农业环境科学学报杂志

农业环境科学学报杂志2019年第3期

• 淡紫拟青霉A10的促生特性及其发酵液对印度芥菜幼苗蓄积Cs+的影响

  韩娜,陶宗娅,代文秀,黄攀,刘巧,赖金龙,吴国,卢红

  从种植印度芥菜的盆栽土壤（ρ[Cs+]为10 mmol·kg-1）中筛选出淡紫拟青霉（A10），通过测试分析A10溶磷、解钾、分泌植物生长素（IAA）类似物及其发酵液对印度芥菜幼苗蓄积Cs+的影响，研究A10的植物促生特性及其发酵液在印度芥菜蓄积Cs+过程中的作用，为植物-微生物互作在Cs+污染环境修复中的应用及其互作机制研究提供实验依据。结果显示：A10对Cs+的耐受性和富集能力强，ρ（Cs+）为50~100 mg·L-1时A10的溶磷能力被显著抑制（P<0.05）；Cs+处理及外源色氨酸均可显著诱导A10分泌IAA类似物；用1/2 Hoagland营养液稀释A10发酵液后再配制ρ（Cs+）为25~100 mg·L-1的处理液，用其培养印度芥菜，ρ（Cs+）为0 mg·L-1（CK）时A10发酵液对印度芥菜幼苗根的生长呈现"低促高抑"的生长素效应，稀释35倍时的促根效果最佳；A10发酵液稀释5、35倍和55倍条件下，ρ（Cs+）为100 mg·L-1时幼苗地上部Cs+蓄积量均显著升高，其中稀释35倍时Cs+蓄积量达最大值，地上部为8.86 mg·g-1DW，地下部为16.76 mg·g-1 DW，印度芥菜幼苗蓄积Cs+与其吸收K+呈显著的负相关性。研究表明，淡紫拟青霉A10具有显著的植物促生特性，A10发酵液有利于提高印度芥菜幼苗对外源Cs+的蓄积。

• UV-B辐射对稻瘟病菌侵染阶段四个致病相关基因表达的影响

  黄兰林,梅馨月,李详,李想,祖艳群,何永美,李元

  通过对稻瘟病菌侵染阶段4个致病基因在UV-B辐射处理下表达的研究，探索UV-B辐射影响稻瘟病菌致病力的机理。试验利用紫外灯模拟0、2.5 kJ·m-2和5 kJ·m-2的辐射强度处理稻瘟病菌，采用实时荧光定量PCR，对4个致病相关基因Chitinase、MGP1、MAGB、CPKA的表达进行分析。结果表明随着UV-B辐射剂量的增加，MGP1的表达没有显著变化；而Chitinase、MAGB、CPKA表达下调，在去除UV-B后6、24 h，其表达都有所回升。其中Chitinase和CPKA的表达整体受5 kJ·m-2强度影响较大，尤其在辐射120 min时表达分别下调了94%和61%。MAGB的表达变化则在2.5 kJ·m-2时更大，从辐射开始到结束，表达分别下调了57%、17%和40%。从对应侵染阶段的染色实验得知，UV-B能有效抑制病原菌侵染过程中芽管、附着胞、侵染菌丝的萌发和生长，5 kJ·m-2处理下影响程度更大，与对照相比，各阶段生长量分别减少了45.1%、82.2%和75.2%。总体来看，增强的UV-B辐射会使这些致病基因的表达下调，减少和抑制稻瘟病菌侵染阶段的生长发育，从而影响稻瘟病菌致病力，其中在5 kJ·m-2辐射强度时有更加显著的影响。

• 双季稻区镉污染稻田水稻改制玉米轮作对镉吸收的影响

  吴家梅,谢运河,田发祥,官迪,朱坚,陈锦,纪雄辉

  为研究低镉（Cd）污染（Cd为0.35 mg·kg-1）稻田改制的农产品安全利用技术，通过双季稻区早-晚稻轮作，玉米-玉米轮作、水稻-玉米轮作和玉米-水稻轮作试验，研究不同轮作制度下土壤有效Cd、作物不同器官Cd含量，Cd富集系数、转移系数和土壤养分的变化。结果表明：不同轮作制度下，水稻根、茎叶和稻米中Cd的平均含量分别为3.66、1.30 mg·kg-1和0.36 mg·kg-1；玉米根、茎叶和籽粒中Cd的含量分别为0.50、0.12 mg·kg-1和0.03 mg·kg-1；水稻根系、茎叶和籽粒的富集系数平均分别为11.96、4.27和1.19，玉米的分别为1.73、0.50和0.13；水稻的根系向茎叶和茎叶向籽粒转运的转运系数分别为0.36和0.28，玉米的为0.24和0.20；晚稻籽粒Cd含量高于早稻，秋玉米Cd含量高于春玉米；土壤中的碱解氮、有效磷和速效钾不影响作物对Cd的吸收；种植玉米比同季水稻略有增产。研究表明，在Cd轻度污染地区，晚稻改种玉米能保障粮食作物安全，是一种值得推荐的种植制度。

• Pb、Cd和酸胁迫下枫香萌发种子的生理生化变化及其亚细胞结构

  陈顺钰,赵雅曼,李宗勋,李启艳,姜云,侯晓龙,蔡丽平

  为探讨重金属及酸胁迫下枫香种子萌发过程中营养物质的动态变化规律，本研究采用纸培法，设置不同浓度的Pb、Cd及酸胁迫试验，考察种子萌发过程中可溶性蛋白、可溶性糖、还原糖、淀粉酶活性，并结合傅里叶红外光谱（FTIR）图谱变化及透射电镜（TEM）观察了种子胚乳细胞的超微组织结构变化。结果表明：萌发初中期（4、7 d）高浓度的Pb胁迫显著提高了可溶性蛋白含量及β-淀粉酶活性，α-淀粉酶活性则在Pb-500时活性最高（P<0.05）。Cd胁迫对淀粉酶活性影响较大，萌发中后期可溶性蛋白、还原糖和可溶性糖对Cd的响应逐渐加强。FTIR分析表明Pb-250处理刺激膜脂和细胞壁果胶中常见的酯类化合物合成，Pb-500、Cd-25处理利于纤维素、半纤维素、多糖、蛋白质等有机物质的合成，以此来增强对铅镉的抗逆性。酸胁迫降低了可溶性蛋白含量，pH-5.5、pH-4.5提高了可溶性糖、还原糖含量及淀粉酶活性。随酸胁迫的增强特征峰变化值下降，pH-3.5处理组峰值略有提升。大部分Pb2+、Cd2+沉积在胚乳细胞细胞壁及细胞质中，细胞区室化作用显著。枫香可在重金属及酸污染的废弃地正常生长，其种子通过渗透物质相互协调及细胞区室化作用对Pb、Cd和酸胁迫有积极的响应。

• 基于改进物元可拓模型的鄱阳湖区耕地土壤重金属污染评价

  赵杰,罗志军,赵弯弯,赵越,宋聚

  为了解鄱阳湖区耕地土壤重金属污染状况，采集252个耕地表层土壤样品，分析测定了Hg、As、Pb、Cd、Cu、Cr、Zn7种重金属元素的含量。鉴于土壤重金属污染的模糊性和不确定性，尝试运用物元可拓模型并对其进行改进，同时引入Hakanson毒性响应系数修正传统超标倍数赋权法权重，建立了基于改进物元可拓模型的耕地土壤重金属污染评价模型，并将其评价结果与传统评价方法结果进行对比。结果表明：样品中7种重金属的平均含量均超过当地背景值，并有不同程度累积，超标率Cr > Cu > Cd > Hg > Zn > Pb > As；运用改进后的物元可拓模型得到的鄱阳湖区耕地土壤重金属总体污染情况为尚清洁状态，都昌县、湖口县、共青城市的污染等级均为清洁级，其余地区均为尚清洁状态；改进物元可拓法与传统评价方法得到的评价结果基本一致，表明改进物元可拓模型在土壤重金属污染评价中同样适用，且更为合理。

• 矿业废弃复垦地主导作物重金属健康风险评价

  胡青青,聂超甲,沈强,孔晨晨,张世文

  针对矿业废弃复垦地土壤重金属含量明显上升以及由此引起的粮食安全问题，以西南地区某硫磺矿废弃复垦地为研究对象，利用"点对点"采集土壤和玉米样品40个，建立研究区玉米重金属健康风险评价模型，基于该模型，联合地理加权回归（Geographic Weighted Regression，GWR）、综合污染指数法等方法，进行了复垦区域主导作物重金属健康风险评价及其相关性分析。结果表明：玉米籽粒中重金属均值均未超过国家食品卫生标准（GB 2762-2012）限值，仅部分点位出现超标现象，其中Cr、Ni、Cd的超标率分别为2.5%、5.0%和10.0%；从食用当地主导作物引起的健康风险结果来看，该地区种植的玉米对成人健康不会产生风险，但对儿童健康产生风险的可能性大，需引起重视；玉米籽粒中Cr的个人平均年健康风险最大，已超过USEPA推荐的最大可接受风险（1.0×10-4 a-1），故应对此加强防范管理，而其他元素均处于安全水平。相关性分析表明，Ni、As元素在玉米籽粒与土壤中对应显著正相关（P<0.05），Cd呈现极显著正相关（P<0.01）；GWR模型有效揭示了土壤对玉米的影响是一种空间非平稳关系。该模型可为当地作物中重金属污染差别化治理和防控提供科学依据。

• 福建省某矿区周边土壤-农作物重金属空间变异特征与健康风险评价

  谢团辉,郭京霞,陈炎辉,李云云,王果

  以福建省某矿区为例，研究矿区周边土壤-农作物中重金属的空间变异特征及其健康风险，以期为土壤重金属污染治理和农作物质量安全提供参考依据。在分析土壤和农作物中7种重金属（Pb、Cd、Cr、Cu、Zn、Ni、As）的全量和有效态含量统计特征的基础上，应用地统计学中半方差函数和反距离权重插值法探讨7种重金属全量和有效态含量的空间变异规律和分布情况，并结合健康风险评价模型评价由于农产品摄入导致的人体健康风险。结果表明：土壤全量Pb、Cd、Cr、Cu、Zn、Ni、As超标率分别为88.89%、91.11%、0、73.33%、82.22%、2.22%、0（国家标准GB 15618-2018）；有效Pb、Cd、Cr、Cu、Zn、Ni、As的超标率分别为100%、68.89%、48.89%、6.67%、24.44%、22.22%、40.00%（福建省地方标准DB 35/T 859-2016）；除Cr和Ni，其他元素的全量和有效态含量均显著正相关；CEC与Cd、Zn、Ni有效态含量显著正相关，pH与Ni和Cd有效态含量显著负相关，有机质与Cu和Ni有效态含量显著正相关，游离Fe2O3与Zn有效态含量显著正相关。由块金系数可知，全Pb、全Cd、有效Cd、全Cr、有效Cr、全Cu、有效Zn、全Ni、全As、有效As均小于25%，具有强空间关系，其余元素在25%~75%之间，具有中等相关性；从单一目标危害目标危险系数（THQ）来看，儿童叶菜类Cd的THQ>1，且总体高于成人，说明儿童对各种重金属更为敏感；成人和儿童的薯类和叶菜类的总THQ>1，说明研究区存在明显的复合健康风险。该矿区土壤重金属存在较强的空间关系，且其农产品具有一定的健康风险。

• 施硅降低碱性土壤铅生物有效性的机制研究

  刘鸣达,张婧婷,马聪,王耀晶

  为明确硅降低碱性土壤铅生物有效性的机制，在中和硅酸钠碱性和消除钠离子影响的基础上，采取吸附-解吸试验、红外分析和盆栽试验相结合的方式，研究了硅对碱性土壤液相、固相和固液界面铅行为以及水稻产量与稻米铅含量的影响。结果表明，加硅降低了碱性土壤吸附铅的容量和强度，增强了铅吸附-解吸过程中的滞后效应；应用红外光谱表征溶液中硅铅反应产物，发现Si-O弯曲振动吸收峰和Si-O-Si反对称伸缩振动特征峰均出现了红移，暗示硅酸或聚硅酸与铅发生了配位反应，生成了水溶性复合物；施硅使土壤酸可提取态和可还原态铅含量分别降低了11.18%、18.54%；可氧化态和残渣态铅分别提高了42.56%、7.84%；与对照相比，铅胁迫下水稻产量降低了64.5%（P<0.01），糙米铅含量明显升高（P<0.01），达到了0.31 mg·kg-1；与铅胁迫处理相比，施硅使水稻产量提高了152.3%（P<0.01），明显降低糙米铅的含量（P<0.01），并符合国家标准的安全要求。综上，在碱性土壤中，促进土壤液相、固相铅向无效态转化，抑制固相铅解吸是施硅降低铅生物有效性的土壤化学机制。

• 钝化剂联合农艺措施修复镉污染水稻土

  陈思慧,张亚平,李飞,沈凯,岳修鹏

  为研究镉污染土壤修复方法，选取粉煤灰、磷矿粉、生物炭3种钝化剂单独施加或与叶面喷施硅肥联合开展田间试验，研究它们对水稻产量、水稻籽粒吸收镉与土壤有效态镉的影响，同时采用比表面积孔径孔容（BET）、表面形貌（SEM）、红外光谱（FTIR）、元素组成（EDS）等多种表征手段研究钝化剂的表观性质。结果表明：生物炭具有疏松多孔的结构特征和较大的BET比表面积（达146.83 m2·g-1），且含有较多的羧基等含氧官能团，这种官能团能与镉形成络合物而使得重金属有效态降低。田间试验结果表明，各处理均可升高土壤pH和降低土壤镉的有效性，其中，生物炭处理降低土壤有效态镉含量的效果最好，降低幅度达41.53%，其次为粉煤灰和磷矿粉，有效态镉含量分别降低了27.92%和25.97%。在降低土壤有效镉含量方面，钝化剂与叶面硅肥配施的处理与钝化剂单施的处理无显著差异。此外，各处理均降低了水稻籽粒中镉的含量，其中生物炭与叶面硅肥配施的处理降低籽粒镉含量的能力最强，降低幅度达17.59%。在水稻产量的方面，除了单施生物炭处理，单施磷矿粉和粉煤灰处理均不能提高产量，钝化剂与叶面硅肥配施的处理均能显著提高产量。研究表明，生物炭与叶面硅肥配施能同时显著降低土壤中有效态镉含量和水稻籽粒镉含量，并具有显著的增产作用。

• 湖南省某县稻田土壤重金属污染特征及来源解析

  穆莉,王跃华,徐亚平,李军幸,戴礼洪,姜红新,刘潇威,赵玉杰,陈芳

  以湖南省某县稻田土壤样品为研究对象，分析Cd、Pb、Cr、As、Hg的污染特征及来源。利用单污染指数法、综合污染指数法、地累积指数法和潜在生态危害指数法评估稻田土壤的污染状况及生态风险，结合地统计信息绘图技术、条件推理树模型和主成分分析法研究湖南省某县稻田土壤中重金属的来源。结果表明：该县稻田土壤Cd、Pb、Cr、As、Hg的平均含量分别为0.729、49.9、79.2、19.8、0.244 mg·kg-1。综合污染指数大于3的重污染点位数占14.2%，轻污染及以上点位数占74.9%，说明该区域稻田土壤受到一定程度的重金属污染。综合潜在生态危害指数均值为84.9，总体处于轻微污染水平，其中Cd对综合潜在生态危害的贡献率为65.97%。结合空间差值研究发现高Cd分布区主要位于该县工业基地周边，结合条件推理树模型建立，发现该稻田中重金属Cd的来源主要与企业距离有关，此外，单位农田畜禽粪便承载量、距离工矿企业距离、反映投入品添加量的粮食均对Cd的污染具有贡献作用。结合主成分分析，Cd、Pb污染主要与工业污染源及交通运输有关，As、Hg污染主要与居民活动、生活及工业废弃物堆放及污灌有关，Cr主要与自然活动有关。湖南省该县重金属总体处于轻微污染水平，其中Cd是该农田生态风险的主要来源，Cd污染主要与工业污染源有关。

• 不同植茶品种土壤团聚体及其全铝和交换态铝的分布特征

  杨佳,郑子成,李廷轩

  为弄清不同植茶品种土壤团聚体的组成，阐明团聚体中全铝和交换态铝的分布特征，揭示土壤团聚体中全铝和交换态铝对不同植茶品种的响应规律，在野外调查的基础上，结合室内分析，开展种植福鼎大白、川茶3号、川农黄芽早、川沐217的土壤团聚体全铝和交换态铝分布特征研究。结果表明，不同植茶品种的土壤团聚体含量随粒径的减小总体呈先降低后增加的变化趋势，其中以>5 mm粒径为主，其含量处于60.52%~76.49%之间，0.5~0.25 mm粒径含量最少，种植福鼎大白的土壤>5 mm粒径团聚体的含量高于其他品种；土壤全铝和交换态铝含量在小粒径团聚体中最高，种植川茶3号的土壤团聚体全铝和交换态铝含量最高；>5 mm粒径团聚体对土壤全铝和交换态铝的贡献率最高，介于53.10%~68.10%之间。>5 mm粒径团聚体对铝含量的贡献率表现为福鼎大白 > 川茶3号 > 川沐217 > 川农黄芽早。与其他植茶品种相比，种植福鼎大白的土壤>0.25 mm粒径团聚体含量最高，结构性较好；种植川茶3号的土壤各粒径全铝和交换态铝含量高于其他品种。土壤中铝含量过高会加剧土壤酸化，影响土壤生产力和质量。

• 不同地力玉米田土壤有机碳矿化特征

  王永慧,杨殿林,红雨,赵建宁,轩青霞,霍莉莉,谭炳昌,修伟明,王丽丽

  为探讨不同地力玉米田土壤有机碳矿化特征，通过为期196 d的土壤有机碳矿化培养试验，对高、中、低3种不同地力玉米田0~20 cm和20~40 cm土层土壤进行了研究。结果表明：不同地力玉米田土壤有机碳矿化速率随时间的变化呈现相同的变化趋势，即随培养时间延长，呈现先高后低的变化趋势，最后趋于平稳；但随地力等级的降低，土壤有机碳矿化速率逐渐减小。培养结束时，不同地力玉米田0~20 cm和20~40 cm土层土壤有机碳累积矿化量之间均存在显著性差异（P<0.05）；低地力土壤有机碳稳定性最差，固存量最小。同一地力，20~40 cm土层土壤有机碳矿化速率和累积矿化量较0~20 cm显著降低（P<0.05），表层土壤稳定性较差，不利于土壤有机碳固定。伴随土壤有机碳矿化过程，土壤微生物生物量碳（MBC）和土壤可溶性有机碳（DOC）含量均较初始含量显著降低（P<0.05）；土壤有机碳潜在矿化势（Cp）与土壤有机碳、全氮、铵态氮、硝态氮、MBC和DOC均呈极显著正相关。土壤有机碳矿化是陆地生态系统碳循环的重要过程，且当地力等级变化时，各土层土壤有机碳的稳定性均受到不同程度的影响。

• 多环芳烃(菲)添加对珠江河口农村和城市河流湿地土壤氮矿化过程的影响

  尹硕,白军红,温晓君,张光亮,韩玲,胡星云

  为研究多环芳烃（菲）添加对珠江口河流湿地土壤氮矿化的影响，选取珠江三角洲番禺区的农村河流和城市河流湿地，采用鲜土对两种湿地土壤添加3种浓度的菲（0、15、100 mg·kg-1）进行为期42 d的室内培养实验，分析了两类湿地土壤氮矿化速率以及影响氮矿化过程的脲酶活性及氨氧化古菌（AOA）与氨氧化细菌（AOB）的比例变化。结果表明：土壤氮矿化速率变化范围为-4.885~5.877 mg·kg-1·d-1，氨化速率变化范围为-3.823~4.677 mg·kg-1·d-1，硝化速率变化范围为-4.990~5.369 mg·kg-1·d-1。所有处理中脲酶活性均呈下降趋势，下降比例在26.1%~83.4%的范围内。多环芳烃添加处理组下降比例显著小于无添加对照组（P0.05）。农村河流湿地中，无添加和高浓度处理下培养后的AOB在氨氧化过程中的占比比培养前减少25.85%和7.31%，低浓度添加则增加36.37%。而菲添加对城市河流湿地AOA和AOB两者比例变化的影响较小。研究表明，除高浓度多环芳烃添加利于城市河流湿地土壤氮矿化外，其他添加实验均显示多环芳烃不利于土壤氮矿化。与对照组相比，多环芳烃的添加对土壤脲酶活性有促进作用（农村河流湿地高浓度处理除外）。在农村河流湿地土壤中，AOB对多环芳烃适应性比AOA更强，低浓度适应性最高，而多环芳烃对城市河流湿地土壤氨氧化微生物群落结构基本无影响。

• 城市化背景下珠江三角洲典型湿地土壤多环芳烃(PAHs)的含量、来源与污染风险评价

  韩玲,高照琴,白军红,温晓君,张光亮,王伟

  以我国珠江三角洲典型农村河流湿地（RRW）、城市河流湿地（URW）和人工湿地（CW）为研究对象，对比分析了湿地表层土壤中16种优控多环芳烃（PAHs）的含量、来源及毒性风险水平。结果表明，三类湿地表层土壤中16种∑PAHs的范围为625.0~789.2 ng·g-1，平均值为666.3 ng·g-1。∑PAHs含量的总体分布趋势为CW（736.4 ng·g-1） > RRW（639.3 ng·g-1） > URW（625.0 ng·g-1），其中RRW和URW以3-5环PAHs为主，三者的总比例占PAHs总量的81.42%和89.35%，CW中的2-5环PAHs含量均较高。三类湿地土壤的PAHs单体萘（Nap）、菲（Phe）和苯并[a]芘（Bap）含量较高，平均值分别为98.68 ng·g-1、109.8 ng·g-1和140.92 ng·g-1。同分异构体的比率揭示出CW和URW中的PAHs主要来源于以煤为主的化石燃料（包括煤炭、石油等）燃烧，而RRW中的PAHs则源自煤、石油燃烧和石油排放的混合源。与国内外其他区域相比，三类湿地的∑PAHs累积量均处于中高度污染，单体芴（Fle）则存在一定的生物毒性。基于苯并[a]芘的毒性当量浓度（∑TEQBap）和风险商值法评价了土壤PAHs的生态风险，结果表明三类湿地土壤均呈中等生态风险水平，呈现CW > RRW > URW的趋势，69%的单体（包括Bap、Phe等）处于中等风险水平，苯并[a]芘（Bap）的毒性当量浓度最高，贡献最大。城市化背景下的人类活动给珠江河口湿地带来的不同程度的环境污染不容忽视，应当采取一定的措施进行恢复和整治。

• 重金属镉添加对珠江河口农村和城市河流湿地土壤氮矿化过程的影响

  胡星云,白军红,温晓君,卢琼琼,王伟,王大伟

  以珠江河口农村河流湿地和城市河流湿地为研究对象，通过40 d室内培养实验研究了不同浓度的镉添加条件下（A：无添加；B：低浓度，15 mg·kg-1；高浓度，100 mg·kg-1）两类湿地土壤中有机氮的矿化过程，探讨了土壤关键酶、微生物及环境因子对有机氮矿化过程的作用机理。结果表明，不同浓度镉添加条件下两类湿地土壤的矿化速率均表现为初期波动较大而后期趋于稳定的变化趋势，且在40 d培养期内城市河流湿地土壤有机氮的矿化速率总体上大于农村河流湿地土壤；镉添加对培养初期有机氮的矿化具有促进作用，随着培养时间的延长，镉浓度增加抑制了农村河流湿地土壤有机氮的矿化，而低浓度镉却有利于城市河流湿地土壤有机氮的矿化；在培养期内两类湿地土壤有机氮的矿化速率均出现负值。土壤有机氮矿化与脲酶活性具有显著相关性（P<0.05），重金属镉添加抑制了农村河流湿地土壤的脲酶活性，但在培养后期低浓度镉添加却促进了城市河流湿地土壤的脲酶活性。氨氧化古菌（AOA）在不同浓度镉添加下两种湿地土壤的氨氧化过程中都占据很高比例（农村：95.37%~97.86%；城市：52.13%~78.15%），表明其较氨氧化细菌（AOB）更能适应复杂的环境。随着珠江口工业化和城市化的快速发展，当镉污染超出了农村和城市河流湿地土壤的纳污能力时（尤其是农村），会抑制脲酶和硝化微生物活性，进而对有机氮的矿化过程造成不利影响。

• 滨海湿地盐地碱蓬对铯污染的响应及富集规律

  张衍亮,杨红军,夏江宝,孙景宽,屈凡柱,李磊

  为了探讨黄河三角洲地区先锋植物盐地碱蓬对铯胁迫的富集修复能力，以黄河三角洲滨海湿地先锋植物盐地碱蓬为材料，盆栽条件下研究其在不同Cs浓度胁迫下的萌发特性和迁移、富集特征。结果表明：Cs浓度为100~800 mg·L-1时对盐地碱蓬发芽率、发芽势、发芽指数的影响均不显著，但对胚根和胚芽的生长具有"低促高抑"的双重作用，且胚根对Cs更具敏感性；低浓度Cs（100 mg·kg-1）对盐地碱蓬生长具有促进作用，使其生物量增加，表明盐地碱蓬对Cs具有一定的抗胁迫能力；随着Cs浓度的升高，盐地碱蓬对Cs的富集量也逐渐增大，当Cs浓度≤ 200 mg·kg-1时，富集情况为叶>根>茎；当Cs浓度≥ 400 mg·kg-1时，富集情况为叶 > 茎 > 根，表明盐地碱蓬对Cs具有良好的富集与转运能力。研究表明，盐地碱蓬对Cs具有一定的耐受能力，在Cs污染土壤修复方面具有一定的应用前景。

• 黄河三角洲潮间带盐地碱蓬湿地土壤磷含量和储量的季节动态变化特征

  于子博,庄涛,白军红,余璐,王伟,张树岩

  以黄河三角洲潮间带盐地碱蓬湿地为研究对象，通过在春季、夏季和秋季分别采集0~10 cm和10~20 cm土层的土壤样品，分析了盐地碱蓬湿地土壤磷素的时空动态变化特征。研究结果表明：盐地碱蓬湿地土壤总磷（TP）、有效磷（AP）和AP/TP比值的变化趋势相似，且具有高度的时间异质性，都呈现秋季低、夏季和次年春季高的"V"形分布特征；湿地土壤TP水平较高，已超过生态毒性的最低阈值（600 mg·kg-1），但该区土壤AP/TP比值低于磷的生物利用度的阈值（2%）；湿地土壤TP储量随夏季、秋季、次年春季呈依次减少的变化趋势，AP储量也呈现秋季低、夏春季高的"V"形分布特征；湿地土壤TP、AP含量和储量在两个土层之间不存在显著性差异（P>0.05）。湿地土壤TP和土壤含水量（P0.05）。总体上，黄河三角洲盐地碱蓬湿地土壤磷的垂直变异性不大，但具有明显的季节变异性，其含量与土壤铝镁化合物以及土壤盐度和含水量具有显著的相关性。

• 黄河三角洲湿地土壤盐离子沿水盐梯度的变化特征

  赵庆庆,白军红,高永超,王磊磊,郑立稳,王加宁,张树岩

  为了分析黄河三角洲滨海湿地土壤电导率及盐离子组成沿水盐梯度的分布规律，沿自黄河向海的方向选择了假尾拂子茅湿地、香蒲湿地、芦苇湿地、柽柳和盐地碱蓬混生湿地和盐地碱蓬湿地作为研究样地，于2014年在各类型湿地内采集0~50 cm的土壤，并测定土壤电导率和6种盐离子。结果表明，盐地碱蓬湿地0~50 cm土壤的电导率、钠离子、钾离子和氯离子显著高于其他湿地（P<0.05），镁离子、钙离子和硫酸根离子的最高值则出现在柽柳和盐地碱蓬混生湿地。在剖面方向上，电导率和6种盐离子表现出不同的变化趋势。线性相关分析表明，土壤电导率和6种盐离子呈显著正相关关系（P<0.05）。土壤电导率和盐离子在2014年均表现出强变异特征。研究表明，沿自河向海的水盐梯度，湿地土壤电导率、钠离子、钾离子、镁离子、钙离子、氯离子和硫酸根离子总体呈现逐渐上升的趋势，土壤电导率的变化主要受钠离子和氯离子含量变化的影响。

• 甬江流域土地利用方式对面源磷污染的影响:基于SWAT模型研究

  张招招,程军蕊,毕军鹏,徐宇婕,李昀,王侃

  为定量探讨SWAT模型在土地利用方式对面源磷污染影响研究中的适用性，以甬江流域为研究区，构建流域2010年至2014年的SWAT水文水质模型，从水文响应单元的空间尺度上进行了分析研究。结果表明：模型在开展大中流域尺度，长时间序列的土地利用方式对面源磷污染影响的研究中表现良好；流域内林地、建设用地、耕地、园地年均产流深度分别为588.05、729.52、624.26、608.05 mm，产沙年均单位负荷分别为10.09、0.90、44.68、13.29 t·hm-2；总磷年均单位负荷分别为1.42、0.35、9.81、1.82 kg·hm-2。产流深度、产沙单位负荷与总磷单位负荷之间的一元线性回归模型表明：产流、产沙和面源磷之间存在明显的线性关系，且各土地利用方式产沙和磷（R2=0.83~0.88，P<0.001）之间的一元线性回归模型预测能力均高于产流和总磷（R2=0.63~0.68，P<0.001），表明了面源磷流失的主要载体为泥沙。此外，不同类型土地利用方式下磷输出空间差异性也十分显著，林地在坡度级别为6级时磷流失是2级时的6.90倍；土壤类型RGd（不饱和疏松岩性土）在坡度2级下磷流失是ACu（腐殖质低活性强酸土）的1.15倍，而在6级下是1.42倍。

• 巢湖流域非点源颗粒态磷负荷的空间差异及关键影响因子研究

  王赵飞,林晨,许金朵,金平华,熊俊峰,闵敏,马荣华

  首先选取巢湖流域内的7个二级流域作为研究区，同时为了使研究结果更具可靠性，利用县级行政区划数据对研究区进行细化；然后构建泥沙输移分布模型，定量估算2015年巢湖流域颗粒态磷负荷模数；最后在不同土地利用模式下，综合考虑地理位置、资源条件、社会经济等影响因子，剖析产生颗粒态磷流失的差异并分析其原因。结果表明：巢湖流域平均颗粒态磷负荷模数为0.308 t·km-2·a-1，主要用地类型为林地0.759 t·km-2·a-1 > 耕地0.256 t·km-2·a-1 > 建设用地0.138 t·km-2·a-1，细分研究区使研究结果更具可靠性。颗粒态磷负荷模数具有空间差异，高值区集中在坡度较大、降水充沛的杭埠河流域（岳西县、霍山县、舒城县）；低值区分布在地势平缓、经济发展水平较高的派河流域（肥西县）、南淝河流域（合肥市、长丰县）。坡度大、降水丰沛是造成林地、耕地颗粒态磷负荷模数较高的主要原因；化肥、农药不合理施用、地膜污染等导致耕地负荷较高；畜禽养殖提高建设用地负荷；磷矿的分布也会增加磷背景值。

• 回流立式组合人工湿地对农村混合废水中重金属的净化效果

  冯旭,杨扬,郑哲,唐小燕,张晓萌,戴玉女,熊春晖

  针对农村分散式混合废水中的重金属难以集中处理的问题，提出一种占地面积小、操作灵活、维护简单的新型回流立式组合人工湿地工艺，研究其对重金属混合废水的处理效果以及进水水质与运行条件对重金属去除的影响。结果显示，回流立式组合人工湿地在运行时间为6 h，回流周期T=30 min的条件下对CODCr、TN、TP和TSS的平均去除率分别为82.83%、27.67%、64.64%和92.58%，对As、Cd、Pb、Cu和Zn的平均去除率分别为50.01%、62.43%、91.02%、63.37%和51.92%；其去除负荷高达92.4、12.1、160.9、1 214.9、1 989.0 mg·m-2·d-1，约为其他研究平均值的4~27倍。进水pH和CODCr的波动以及回流周期的变化对重金属去除无显著影响（P>0.05）；将运行时间由6 h延长至24 h时，重金属的去除效率有明显的提高（Zn除外）。回流立式组合人工湿地对重金属的去除快速高效、去除负荷高，在农村分散式含重金属混合废水处理方面具有较好的利用前景。

• 不同加入方式下金霉素对猪场污水厌氧消化系统的影响

  曹俊超,王小庆,马保华,邹永德,廖新俤,庞燕玲,吴银宝

  采用两种金霉素（CTC）加入方式，即经体内代谢法（系统中加入经饲喂金霉素后所获含金霉素的猪粪）和直接添加法（系统中加入空白猪粪+金霉素），两种CTC加入浓度为310.54 mg·kg-1干猪粪（高浓度）和160.05 mg·kg-1干猪粪（低浓度），研究了金霉素对猪场污水厌氧消化系统影响，并比较分析了两种研究方法间的差异。试验在有效容积为1.3 L的模型厌氧消化系统中进行，恒温30℃，连续7 d加入含金霉素浓度为310.54 mg·kg-1和160.05 mg·kg-1的猪粪，检测了加药期和停药期金霉素及其活性代谢产物4-差向异构金霉素浓度、系统产甲烷量、pH、产甲烷菌多样性等指标。结果表明，金霉素加入浓度为310.54 mg·kg-1的直接添加组中金霉素浓度显著高于经体内代谢组（P0.05）。由此可知，采用直接添加法时，加入310.54 mg·kg-1的金霉素会导致厌氧消化系统中金霉素大量累积，并显著降低沼液pH和抑制加药期内厌氧消化系统的产甲烷量。但采用经体内代谢法时金霉素的加入未显著影响系统产甲烷量。因此，在本试验条件下，两种研究方法所得金霉素对猪场污水厌氧消化系统的影响不同，但经体内代谢法能更好地反映生产实际，获得更准确的研究结果。

• 我国农村生活垃圾分类收运模式探究——以杭州市为例

  韩泽东,李相儒,毕峰,秦勇,徐钢,屠翰,吴伟祥

  为探索适宜推广的农村生活垃圾分类收运方法，以杭州市的10个行政村为调研对象，通过座谈访问、问卷调查、实地检测以及生活垃圾物理组成分析等方式，研究杭州市农村生活垃圾组成特征，以验证其源头分类方法的适用性，并分析不同分类收运方式对垃圾分类工作的影响，从经济性、运行状况以及管理与社会评价等方面综合评估杭州市农村主要的生活垃圾分类收运模式。结果表明：杭州市农村生活垃圾中主要组分为厨余类、纸类、橡胶塑料类、纺织类、灰土类和玻璃类，分别占垃圾总量的55.9%、9.0%、10.8%、5.7%、4.0%和7.2%；易腐垃圾、有害垃圾和可回收物的比例分别为55%、1%和20%，且易腐垃圾适于用堆肥化方式处理；在农村生活垃圾分类工作推进初期，"二分法"（分为易腐垃圾和其他垃圾两类）是较理想的源头分类方法；杭州市农村生活垃圾主要通过3种模式分类收运，且采用不同的分类收运模式明显影响了垃圾分类工作的经济成本和易腐垃圾的有效收运比例，显著影响了基层管理执行人员的管理效能、农村居民分类投放垃圾的正确率及其对垃圾分类工作的接受度。研究表明，在农村生活垃圾分类工作实施初期，较适宜的分类收运方法是上门收运农户门前分类垃圾桶中易腐垃圾和其他垃圾。

• 基于整合分析方法评价我国生物质炭施用的增产与固碳减排效果

  刘成,刘晓雨,张旭辉,李恋卿,潘根兴

  通过搜集公开发表的文献资料，运用整合分析方法（Meta-analysis）研究生物质炭施用对我国农作物产量和土壤固碳减排潜力的影响。结果表明，生物质炭施用显著提高了作物产量，平均增产幅度为15.1%，其中旱作作物平均增产16.4%，水稻增产10.4%。试验土壤和生物质炭材料本身的理化特性与田间管理方式均会影响生物质炭施用下作物的增产幅度。土壤酸碱度和质地是影响增产幅度的重要因素：强酸性土壤中施用生物质炭作物增产幅度显著高于中性和碱性土壤；黏土和砂土中施用生物质炭作物增产幅度显著高于壤土。生物质炭生产过程中的炭化温度对作物产量有重要影响，当炭化温度高于550℃时，作物增产不显著。生物质炭施用显著降低了农田土壤氧化亚氮（N2O）排放量和稻田甲烷（CH4）排放量，平均降低幅度分别为13.6%和15.2%。土壤酸碱度和质地显著影响N2O减排幅度；生物质炭在中性和碱性土壤中的减排效果显著高于酸性土壤，而在强酸性土壤中N2O减排效果不显著；不同质地土壤中N2O的减排效果表现为壤土 > 砂土 > 黏土，壤土减排量达33.9%。氮肥施用量高于150 kg·hm-2时，N2O减排效果显著。稻田土壤施用生物质炭N2O减排效果优于旱地。土壤质地和酸碱度显著影响稻田CH4排放对生物质炭输入的响应，强酸性或砂性土壤中施用生物质炭CH4减排效果明显，其减排幅度分别为46.1%和25.9%。我国农田中施用生物质炭，有利于达到增产和固碳减排的效果。今后生物质炭的农田施用应优先选择施用到酸性、黏性或砂性等肥力较差的土壤中，优先选择旱作农田；生物质炭制备时应将炭化温度控制在550℃以下。

• 我国典型省份小麦和玉米农田化学氮肥施用与生产运输过程的温室气体排放量估算

  柴如山,王擎运,叶新新,马超,屠人凤,郜红建

  基于相关统计数据，通过文献调研方法，估算了我国河南、河北和山东3个典型省份在小麦和玉米上消费的化学氮肥产生的温室气体排放量，包括化学氮肥施用产生的土壤N2O直接排放、通过挥发沉降和淋溶径流途径损失的氮素导致的N2O间接排放以及不同种类化学氮肥在生产和运输过程中的温室气体排放。结果表明：河南、河北和山东3个典型省份在小麦上消费的化学氮肥产生的温室气体排放量分别为1536万、847万、1153万t CO2-eq·a-1，单位播种面积温室气体排放量分别为2.85、3.61、3.09 t CO2-eq·hm-2·a-1，单位产量温室气体排放量分别为0.46、0.60、0.51 t CO2-eq·t-1·a-1；相应省份在玉米上消费的化学氮肥产生的温室气体排放量分别为717万、720万、912万t CO2-eq·a-1，单位播种面积温室气体排放量分别为2.19、2.27、2.92 t CO2-eq·hm-2·a-1，单位产量温室气体排放量分别为0.40、0.43、0.46 t CO2-eq·t-1·a-1。研究表明，化学氮肥消费带来的温室气体排放主要来自于化学氮肥在生产过程中的温室气体排放以及化学氮肥施用导致的土壤N2O直接排放这两部分。

• 外源氮、磷添加对琼北荔枝园土壤CH4氧化能力的影响

  陈金霞,但建国

  为明确氮（N）和磷（P）的输入对土壤氧化吸收大气甲烷（CH4）的影响，通过室内培养实验，研究了外源N、P添加对琼北3种荔枝园土壤CH4氧化速率的短期影响。结果表明：不同浓度处理的外源N[（NH4）2SO4]添加对3种荔枝园土壤（暗红湿润铁铝土，用T2表示；简育湿润铁铝土，用T3表示；湿润玻璃火山灰土，用H3表示）CH4氧化速率均产生抑制作用（P<0.05），较对照组平均抑制率分别达到29.93%、36.28%和24.80%。不同浓度外源P（KH2PO4）添加对3种荔枝园土壤CH4氧化具有促进作用，其中对T2、T3土壤CH4氧化具有明显的促进作用，H3呈现先促进后抑制的变化趋势。外源N、P同时添加对3种土壤CH4氧化均起到了促进作用，与单独添加外源N相比，N、P同时添加缓解了外源N对3种荔枝园土壤CH4氧化能力的抑制作用，其中T2土壤的缓解作用最高，这可能与其土壤的速效磷背景值较低有关。因此，在荔枝园土壤的施肥管理中应根据土壤类型合理增施N、P肥，以促使土壤对大气CH4的氧化能力维持在较高水平上。