农业资源与环境学报杂志

农业资源与环境学报杂志2025年第3期

• 陆生植物中微纳塑料来源、吸收途径及毒性效应研究进展

  蔺满凤,陈芳,么强,王荣吉,周可欣,米世灿,赵博

  微纳塑料普遍存在于环境中，对陆地生态系统构成巨大威胁。植物是该系统重要的组成部分，微纳塑料对其产生负面效应，直接关系到陆生生态系统及食物链的安全。本文综述了陆生植物中微纳塑料的来源、吸收途径和毒性效应，着重介绍了微纳塑料对陆生植物的直接和间接毒性效应，以及对其他污染物在植物体内迁移转化等环境行为及毒性机制的影响，以期为微纳塑料在陆生植物体内的环境行为及毒性效应研究提供有价值的借鉴与参考。由于微纳塑料对陆生植物影响的复杂性，本文提出未来应更关注环境中微纳塑料的长期动态变化和效应研究，建立陆生植物-微纳塑料污染响应机制模型，以更好地预测和评价微纳塑料对陆生植物的毒性效应和生态风险。

• 基于农作物物候特征的干旱区撂荒耕地识别——以甘肃省凉州区为例

  张秀霞,邓灵芝,李旺平,张喜来,汪孝贤,林庆润,程小强

  针对西北干旱区撂荒耕地面积小、分布分散、背景复杂及光谱异质性大等特点，基于MaxEnt模型，提出了一种基于多时相多特征的撂荒耕地识别方法。本研究以甘肃省凉州区为例，基于Sentinel-2A影像数据构建光谱特征、纹理特征及物理特征共42个特征因子，优选特征因子后，利用MaxEnt模型进行撂荒耕地的精细提取，并分析了凉州区2021年和2022年撂荒耕地的时空分异特征。结果表明：5月缨帽变换特征的亮度分量、7月纹理特征的相关性统计量和光谱特征的归一化植被指数及 9月光谱特征的归一化差值裸地与建筑用地指数对研究区撂荒耕地识别精度贡献较大；基于农作物物候特征的MaxEnt模型提取撂荒耕地具有较高的可靠性，ROC曲线下面积（AUC）值均大于0.90，处于“极好”水平；混淆矩阵评估总体精度两年均在90.00%以上，Kappa系数均高于0.80；2021、2022年撂荒面积分别为8 605.29、5 642.42 hm2，撂荒率分别为8.80%、5.65%，2022年较2021年撂荒面积有所减少，两年连续撂荒面积共 3 637.62 hm2，撂荒率为 3.64%。凉州区撂荒耕地呈整体零散稀疏、局部集中的分布特征。研究表明，基于农作物多时相多特征的MaxEnt模型撂荒耕地的提取方法，能够在干旱区少样本的情况下获得较高的提取精度，对实现河西地区大区域尺度的撂荒耕地提取具有重要意义。

• 基于SMOTE辅助分区误差控制的随机森林土壤重金属含量预测模型

  陈敏,董泽馨,秦莉,张晨晨,张彦儒,孙思佳

  土壤中重金属空间分布的准确预测是制定科学合理的土地利用规划以及构建有效风险管理措施的关键环节。本研究旨在探索一种结合合成少数类过采样技术（SMOTE）和分区误差控制混合策略的随机森林（RF）模型，利用长株潭（长沙市、株洲市和湘潭市）区域8种重金属元素（As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn）及29项环境辅助变量数据，开展区域土壤重金属空间预测精度比较研究。将本研究构建的模型与全区及分区随机森林建模方法进行了比较分析，同时，也与三种经典地统计学方法——普通克里金（OK）、协同克里金（CK）和反距离加权法（IDW）进行了对比。结果表明：相较于全区建模方法，本研究构建的模型在预测 Cd、Cr、Hg、Ni、Pb和Zn 6种重金属含量的R2值提升了15.87%~35.39%；与分区建模方法相比，所有8种重金属的预测精度也有了显著提高，R2值的增幅为3.03%~66.86%。与地统计学方法比较，本模型在Cd、Cr、Hg、Pb和Zn 5种重金属预测中表现出优越性，与OK、CK和IDW法相比，R2值分别提升了2.45%~13.80%、15.09%~89.95%、1.57%~102.91%。本研究探索的混合策略模型显著提高了长株潭区域土壤中 8种重金属元素的预测准确度，表明 SMOTE 技术和分区误差控制策略的结合应用在环境科学领域内有巨大潜力。该模型不仅在预测精度上超越了传统模型和方法，还为环境监测和管理提供了一种有效的新工具。

• 干旱地区耕地系统韧性水平测度及动态演进——以新疆为例

  吉泽男,王鹏程

  为探析干旱地区耕地系统韧性发展水平，本研究从抵抗能力、适应能力和重构能力三个维度构建耕地系统韧性综合评价指标体系，基于2011—2021年新疆14个地州（市）数据，运用熵值法、核密度、Markov转移估计矩阵、Dagum基尼系数等方法对新疆耕地系统韧性进行测度与分析。结果表明：新疆耕地系统韧性总体从2011年的0.122上升至2021年的0.144，研究区域内北疆的耕地系统韧性最高，均值为 0.158；新疆耕地系统韧性指数各维度由高到低依次为适应能力、重构能力和抵抗能力，均值分别为0.145、0.121和 0.116；新疆耕地系统韧性发展水平在曲折中上升，表现出梯度效应，区域差异逐渐拉大，各地州、市从低等级跨越到较高等级的难度较大；耕地系统韧性发展水平差异呈现出一定的发散趋势，组内差异与组间差异是新疆各地州（市）耕地系统韧性发展不充分、不平衡的主要原因。研究表明，新疆耕地系统韧性总体水平仍较低且区域差距较大，存在较大的提升空间。

• 协同Sentinel-2和随机森林算法的黄河三角洲冬小麦精细化绘制与时空演化分析

  李静娴,刘建涛,王志平,冯权泷,孟飞,王会蒙,张冬,彭玉

  近年来气候变化、设施农业发展、城市化进程加速、环境污染等因素影响了黄河三角洲东营市的冬小麦种植。准确、高效、精细地获取该区域冬小麦种植面积、空间分布以及变化趋势对于提升冬小麦管理的针对性和种植结构布局的有效性至关重要。本研究以Sentinel-2多光谱数据作为数据源，基于随机森林、支持向量机和面向对象等方法开展了2017、2019、2022年山东省东营市冬小麦种植区的绘制。通过对比发现，随机森林在东营市冬小麦种植区域绘制时展现出了优越的性能，三年冬小麦提取总体精度分别达到了 92.24%、92.66%、89.25%，Kappa系数分别达到 0.911 4、0.916 1、0.898 0；通过进一步分析随机森林生成的时间序列冬小麦空间分布数据，发现东营市各县区冬小麦种植面积总体增长，并呈现向东部和北部蔓延的趋势。研究结果对于改善该区域冬小麦管理效益以及种植结构布局具有重要参考价值。

• 园地定级中复杂地貌区位作用分的优化算法研究——基于最小费用路径模型

  胡后峰,郭永龙,王瑾,刘慧芳

  为提高园地定级中区位作用分的计算精度，本研究基于最小费用路径（LCP）模型探索一种适用于复杂地貌的区位作用分算法。首先提出一种基于栅格的LCP模型，该模型考虑水域、铁路、高速三类地理阻隔，通过差异化设定各地类单位通勤时间耗费，并结合表征地形起伏的DEM数据，模拟仿真现实交通情况，以计算源栅格单元到各个栅格单元的累计最小通勤时间耗费来表征区位优劣度；其次将该算法应用于园地定级区位因素计算，并与最小累计阻力（MCR）模型区位要素的计算结果进行对比分析，实证LCP模型的实践优越性。结果表明：LCP模型能够有效绕过水域、铁路、高速等地理阻隔，并基于各地类差异化通勤费用及DEM高程数据，计算复杂地貌间的区位要素作用分。MCR模型区位作用分结果空间分布形态更加平滑、理想，空间分异性弱，LCP模型的区位作用分计算结果在地貌类型交界区以及山谷地区有明显的区位优劣度对比，空间分异性更强。与MCR模型的区位作用分计算结果相比，LCP模型计算结果的值域扩大了9.01，方差也显著增加了23.49，平均值下降了5.25，空间分异性更强，优化表征了实际区位优劣度。研究表明，LCP模型可以为园地等自然资源在复杂地貌条件下的定级工作提供有效技术支撑。

• 山地丘陵区城乡交错带土地利用功能评价与分区调控

  刘馨怡,杨朝现,信桂新,李让恩,张思颖,梁韵

  为厘清城乡交错带较为复杂人地关系的主要矛盾，寻求适宜的调控策略，本研究以山地丘陵区——重庆市为研究对象，遵循“空间识别-功能评价-类型划分-分区调控”的研究逻辑，利用ISO聚类非监督分类、K-means算法等对重庆市城乡交错带开展研究。结果表明：城乡交错带总规模2 378.18 km2，在城镇化程度较高的主城都市区占近80%，而在城镇化程度相对较低的渝东北三峡库区、渝东南武陵山区仅约为20%。受山地地形限制或水域分割的影响，城乡交错带在中心城区多呈“块状充填”、在其他区域多呈“不均衡环带”的空间分布特征。不同类型区城乡交错带土地利用功能异质性较强。受地形及城镇发展水平影响，主城都市区的中心城区城市发展功能较突出，其外围主城新区乡村生产功能较突出，渝东北、渝东南等因地形地貌约束生态保育功能较强。基于评价结果和国土空间规划发展导向，可将城乡交错带划分为城镇发展融合、农业发展主导、生态保育保护3 种类型区，分区采取差别化的土地综合整治调控策略为不同类型城乡交错带土地利用主导功能的实现提供了工程路径。研究结果可为山地丘陵区城乡交错带国土空间规划利用、管理调控和有效治理提供参考和借鉴。

• 甘肃省农田地膜残留特征及影响因素

  李明凯,刘洋,娜祖,李崇霄,周涛,代立兰,熊友才,曹靖

  为探讨甘肃省农田地膜污染现状和影响地膜残留的因素，本研究于2021年收集了甘肃省地膜残留定点监测站20个地县的400个监测点数据，采用问卷调查和采样调研相结合的方法对甘肃省各监测点地膜残留状况进行分析。结果表明：甘肃省农田地膜残留量在 2.80~146.50 kg·hm-2之间，平均值为 40.29 kg·hm-2，残留地膜的平均碎片质量为 11.44~79.61 mg·片-1，平均值为41.62 mg·片-1。影响地膜残留的因素较多且作用机制复杂，多元线性回归结果显示，种植地块面积、距村庄距离、灌溉条件、作物种类、覆膜年限、地膜厚度、回收方式等变量仅可解释地膜残留量37.10%的变化原因，其中地块面积、距村庄距离、作物种类、覆膜年限、回收方式会对地膜残留量产生显著的正向影响，而灌溉条件、地膜厚度对地膜残留量产生显著的负向影响。研究表明，对于地膜残留量高、碎片化程度低的地区，应当加强地膜回收监管力度；对于残留量和碎片化程度高的地区，应当寻求更加有效的地膜回收手段或地膜替代产品。目前的农田地膜回收机制虽然有效改善了地膜残留状况，但还需要研发从源头控制、过程管理到末端治理的集成创新技术，最终达到大幅度削减地膜残留的目的。

• 生物降解地膜在北京典型覆膜作物生产上的应用

  周洁,王鸿婷,冯洋,刘晓霞

  为探索生物降解地膜在北京典型覆膜作物生产中应用的可行性，选取春玉米、马铃薯和露地蔬菜（西蓝花）为研究对象，以3种生物降解地膜[SW1、SW2和SW3，主要成分均为聚己二酸丁二醇酯-对苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）]为试验材料，以普通聚乙烯（PE）地膜和裸地作为对照，对比分析生物降解地膜的上机性能、降解情况、残留情况以及对农田土壤温度、土壤墒情、作物产量和经济效益等指标的影响。结果表明，3种生物降解地膜的增温保墒性能虽不及PE地膜，但均优于裸地；三种生物降解地膜可显著提高春玉米、马铃薯和西蓝花产量，SW1 处理由于降解起点早，导致产量最低；SW2 和 SW3 处理春玉米的产量分别为 20 160、20 490 kg·hm-2，马铃薯的产量分别为 35 409、36 175 kg·hm-2，与 PE 处理相比差异不显著；SW2 和 SW3 处理西蓝花产量分别为9 706、9 946 kg·hm-2，由于地膜覆盖安全期设置短，导致降解地膜处理产量显著低于 PE处理。3种生物降解地膜于覆膜后 230 d无肉眼可见残膜，填埋240 d后失重率在93%以上，SW2处理于填埋240 d后几乎全部降解，温度和湿度是影响北京地区地膜降解的主要因素。生物降解地膜的经济效益从高到低依次为SW3>SW2>SW1，高于裸地，但全部低于PE地膜。综合生物降解地膜的上机性能、降解和残留情况、作物产量以及经济效益，SW2和SW3两种生物降解地膜可以满足北京地区主要覆膜作物的覆膜要求。

• 不同覆膜处理对晋南旱塬麦田土壤微生物功能多样性的影响

  吴敏,任少聪,尚妍萌,谢英荷,李廷亮,孟会生,郝鲜俊,张杰

  本文通过研究不同覆膜处理对晋南旱塬麦田土壤微生物的碳源利用差异，从微生物功能多样性角度探索当地最佳覆膜方式，为小麦增产提供理论依据。本研究在旱作小麦长期定位试验田中采集无膜（CK）、垄膜沟播（RMFS）和平膜穴播（FMD）3个处理的表层土样（0~20 cm），采用Biolog-ECO微平板法测定微生物群落的碳源利用能力和功能多样性。结果表明：与CK相比，两种覆膜处理均能提高土壤微生物对碳水化合物、酚酸类、羧酸类和氨基酸类碳源的利用能力。其中，FMD处理下微生物对碳源利用的 AWCD（平均颜色变化率）值、丰富度指数以及多样性指数分别为 0.90，23.67和 4.37，均显著高于其他处理（P<0.05）；主成分分析和聚类热图表明土壤微生物对碳源的利用在各处理间发生明显分异；相关性网络图表明两种覆膜处理均促进了微生物对多种碳源的利用（共170个相关性事件，其中127个正相关事件）；影响碳源利用的主控因素为积温（r=0.63，P=0.001）、产量（r=0.63，P=0.001）和硝态氮（r=0.37，P=0.047），且与吐温 80、D-纤维二糖、D-葡萄糖胺酸和 D-苹果酸的利用显著相关（P<0.05）。研究表明，覆膜处理有助于晋南旱塬麦田土壤微生物功能多样性的提升，尤其是平膜穴播，结合小麦增产效果来看，是一种适合在晋南黄土旱塬小麦种植区推广的覆膜方式。

• 赤泥矿泥土壤化处置复垦区土壤理化性状和微生物群落变化研究

  曾玉辉,成官文,王云龙,杜诚豪,张正林,农国武,黄振艺

  为探究赤泥矿泥土壤化处置复垦场地耕作层土壤重构过程及变异规律，本研究以中国铝业股份有限公司广西分公司赤泥矿泥土壤化处置复垦区新建复垦场地、复垦2年场地及对照（复垦多年）场地0~20 cm和20~40 cm耕作层土壤为研究对象，分析土壤化处置复垦场地在肥料-玉米协同作用下耕作层土壤理化性质、土壤肥力、土壤微生物群落特征，并进行相关性分析。结果显示：新建场地土壤理化性质和肥力逐渐改善和提升，但不及复垦2年场地和对照；复垦2年场地各指标均接近对照，其中7月份时0~20 cm土壤硝态氮、速效钾含量均为三块场地中最高，分别为29.26、87.13 mg·kg-1；三块场地优势菌门均为变形菌门、酸杆菌门、放线菌门，新建场地与复垦2年场地在微生物群落多样性上略高于对照。试验场地土壤理化性质间相关性及微生物群落与环境因子间RDA分析和Pearson相关性分析显示，pH、AP、NH+4-N对土壤细菌群落结构组成影响较大。研究表明，肥料-植物协同与复垦年限、土壤环境因子、细菌菌群以及养分间相互作用共同促进赤泥矿泥土壤化处置复垦场地耕作层土壤环境重塑和土壤微生态重建。

• 粉煤灰、腐植酸和秸秆复合改良红壤初期的水盐运动特征

  覃超建,盛丰

  为探究粉煤灰、腐植酸和秸秆复合改良红壤初期的水盐运动的特征，本研究采用一维垂直入渗试验探讨了粉煤灰（A：7、14、21 kg·m-2）、生化黄腐酸（B：3、6、9 g·kg-1）和秸秆（C：0.37、0.56、0.75 kg·m-2）不同配施方案对复合改良初期土壤中湿润锋运移、地表入渗和盐分分布的影响。结果显示：在复合改良初期，复合改良剂明显降低了湿润锋的迁移速率、地表初始入渗速率和稳定入渗速率，较空白处理分别降低了 12.56%~54.33%、23.63%~79.03% 和 27.82%~82.19%，粉煤灰是引起上述入渗特征指标降低的主导因素（P<0.05）；复合改良显著增大了土壤中的盐分含量，在入渗水流作用下，土壤盐分随水流向改良层与底土层交界面快速聚集，土壤表层（0~8 cm）和深层（12~20 cm）的盐分含量较空白处理分别增加1.10~2.55倍和0.98~2.71倍。研究表明，在复合改良初期，土壤的入渗能力、导水能力和排水排盐能力均明显降低，会增大农业灌水和施肥的地面流失量，提高农田土壤盐渍化和环境水体污染的风险。因此，尽管复合改良从长期来看对土壤质量提升有益，但应重视复合改良初期改良剂对土壤的不利影响并调整农田管理方式。

• 外源Mn(Ⅱ)对吸附于δ-MnO2表面的Cd迁移转化行为的影响

  杜晓菲,樊广萍,黄琴,张雨婷,童非,张明超,邱一格,陈金林,高岩

  为探究外源Mn（Ⅱ）对吸附于水钠锰矿（δ-MnO2）表面的Cd（Ⅱ）迁移转化行为的影响，本研究采用土壤矿物培养试验，研究了厌氧-好氧条件下，添加不同浓度（2.5 mmol·L-1和 10 mmol·L-1）Mn（Ⅱ）以及不同的添加频率（一次性添加、分次添加）对 δ-MnO2吸附固定Cd（Ⅱ）的影响。结果表明，添加Mn（Ⅱ）导致δ-MnO2表面的Cd（Ⅱ）发生显著解吸，解吸率为20.5%~40.8%，高浓度Mn（Ⅱ）处理中 Cd（Ⅱ）解吸率比低浓度处理高 5.3~10.6 个百分点，分次添加 Mn（Ⅱ）处理中 Cd（Ⅱ）解吸率比一次性添加处理高0.3~4.1个百分点。在厌氧阶段，Mn（Ⅱ）通过与Cd（Ⅱ）竞争吸附位点，使吸附于δ-MnO2表面的Cd（Ⅱ）的稳定性降低并释放到溶液中。XRD、FTIR和XPS结果表明，Mn（Ⅱ）与δ-MnO2发生氧化还原反应并在活性氧（ROS）的催化作用下生成β-MnOOH，同时降低了体系 pH 值。进入有氧阶段后，固相中 Mn（Ⅲ）比例增加，β-MnOOH 特征峰增强，氧气催化氧化 Mn（Ⅱ）生成了更多的 β-MnOOH，β-MnOOH 对 Cd（Ⅱ）的吸附能力较弱，有氧阶段 Cd（Ⅱ）解吸率较厌氧阶段略有升高。电子顺磁的结果表明，分次添加Mn（Ⅱ）处理通过促进厌氧阶段超氧自由基（O2·-）的产生和延缓好氧阶段O2·-的衰减增加了 Mn（Ⅲ）的产生，降低了Cd（Ⅱ）在固相上的稳定性，进一步导致Cd（Ⅱ）的解吸。本研究发现外源Mn（Ⅱ）导致δ-MnO2表面Cd（Ⅱ）的解吸，阐明了Mn（Ⅱ）与δ-MnO2共存时Cd（Ⅱ）的固定与迁移机制。

• 不同轮作模式下施氮水平对冬小麦产量和氮素吸收利用的影响

  耿赛男,李岚涛,苗玉红,谭金芳,王宜伦

  为探讨华北平原大豆-小麦和玉米-小麦轮作系统中后茬冬小麦生长发育和产量形成对不同施氮量的响应，本研究于2020—2022年采用裂区设计开展了大田试验。2020—2021年主处理为玉米-小麦（C-W）、大豆-小麦（S-W）和大豆（加根瘤菌）-小麦（SR-W）轮作模式；副处理为前茬作物施氮量，大豆施氮量为 0（S-N0）、80（S-N80）、120 kg·hm-2（S-N120），玉米施氮量为 0（C-N0）、180（C-N180）、240 kg·hm-2（C-N240）。2021—2022 年主处理为玉米-小麦（C-W）、大豆（1 年）-小麦（S1-W）和大豆（5年）-小麦（S5-W）轮作模式，副处理为小麦季设置的3个施氮水平：0（W-N0）、180（W-N180）、240 kg·hm-2（W-N240）。结果表明，与玉米-小麦轮作相比，大豆-小麦轮作模式可有效提高后茬小麦产量，增幅为2.87%~41.21%，且增幅W-N0最高，W-N180次之。同时，W-N0处理下S5-W轮作模式下的小麦生物量、氮素积累量、叶片SPAD值和土壤无机氮分别较C-W轮作模式提高31.64%~50.55%、53.89%~90.85%、8.27%~21.62% 和 6.10%~34.55%；W - N180 处理下分别提升 6.65%~13.18%、10.61%~27.55%、4.09%~13.29%和13.47%~50.49%，而W-N240处理的增幅低于W-N0和W-N180。此外，SR-W较S-W轮作模式对小麦生长发育和产量形成无显著优势。经济效益方面，S5-W 轮作的周年经济效益在 W-N0、W-N180 和 W-N240 处理下分别较 C-W 提升 34.00%、3.70%和1.76%。综上，本试验条件下当施氮量为180 kg·hm-2时，与玉米-小麦轮作模式相比，多年大豆-小麦轮作模式可有效促进后茬小麦生长发育、氮素积累和产量形成，实现小麦增产和周年经济效益增加的目标。

• 有机氮替代无机氮对旱作马铃薯生长、产量及农田碳排放的影响

  魏巧俏,谢军红,付永柯,王逗,周永杰,田野,王康

  为探明有机氮替代无机氮对旱作马铃薯的生长、产量及农田土壤碳排放变化的影响，本研究于2022—2023年在黄土高原半干旱区（104.62°E，35.43°N）布置大田试验，设单施化肥（T1）、50%有机氮+50%无机氮（T2）、25%有机氮+75%无机氮（T3）和不施肥（T4）4个处理，研究了有机氮替代无机氮对马铃薯叶面积指数、干物质积累、土壤呼吸速率、碳排放量和碳排放效率及净生态系统生产力等指标的影响。结果表明：有机氮替代无机氮能明显增加马铃薯叶面积指数、生长率、干物质积累量和产量，其中，T2处理马铃薯产量较T1和T4处理分别增加16.67%和32.69%。有机氮替代无机氮能提高土壤呼吸速率，T2处理的平均异养呼吸速率、平均自养呼吸速率和平均土壤呼吸速率显著高出 T1和 T4 15.29%~34.07%、40.98%~56.36% 和 22.48%~39.80%。有机氮替代无机氮尽管增加了土壤碳排放总量，但表现出了明显的碳汇效应，与 T1 和 T4 处理相比，T2、T3 处理下的碳排放总量分别增加24.23%、16.45% 和 41.42%、32.55%，T2 农田净生态系统生产力较 T1、T3 和 T4 处理分别提高了 74.64%、44.71% 和 255.03%。研究表明，有机氮替代无机氮能显著提高马铃薯产量和碳汇效应，本研究推荐在200 kg·hm-2 N水平下选择50%有机氮+50%无机氮作为旱作马铃薯高产高碳汇的有机氮替代无机氮比例。

• 旱地马铃薯花后高温胁迫下施氮对干物质积累、氮素利用及产量的影响

  苏明,康建宏,吴宏亮,周甜,洪自强,李翻过,张正珍

  合理施氮可缓解高温胁迫对马铃薯的危害，为明确适宜施氮量，本研究于2020—2021年在宁夏海原县开展裂区试验，以4个氮素水平为主区（N0：0 kg·hm-2；N1：75 kg·hm-2；N2：150 kg·hm-2；N3：225 kg·hm-2），2个温度水平为副区[HT：（35±2 ℃），高温；CK：自然温度，常温]，探讨马铃薯花后不同温度处理下，施氮对其产量及构成因素、干物质积累、氮素利用的影响及其相互关系。结果表明：高温胁迫后，产量较常温下降 8.41%~11.42%，块茎干物质积累量下降 15.02%~22.92%，块茎氮素积累量下降 13.73%~35.70%，达到最高干物质积累速率时生长量（Wmax）降低 1.19%~14.90%，积累活跃期（D）缩短 11.11%~17.36%，块茎最大干物质积累速率（Vmax）增加0.43%~19.80%。N2处理较其他处理能显著加快Vmax和增加Wmax，可使氮肥生理利用率、氮肥农学利用率、氮肥吸收利用率和产量均达到最高，N2处理还可提高干物质和氮素积累量，以缓解高温危害并提高产量。隶属函数综合得分均呈现N2>N1>N3>N0的规律。研究表明，高温胁迫不利于马铃薯干物质和氮素积累，降低了氮素利用率和产量，而合理的施氮量（120~150kg·hm-2）有利于缓解高温胁迫造成的不利影响，增加马铃薯产量。

• 花后干旱胁迫下氮素对复播大豆产量、品质及水氮利用效率的影响

  张康旭,李孟姣,何皇成,刘建国

  为探究干旱胁迫下施氮对复播大豆地上部干物质积累、氮分配、氮代谢酶活性、大豆产量及品质的影响，本研究基于盆栽试验，设计 2个水分处理[干旱（SD）：盆栽灌溉至 45%~55%田间持水量；充分灌水（SF）：将盆栽灌溉至 75%~85%田间持水量]和 3个施氮水平[低氮（N1）：275 kg·hm-2；中氮（N2）：413 kg·hm-2；高氮（N3）：550 kg·hm-2]，研究复播大豆在花后生长生理特性、产量、品质对干旱胁迫及各施氮量的响应特征。结果表明，干旱胁迫导致花后地上部总干物质积累、器官氮含量、氮代谢酶活性、产量和品质降低。满粒期 SD处理下 N3总干物质积累较 N1处理增加 36.53%，SD使大豆各器官氮含量较 SF显著下降。随着施氮量的增加，器官氮含量增加，满粒期N3较N1处理籽粒氮含量升高了28.16%。SD使硝酸还原酶（NR）和谷氨酰胺合成酶（GS）活性在N1处理下较SF分别降低28.79%和29.15%，在N2处理下显著增加。与SF相比，N1处理SD使大豆产量和氮肥偏生产力（PFPN）分别降低26.20% 和 26.24%，水分利用效率（WUEg）增加 18.21%。SD胁迫导致大豆蛋白质和脂肪含量降低，与 SF相比，N1处理下大豆蛋白质和脂肪含量分别降低2.13个和1.94个百分点，且各指标都在N2处理下最佳。土壤水分和氮肥的供应对复播大豆产量具有一定的调控和互补效应，干旱胁迫下，增加氮输入能增强复播大豆氮代谢酶活性，促进各器官干物质积累、氮素分配与转运；随着施氮量的增加，复播大豆地上部干物质积累、器官氮积累、氮代谢酶活性、产量、蛋白质及脂肪含量呈现先上升后下降的趋势，且各指标在施氮量为413 kg·hm-2下最优，施氮肥可有效缓解干旱对复播大豆造成的伤害。本研究表明，在北疆复播大豆适宜施氮量为413 kg·hm-2。

• 农村生活污水磷回收及资源化利用路径探讨

  卜风云,闫海红,郭红霞,年跃刚,殷勤,梁雨

  农村生活污水磷资源化利用是实现污水可持续治理及污染物减排的有效措施。农村生活污水中磷主要存在形式为溶解性磷酸盐，在黑水中磷含量约占80%。受自然条件、排水体制及生活方式等因素影响，不同地区磷浓度水平存在一定差异。本研究采用文献计量学方法分析现有污水磷回收技术原理及研究进展，基于农村住所与农田交融度高的自然条件，以农村污水减量化、资源化和生态化为导向，提出农村生活污水磷回收及资源化利用方式，即生物炭吸附、鸟粪石结晶、微藻培养以及农田灌溉。综合考虑技术经济性、有效性和可行性，探讨不同回收方法的适用条件，构建磷回收及资源化利用路径，为农村生活污水资源化利用提供新思路和新模式。

• 中国农作物秸秆资源产量分布及利用分析

  刘俊杰,严晓斌,张美怡,刘天舒,孙志梅

  我国作为农业大国，农作物秸秆资源极其丰富。本研究基于官方统计数据和文献资料调研，分析了2011—2022年间我国秸秆资源的产量变化、区域分布及资源化利用状况，旨在为秸秆资源的合理利用提供科学依据。结果表明：2011—2022年11年间我国秸秆产量由75 253.10万t增加到86 429.01万t，年均增长率为1.35%，其中玉米秸秆产量最高。2022年秸秆产生量主要集中在华东区、华中区和东北区，华东区秸秆产量最高，为 19 439.22 万 t，占全国秸秆资源总量的比例高达 22.49%；华南区最少，为 6 688.02万 t，占秸秆资源总量的比例仅为 7.74%。从省域分布看，东北区的黑龙江省秸秆总产量最高，为 8 544.00万 t，占全国秸秆总产量的9.89%。而单位面积秸秆产量则以华南、华中和华东区排前三位，分别为11.79、10.09 t·hm-2和9.17 t·hm-2，高于全国（6.77 t·hm-2）的平均产量；西北区单位面积秸秆产量最低，为4.29 t·hm-2。2020年以来，我国秸秆可收集利用量稳定在72 300万t左右，秸秆综合利用率达87.70%~88.10%，其中以肥料化利用为主，利用率在60%以上，饲料化、燃料化、基料化、原料化利用率则基本呈现逐年降低趋势，高值化利用发展速度较慢。综上可见，我国农作物秸秆资源产量巨大，具备大规模综合利用的原料基础，低附加值利用占比较大，高值化利用比例有待提高。为此，亟需加强政府引导、农业技术推广和科研创新，以实现农业可持续发展和秸秆资源的高效循环利用，助力农业绿色发展和建设资源节约型社会。

• 农村地区可再生能源潜力分析及发展路径研究——以广东省为例

  肖子毅,成贝贝,刘晓俞,任松彦,陶海

  实现乡村振兴与“双碳”目标的有机结合，是我国农村现代化向绿色高质量发展的必经之路。本研究以广东省为例，结合地理信息系统，建立可再生能源资源评估、能源消费与碳排放预测的综合评价模型，对21个地市农村地区进行可再生能源丰裕度和自给率分析。结果表明，广东全省农村地区生物质可发电 41 540 GWh，太阳能可发电 37 225 GWh，并且具有明显地理分布特性，其中肇庆、清远等市组成的板块生物质资源和太阳能资源均具备较高的发展潜力。结合能源消费量中长期情景预测，基准情景下广东省农村地区能源消费于2031年达到峰值3 921.12万tce（t标准煤当量）。揭阳市、肇庆市和韶关市的能源自给率均超过100%，未来可实现可再生能源电力自给自足，而珠三角农村地区的能源自给率较低（均低于35%），对外依赖性较大。综上分析，本研究提出以下发展建议：根据各地区资源环境禀赋和经济社会发展实际情况，因地制宜制定农村地区生物质和太阳能发电规划以及节能降碳措施，以梯次有序推进碳达峰进程。

• 镉离子对椰壳生物炭吸附水体中壬基酚的影响研究

  赵利洋,陈珍,孙颖,岳俊杰,杜兆林

  为探究Cd（Ⅱ）对椰壳生物炭（CSBC）吸附水体中壬基酚（NP）的影响，本研究设计NP单组分和Cd（Ⅱ）与NP共吸附试验，对比考察了溶液初始pH、CSBC投加量、污染物浓度和共存离子等参数对CSBC吸附NP性能的影响，开展了吸附等温模型分析和比表面积（BET）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）等表征测试，分析 Cd（Ⅱ）在 CSBC吸附 NP中的作用机制。结果表明：pH是影响吸附的重要因素，当Cd（Ⅱ）存在时，适宜初始pH由中性变为强酸性；CSBC投加量为1 g·L-1时，平衡吸附量（6.93 mg·g-1）较NP单组分吸附量增加1.1倍。此外，CSBC对NP的吸附过程符合Langmuir和拟一级动力学模型，吸附容量受孔结构限制；热力学分析表明吸附是一个自发的放热过程。Cd（Ⅱ）对CSBC吸附NP表现出促进而非竞争作用，一方面归因于CSBC对NP和Cd（Ⅱ）不同的吸附机制，即与NP之间π–π堆积、氢键等作用，而与Cd（Ⅱ）之间则是离子交换和络合作用；另一方面则主要基于吸附态Cd（Ⅱ）与水溶液中NP分子羟基之间发生的络合桥接作用，而作用的发挥则依赖于强酸条件下Cd（Ⅱ）与CSBC表面阳离子的离子交换程度及与含氧官能团（—OH和—COOH）之间的络合位点数量。Cd（Ⅱ）对CSBC吸附NP的促进作用为生物炭吸附处理重金属和有机物的复合污染提供了有益的理论参考。

• “元麦-稻”轮作体系短期温室气体排放及经济效益评价

  石吕,石晓旭,韩笑,刘旭杰,单海勇,薛亚光,刘建,魏亚凤

  为了精确估算稻田温室气体排放量并筛选合理的稻麦轮作模式，以长江下游沿江地区稻麦轮作系统为研究对象，基于品种特性和茬口安排，建立了2种“元麦-水稻”轮作模式——苏裸麦2号-移栽南粳46（A）、苏裸麦2号-直播南粳5055（B）和2种“小麦-水稻”轮作模式——扬麦29-移栽南粳5055（C）、扬麦29-直播南粳9108（D），采用静态箱-气相色谱法，于2021年11月—2022年10月进行CH4和N2O排放原位监测，对比分析不同轮作模式温室气体排放特征，通过计算全球增温潜势（GWP）、温室气体强度（GHGI）和净增温潜势（GWPnet）全面评价筛选环境友好、经济效益高的稻麦轮作模式。结果表明：不同轮作体系CH4、N2O排放以及温室效应差异显著，采用周年保护性耕作措施的 B 组合产量（比 A、C、D 组合降低 0.86%~4.29%）和成本（28 619.42元·hm-2）均最低，其产值和收益比“小麦-水稻”模式分别显著提高 6.22%~10.11% 和 72.88%~73.18%（P<0.05）。周年 CH4累积排放量、周年GWP、单位产量排放强度（GHGIY）、单位收益排放强度（GHGII）及 GWPnet也表现为 B 组合最低，其周年 GWP 和 GHGIY比 A、C 组合分别显著降低 63.59%、46.42% 和 62.12%、44.02%（P<0.05），GHGII相比其他三个组合降幅为 55.36%~69.01%（P<0.05）。此外，B组合显著增加土壤固碳量，GWPnet为-0.28 t·hm-2（以 CO2-eq 计），表现为温室气体的“汇”。综合考虑温室效应与作物产量及效益，苏裸麦 2号-直播南粳 5055组合温室效应相对最弱，产量稳定性相对较高，产值效益比较突出，可作为长江下游沿江地区稻麦轮作区低碳减排的主要轮作类型。

• “双碳”目标下河北省农业生态效率时空演进特征及影响因素

  刘继为,姜安隆

  “双碳”战略下农业领域将迎来广泛且深刻的系统性变革。河北省农业发展长期处于生态环境和自然资源趋紧局面，研究其农业生态效率空间差异并分析影响因素，可为其他地区提供有益参考。本研究基于 2002—2021年 11个地市面板数据构建评价指标体系，采用非期望产出的全局超效率SBM模型测算农业生态效率水平，通过ArcGIS软件进行时空分布格局可视化呈现与演变趋势分析，并采用参数最优地理探测器识别空间分异主要影响因素及因素间交互作用。结果表明，2002—2021年河北省农业生态效率均呈现阶段性波动上升态势，由2002年的0.63提升至2021年的0.94。各地市效率值曲线演变特征差异性显著，空间格局分异特征明显，东西部差异逐渐缩小，北高南低差异凸显。农民收入水平、农业劳动生产率、农业机械密度、农作物种植结构、城镇化率是影响空间分异的主导因素，各因子解释力及因子交互解释力随时间演进均呈现波动变化趋势。未来应因地制宜探索不同地区农业发展重点，着力消解不均衡发展态势，加快推进农业新质生产力发展，找准与农业生态效率关键影响因素的有效契合点，切实提升农业生态效率。

• 基于风貌提升视角的乡村全域土地综合整治策略——以和顺县阳光占村为例

  梅文静,郭青霞,李淑红,梁纪尧,李惠敏,闫美霞

  为揭示乡村全域土地综合整治与乡村风貌的衔接关系，本研究从风貌提升视角出发，构建评价体系，评析在土地综合整治工作中需要优化与提升的乡村风貌特征，提出面向风貌提升的乡村全域土地综合整治策略，促进乡村之美与生产、生活、生态协调统一。本研究以山西省和顺县阳光占村实地调研为基础，运用层次分析法和模糊综合评价法对乡村风貌进行评价。结果表明，乡村全域土地综合整治和乡村风貌存在内涵关联-问题相通-要素相同-目标一致的衔接关系。乡村风貌评价体系包含4个准则层、14个要素层和 37个指标层，其综合评价得分为 3.075 3，位于一般水平，其中自然生态风貌和经济产业风貌较为突出，聚落生活风貌和人文环境风貌有待提升。结合限制因素原理，明确研究区整治方向，优化布局结构，针对乡村田、水、路、林、村等要素提出差异化整治策略。研究表明，乡村全域土地综合整治和乡村风貌具有衔接关系，能协同促进乡村振兴，通过评析乡村全域土地综合整治中需要提升的风貌指标要素，能科学合理地保护乡村风貌，为更多相似村庄提供案例参考

• SWAT与GIS耦合的流域多要素水环境管控单元划分

  俞阳,闵雪峰,王丹,刘玉梅,闻玲珑,王丽桐,赵锐

  本研究提出了一种流域多要素管控单元划分及管控风险等级评估方法，通过耦合 SWAT 模型与 ArcGIS 技术，结合熵权TOPSIS法和Jenks自然断裂法实现了岷江流域多要素水环境管控单元划分和风险等级评价。结果显示，岷江流域被划分为12个管控单元及4类管控级别：包括2个极高风险、2个高风险、3个中风险和5个低风险管控单元。各控制单元的综合属性值与实测要素值的拟合度（R2）达0.63。本研究划分结果能反映各要素的空间分布特征及变化趋势，可为流域水环境精细化管理提供技术支撑和决策依据。