尿素配施ZNC灌根对玉米产量、NUE、土壤养分、光合速率及根系、叶片中氮代谢相关酶活性的影响。结果表明：相比于U处理，两年U+ZNC处理玉米产量分别显著提高6.75%和8.22%，氮肥利用率分别显著提高13.05、21.08个百分点。拔节期，U+ZNC处理土壤铵态氮含量较U处理显著增加104.63%，叶片净光合速率显著提升62.37%。大喇叭口期，与U处理相比，U+ZNC处理根系生长素（IAA）及谷胱甘肽还原酶（GSR）、硝酸还原酶（NR）浓度分别提高60.42%、12.46%、68.38%；叶片氮素代谢酶GSR、NR、亚硝酸还原酶（NiR）浓度分别显著提高88.32%、46.27%、56.66%，磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）和丙酮酸磷酸双激酶（PPDK）浓度显著提高31.44%和71.07%。研究表明，本试验条件下，尿素配施宛氏拟青霉提取物灌根可增强土壤养分供应强度，提高玉米关键生育时期根系和叶片氮代谢相关酶活性，增强光合酶活性，提高光合速率，显著提高产量和氮肥利用率。

• 改性木质素缓释肥的养分释放特征评价方法比较

  尹静,李栋,李杨文正,段亚丽,焦阳秋,石庆胜,程宁宁,朱治强

  为探究不同评价方法表征改性木质素缓释肥养分释放特性的差异，选用25℃静水溶出率法和田间填埋法，结合热重分析技术，探索了两种（10-4-6、8-4-8）用改性木质素配制的缓释肥（N-P2O5-K2O）在土壤和水中的养分释放规律，并比较了两种评价方法的差异性。结果表明：在土壤和水介质中，两种缓释肥在第1天和第28天的累积养分释放率分别为8.45%~13.5%和53.8%~57.9%，分别低于15%和80%。第84天为两种缓释肥在土壤和水介质中总养分释放规律出现差异的临界点，前84 d总养分释放规律基本趋于一致，之后差异渐大。热重分析显示，随着缓释肥释放时间的延长，两种评价体系中缓释肥的残留物占比均有所增加；两种评价方法主要在250~500℃阶段差异明显，缓释肥在水中的失重率比在土壤中高出1.65~2.28个百分点。研究表明，在评价改性木质素缓释肥养分释放特征时，两种评价方法存在较大的偏差，采用静水溶出率法无法准确评价缓释期大于84 d的木质素缓释肥在土壤中的养分释放性能。

• 基于国土空间三线融合的城市周边耕地分区保护研究

  钱凤魁,项子璇,王贺兴,孙福军

  城市周边耕地保护是国土空间规划的重要议题，对保障城市生态安全和粮食安全以及促进城市可持续发展具有重大意义。本研究通过协同量化耕地自然质量特征以及周边立地条件的关系，融合永久基本农田红线、生态红线、城镇开发边界三线划定要求，在土地评价与立地条件分析（LESA）理论基础上构建基于自然质量与立地条件特征的综合评价系统，建立鞍山市主城区周边耕地利用与保护分区，提出耕地保护分区管控措施。结果表明：鞍山市域主城区耕地可分为4类区域：永久基本农田区占80.70%，永久基本农田储备区占10.15%，城镇开发边界弹性用地区占3.98%，生态保育区占5.17%。评价结果综合反映城市主城区周边耕地质量的差异性及立地环境的稳定性，同时融合国土空间中三线划定的政策要求，对城市主城区周边耕地布局进行有效探索，划定了永久基本农田保护区，又在一定程度上满足了城镇开发边界弹性发展空间用地需求和生态红线管控要求。

• 辽宁省未来土地利用情景模拟及玉米生产潜力预测

  蒲罗曼

  为了探究未来耕地变化对粮食生产潜力的影响，进而保障未来粮食安全，本研究利用CA-Markov模型模拟了辽宁省2050年的土地利用情景，并利用全球农业生态区划（GAEZ）模型对2050年的玉米生产潜力进行预测，进而对2020—2050年辽宁省玉米生产潜力的时空变化特征进行预判。预测结果表明，未来30年辽宁省土地利用类型的变化以旱地和林地的减少（分别为29.78万hm2和25.05万hm2）以及城乡工矿用地的增加（55.55万hm2）为主，地类的相互转化主要表现为其他地类向旱地转化，以及旱地和水田向城乡工矿用地的转化。基于2050年的耕地情景，预测辽宁省玉米潜在总产量和平均潜在单产分别为393.38万t和7 830.56 kg·hm-2，其中北部和南部地区玉米平均潜在单产大部分在8 000 kg·hm-2以上，远高于西部和东部部分地区。2020—2050年，受耕地变化影响，玉米潜在总产量和平均潜在单产分别减少630.52万t和679.57 kg·hm-2，但在空间上大约近一半旱地的平均潜在单产仍有所增加。未来辽宁省应制定更多的生态环境保护政策，防止过度开垦及建设用地扩张现象的发生，进而在保证耕地资源数量和质量的前提下确保未来粮食安全。

• 农地利用可持续集约化水平评估及其影响因素研究

  叶曼飞,单玉红

  为探寻提高农地利用可持续集约化水平的路径，基于湖北省5区1市的416份农户调研数据，采用DEA-BCC模型测算农户的农地利用可持续集约化水平，并构建农户生计脆弱性、农地价值认知、农地流转影响农地利用可持续集约化水平的概念模型，采用结构方程模型（SEM）对数据进行拟合。结果表明：研究区农户的农地利用可持续集约化水平较低，转入户、转出户以及未流转户的平均水平分别为0.417、0.351、0.310。农户生计脆弱性对农地利用可持续集约化水平不具有直接效应，农地价值认知对农地利用可持续集约化水平具有正向直接效应。相对于生计脆弱性低的农户而言，生计脆弱性高的农户由于对农地具有依赖性，反而表现出较高的农地价值认知，进而间接正向影响农地利用可持续集约化，但仅依靠这种基于个人需求角度产生的农地价值认知并不能真正实现农地利用的可持续集约化。农地流转在农地价值认知与农地利用可持续集约化水平之间具有正向调节效应，促进了认知到行为的转化。研究建议：通过鼓励转入农地、完善农业生产补贴政策，降低缺乏农业资源的农户的生计脆弱性；通过完善社会保障制度、加强非农技能培训，降低生产能力较弱农户的生计脆弱性；完善农地流转价格评估体系，深化农地资产价值；加强农业技能培训，确保农地流转的有效性。

• 近30年唐山市生态服务价值空间分异及地理探测研究

  董悦,付梅臣,陈乃鸽,刘金兰

  为定量研究生态系统服务价值（ESV）空间分异演变及驱动因子耦合性作用。以沿海资源城市——唐山市为研究区域，基于1990—2015年土地覆被变化数据，在网格尺度下运用当量因子法、空间相关性分析和地理探测器探讨ESV空间演变特征。结果表明：从时间尺度看，唐山市ESV呈先下降再上升的趋势，近30年ESV共增加8.34亿元，城镇化是其波动的主要原因；耕地、林地和水域是ESV的主要组成部分，研究期间水域ESV增加23.13亿元。从空间尺度来看，唐山市ESV呈现中部低、南北高的空间分布特征，中部矿区生态系统功能脆弱，南部沿海湿地生态系统功能得到提高； ESV空间分布具有明显的正向空间聚集性和相关性。地理探测器结果表明：自然环境因子对ESV空间分异影响显著，土地利用程度解释力在30%以上，是空间分异的主要原因；高程和坡度解释力在20%以上，也发挥重要作用；交互作用类型主要为双因子交互增强和非线性增强，多因子交互作用相对单因子解释力明显增强。

• 不同玉米品种对镉积累和转运差异研究

  张宁,陶荣浩,张慧敏,周晓天,高灿红,胡兆云,马友华

  为探讨玉米对Cd积累和转运的种间差异，本研究以50个玉米品种为材料开展田间试验。通过聚类分析法筛选籽粒Cd高、中、低积累的品种，选择代表性品种分析植株各器官对Cd的富集和转运系数。结果表明： 50个玉米品种籽粒Cd含量范围为0.09~0.85 mg·kg-1，均符合国家饲料卫生标准，所有品种籽粒对Cd的富集系数均小于1。籽粒Cd高、中、低积累3类玉米品种分别占供试品种的8%（4个）、34%（17个）和58%（29个）。高、中、低积累代表品种根、茎叶、芯、籽粒对土壤中Cd的富集系数均小于1，高、中、低积累代表品种茎叶和籽粒对Cd的转运系数分别为1.17~1.31和0.60~0.76、0.90~0.96和0.26~0.27、0.84~0.87和0.08~0.10。高、中和低积累代表品种对土壤中Cd富集能力较强的部位分别为茎叶、根和根，且茎叶和籽粒对Cd转运能力依次降低。研究表明，50个玉米品种均可在严格管控类耕地种植生产饲料玉米，其中新单58、美加303等29个籽粒Cd低积累优势品种可在优先保护类和安全利用类耕地试种，生产安全可食用玉米。

• 二氧化钛纳米颗粒对玉米幼苗吸收镉及其植物毒性的影响

  郑泽其,李剑涛,吴佳妮,连加攀,史瑞滢,刘维涛

  为研究二氧化钛纳米颗粒（TiO2 NPs）对镉（Cd）的植物毒性及吸收分布的影响，于2020年5—7月采用土壤盆栽试验，探究了不同浓度TiO2 NPs （0、50、200 mg·kg-1）和Cd （0、2、10、50 mg·kg-1）处理对玉米幼苗生长、叶绿素含量、抗氧化酶活性及Cd吸收的影响。结果表明： 200 mg·kg-1 TiO2 NPs的施用可显著（P<0.05）提高50 mg·kg-1 Cd胁迫下玉米幼苗的干质量。在Cd浓度为50 mg·kg-1时，外源添加200 mg·kg-1 TiO2 NPs可使玉米幼苗的叶绿素a和叶绿素b含量分别显著（P<0.05）增加42.48%和35.55%。在Cd和TiO2 NPs的共同暴露下，随着TiO2 NPs浓度的增加，超氧化物歧化酶（SOD）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）、过氧化物酶（POD）的活性均逐渐增强。当Cd处理浓度为10 mg·kg-1时，添加50 mg·kg-1 TiO2 NPs显著提高了Cd的转运系数和Cd提取量。研究表明，TiO2 NPs有望应用于强化植物修复土壤Cd污染。

• Cd胁迫下外源谷胱甘肽对紫花苜蓿氮代谢及Cd累积特征的影响

  李航,李祖然,李博,陈建军,何永美,杨姝

  为研究镉（Cd）胁迫下外源谷胱甘肽（GSH）对紫花苜蓿（Medicago sativa）氮代谢及Cd累积特征的影响，以4种紫花苜蓿为植物材料，设置对照、Cd处理和混合处理（Cd+GSH）开展水培试验。结果表明，Cd胁迫影响紫花苜蓿氮代谢，谷氨酸合成酶活性较对照处理最高降低43.79%。Cd胁迫下喷施GSH后，总氮、氮代谢关键酶活性、游离氨基酸和可溶性蛋白较Cd处理均有不同程度地变化，其中谷氨酸合成酶活性较Cd处理最高增加79.05%。外源GSH影响紫花苜蓿体内Cd的化学形态与亚细胞分布：施加GSH后盐酸提取态占比较Cd处理最高增加14.81个百分点；外源GSH处理下液泡中的Cd含量占比较Cd处理最高上升11.91个百分点； GSH处理还能显著提高紫花苜蓿植物螯合肽（PCs）含量，有效阻止Cd以游离态的形式进入细胞器。研究表明，Cd胁迫下外源GSH可提高紫花苜蓿硝酸还原酶等氮代谢关键酶活性，维持氮代谢正常进行；外源GSH可能通过提高PCs的合成水平和减轻Cd毒害，间接对氮代谢进行调控。

• 载体对菌藻共生系统净化农田排水效果的影响

  赵志毅,秦弋丰,陈明晟,吴仁铭,刘书畅,罗丽洁,李旭东

  采用软性纤维生物绳（聚烯烃聚酰胺复合材料）、苦草（Vallisneria natans（Lour.）Hara）、细叶莎草（Cyperus rotundus L.）3种载体，分别构建了载体型菌藻共生系统，研究其净化低碳高氮农田排水的效果。结果表明，以纤维绳为载体，填充密度在10%~30%范围时，系统内藻类浓度随填充密度的增加而提高，对总氮（TN）、总磷（TP）、氨氮（NH4+-N）的去除效果提升明显。其中，30%纤维绳系统效果最好，在水力停留时间（HRT） 2 d，平均气温25℃，进水化学需氧量（COD）、TN、TP、NH4+-N平均浓度分别为73.69、15.45、0.73、6.32 mg·L-1的条件下，出水平均浓度分别为19.17、1.76、0.14、1.48 mg·L-1，达到了《地表水环境质量标准》的Ⅴ类水质标准。细叶莎草系统对COD的处理效果较好，去除率可达77%，苦草系统对各污染物的去除效果一般。此外，系统中叶绿素浓度与出水NH+4-N含量呈显著的负相关关系，载体的引入会使系统内世代周期长的硝化细菌增殖。研究表明，采用纤维绳为载体，填充密度30%时，最有利于提升菌藻共生系统处理农田排水的效果。

• 海洋生物微塑料检测方法及污染现状研究进展

  李娟,季超,张芹,汪星宇,伍志强,解玉鑫,李嘉晴,张皓森,臧桐宇,郑文杰

  海洋微塑料污染问题是全球研究热点，现有研究表明微塑料在海洋环境中无处不在，对海洋生态的威胁逐渐加重，伴随着海洋食品的兴起，人们也越来越重视微塑料污染对人体健康的危害。本文通过对海洋生物体内微塑料污染情况的概述，系统分析了微塑料对海洋生物造成的影响。主要针对微塑料检测的前处理方法以及组分的鉴定方法展开综述，对不同方法的优缺点进行比较，指出在微塑料检测研究中多种方法综合应用效果最佳。基于现阶段海洋微塑料的研究状况，从科学研究和管控方面讨论了目前研究中存在的问题，展望了未来的研究方向。

• 我国畜禽养殖业抗生素的使用特征及其环境与健康风险

  程兆康,杨金山,吕敏,罗小三

  我国是畜禽养殖大国，也是兽用抗菌药物的生产和使用大国。兽用抗菌药的长期大量使用造成了环境污染、细菌耐药性增强、畜禽农产品安全风险增高等问题，危害人类健康。本文综述了我国2009—2019年间兽用抗菌药的用量，分析了兽用抗菌药的使用现状及特征，发现2009—2019年兽用抗菌药物用量占兽用化学药品用量的比例在69.6%~74.1%之间，兽用抗菌药用量在2014年达到最大值，随后逐年降低。兽用抗菌药的主要使用类型以四环素类为主，以促生长为目的使用的抗菌药物以金霉素和土霉素为主。通过对不同食品中抗生素的残留情况进行分析发现，抗生素在牛奶、养殖鱼和蔬菜中的检出率为90.9%~100%，且养殖鱼中喹诺酮类抗生素平均残留量为725.13 μg·kg-1，超出国家食品安全限量标准（100 μg·kg-1）。本文同时总结了环境中抗生素残留情况及细菌耐药性的产生及其机制，探讨了抗生素大量使用对动物及人体健康的危害，最后分别从源头、使用、排放和修复等角度对抗生素污染防治提出管理建议和措施，以期助力抗生素污染控制。

• 嘧菌酯和丙环唑在大豆上残留分布及降解动态研究

  周启圳,何翎,刘丰茂,钟江春

  为分析嘧菌酯和丙环唑复配农药在大豆作物上的残留分布及降解动态，分别在北京和安徽两地对大豆作物进行田间施药，得到了青豆与大豆（干豆）不同生长阶段的果实、茎、叶的样品，并通过QuEChERS方法提取、液质联用色谱仪检测对各样品进行了农药残留浓度的测定。结果表明：青豆与大豆上农药残留规律近似，不同部位的残留浓度表现为叶>茎>果实，其中鲜叶上嘧菌酯和丙环唑最大残留量为0.709 mg·kg-1和1.300 mg·kg-1，鲜茎上分别为0.032 mg·kg-1和0.059 mg·kg-1，青豆上分别为0.025 mg·kg-1和0.029 mg·kg-1，干叶上分别为0.546 mg·kg-1和0.581 mg·kg-1，干茎上分别为0.024 mg·kg-1和0.050 mg·kg-1，大豆上分别为0.026 mg·kg-1和<0.01 mg·kg-1。根据降解动态公式拟合，嘧菌酯和丙环唑在鲜叶上的消解速率均大于其在干叶和干茎上的消解速率。嘧菌酯和丙环唑的复配剂按推荐方式施用时，不会带来潜在的残留风险，但由于茎和叶上的残留浓度远大于大豆果实，在饲料选择时需要关注农药残留问题，可通过适当的加工处理降低饲料中农药残留对家畜带来的影响。

• 丹江口水源涵养区绿色高效农业技术评价

  黄治平,刘志培,陈昢圳,肖能武,孔豪,张耕涛,张丹丹,郑向群

  本研究应用层次分析法从经济效益、技术可推广性和环境效益3个维度对丹江口水源涵养区示范的13项技术是否符合绿色高效农业特征进行评价，为可复制、可推广的技术在该区域及类似区域应用提供技术支持。通过收集研发专家的技术试验和示范数据以及地方专家对评价指标重要性的判断和各技术指标估值调查问卷数据，利用Yaahp软件对收集问卷的重要性判断表的准则层、子准则层和指标层的各指标进行权重值（qi）计算。依照生态补偿测算相关方法对量化指标的技术示范测算值进行估算，然后结合各技术量化指标取值范围均值计算单项量化指标评分分值，其他定性指标评分分值取调查问卷均值。根据各单项指标评分分值与权重，计算各技术的评价总分。评价结果表明：经济效益、技术可推广性和环境效益3个维度指标的权重设置符合绿色高效农业技术评价体系的属性和特征，依据技术实施效果得到的综合评分可用于评价丹江口水源涵养区示范的农业技术。从综合评价得分来看，丹江口水源涵养区示范的13项技术取得较好效果，其中3项技术大于8分，8项技术大于7分，2项技术大于6分，尤其是养殖废弃物农田安全高效消纳、低氮磷排放环保饲料配制、魔芋病害防控3项技术综合评价得分大于8分，综合评价为优秀。总体上综合得分合格率为100%，良好率为61.54%，优秀率为23.08%。研究表明，丹江口水源涵养区示范的13项技术为绿色高效农业技术，适于在该区域及类似区域推广应用。

• 农村居民点用地混合利用对乡村活力的影响：基于山东省的实证研究

  张佰林,张汝佳,曲衍波,乔荣锋,蔡为民,吴云青

  土地混合利用是提高土地利用集约度、激发地区活力的重要途径。本研究构建了农村居民点用地混合利用与乡村活力关系的分析框架，并以山东省为例，运用辛普森多样化指数、多因素综合评价法、相关性检验等探究农村居民点用地混合利用对乡村活力的影响。结果表明：2010—2018年山东农村居民点用地混合利用指数增速高、中、低区（县）的乡村活力指数增速分别为84.70%、60.74%、50.33%，农村居民点用地混合利用增速越快，乡村活力发展越快；2010年山东农村居民点用地混合利用程度低、中、高区（县）的乡村活力指数分别为0.13、0.23、0.29，2018年分别为0.19、0.24、0.38，农村居民点用地混合利用程度越高，乡村活力水平越高；Spearman相关性分析和Kruskal-Wallis检验结果表明，农村居民点用地混合利用程度与乡村活力显著相关，且对乡村活力具有激发作用。研究认为，农村居民点用地混合利用是激发乡村活力的有效途径，这为编制村庄规划、助推乡村振兴提供新思路。