农业资源与环境学报杂志

农业资源与环境学报杂志2024年第2期

• 基于动态稳定性验证和CA-Markov预测的耕地时空演变特征——以赣榆区为例

  周翼虎,方婷婷,陈振

  为阐明耕地变化动态稳定性验证的重要性，预测“十四五”目标年（2025年）与远景目标年（2035年）的耕地变化，本研究运用耕地面积变异系数、地理集中指数、不平衡指数及趋势分析法，从耕地数量、空间分布与空间发展趋势三个方面，对江苏省连云港市赣榆区耕地变化的动态稳定性进行验证，并运用CA-Markov模型对未来不同政策情境下的耕地变化情况进行模拟。结果表明，2009—2016年赣榆区耕地总量持续下降，未存在较大反复与波动，耕地空间分布较为均衡，耕地占用与补充的空间发展趋势较为连续，总体上具有较高的动态稳定性，符合运用CA-Markov模型的前提条件。预测在各种政策情境下，2025年之前赣榆区将经历快速的耕地非农化过程，至2035年耕地减少的速率有所放缓，具有区位优势的赣榆北部地区将是未来耕地非农化的重点区域，耕地将逐渐向南部内陆地区转移。研究表明，对耕地变化的动态稳定性进行验证可以有效保证CA-Markov模型的模拟精度，赣榆区未来的耕地保护形势不容乐观，应合理协调经济发展与耕地保护之间的关系，保障社会、生态与粮食安全。

• 基于MCR模型的村域土地整治分区研究——以左云县南辛窑村为例

  南国新,吕春娟

  为因地制宜进行土地整治，实现土地空间布局优化，本研究以山西省左云县南辛窑村为例，从全域土地整治视角，运用MCR模型和GIS软件结合的方法分析村域土地资源利用功能适宜性，依此划定土地整治分区，结合村庄规划定位提出相应的土地整治发展策略。结果表明： MCR差值≤0表示生态适宜性较强，差值＞0表示建设适宜性强，按照MCR差值由高到低的顺序依次确定土地利用适宜性方向；在国土空间规划“三线”约束下，将研究区划分为小杂粮生产示范区、林草生态保护区、工业生产开发区、宜居核心整治区4类整治区，面积分别为232.02、529.14、5.85、5.88 hm2。整治分区后的土地资源分布格局呈现圈层夹散点的布局结构，具有明显的空间差异性，生态适宜性由中心向四周逐渐增强，与当地生态环境本底相吻合。研究表明，应用MCR模型实施土地整治分区，符合集聚提升型村庄发展要求，实现了耕地集中连片、居住用地集约高效、生态环境充分保护、产业发展有保障的目标，为村庄规划的科学编制和分区土地整治策略提供理论参考。

• 鄱阳湖生态经济区建设用地扩张对耕地景观破碎化的影响

  郑希平,陈竹安,危小建

  为分析鄱阳湖生态经济区耕地景观与建设用地扩张之间的关系，利用形态学空间格局分析法研究2000—2020年耕地景观破碎化的形态学特点，同时运用外溢效应分析、景观格局指数分析、地理加权回归等模型方法，探究建设用地扩张对耕地景观破碎化的影响。结果表明： 2000—2020年间耕地景观破碎化程度加强，核心区面积减少强度由1.33%提高到6.27%，并表现出由平原地区向山地丘陵区加强的地域性差异，且建设用地扩张会导致耕地景观破碎化；建设用地占用耕地的面积由268.60 km2增加到1 003.26 km2，主要发生在路网成熟的地区；建设用地扩张对耕地的外溢效应逐渐增强，在路网成熟地区更显著；建设用地扩张对耕地景观破碎化有较强的正向影响，道路建设对这种影响有强化作用，同时，耕地景观破碎化表现出随道路缓冲距离的减小而加强的阶梯性差异。研究表明，耕地景观破碎化程度受地形和建设用地扩张的影响显著，耕地景观破碎化现象主要发生在地势起伏大或建设用地密集、路网成熟的地区。

• 基于PLUS-InVEST模型的呼和浩特市多情景土地利用变化动态模拟及碳储量评估

  王子昊,王冰,张宇飞,张秋良

  为探究呼和浩特市土地利用变化对生态系统碳储量的影响，本研究基于InVEST模型与PLUS模型模拟预测呼和浩特市在自然发展、生态保护、耕地保护、城市发展4种情景下的土地利用与碳储量。结果表明： 1990—2020年呼和浩特市不透水面、林地、草地、水体等土地利用类型的面积呈增加状态，耕地、裸地、灌木地等土地类型的面积呈减少状态，其中灌木地和裸地的土地转出率较高，分别为93.63%和98.24%。InVEST模型估算结果显示，不透水面不断扩张，侵蚀耕地等高碳密度土地类型，造成呼和浩特市1990—2020年碳储量呈逐年递减趋势。2030年自然发展、生态保护、耕地保护、城市发展情景模拟下的呼和浩特市的碳储量与2020年相比均呈现减少状态，其中耕地保护情景碳储量降幅最小，其次为生态保护情景，说明采取合理的保护措施能够有效抑制碳储量下降。耕地保护情景能够有效减缓城市建筑的扩张趋势，生态保护情景则可有效增加水体、草地等生态类用地面积。研究表明，落实耕地和生态保护政策、优化土地利用结构、提高土地利用效率对呼和浩特市的可持续发展均有重要意义。

• 赣南低山丘陵区农业产业结构 “非粮化” 空间分异及其驱动力探测——以寻乌县为例

  肖思成,陈美球,程旭东,赖昭豪

  为刻画赣南低山丘陵区农业产业结构“非粮化”空间分布差异，严格落实耕地保护和科学管控“非粮化” ，本研究以江西省寻乌县为例，采用地理探测器因子检测、交互作用检测等方法揭示赣南低山丘陵区农业产业结构“非粮化”空间分异特征及其成因。结果表明： 2020年寻乌县农业产业结构“非粮化”水平为19.42%，以耕地转为林地和园地为主。农业产业结构“非粮化”空间分异与耕地本底条件、自然资源禀赋、经济区位、政策环境4个维度的因子均显著相关，而地形、农田基础设施条件、耕地连片度是农业产业结构“非粮化”空间分异的主导驱动因子。不同农业产业类型“非粮化”的关键驱动因子不同，多数因子对耕地发展林果业和设施农业的驱动方向相反，农业产业结构“非粮化”因子交互作用均为双因子增强或非线性增强。研究表明，赣南低山丘陵区农业产业结构“非粮化”空间分异明显，需要管控农业产业结构“非粮化”总量并客观分类处置，本研究为“非粮化”分类监测和客观处置提供了参考，为低山丘陵区优化农业资源要素配置和农业产业空间布局提出建议。

• 土壤矿物驱动的反硝化研究进展

  徐保坤,袁念念,熊玉江,李亚龙,史良胜,杨雪勇

  氮肥的大量施用虽然极大地推动了粮食的增产，但也引发了一系列生态环境问题。氮素在农田土壤中的转化规律长期受到研究人员的关注。本文介绍了农田土壤中除有机质以外的多种可以为反硝化提供电子的土壤矿物，如亚铁[Fe（Ⅱ）]和亚锰[Mn （Ⅱ）]的反硝化过程研究进展，探讨了可能影响土壤矿物驱动反硝化反应规律的因素。通过梳理发现，传统研究主要是在纯相条件下对Fe（Ⅱ）和Mn（Ⅱ）驱动反硝化过程进行研究。近年来愈来愈多的证据表明，在农田土壤这种复杂的介质中，Fe（Ⅱ）和Mn（Ⅱ）也可以为反硝化提供电子。然而，土壤矿物驱动的反硝化在农田土壤反硝化过程中的作用存在不确定性，其内在机理以及对农田土壤氮循环和温室气体排放的作用机制尚不明确。本文指出土壤矿物驱动的反硝化在农田土壤中的影响因素、作用机制以及该过程与有机质驱动的异养反硝化的相互关系是未来的研究方向。

• 秸秆覆盖休耕对土壤C、N、P循环功能基因的影响

  王根林,段衍,刘峥宇,王译阳,刘沣漫,孙磊,李玉梅

  为了探索一种适于坡耕地的基于种养结合的耕作方式，采用田间试验结合基因芯片研究方法，探究了秸秆覆盖休耕技术[包括隔年秸秆覆盖休耕+旋耕（RF）、2年旋耕+1年秸秆覆盖休耕（RRF）]与常规耕作（CRT，秸秆移除后旋耕）对土壤C、N、P循环的影响。结果表明：外源C的投入激发了土壤微生物对有机物料的降解潜力，无论是RF处理，还是RRF处理，参与土壤C循环的降解功能基因（acsE、xylA和rbcL）丰度均有一定程度的增加，xylA基因平均相对丰度较CRT处理增加43.12%，而秸秆不还田的CRT处理中参与C同化基因（acsA）的丰度显著增加，平均增加33.03%； CRT处理参与N循环基因的丰度降低，而秸秆覆盖还田促进了土壤中N从NH4+-N向NO3--N的转化，gdh基因丰度增加；秸秆覆盖还田后土壤活性P的积累增强，碱性磷酸酶基因（phoD）丰度较CRT处理平均增加59.57%，phoD与速效P和phnk基因丰度呈显著正相关。研究表明，秸秆覆盖还田促进了土壤微生物C、N、P周转，进而促进外源有机C的转化和土壤有机C的积累，短期内秸秆当季覆盖休耕与上季覆盖休耕处理间差异不大。研究结果为东北黑土区坡耕地实施保护性耕作和防控土壤侵蚀提供了科学依据。

• 磷肥有机替代、秸秆还田对棉花养分吸收和磷肥利用效率的影响

  黄伟,王西和,贾宏涛,杨金钰,屈小慧,刘盈锐,刘晓菊

  为探究磷肥有机替代、秸秆还田对棉花养分吸收、磷肥利用效率及棉花产量的影响，本研究基于国家灰漠土肥力与肥料效益监测站5年田间微区棉花连作定位试验，以7种施肥措施为样本，于2022年棉花成熟期开展棉田土壤田间调查研究。结果表明，磷肥有机替代和秸秆还田均能提升棉株氮磷钾养分吸收，各器官氮素平均含量在1.75~40.90 g·kg-1之间，磷素平均含量在1.46~11.28 g·kg-1之间，钾素平均含量在3.11~25.03 g·kg-1之间。综合肥料投入和养分吸收，50%的磷肥有机替代和秸秆还田最能增强棉株吸氮能力和促进干物质积累，50%的磷肥有机替代对棉株吸磷能力最强且最有利于实现棉花节肥增钾的效果。棉株各器官N:P变化范围为1.20~12.01，磷肥有机替代和秸秆还田使茎、叶、蕾/铃/壳的N:P明显降低，棉株生物量、籽棉产量随茎、叶、蕾/铃/壳N:P的降低而增加，本试验棉花生长更倾向于受N、P共同限制。磷肥利用率随有机替代量的增加从12.54%提升到33.04%，土壤磷素盈余量随有机替代量的增加从28.20 kg·hm-2降低到19.66 kg·hm-2。研究表明，在北疆灰漠土棉区采用50%磷肥有机替代，即施磷（P2O5）60.0 kg·hm-2和配施羊粪9 784.8 kg·hm-2，对棉花产量、生物量、养分吸收的综合效应最优，值得推广应用。

• 微生物燃料电池处理畜禽养殖废水研究进展及展望

  刘壮壮,李同,刘崇涛,宋建超,李洋洋,陶秀萍,尚斌,张万通,蔡阳扬

  随着畜禽养殖业向规模化、集约化方向发展，畜禽养殖过程中产生的大量废水成为畜禽养殖场周围环境污染的重要因素。微生物燃料电池（Microbial Fuel Cell，MFC）作为一种电化学微生物技术，能够在去除废水中有机物的同时产生电能，在处理高浓度畜禽养殖废水方面具有广阔的发展和应用前景。本文介绍了MFC的分类，并从污染物（化学需氧量、氨氮、总磷和抗生素）去除和产电性能两个方面分析MFC在畜禽养殖废水处理领域的研究现状，并拓展性地阐述了新型耦合MFC技术处理畜禽养殖废水的应用前景，最后指出MFC处理畜禽养殖废水存在的问题，并提出未来可行的发展方向，包括放大装置尺寸、开发新型耦合MFC技术、研究参数的交互作用、深入发掘污染物去除机理和电子传递机制。

• 塔里木河流域农业水土资源时空匹配关系研究

  王悦,蒋志辉,褚家琦,张海康,刘旭梅,林园娜

  农业水土资源可持续利用是推进塔里木河流域生态文明建设、协调兵团向南发展战略部署以及促进各产业融合发展的重要基础。本研究基于2005—2020年塔里木河流域5个地区的农业水土资源匹配现状，运用基尼系数法、农业水土资源匹配系数以及农业水土资源当量系数，结合ArcGIS软件对塔里木河流域水土资源时空匹配状况进行分析。结果表明：从地理分布上来看，塔里木河流域耕地资源主要集中在喀什地区、阿克苏地区，耕地资源分布和水资源有密切关系。在研究时间跨度内，水土资源基尼系数在0.05~0.12之间，整体表现为波动变化，但是变化幅度不大，处于绝对均衡水平。农业水土资源匹配系数在研究期内呈现出先下降后升高再下降的特征，5个地区的农业水土资源匹配系数逐渐趋于一致，并稳定在1~2之间。结合当量系数分析，虽然塔里木河流域5个地区的农业水土资源均衡程度较好，但是5个地区仍处于极度缺水状态，且地区差异大。研究表明，塔里木河流域水土资源分布一致，整体处于缺水状态，随着节水力度的增大农用水占比呈下降趋势。

• 淮河流域谷物生产水足迹及用水效率研究

  江激宇,刘嘉铭,张士云

  为研究淮河流域水稻、小麦、玉米三大谷类粮食作物生产用水总量和用水效率，保障粮食安全，促进粮食生产可持续发展，本研究以淮河及沂-沭-泗水系的35个地级市为研究对象，基于2000—2019年谷物生产、水资源、气候等数据，采用PenmanMonteith模型、探索性空间数据分析（ESDA）模型、空间杜宾模型，对流域谷物生产水足迹强度进行测度以反映其用水效率，并分析其时空演变特征及影响因素。结果表明，2000—2019年淮河流域谷物生产水足迹逐渐趋于稳定，谷物生产水足迹强度整体下降82.86%。水足迹强度空间集聚显著，集聚状态逐渐稳定。社会经济条件、农业生产投入、农业生产条件、自然条件与资源禀赋对谷物生产水足迹强度影响显著。淮河流域谷物生产用水总量整体增加，用水效率总体不断提升。淮河流域谷物生产用水效率存在显著的空间差异，效率较高的区域为淮河干流下游及沂-沭-泗水系，效率较低的区域为淮河干流安徽段。农村经济发展水平、科技发展水平与有效灌溉面积等因素的提升能促进谷物生产用水效率的提升，城镇化水平、化肥施用量、年日照时长、年平均气温等因素的提升则会对其产生抑制作用，农村经济发展水平、城镇化水平、年平均气温等因素通过要素流动、技术转移等产生空间溢出效应。

• 不同配置乡村植被缓冲带阻控径流污染特征研究

  张靖雨,夏小林,汪邦稳,张世杰,陈磊,龙昶宇

  植被缓冲带是河湖的重要生态空间屏障，对于减缓人类活动对河湖的直接干扰、阻隔农业面源污染等具有重要意义。为系统研究不同类型缓冲带对农田氮磷等污染物的拦截功效，本研究在定远张山设计8个缓冲带小区，结合自然降雨方式，持续两年观测不同缓冲带对地表径流及其主要污染物（TN、TP、COD）的削减效果。结果表明：林地和3°、8°横垄耕地缓冲带对径流的拦截效率较高，减流率分别达到了62.4%、52.0%和60.6%，径流量随雨强增大先升高后下降。与8°坡耕地缓冲带相比，降坡（3°）处理竖垄、横垄缓冲带泥沙流失量分别降低53.3%、50.9%。降雨产流的养分流失以氮素和有机质为主，林地缓冲带对径流NH4+-N的拦截率平均高达95.2%，此外降坡和横垄耕作措施也能有效减少径流冲刷的氮素流失。不同处理缓冲带对径流TP均有较好的拦蓄效果。3°、8°横垄耕地缓冲带CODMn流失量较低，拦截率达到53.0%、58.6%。林地缓冲带中高覆盖度的植被和发达的根系能够有效减缓降雨对地表的冲刷，减少径流和养分流失。在南方丘陵山地的乡村地区实施横坡垄作是拦蓄径流、降低面源污染风险的有效措施。

• 京郊典型河流农用水中全氟化合物赋存特征、源解析及生态风险评估

  赵源,杨红菊,温雅君,肖志勇

  为探究京郊典型河流农用水中全氟化合物（Perfluorinated Compounds，PFCs）污染特征及空间分布，以北京市郊区典型河流——通州区凉水河、房山区刺猬河-小清河的农用水为研究对象，共调查采集30个水体样品。采用超高效液相色谱-串联质谱分析方法对水体中PFCs的种类、浓度进行测定，并对其赋存特征及可能的来源进行分析，最终进行生态风险评估。结果表明：京郊典型河流农用水环境中PFCs种类较多且污染水平较低。通州区凉水河中检出11种PFCs，∑PFCs浓度范围为0~62.7 ng·L-1，最主要的PFCs为全氟丁烷羧酸（PFBA）、全氟己烷羧酸（PFHxA）、全氟辛烷羧酸（PFOA）。房山区刺猬河-小清河中21种PFCs全部被检出，∑PFCs浓度范围为0~93.1 ng·L-1，最主要的PFCs为全氟戊烷羧酸（PFPeA）、全氟十一烷羧酸（PFUnDA）和全氟十二烷磺酸（PFDoDs）。京郊典型河流农用水中PFCs污染的分布特征总体呈现上游高于下游的趋势，污染主要来自污水处理厂出水的排放和地表径流输入。生态风险评估表明，水体中PFCs的浓度均未达到对生态环境造成危害的水平。

• 我国东部典型内源和外源性静态水体N2O排放与生态系统呼吸的关系初探

  李春旺,王华,淦冲,赵学梅,张声权,颜晓元,夏永秋

  内陆水体是大气中N2O的重要排放源，受到国内外广泛关注，为了探讨水生生态系统中水体N2O排放通量与生态系统呼吸的响应关系，本研究以我国东部典型外源性和内源性静态水体为研究对象，在2022年4月29日—5月4日对10个表层水体N2O排放通量和生态系统呼吸指标进行测定，结合贝叶斯方法初步探讨了水体N2O排放通量和生态系统呼吸之间的关系。结果表明：外源性水体N2O排放通量和生态系统呼吸均显著高于内源性水体（P＜0.05），水体N2O排放通量与CO2排放通量和BOD5均呈显著正相关关系（P＜0.05）。通过贝叶斯方法构建了水体N2O排放通量与生态系统呼吸（CO2和BOD5）之间的数学模型，可解释水体N2O排放通量变异性的61%~71%，并且明确了模拟结果的不确定性。此外，本研究进一步区分了内源性水体与外源性水体N2O排放通量和生态系统呼吸的关系，在内源性水体中，N2O的产生受碳源限制的影响大于氮源限制，而在外源性水体中N2O排放通量与CO2排放通量的耦合关系大于内源性水体。研究表明，生态系统呼吸与水体N2O排放通量间有很强的响应关系，本研究为区域水体N2O排放通量估算方法和生态系统呼吸耦合机制研究提供了基础。

• 长江经济带淡水养殖单位面积产量、碳排放规律及空间差异

  赵晓日,樊相文,刘玲,马林,柏兆海

  淡水渔业资源是长江经济带重要的资源之一，但快速发展的淡水养殖强烈影响着水体CH4和N2O的排放，进而造成环境危害。本研究基于全国和地方渔业统计年鉴构建了2019年长江经济带县级尺度的渔业数据库，解析了长江经济带淡水养殖单位面积产量及空间差异，并根据建立的数据库综合分析了淡水养殖模式温室气体排放的特征。结果显示，2019年长江经济带中游淡水养殖单位面积产量最高，为6.9 t·hm-2，下游最低，约为6.0 t·hm-2。整合温室气体排放数据发现，长江经济带淡水养殖总温室气体排放量为1.5×107 （t以CO2e计），其中粗放型和半集约化养殖模式排放量最高，约占总排放量的66.8%，集约化排放量占比最少，约占4.5%。因此，发展绿色养殖模式、减缓温室气体排放是实现长江经济带淡水养殖可持续发展的关键途径。

• 中国生物质资源转化利用政策演进及发展路径优化

  钱炳宏,邵超峰

  生物质资源是零碳、清洁、稳定、广泛、丰富的可再生资源，推动生物质资源高效高质转化利用不仅是实现经济社会绿色转型的重要途径，也是落实绿色低碳循环发展的关键环节。我国先后出台了形式多样的相关政策并取得了一定成果，但与生物质产业发达国家相比仍存在一定差距。本文系统梳理了我国生物质资源转化利用政策演进过程，讨论了当前生物质资源转化利用面临的法律约束力和时效性不足、管理体系分配与合作关系不明确、经济机制不完善、模式路径不通畅以及技术发展瓶颈等主要挑战，从人与自然和谐共生和生物质资源高效高质转化利用需求的角度，从近期和远期分别优化了我国生物质资源转化利用的发展路径，其中，近期应重点补充基本法并修订现有法律、构建部门共建共商机制、统一统筹国家标准、建立多元化的财政金融支持机制和空间适宜性评价体系等，远期应重点建立健全法律矩阵、构建信息智库和监管机制、优化完善标准框架、完善市场化运行机制和培育技术成果等。

• 堆肥过程氨气、硫化氢协同减排研究进展

  李松蓉,彭璧辉,徐少奇,贾凯雪,刘婷,任莉,郑义,魏雨泉,徐道青,李季

  有机固体废弃物年产生量快速增长成为全球面临的巨大挑战，好氧堆肥技术是有机固体废弃物资源利用的主流技术之一，但堆肥过程中微生物剧烈活动，有机质不断分解，往往产生大量恶臭气体并释放到空气中，特别是氨气（NH3）和硫化氢（H2S），对人畜健康和环境质量造成严重影响。本文重点总结了有机固体废弃物好氧堆肥过程中NH3和H2S的产生机制及转化途径，从内源参数控制（C/N、曝气量、初始含水率、初始pH）和外源物质添加（化学添加剂、物理添加剂、生物添加剂）两个方面分别介绍了NH3和H2S的协同减排技术，并基于研究现状对未来该领域的研究方向进行展望。已有研究表明，堆肥各参数之间相互影响、相互作用，需要协同考虑、整体优化，仅靠调控堆体内源参数发挥的作用有限，在优化内源参数的基础上，耦合外源物质添加，可进一步提高堆肥过程中NH3和H2S的减排效率，有助于推动好氧堆肥技术绿色、高效发展。

• 鸽粪农业利用潜力及其重金属风险评价

  王家裕,何振贤,郑雄开,赖伟斌,陈惠诗,贾爱萍,邹梦遥,陶雪琴,杜建军

  为了解鸽粪组分及其农业利用过程中重金属的潜在生态风险，本研究采集了广东省肉鸽养殖基地的鸽粪样品，检测分析了鸽粪中Cu、Zn、Cd、Cr、Ni、Pb、Hg、As 8种重金属含量以及全氮、全磷、全钾含量，采用单因子污染指数法与综合污染指数法评价了鸽粪重金属污染程度，同时，根据水稻所需全氮含量分析鸽粪安全农用年限，并通过Hakanson潜在生态污染评价法进行验算。结果表明：对比德国腐熟肥料标准，鸽粪中Cu、Zn含量超标，样品超标率分别为18.18%和36.36%，总超标率为45.45%。单因子污染指数表明鸽粪重金属Zn、Cu、Ni分别有36.36%、18.18%、18.18%的样品处于污染水平，其余重金属含量均在《有机肥料》（NY/T525—2021）的限量范围内。内梅罗综合污染指数表明，处于警示及以上污染水平的点位主要受Cu、Zn污染。在不考虑重金属流失情况下，广东省水稻种植中连续施用鸽粪10 a无重金属污染风险，而在水田旱作系统中，以作物所需全磷量为施肥指标的情况下，鸽粪安全农用年限可达50 a。研究表明，鸽粪农用过程中会使重金属在农田土壤中累积，引起重金属污染，应加强鸽粪无害化处理及安全利用等技术研究。

• 镍的植物采矿农艺管理强化措施及其实践

  王亚洲,胡尊河,蔡煊,邓腾灏博,曹越,汤叶涛,仇荣亮

  全球广泛分布着大量富含镍等重金属但缺乏氮和磷等营养元素的超基性岩风化土壤，如何有效利用这类高风险、低生产力的土地是现阶段的一大难题。在此背景下，有研究者提出了利用超富集植物富集土壤中的镍，随后将其收获并冶炼提纯的植物采矿技术。该技术既可以有效利用镍污染土壤产出经济价值，也可以缓解镍供应风险，并已经在北美、欧洲和东南亚等地区相继开展。受到超富集植物长势偏慢、生物量不足等限制，建立针对性的农艺管理措施是提高植物采镍效率和经济价值的有效方法。本文重点综述了土壤改良措施（调节土壤pH值、施加活化剂等）以及耕作管理措施（施肥、除草、种植模式等）对超富集植物生长及富集镍含量的影响，并总结了我国植物采矿农艺管理研究的主要进展，以期为后续的植物采镍研究提供借鉴和参考。

• 土壤-植物系统中硒的生物有效性及其影响因素研究进展

  杨忠兰,翟凡,温莉,颜蒙蒙,肖嬴,张永浩,姚锋先,曾希柏

  硒的生物有效性是决定硒在土壤-植物系统中转运、积累的关键因素，然而目前关于该方面研究进展还缺乏系统的总结和论述。本文结合赣南富硒脐橙调查研究结果，以硒在土壤-植物系统中的运移为切入点，系统总结和论述了硒在土壤-植物系统中的氧化-还原、吸收、转运过程，探讨了土壤理化性质、微生物、施肥、农艺管理和植物生长阶段等对硒生物有效性和迁移的影响，并提出未来硒的研究热点：土壤微生物活性与硒生物地球化学循环的耦合关系；植物生长、果实品质与硒代谢相关的分子机制；结合同位素示踪技术和薄膜扩散梯度（DGT）技术原位探究硒在生物地球化学中的归趋。本综述可为土壤硒生物有效性调控、植物体系中硒的有效积累和农艺生物强化富硒措施方面的研究提供理论参考。

• 生物炭-硅酸钙联合修复铅镉污染土壤的持续性效应

  苏梦贤,张磊,周小平,寇萌,熊娟,汪明霞,谭文峰

  为探究棕榈生物炭与硅酸钙联合施用对Pb-Cd复合重金属污染土壤的钝化效果及其稳定性，本研究采用蔬菜种植盆栽实验，测定土壤溶液pH和Pb、Cd浓度以及蔬菜可食部分Pb、Cd含量。结果表明：与不添加钝化剂的对照组相比，添加钝化剂能够有效提高土壤溶液pH，使土壤溶液中Pb、Cd浓度显著降低，种植小白菜可食部分Pb含量下降62.20%~96.77%、Cd含量下降92.76%以上，多数处理符合国家食品安全标准。土壤种植适宜性研究结果表明，五种供试蔬菜可食部分重金属含量与富集系数规律一致，小白菜对Pb的富集能力最强，苋菜对Cd的富集能力最强。当土壤Pb＜500 mg·kg-1时，韭菜、苋菜、甘蓝和大白菜四种蔬菜均可种植；当土壤Cd＞0.6 mg·kg-1、Pb＞500 mg·kg-1时，不适宜种植上述五种蔬菜。本研究探明了钝化剂的持续修复效果，研究结果可为土壤修复提及中低污染风险地区的适宜蔬菜种植提供技术和数据支撑。

• 不同秸秆还田方式对烟稻轮作土壤细菌群落多样性和结构的影响

  房体磊,李小龙,刘高峰,谢海斌,仇波,刘智奇,焦加国,张仕祥,于建光,黄德荣

  为探究不同秸秆（烟秆和稻秸）还田方式下烟稻轮作土壤细菌多样性和群落组成的变化特征及其影响因子，设置对照（CK）、改良剂（BP）、烟秆/稻秸直接还田（S0）、烟秆/稻秸-牛粪堆腐物还田（S1）、烟秆/稻秸-菜籽饼堆腐物还田（S2）以及还田物与改良剂配施（S0BP、S1BP、S2BP）处理进行烟草-水稻轮作盆栽试验，采用16S rRNA高通量测序技术对土壤细菌群落结构组成进行分析。结果表明：秸秆直接还田与秸秆还田配施改良剂还田能有效改善土壤理化性质；秸秆还田配施改良剂显著提高了细菌群落丰度，S1BP处理的细菌群落丰度最高；各处理对土壤细菌群落多样性指数没有显著影响。土壤中优势菌门是变形菌门（Proteobacteria，16.42%~26.01%）、绿弯菌门（Chloroflexi，15.62%~20.46%）、酸杆菌门（Acidobacteriota，8.71%~15.86%）、放线菌门（Actinobacteriota，7.08%~11.47%）和厚壁菌门（Firmicutes，7.29%~11.74%）。秸秆还田显著提高了变形菌门（Proteobacteria）和拟杆菌门（Bacteroidota）的相对丰度；与秸秆还田相比，秸秆还田配施改良剂显著提高了拟杆菌门（Bacteroidota）和脱硫杆菌门（Desulfobacterota）的相对丰度，显著降低了酸杆菌门（Acidobacteriota）和放线菌门（Actinobacteriota）的相对丰度。进一步的冗余分析和聚类热图分析表明，土壤pH、最小持水量、孔隙度、速效钾含量、溶解性有机碳含量、微生物生物量碳含量与脱硫杆菌门（Desulfobacterota）、变形菌门（Proteobacteria）和拟杆菌门（Bacteroidota）相对丰度呈正相关关系，与硝化螺旋杆菌门（Nitrospirota）、放线菌门（Actinobacteriota）、酸杆菌门（Acidobacteriota）和装甲菌门（Armatimonadota）相对丰度呈负相关关系，是影响土壤细菌群落结构的主要环境因子。研究表明，烟草和水稻秸秆直接还田及其与改良剂配施还田均可改善土壤理化性质，并有利于提高土壤细菌群落的丰度。