农业资源与环境学报杂志

农业资源与环境学报杂志2023年第6期

• 土壤反硝化产物N2O/N2化学计量比例研究进展

  李金澄,吴迪

  反硝化作用是土壤氮循环中最重要的活性氮移除途径之一。在这一过程中，硝态氮被还原为气态氮素氧化亚氮（N2O）或氮气（N2）等离开土壤进入大气，而其气态产物N2O/N2化学计量比是土壤反硝化研究的热点和难点，合理调控N2O/N2是减少农业源温室气体排放的重要途径。在土壤环境中，反硝化产物比受多种因素的影响，硝态氮、O2含量和Cu离子有效性是介导产物比变化的关键影响因子，而电子供体量、pH、水分为一般影响因子。这些因素既可以通过影响反硝化酶活、反硝化微生物丰度和群落结构等直接作用于反硝化过程，也可以通过改变反硝化发生的土壤微环境间接影响反硝化产物比。本文综述了近年来土壤反硝化气态产物N2O/N2控制因素的相关进展，并讨论了其对不同影响因素变化的响应机理，以期为后续相关研究提供思路和背景。

• 豫东农田生态系统不同水体水质长期变化规律及影响因素分析

  任文,谢坤,李中阳,刘安能,雍蓓蓓,张志新,丁大伟

  为探究农田生态系统不同水体间水质状况差异特征及其与降雨量、地下水水位等因素的关系，本研究于2010—2020年对河南商丘农田生态系统国家野外科学观测研究站周边4处流动地表水及5处浅层地下水进行监测，采用描述性统计及时间序列分析方法，分析该区域两种水体水质状况长期变化规律及其影响因素。结果表明：更新能力较差的浅层地下水中Ca2+、Mg2+、Na+、HCO3-、SO42-、Cl-含量及电导率通常高于流动地表水，降雨量增加时伴随的地下水位升高使表层土壤中的盐分离子更容易向地下水中迁移，进而导致两种水体水质的差异增大。在为期10年的监测中，所有离子均出现了明显的峰值，其中Na+、Ca2+、SO42-于2012年3月在流动地表水中率先达到最大值，K+于2011年9月在浅层地下水中率先达到最大值。不同时期两种水体的水化学类型相似程度较高，季节因素对水体中不同离子含量的周期性变化影响较小，而降雨及地下水位长期变化趋势是影响水化学类型和离子变化趋势的主要因素。当降雨量增加和地下水位上升时，浅层地下水中SO42-和Cl-含量易超过《地下水质量标准》（GB/T 14848—2017）Ⅳ类临界值，此时不宜选择浅层地下水作为灌溉水源。本研究证实了豫东地区典型农田生态系统水质变化与降雨和地下水位的长期变化规律紧密相关，可为该地区农田环境水质风险管理及农业生产用水选择提供理论支撑。

• 硅和硒肥叶面调控对水稻镉铅吸收积累的影响

  胡婧怡,陶荣浩,周晓天,张慧敏,胡含秀,高羽欣,谢君豪,马友华

  为深入探讨硅和硒肥叶面调控对镉铅污染农田水稻安全性的影响，通过田间试验，设置硅和硒肥叶面调控处理，单次用量均为1.5 L·hm-2，加水稀释400倍后，在水稻生长的分蘖期、抽穗期和灌浆期进行硅和硒肥叶面调控，研究其对镉铅污染农田水稻产量、糙米镉铅含量、镉铅吸收转运及糙米氮磷钾含量的影响。结果表明，抽穗期和灌浆期均喷施硅肥较对照显著增产4.49%，叶面喷施硒肥处理较对照显著增产3.21%~5.08%（P<0.05）。抽穗期和灌浆期均喷施硅（33.64%）或硒（34.67%）降低镉铅的效果显著高于抽穗期或灌浆期单次喷施（P0.05）。喷施硅肥或硒肥2次及以上均能够使糙米镉含量降至国家标准（GB 2762—2022）限值以下（<0.2 mg·kg-1），喷施1次能够使糙米铅含量降至标准限值以下（<0.2 mg·kg-1）。稻谷糙米中镉铅含量随喷施次数的增加而降低。硅和硒肥叶面调控能够降低水稻植株对镉铅的富集能力，镉铅富集系数降幅分别为10.86%~27.00%和4.35%~69.57%。硅和硒肥叶面调控可降低水稻植株中镉铅向糙米转运的能力，进而降低糙米镉铅含量。硅和硒肥叶面调控处理糙米中硅和硒含量分别为2.227~2.550 mg·kg-1和0.145~0.176 mg·kg-1，均较对照显著提升（P<0.05），在水稻不同生育时期喷施叶面硅或硒肥2次及以上对糙米氮磷钾含量提升效果更为显著（P<0.05）。综合分析，在水稻抽穗期和灌浆期叶面喷施硅或硒肥共2次均能够将糙米中镉铅含量降至国家标准限值以下，同时能够提高糙米中氮磷钾的含量，且具有可操作性和较高的经济效益。

• 硫素对小花南芥同化关键酶活性与铅富集的影响

  刘艺瑄,刘才鑫,祖艳群,王磊,李祖然,王吉秀

  为从生理学角度研究硫元素施加对小花南芥（Arabis alpina L.var.parviflora Franch）硫同化关键酶活性及富集铅的影响，设置铅（Pb2+ 1 000 mg·kg-1）胁迫下施用不同浓度（0、25、50、100、200、400 mg·kg-1）硫处理的盆栽试验，测定植株体内铅、硫和硫合成物质含量以及硫同化关键酶活性，分析施硫条件下小花南芥生长、硫同化关键酶活性、铅含量的变化规律以及硫同化关键酶对小花南芥累积铅的影响。结果表明：与对照相比，硫处理浓度为400 mg·kg-1时小花南芥地上部和地下部生物量分别显著增加125.80%和71.50%，在硫处理浓度为50 mg·kg-1时，地上部生物量差异不显著，但总根投影面积、总根表面积和总根体积显著增加了1.2、1.4倍和4.5倍，小花南芥地上部硫酸化酶（ATPS）、γ谷氨酰半胱氨酸合成酶（γ-ECS）、半胱氨酸合成酶（OAS-TL）、亚硫酸盐还原酶（SUR）活性分别增加了21.66%、29.80%、15.08%、48.95%，地下部和地上部的半胱氨酸含量分别增加了18.10%、11.93%；硫处理浓度为100 mg·kg-1时，小花南芥地上部乙酰丝氨酸水解酶（OASS）、螯合肽合成酶（PCSase）、腺苷酰硫酸还原酶（APSR）活性分别显著增加了24.27%、19.29%、36.71%，地上部的半胱氨酸含量增加了7.96%；在硫处理浓度为50、100 mg·kg-1时铅的富集系数大于1。小花南芥地上部铅含量与地上部OAS-TL、γ-ECS和SUR存在显著正相关性；小花南芥地下部铅含量与地下部γ-ECS和APSR存在显著正相关性，与地下部OAS-TL、半胱氨酸（Cys）和PCSase存在显著负相关性。研究表明，适当施硫（50~100 mg·kg-1）可以促进小花南芥的生长，改变根系形态，提高硫同化关键酶活性和含硫化合物的含量，增强小花南芥对铅的富集和耐受能力。

• AMF对玉米生长、根系低分子有机酸分泌与Cd累积的影响

  陈嘉欣,颜洁,游义红,李博,和成忠,涂春霖,湛方栋

  为探讨铅锌矿区丛枝菌根真菌（Arbuscular Mycorrhizal Fungi，AMF）的生态功能，采用云南会泽铅锌矿区周边镉（Cd）污染的农田土壤，开展根袋盆栽试验，研究接种AMF对玉米生长、矿质营养、根系低分子有机酸分泌和Cd累积的影响。结果表明：接种AMF促进玉米生长，显著提高光合速率、株高和生物量；增加植株对氮、磷、钾的吸收，增幅达14.2~19.1倍；并促进根系分泌酒石酸、苹果酸、草酸和琥珀酸，分泌量增幅为1.1~3.8倍。此外，接种AMF使玉米根际铁锰氧化态Cd含量显著增加22.5%，有机结合态Cd含量显著降低12.8%，但交换态和有效态Cd含量无显著变化。接种AMF使玉米地上部和根系Cd含量显著降低，降幅分别为32.7%和77.9%，但地上部和根系Cd累积量显著增加，分别增加了12.5倍和25.8%。相关性分析发现，玉米地上部Cd累积量与草酸、酒石酸、苹果酸、琥珀酸分泌量和铁锰氧化态Cd含量呈极显著正相关。可见，AMF能促进玉米养分吸收，调节根系低分子有机酸分泌与根际Cd形态，降低植株Cd含量，从而促进植株生长。

• 添加Delftia sp. B9对土壤Cd形态分布及水稻吸收积累Cd的影响

  刘玉玲,姚俊帆,丁司铎,伍德,张朴心,铁柏清,罗斯

  为探究耐镉细菌Delftia sp.B9（菌株B9）对土壤镉（Cd）形态、水稻吸收Cd及土壤微生物群落结构的影响，本研究通过盆栽种植试验，在中度Cd污染土壤中施加不同添加量的菌株B9，并将最佳添加量应用在田间试验中验证菌株B9对土壤Cd的钝化作用及降低稻米Cd含量的效果。结果表明：盆栽试验中，与对照（CK）相比，菌株B9不同添加量均可显著提高土壤pH值，DTPA提取有效态Cd含量显著降低4.72%~15.65%，糙米Cd含量显著降低22.87%~59.90%。其中，菌株B9添加量为1.28 g·盆-1 （T2）时，土壤Cd的钝化效果及降低稻米Cd效果最好。与CK相比，T2处理可显著促进土壤弱酸可溶态Cd向可还原态、可氧化态及残渣态Cd转化。同时，T2处理显著提高了土壤微生物可操作分类单元（OTU）数，土壤微生物群落多样性及丰富度指数（ACE、Chao1、Shannon）均显著增加，菌株B9所属变形菌门（Proteobacteria）相对丰度显著增加。小区（株洲）早晚稻及大区（浏阳）中稻试验中，菌株B9添加量为12.50 g·m-2时，稻米中Cd含量较对照组降低28.38%~91.43%。研究表明，添加菌株B9可降低土壤Cd潜在风险，降低中度Cd污染土壤中水稻吸收积累Cd的量，使稻米Cd含量符合国家食品卫生标准。

• 小花南芥相关转运蛋白及有机酸对锌迁移的响应

  廖雨梦,邓随枫,李祖然,王磊,王吉秀,祖艳群

  为探讨锌（Zn）在超富集植物中的迁移转运特征，采用小花南芥作为供试植物，通过盆栽试验，研究了外源添加不同浓度Zn（0、100、300 mg·kg-1）对小花南芥体内果胶含量、果胶甲酯酶（PME）活性、阳离子/H+反向运输体（CAX）活性、重金属ATP酶（HMA）活性、ATP结合盒转运蛋白（ABC）活性和有机酸（草酸、柠檬酸）含量的影响。结果表明：随Zn处理浓度的增加，叶部Zn含量呈上升趋势，根部Zn含量在100 mg·kg-1 Zn处理达到最大，且Zn含量在植株中的分布表现为根>叶。300 mg·kg-1 Zn处理下，共质体汁液中的Zn含量比质外体汁液中的Zn含量高85.80%，韧皮部汁液中的Zn含量比木质部汁液中的Zn含量高4.56倍。随Zn处理浓度的增加，根中果胶含量下降；与对照处理相比，2个Zn处理根和叶中PME活性增大。300 mg·kg-1 Zn处理下，叶中CAX和HMA活性达到最高，与对照相比分别增加了52.54%和38.73%。100 mg·kg-1 Zn处理下，根中草酸含量最低，叶中草酸含量最高。300 mg·kg-1 Zn处理下，柠檬酸含量在木质部汁液和叶中的含量最高，分别比对照增加161.10%和107.88%。小花南芥根部Zn含量与PME活性呈极显著正相关，与HMA、ABC活性和草酸含量呈显著负相关。小花南芥叶中Zn含量与CAX、HMA活性和木质部柠檬酸含量呈极显著正相关。研究表明，小花南芥通过降低果胶含量、增强膜转运蛋白活性以及柠檬酸含量来促进体内Zn的转运。

• 生草覆盖及配合化肥减量对柑橘园地表径流氮磷流失的影响

  程子珍,范先鹏,夏颖,刘冬碧,谭勇,严昶,樊丹,廖贵新,胡磊磊

  为探讨柑橘园生草覆盖及配合化肥减量对地表径流氮磷流失的影响，本研究于2014—2021年在湖北清江流域开展了连续7年的野外径流小区监测试验。在自然降雨条件下设置清耕对照（CK）、生草覆盖（KF）和生草覆盖配合化肥减量（BMP）3个处理，探讨生草覆盖及生草覆盖配合化肥减量对柑橘园周年及主要时期的地表径流量、氮磷流失量、氮磷浓度的影响。结果表明：与CK相比，KF和BMP处理均能显著降低柑橘园中的总氮（TN）和总磷（TP）流失量，且BMP处理效果更好，其中，KF处理TN和TP流失量分别降低48.2%和50.0%，BMP处理TN和TP流失量分别降低54.2%和57.1%，BMP对氮磷流失量的削减效果主要是生草覆盖所起的作用。与CK相比，KF和BMP处理径流量分别减少了44.3%和50.1%，产流系数分别降低了3.3个百分点和3.8个百分点；KF处理地表径流中TN和TP浓度分别降低了11.0%和14.1%，BMP处理地表径流TN和TP浓度分别降低了11.9%和18.8%。柑橘园氮磷流失风险期为4—8月，在6—7月暴雨施肥耦合期，BMP处理减排效果最好，TN和TP流失量分别降低了54.6%和64.4%，但仅比KF处理分别高2.7个百分点和6.9个百分点。研究表明，生草覆盖和生草覆盖配合化肥减量均能显著削减柑橘园地表径流氮磷流失量和地表径流量，且主要是通过生草覆盖降低地表径流量实现削减氮磷流失量，在氮磷流失风险期和暴雨施肥耦合期采取生草覆盖配合化肥减量措施能有效减少柑橘园地表径流氮磷流失。

• 长期不同施肥对黄壤单季稻冬闲田春季杂草群落的影响

  叶照春,黄兴成,冉海燕,陈仕红,兰献敏,何秀龙,杨叶华,李渝

  为探讨长期不同施肥模式下杂草群落变化及其与土壤养分相关性，依托一项连续24年长期施肥试验，采用田间调查法，对不平衡施肥[氮磷肥（NP）、磷钾肥（PK）、氮钾肥（NK）]、常量化肥（NPK）、单施有机肥（M）、1/2有机肥替代化肥（1/2MNP）、不施肥（CK）模式下黄壤单季稻冬闲田春季杂草群落变化及其与土壤养分相关性进行研究。结果表明，长期不同施肥模式下春季杂草密度、生物量、群落多样性等均发生变化。M处理下土壤养分均较高，杂草群落总密度1 208.44株·m-2、总生物量1 071.24 g·m-2，均为最高，与CK处理相比，春季杂草总密度增加37.74%、总生物量增加179.58%，说明单施有机肥可提升土壤养分，促进春季杂草生长。不同处理对杂草群落影响存在差异：M处理下棒头草（Polypogon fugax）等未发生；长期施用无机化肥处理早熟禾（Poa annua）发生密度（0~4.89株·m-2）较低；缺磷处理下日本看麦娘（Alopecurus japonicus）发生密度（36.00株·m-2）最低。同时，缺氮导致杂草群落多样性指数增加、优势度指数降低，群落结构相对复杂；缺磷则反之。研究表明，全氮、碱解氮和全磷是影响杂草密度的关键因子，生产上可通过合理施肥控制田间杂草发生，稳定土壤肥力及物种多样性，促进农业生态系统发挥出最大生态效应。

• 覆盖作物种植对砂姜黑土团聚体稳定性及其有机碳组分的影响

  赵馨雅,刘帅,徐静怡,王玥凯,郭自春,汤水荣,张中彬,彭新华

  为探究覆盖作物种植对淮北平原砂姜黑土团聚体稳定性和有机碳组分的影响，本研究以淮北平原砂姜黑土为研究对象，研究不压实及压实处理下不同覆盖作物类型（休闲、苜蓿、油菜、萝卜+毛苕子混播）对表层土壤（0~10 cm和10~20 cm）团聚体稳定性及其有机碳组分的影响。结果表明：与休闲相比，种植不同覆盖作物（苜蓿、油菜、萝卜+毛苕子）均能显著提高两种压实处理0~10 cm土层有机碳（SOC）含量，其中苜蓿处理增幅最大（14.3%）；在10~20 cm土层，仅苜蓿处理显著增加了SOC含量（9.17%~10.8%）。在0~10 cm和10~20 cm土层，各覆盖作物处理土壤水稳性团聚体平均质量直径（MWD）的变化规律与土壤有机碳完全一致，均表现为苜蓿处理显著提高了两个土层的MWD。与休闲相比，3个种植覆盖作物处理均能显著提高0~10 cm土层水稳性大团聚体（≥2 000 μm）的含量；10~20 cm土层中仅苜蓿处理在两种压实处理下水稳性大团聚体（≥2 000 μm）含量较休闲处理有显著提升。种植覆盖作物使不同粒级团聚体SOC含量均呈现出增加的趋势，其中苜蓿处理显著增加了0~10 cm和10~20 cm土层≥2 000、250~<2 000 μm和53~<250 μm团聚体SOC含量。与休闲处理相比，苜蓿、油菜和萝卜+毛苕子处理均显著增加了0~10 cm和10~20cm土层土壤颗粒有机碳（POC）含量，其中苜蓿处理的增幅均为最大（25.2%~34.5%）。覆盖作物对土壤矿物结合态有机碳（MOC）含量无显著影响。与不压实处理相比，压实处理对SOC、POC和MOC含量以及水稳性团聚体MWD均无显著影响。研究表明，种植覆盖作物尤其是苜蓿可以显著提高砂姜黑土总有机碳和颗粒有机碳含量以及水稳性团聚体的稳定性，从而改善砂姜黑土质量并提升其生产力。

• 基于还田视角的人粪尿处理研究进展

  李天昕,翁锐,徐新朋,程世昆,杨朕,李勇,李子富

  人粪尿中含有丰富的有机物和N、P、K等矿质营养物质，还田利用不仅可有效降低污水处理系统污染负荷，而且可代替部分化肥，促进绿色农业的发展。然而人粪尿直接还田存在环境风险，且尚未形成标准化处理模式。本文基于还田视角，归纳总结了国内外人粪尿还田技术的应用现状，结合人粪尿的特性，阐述了人粪尿主要处理技术的还田效应以及安全性，并且对各种技术进行了安全评估和比较。结果表明，厌氧消化、好氧堆肥技术在无标准规范下处理人粪不能保证还田的安全性，制备生物炭基肥还田具有安全可靠、减少农业碳排放等环境效益，水热炭化技术处理含水率较高的人粪具有独特的优势。尿液经储存还田仍存在微污染物风险，鸟粪石沉淀技术具有很好替代潜力，其他技术均停留在微污染物去除和营养物质回收的研究阶段。本文提出了人粪尿还田面临的问题和挑战，以及未来的研究方向，以期为人粪尿还田技术的合理选择和标准化、规范化研究提供参考。

• 中国耕地利用转型研究：热点与前沿

  谭智元,黄玉莉,曹银贵,海锋,李征远,叶宗达

  为厘清中国耕地利用转型的研究热点和阶段性研究前沿，以CNKI文献为基础数据来源，采用文献计量学分析方法，结合VOSviewer和CiteSpace两款可视化软件，定量分析2000—2022年发表的相关文献。结果表明：中国耕地利用转型研究成果发文量随时间推移出现2个不同增速的发展阶段；中国耕地利用转型研究除对相关概念的深入阐述外，形态特征、驱动机制、转型途径等主题是该领域的研究热点；中国耕地利用转型经历了3个阶段，即相关基本概念及内涵的引入和界定、粮食安全背景下的耕地利用转型研究、生态文明建设背景下的耕地利用转型研究。研究表明：转型形态特征方面，耕地利用隐性转型研究相对匮乏，对耕地利用显性转型或隐性转型的单一视角研究较多；驱动机制方面，自然、经济、社会是分析耕地转型驱动机制的3个主要层面；转型途径方面，耕地功能形态的诊断是当前耕地利用转型的研究热点，构建耕地功能度量指标体系是当前耕地利用转型途径的重点。

• 基于遥感技术的土壤质地空间预测方法研究进展

  汪甜甜,丁琪洵,梅帅,汤萌萌,江文娟,王强,马友华

  土壤质地影响土壤持水持肥性和透气性，进而驱动一系列与土壤有关的物理化学过程，结合高效快速的遥感技术预测土壤质地空间分布，对土壤质量评价与农业生产规划具有重要的理论和实践意义。本文从遥感预测土壤质地的数据、方法和模型的应用出发，介绍了用于土壤质地遥感预测的雷达、地形和植被指数等辅助数据，提出了光谱响应、特征波长选择和遥感解译这三种基于遥感特征预测土壤质地空间分布的方法，梳理了统计学、地统计学和机器学习这三类模型与遥感结合对土壤质地空间预测的应用效果，总结了几种典型方法的优缺点与适用情况，并分析了遥感预测土壤质地的应用条件和精度验证方法，最后提出未来研究需侧重于深入提取各种遥感光谱特征、利用遥感技术获取多类型环境变量和开发土壤物理属性与数据驱动机器学习特征相结合的多算法混合模型，旨在为开展不同区域尺度下土壤质地空间预测研究提供依据与技术支撑。

• 基于集成学习的砂姜黑土含水量高光谱反演研究

  王志刚,黄子琪,贺成龙,蔡太义,冯玉庆,陆宁静,窦焕衡

  为提高砂姜黑土土壤水分的估测精度，本研究以河南省西平县砂姜黑土为研究对象，通过配制不同含水率土壤样本并在室内进行高光谱测量，对土壤样本高光谱数据平滑（SR）、倒对数[LOG（1/R）]、一阶微分（FD）、多元散射校正（MSC）、去包络线（CR）光谱变换后，结合连续投影算法（SPA）识别最佳特征波段，采用偏最小二乘回归（PLSR）、支持向量机回归（SVR）的机器学习方法和堆叠（Stacking）集成学习方法分别构建土壤含水率反演模型。结果表明：经MSC变换后光谱中土壤含水率相关信息增强最多；SPA算法能对砂姜黑土含水率光谱数据进行降维和特征信息提取；经反射光谱MSC变换后由PLSR和SVR集成的Stacking集成模型决定系数最高（R2=0.963）、均方根误差最小（RMSE=1.7）。研究表明，Stacking集成学习模型有效提升了模型的精度和泛化能力，是砂姜黑土含水率最佳反演模型。

• 成都平原农地利用方式转变下表层土壤速效钾变化特征

  宋靓颖,冉敏,李呈吉,李文丹,董琴,李一丁,李启权

  为了掌握区域土壤速效钾含量变化特征及其影响因素，本研究在成都平原选择184个20世纪80年代第二次土壤普查时采集的样点数据和176个2016—2017年获得的样点数据，采用一般统计和单因素方差分析法（ANOVA）探究了近40年成都平原农地表层（0~20 cm）土壤速效钾含量变化特征及其与农地利用方式转变和母质类型的关系。结果表明：研究区农地表层土壤速效钾含量从44.44 mg·kg-1增加至57.24 mg·kg-1，增幅为28.80%（P<0.05）。与20世纪80年代传统稻-麦/油轮作相比，2016—2017年稻-蔬轮作和稻-麦/油轮作表层土壤速效钾含量分别增加了103.83%（P<0.05）和17.64%，而园林地表层土壤速效钾含量则减少了11.95%。不同母质类型上，灰棕冲积物发育的土壤表层速效钾含量增幅最高，为82.08%（P<0.05），其次是更新统老冲积物（25.48%）和灰色冲积物（9.82%）。与传统稻-麦/油轮作相比，稻-蔬轮作下灰棕冲积物发育的土壤速效钾含量增幅（135.97%，P<0.05）远高于更新统老冲积物（116.03%，P<0.05）和灰色冲积物（79.31%，P<0.05），而园林地灰棕冲积物和更新统老冲积物发育土壤的速效钾含量增加，灰色冲积物发育土壤的速效钾含量降低。研究表明，农地利用方式的转变改变了研究区表层土壤速效钾累积特征，但其对累积规律的影响依赖于成土母质类型。

• 农业废弃物能源化利用对农村能源可持续性影响研究——以黄河流域9省（区）60个地级行政区为例

  杜欢政,刘香玲,王韬

  为探讨不同类型农业废弃物能源化利用方式对农村能源可持续性的影响，根据1990—2019年黄河流域9省（区）60个地级行政区（市、州、盟）的农作物产量和畜禽数量，采用草谷比法和排泄系数法计算出其农业废弃物资源量。同时，从能源消耗、能源结构、环境排放三方面构建农村能源可持续性指标体系。结果表明：1990—2019年，黄河流域农业废弃物年产生量呈现先增加后减少的“双峰”变化趋势，峰值分别出现在1996年和2006年，分别为6.81亿t和7.06亿t。2019年黄河流域农村能源可持续性平均得分为0.323 7，且省域差异显著，呈现上下游高、中游低的空间分布特征。最后，依据不同类型农业废弃物能源化利用方式对农村能源可持续性影响程度、秸秆与畜禽粪便比率以及秸秆资源密度，推荐了适合各地级行政区的农业废弃物能源化利用方式。

• 芜湖市秸秆资源利用与还田养分输入量空间差异特征分析

  童童,王翠婷,常珺枫,武升,吴支行,马友华

  了解研究区域秸秆资源现状和秸秆还田养分输入量及其空间分布特征，能够为协调秸秆养分资源有效利用、促进农业化肥减量增效提供决策依据。本研究以芜湖市2019年主要秸秆（玉米、水稻、小麦、棉花和油菜）为研究对象，通过作物种植面积和秸秆养分含量测算出单位面积秸秆全量还田下氮、磷、钾养分输入量及其加权变异系数，明确芜湖市秸秆还田养分输入量的空间分布及差异特征。结果表明：芜湖市主要秸秆氮、磷、钾养分资源总量分别为12 223、1 747、23 404 t，各县（市、区）养分资源总量的分布表现为无为市>南陵县>鸠江区>湾沚区>繁昌区>弋江区>镜湖区；芜湖市单位种植面积秸秆可收集量为5.63 t·hm-2，其中玉米最高，达到了13.71 t·hm-2；芜湖市玉米单位种植面积秸秆还田氮、磷、钾输入量分别为126.16、20.57、161.81 kg·hm-2；芜湖市单位种植面积秸秆还田氮、磷、钾输入量的加权变异系数为0.137 5，为中等程度变异，其中鸠江区和南陵县与其他县（市、区）的空间差异较大，空间分布差异最大的秸秆为玉米秸秆，其加权变异系数显著高于其他作物秸秆。

• 瑞典生物质资源转化利用政策行动路径演进及启示

  钱炳宏,邵超峰

  生物质是地球上最丰富的可再生资源。科学高效地推动生物质资源转化利用，既是破解资源短缺、落实双碳目标的基本抓手，也是发展循环经济、提升可持续生产与消费的核心动力。瑞典作为全球第一批实现碳达峰的国家，早在20世纪70年代就启动了生物质资源转化利用进程，政策行动路径不断演进完善，逐步形成了以生物质供热为基础、生物质发电为补充、生物质交通运输为未来发展方向的能源化模式。基于当前我国推动生物质资源转化利用的需求，本文系统梳理了瑞典生物质资源转化利用发展脉络、主要政策行动和关键成果，挖掘了生物质资源转化利用管理和模式的典型经验，并结合我国生物质资源的禀赋条件、利用需求和转化利用问题，从顶层设计、管理体系、转化利用模式和核心技术四个方面剖析了启示性建议对策，以供我国借鉴。

• 黑土地生物多样性恢复与农业绿色高效发展对策

  王慧,张海芳,张艳军,刘红梅,李佳璐,张昊,杨殿林

  生物多样性对农业生态系统粮食安全、生产力和可持续性贡献极大，尤其是在未来全球气候变化加剧的背景下，多物种及其可利用性可为不同条件下农业生产和多种生态过程提供支持。黑土区生态类型多样，是实现我国农业绿色发展的重点区域。然而，由于长期高强度开发利用，黑土区耕地开始退化，湿地、林地等半自然生境面积减少，导致生物多样性下降，严重制约黑土区农业绿色发展。本文在分析黑土区农田生物多样性现状的基础上，对照和借鉴国内外生物多样性保护和农业绿色发展的经验，指出了黑土区农田生物多样性保护存在的主要问题，并进一步提出黑土区集约化农田生物多样性保护对策，以期为黑土地生物多样性复原及农业绿色转型提供理论依据。

• 基于生态网络优化的生态保护重要性评价——以陕西省为例

  朱炳臣,李同昇,朱小青,陈谢扬,徐博,王建成,杨林朋,李炬霖

  生态保护重要性评价是开展生态保护工作的科学基础。本研究基于自然资源数据库对陕西省生态保护重要性进行评价，在此基础上使用生态网络分析的方法对生态保护重要性评价结果进行优化，进而构建陕西省生态保护空间格局。结果表明：陕西省生态系统调节功能极重要区面积为67 562.30 km2，占全省总面积的32.8%，主要分布在秦巴山地、关山和子午岭地区；生态极敏感区面积为13 260.88 km2，占全省总面积的6.4%，主要位于黄土高原地区。研究区内包括30处生态源地和106处生态节点，呈现出南多北少、西多东少的分布特点，103条生态廊道则以南北纵向分布为主。利用生态网络对生态保护重要性初始评价结果进行优化，识别并增加3.3%生态保护极重要区域。全省生态保护极重要区面积为84 362.30 km2，占全省总面积的40.97%。基于生态保护重要性评价优化结果，可构建点-线-面相结合的网络状生态保护空间格局。本研究通过叠加分析和生态网络相结合的方法构建区域生态保护格局，可以有效提高生态保护与修复区域划定的准确性和科学性。

• 农田水利改革、增产激励与面源污染风险——基于云南陆良县改革试点的实证研究

  陈之晗,花文元,罗良国,刘静

  过度施肥导致的农业面源污染问题制约着我国农业发展，而完善农田水利设施、加强农业用水管理是促进农业可持续发展的重要举措。国家正在推进的农田水利改革能否在促进农业用水方式改变的同时减少农业面源污染，是值得关注的问题，但目前学界较少从农田水利改革视角为农业面源污染的防治提供新的理论与实践依据。本研究利用云南省陆良县的农户调查数据，通过多元回归模型探索农田水利改革对当地农田氮、磷面源污染排放量的影响，并采用中介效应模型进一步分析其作用机制。结果表明，就灌溉区位条件较差的研究区域而言，在农业活动外部性约束机制尚未建立的背景下，农田水利设施的完善会导致农田氮、磷面源污染排放量增加，这与农户的增产激励行为紧密相关。具体来看，农田水利改革改变了试点村农户的轮作方式、种子用量及灌溉用水量，即由改革前早春农田撂荒或马铃薯少量种植向复耕或扩大马铃薯种植规模转变，农田种子用量及灌溉用水量增加，使得当地农田面源污染风险增大。此外，非农就业比例在农户增产激励行为与农田水利改革之间发挥了一定的调节效应。在灌溉基础相对薄弱的地区进行农田水利改革时，应同步推进农田节水灌溉以及化肥减施、适施等行动，提高农户节水节肥意识，适时开展农业绿色生产技术推广，积极发展农业社会化服务。