农业环境科学学报杂志

农业环境科学学报杂志2021年第8期

• 全氟及多氟化合物在土壤中的污染现状及环境行为研究进展

  陈雷,戴玙芽,陈晓婷,周顺怡,林洁颖,刘韵,林庆祺,晁元卿,汤叶涛,仇荣亮,王诗忠

  全氟及多氟化合物（Per-and polyfluoroalkyl substances，PFASs）是一类备受学界关注的持久性有机污染物，具有难降解、可长距离迁移、易生物蓄积等特点，已在土壤和水体等环境介质中被广泛检出。本文综述了PFASs在土壤中的污染现状、吸附、迁移等环境行为与影响因素，以及由食物链蓄积所产生的毒害效应，并指出了目前针对土壤-作物系统中PFASs研究的不足以及发展趋势，以期为系统评估PFASs的环境行为与归趋提供参考。

• 不同形态雌激素的环境行为及污染控制

  王琳,陈兴财,姜晓满,蒋林树,李艳霞,张雪莲,胡柏杨,张晟玮

  类固醇雌激素作为一种典型的内分泌干扰物，在环境介质以及植物体内不断被检出，具有极大的生态风险。按形态划分，类固醇雌激素可分为自由态和结合态，本文围绕类固醇雌激素的形态特征，从以下3个方面对以往的相关研究进行了综述：总结了人类和畜禽动物类固醇雌激素的排放特征，阐述了自由态和结合态雌激素理化性质的异同之处；系统描述了自由态和结合态雌激素在土壤和水体两种环境介质中的吸附、降解、迁移、转化等环境行为和相关影响因素；针对两个不同的排放源——城市污水厂污水、污泥以及畜禽养殖场粪污，分析并总结了类固醇雌激素的控制技术和方法。

• 施锰微肥对镉污染土壤中玉米生长及镉吸收分配的影响

  胡艳美,吕金朔,孙维兵,张兴,陈璐,郭大维,党秀丽

  为定量研究锰（Mn）对镉（Cd）污染土壤的修复效果，以低（5 mg·kg-1）和高（10 mg·kg-1）Cd污染棕壤为供试土壤，通过盆栽培养试验，研究施加不同浓度的MnSO4（20、200、2 000 mg·kg-1）对土壤Cd形态、玉米生长和体内Cd吸收、Cd亚细胞分布的影响。结果表明：施Mn可以显著改变土壤中Cd的赋存形态，与对照（未施加Mn）相比，土壤可交换态Cd含量降低了4.75%~30.81%，且随着Cd浓度的增加，可交换态Cd降低比例逐渐增大。适量的Mn（20、200 mg·kg-1）可以促进玉米根系的生长，提高玉米各部位生物量，增产11.42%~17.51%，但过量的Mn（2 000 mg·kg-1）则会对玉米产生一定的毒害作用，导致减产。Mn降低了土壤中Cd的生物有效性，从而抑制玉米对Cd的吸收，籽粒Cd含量在低Cd污染土壤中降低了46.15%~53.85%，在高Cd污染土壤中降低了38.37%~52.33%。同时Mn增加了细胞壁对Cd的沉积和液泡区隔化作用，促进Cd在根部的固持，从而降低其向地上部转运。研究表明，Mn的施加对低Cd污染土壤的钝化效果优于高Cd污染土壤，适量的Mn更有助于玉米的生长发育以及降低玉米体内的Cd含量。

• 元江普通野生稻渗入系籽粒镉评价及与农艺性状的相关性分析

  曾民,曾黎琼,王玲仙,李娥贤,钟巧芳,赵白英,郭蓉

  为探讨云南普通野生稻渗入系籽粒积累镉的能力，并分析其籽粒镉含量与田间农艺性状的相关性，于2019年3—10月在滇南某镉污染农田种植120份元江普通野生稻渗入系BC3F4株系，测定其籽粒镉含量，并就籽粒镉含量与渗入系材料主要农艺性状展开相关性研究。结果表明：120份渗入系材料籽粒镉含量差异极显著，籽粒镉含量在0.05~3.57 mg·kg-1范围内，存在广泛的遗传多样性，从中筛选出镉低积累材料54份，高积累材料3份。120份渗入系材料含3种水稻类型（籼稻、粳稻及彩色稻），3种水稻类型籽粒镉含量在种内差异显著，变异系数大；在种间，籽粒镉含量彩色稻与籼稻、粳稻间均存在显著差异，而籼稻与粳稻间差异不显著。籽粒镉含量与渗入系株系产量及结实率间存在正相关性，相关系数分别为0.411和0.300，与其他性状无相关性。籼稻类、粳稻类产量与籽粒镉含量的相关系数分别为0.446和0.672，籼稻类、粳稻类结实率与籽粒镉含量的相关系数分别为0.362和0.634。研究表明，渗入系后代各株系间镉积累差异极显著，可从中筛选出低积累和高富集株系；渗入系株系籽粒镉含量与产量及结实率存在相关性，可作为田间判别株系镉含量的依据，并为镉积累相关基因挖掘提供理论依据。

• 外源NO对铝胁迫下西瓜幼苗生长及生理特性的影响

  肖家昶,郑开敏,马俊英,郑阳霞

  为研究外源NO对西瓜铝胁迫的缓解作用，以高浓度的铝胁迫（1 200 μmol·L-1）下西瓜品种早佳84-24为试验材料，以外源硝普钠（SNP）为NO供体，研究不同浓度SNP（50、100、200、500 μmol·L-1）对铝胁迫下西瓜幼苗的生长及生理特性影响。结果表明，铝胁迫下西瓜幼苗的生长受到了抑制，西瓜叶片细胞膜透性显著增大，膜脂过氧化的产物丙二醛（MDA）增加了14.18%，超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）含量均显著降低，可溶性糖、脯氨酸含量显著上升。铝胁迫导致叶片中叶绿素含量显著降低，并影响西瓜叶片中营养元素的含量，使铝离子大量累积，最终导致光合速率下降，幼苗光合作用能力减弱。适当添加外源NO（50 μmol·L-1）后西瓜铝毒害得到缓解，叶片中MDA含量显著降低了12.64%，SOD、POD、CAT酶含量显著升高，脯氨酸含量显著升高，通过调节活性氧代谢来维持细胞结构功能稳定。添加外源NO（50 μmol·L-1）显著降低铝元素在叶片中的积累，促进了叶片中叶绿素含量升高，使西瓜幼苗光合能力显著增强。当NO浓度为500 μmol·L-1时反而对西瓜具有毒害作用，地上、地下部生物量分别降低了28.26%与3.57%，说明NO作用具有双重性。铝胁迫对西瓜生长、抗氧化酶、渗透调节物质、光合参数等生理特性均产生了抑制作用，而适当外施NO能缓解铝胁迫下西瓜的生理损伤，促进西瓜幼苗的生长。

• 环丙沙星对睾丸酮丛毛单胞菌CT1降解4-氯硝基苯作用的影响

  刘勇豪,徐淼,吴铭,罗俊,尚佳歧,郭立泉

  为了研究环境中抗生素对4-氯硝基苯（4-chloro-1-nitrobenzene，4-CNB）生物降解的影响，本文选用9种高效降解4-CNB的菌株开展试验，并通过药敏试验研究了18种常用抗生素对菌株CT1的最小抑菌浓度（Minimum inhibitory concentration，MIC）。采用4-CNB-环丙沙星联合培养，研究了不同浓度环丙沙星作用下菌体浓度、细胞活性、总超氧化物歧化酶（SOD）及降解性能的变化。结果表明：睾丸酮丛毛单胞菌CT1降解4-CNB效率最高，27℃ 9 h降解效率为98.4%±0.2%。仅6种抗生素存在MIC值，其中环丙沙星的MIC值最低，为4 μg·mL-1；链霉素MIC最高，为64 μg·mL-1。加入低浓度环丙沙星（1/4 MIC），菌体浓度和细胞活性显著降低，4-CNB降解率下降至87.0%±3.3%，环丙沙星浓度高于最小抑菌浓度（4 MIC）时，菌株生长受到极大抑制，4-CNB降解率仅为35.7%±3.9%。SOD酶活结果显示，加入环丙沙星能显著降低菌体细胞的SOD酶活力，引起活性氧对菌体的损伤，因此环丙沙星导致的菌体细胞内SOD酶活力降低可能是4-CNB生物降解受到抑制的主要原因之一。

• 不同主导晶面赤铁矿对Cr（Ⅵ）吸附与迁移行为的影响

  周艺艺,刘存,王玉军

  为探究赤铁矿的晶面效应对Cr（Ⅵ）迁移的影响，采用批实验研究了{001}主导晶面的片状纳米赤铁矿（HNPs）与{110}主导晶面的棒状纳米赤铁矿（HNRs）对Cr（Ⅵ）的吸附机制，并通过柱实验考察了不同环境因素（pH、入流浓度、流速和离子强度）对Cr（Ⅵ）在两种赤铁矿修饰石英砂表面的迁移规律。批实验结果表明：HNPs与HNRs对Cr（Ⅵ）的吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。HNPs与HNRs对Cr（Ⅵ）的最大吸附量分别为2.97 mg·g-1和4.95 mg·g-1。pH和离子强度增加，HNPs与HNRs对Cr（Ⅵ）的吸附量降低，表明吸附过程同时存在化学吸附和静电吸附机制。柱实验结果表明：pH增大，填充柱表面负电荷增多，减少了对Cr（Ⅵ）的滞留；增加初始浓度能够加快位点占据速度，增大流速导致Cr（Ⅵ）在柱内停留时间减少。离子强度增大，增强了阴离子竞争吸附，促进了HNPs与HNRs上Cr（Ⅵ）的解吸和迁移。相同条件下，由于{001}晶面对Cr（Ⅵ）的吸附点位密度低，导致Cr（Ⅵ）在HNPs中的滞留量小于HNRs。研究表明，赤铁矿不同主导晶面吸附构型的差异显著影响Cr（Ⅵ）吸附与迁移行为。

• 虾壳生物炭对Cd-As复合污染土壤修复效应及土壤可溶性有机碳含量的影响

  孙涛,孙约兵,贾宏涛,吴泽嬴

  为探究虾壳生物炭对Cd、As复合污染土壤的修复效果和作用机制，将小龙虾壳厌氧热解制备成生物炭，通过土壤静态培养实验，在广东酸性和新疆碱性Cd、As复合污染土壤中添加不同剂量的虾壳生物炭（质量比为0.5%、1%和3%），研究虾壳生物炭对土壤理化性质、Cd-As有效性和形态分布特征的影响，同时分析其对土壤可溶性有机碳的影响。结果表明：施加虾壳生物炭可显著提高土壤pH、有机碳、碱解氮、铵态氮、硝态氮、速效磷、速效钾、全氮和全磷含量（P<0.05），增幅随生物炭添加量的增加而增大。与不加生物炭的对照相比，添加0.5%~3%虾壳生物炭可使酸性土壤有效态Cd含量显著降低15.76%~26.50%，却使有效态As含量增加11.64%~24.53%；而生物炭添加可显著降低碱性土壤中有效态As、Cd含量（P<0.05），降幅分别为3.51%~8.12%和4.43%~28.90%。在土壤As、Cd形态分布上，添加虾壳生物炭增加了土壤中钙结合态As的比例，促进了土壤Cd由可交换态向残渣态转化。此外，添加虾壳生物炭显著提高了土壤可溶性有机碳含量，且土壤可溶性有机物的紫外光区吸收强度和芳香化程度有所增强。研究表明，虾壳生物炭可降低碱性土壤中Cd、As有效性，同时提高土壤养分含量，是一种绿色可持续的土壤钝化修复材料，具备碱性土壤Cd、As复合污染修复的潜在应用价值。

• 蚕沙与海泡石联合施用对水稻根际土壤Cd生物有效性及籽粒Cd富集的影响

  刘顺翱,胡钧铭,吴昊,林大松,张俊辉,李婷婷,韦翔华,蒋鑫,刘斌

  矿区重金属稻田土壤治理对水稻粮食安全意义重大，为探索蚕沙与海泡石联合施用对矿区重金属Cd污染稻田土壤的生态修复效果，明确其对水稻根际土壤Cd生物有效性和植株不同部位Cd富集及稻米安全性的影响，进行稻田原位土壤修复试验，早稻设置蚕沙+海泡石（T1）、蚕沙+腐植酸钠+海泡石（T2）、蚕沙（T3）3种钝化处理及不添加改良剂为对照（CK）处理，晚稻进行老化效果跟踪试验。采用梯度扩散薄膜（DGT）技术研究稻田根际土壤Cd生物有效性，探讨水稻植株不同部位Cd富集、籽粒Cd累积与其相关性。结果表明，蚕沙单独施用及与其他钝化材料联合施用均可降低Cd污染稻田根际土壤Cd生物有效性，与CK相比，早稻T1、T2、T3处理Cd生物有效性显著下降，分别下降88.36%、82.00%、74.18%；晚稻T3处理下降29.71%。蚕沙与海泡石联合施用减少水稻对Cd的吸收。水稻根系、茎秆、叶片、谷壳和籽粒Cd含量下降31.71%~55.54%、17.01%~84.60%、18.21%~57.09%、44.94%~49.69%和47.62%~53.84%。蚕沙与海泡石联合施用改变土壤理化性质，土壤pH提升0.13~0.27，电导率提高16.45%~121.54%，土壤有机质提高15.51%~39.64%。在老化效果跟踪试验中，蚕沙与海泡石施用处理下水稻籽粒的Cd含量达到安全水平，符合《食品安全国家标准食品中污染物限量》（GB 2762—2017）中的相关标准，对稻田Cd污染作用的持续影响效果最久。蚕沙与海泡石联合钝化有效阻控了土壤-水稻Cd之间的传递，可作为一种稻田Cd污染逆境生态调控的应用技术。

• 非溶解性有机质对沿岸带土壤铜吸附及老化的影响

  陈凌源,何海霞,赵幼琳,何鸿庆,陈双莉,李文斌,邓红艳,任兆刚

  河流沿岸带土壤是阻滞径流污染进入河流水体的最后屏障。为了探索川渝地区常见残渣中非溶解性有机质（NDOM）对流域土壤铜吸附及老化的影响，以嘉陵江（川渝段）内广元、南部、南充和合川沿岸土壤为研究对象，分别将空心莲子草、柠檬果渣和污泥NDOM以10%的比例添加到各沿岸土壤中，研究不同环境条件下NDOM改良土壤对铜的等温吸附，并分析铜在不同NDOM改良土壤中老化特征。结果显示：相比于柠檬果渣和空心莲子草，污泥NDOM改良土壤对Cu2+吸附效果更好。不同NDOM改良土壤对Cu2+的吸附能力与土壤阳离子交换量和比表面积成正比。Langmuir模型比Freundlich模型更适宜描述NDOM改良土壤对Cu2+的吸附过程。温度的升高可以促进Cu2+的吸附，且Cu2+吸附过程是一个自发、吸热和熵增的过程。各NDOM改良土壤对Cu2+的吸附量随离子强度的增大先升高后降低（0.1 mol·L-1时最大），而随pH值的升高持续增加。随着老化时间的增加，各NDOM改良沿岸土中的离子交换态和碳酸盐结合态铜含量降低，而铁锰氧化物结合态和有机结合态铜含量升高。相比原始土壤，各NDOM改良土壤中的Cu2+迁移能力整体降低。残渣中NDOM可以增强河流沿岸土壤对Cu2+吸附能力，土壤温度和pH越高，Cu2+老化时间越长，改良土壤对Cu2+的吸附阻滞效果越好。

• 小叶榕对土壤铅镉污染的抗性和修复潜力研究

  彭维新,庄玉婷,梁智淇,俞政男,吴道铭,张学平,曾曙才

  采用盆栽试验探讨小叶榕（Ficus microcarpa）对土壤Pb、Cd污染的适应性，并采用熵权TOPSIS模型综合评价其对Pb、Cd污染的修复潜力。结果表明，土壤低含量Pb促进小叶榕生长而高含量Pb抑制小叶榕生长，500 mg·kg-1 Pb处理下，小叶榕地下部和总生物量比对照分别增加28.92%和30.09%，氮、磷、钾吸收量分别增加11.74%、97.59%和61.80%，而1 500 mg·kg-1Pb处理对小叶榕生长发育表现出明显抑制作用。低含量Cd（10 mg·kg-1）对小叶榕生物量和氮、钾元素吸收无明显影响，≥25 mg·kg-1Cd抑制小叶榕生长。复合Pb、Cd污染土壤中，小叶榕对Cd比较敏感，而对Pb表现出较好的耐受性；与Pb1000Cd25处理相比，增加土壤中的Pb含量（Pb1500Cd25）或Cd含量（Pb1000Cd50）仅显著增加小叶榕根部的重金属含量。与Pb1500Cd25处理相比，增加土壤中Cd的含量（Pb1500Cd50）会抑制小叶榕根部对Pb的吸收，但会促进地上部对Pb的吸收。熵权TOPSIS模型评价结果显示，单一Pb、Cd污染中小叶榕生长及养分吸收状况综合评价排序为：Pb500 > Cd10 > CK1 > Pb1000 > Cd25 > Pb1500 > Cd50，即小叶榕在土壤Pb含量为500 mg·kg-1时适应性最好。Pb、Cd复合污染中小叶榕吸收重金属能力综合评价排序为：Pb1500Cd50 > Pb1500Cd25 > Pb1000Cd25 > Pb1000Cd50 > CK2，但Pb1500Cd50、Pb1500Cd25处理小叶榕的生长和养分元素吸收均受到抑制，因此小叶榕适于修复Pb、Cd含量分别低于1 000、25 mg·kg-1的Pb、Cd复合污染土壤。

• 排放管控前后电子垃圾回收区农业土壤中PBDEs时空分布变化动态

  陈铭聪,杨东升,亦如瀚

  为探明排放强度得到控制后，多溴联苯醚（Polybrominated diphenyl ethers，PBDEs）在典型电子垃圾回收区农业土壤中的时空分布变化特征及其迁移转化情况，根据2010年本课题组布置的采样点进行二次布点，于2017年8月在贵屿及周边区域采集了74份土壤样品，共测得55种PBDEs浓度数据。利用主成分分析、Pearson相关分析解析了55种PBDEs的潜在来源；通过与2010年所测数据对比，利用地理信息系统（GIS）研究区域土壤中PBDEs的时空分布变化特征；以BDE209为例，建立环境多介质逸度模型模拟其在介质间迁移转化的动态。结果表明：一到十溴联苯醚的几何平均浓度范围为0.08~42.27 ng·g-1，相比于2010年的0.03~230.00 ng·g-1，最大值明显降低；源解析结果显示，贵屿农业土壤可能仍受商用五、十溴联苯醚工业品影响，且该地区的PBDEs的降解过程可能为一个逐步、连续的脱溴反应；PBDEs时空分布特征显示，从2010年到2017年间，一溴联苯醚在研究区域土壤内浓度呈增加趋势，污染均匀扩散到全研究区，其他溴代的PBDEs浓度多以贵屿镇为中心显示岛状分布向周围扩散并呈下降趋势；多介质逸度模型模拟结果表明BDE209在研究区域中主要汇集于土壤和沉积物中，且其消失途径以土壤降解为主；通过一溴联苯醚储量估算，其在贵屿地区一年间（2020年）的新增储量保守估算仍有0.42 t。本研究表明，排放强度得到控制后，土壤中PBDEs的最主要组分BDE209及其他高溴代PBDEs会逐级脱溴降解为低溴代PBDEs，最终转化为一溴联苯醚（BDE1、BDE2、BDE3），已有研究证实其具有生物毒性，目前对人类的毒理学研究尚为空白，应该引起足够的关注。

• 山东省花生种植区耕层土壤残膜赋存特征

  王学霞,宋宁宁,薛颖昊,王甲辰,梁丽娜,李梦佳,刘淑丽,刘东生

  通过对山东省花生典型种植区耕层土壤地膜残留量分布特征及影响因素的调查研究，准确评估花生种植农田系统地膜残留污染现状，为该地区农田地膜污染防控措施的提出提供科学依据。选择覆膜年限为1~15 a的18个农田为研究对象，调查土壤质地、地膜使用情况等指标，同时分析不同耕层土壤中地膜残留量和残片数量。结果表明，覆膜1~15 a的4个典型花生种植区耕层（0~30 cm）土壤残膜量在2.48~46.01 kg·hm-2，不同区域间差异不明显，均低于我国农田残留量限值。随着覆膜年限的增加，耕层土壤中残膜的含量和数量均呈逐年上升趋势。残膜含量和残片数量随土壤深度增加而逐渐降低，分布在0~10 cm土层内的残膜显著高于10~20 cm和20~30 cm土层，随着覆膜年限增加，残膜呈现向深层土壤下移的趋势。>25、4~25 cm2和<4 cm2残片数均随土壤深度的增加而降低。随覆膜年限增加，耕层（0~30 cm）土壤中小面积残膜数量和比例不断提高，且在20~30 cm深层土壤<4 cm2的小残片呈明显增多趋势，加大了长期覆膜农田的残膜回收难度，可能对耕层土壤环境造成长期影响。因此，采取适当措施增加地膜回收，以减少该地区地膜污染，对保护该地区花生产地健康有积极作用。

• 佳乐麝香与镉污染对土壤微生物和酶活性的影响

  赵芷玉,律泽,魏炜,韩晓墨

  为探究有机污染物与重金属复合污染对土壤中微生物的影响，以佳乐麝香（HHCB）和镉（Cd）为研究对象，研究HHCB与Cd污染对土壤中微生物数量和酶活性的影响。结果表明，HHCB单一及与Cd复合污染培养时间为1 d时，对细菌表现为抑制作用，培养时间为80 d时，表现为促进作用（100 mg·kg-1HHCB的单一污染除外）；对真菌生长均表现为促进作用，对放线菌生长均表现为抑制作用。细菌基因拷贝数随着HHCB浓度的升高而增加，而真菌基因拷贝数和放线菌基因拷贝数随着HHCB浓度的升高而降低。HHCB单一及与Cd复合污染对脲酶活性（1 d时）表现为抑制作用（800 mg·kg-1HHCB的污染除外），对脲酶活性（80 d时）、酸性磷酸酶活性（1 d时）和蔗糖酶活性也均表现为抑制作用。培养时间为80 d时，400、800 mg·kg-1 HHCB的单一及与Cd复合污染对酸性磷酸酶活性表现为促进作用。

• 基于高斯混合模型的土壤环境质量分区研究

  刘佳斌,郜允兵,李永涛,徐卓揆,潘瑜春,杨晶,张婉秋

  受自然环境因素、人为活动因素综合作用，土壤环境质量在空间上具有明显分层异质性，基于采样点进行环境质量分区是土壤环境质量管理中的关键问题。本文提出一种基于采样点与辅助因素的土壤环境质量分区方法，在采用地理探测器分析土壤环境质量主要影响因素的基础上，运用高斯混合模型对土壤采样点进行属性聚类，结合河流道路等对聚类结果进行边界调整，形成环境质量分区。以北京市顺义区采样数据为例开展方法验证，结果表明：本方法的分区结果优于SOFM聚类、K-means聚类，适用于人为和自然活动综合影响的环境质量分区。

• 水土环境中微塑料对磷的吸附行为

  李旺,祖波,冉典容,黄银权,李嘉雯

  为了探究微塑料在水体和土壤环境中对磷的吸附特性及不同因素对磷等生源物质在微塑料及土壤中赋存的影响，采用聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）这两种常见的微塑料进行吸附试验。结果表明：疏松多孔的PP拥有比PS更强的吸附性能和更大的吸附容量；两种微塑料的Zeta电位随pH的增加而降低，并且PS和PP的零电荷点（pHPZC）分别在pH为5.92和6.45时达到；PP、PS对磷的吸附以单层饱和吸附为主，吸附方式主要为物理吸附，并且吸附过程为放热和熵减的自发反应；微塑料对磷的单位吸附量随pH的增大呈现出先降低后升高的“U型”趋势，且温度的升高不利于PP、PS这两种微塑料对磷的吸附；随土壤中微塑料质量添加比的增加，土壤-微塑料体系对磷的吸附量增大幅度有限。研究表明，不同类型的微塑料其吸附能力存在差异，且环境因素能够对其吸附磷造成明显影响，微塑料的持续性积累对土壤-微塑料体系吸附磷的促进作用十分有限，并且这个促进作用也不会因微塑料的种类不同而产生较大差异。

• 基于猕猴桃树体养分携出量确定果园合理施肥量——以周至县俞家河流域为例

  路永莉,周建斌,海龙,高晶波,张春红,李林芝,冯家玉

  为定量年生长周期内猕猴桃树体各器官养分含量及养分携出量，确定猕猴桃果园年养分需求量和合理施肥量，在猕猴桃年生长周期内采集秦美、哑特和华优3个品种猕猴桃树体各器官样品，测定养分含量，计算养分携出量。同时在参照研究区成龄果园树体养分贮藏量的基础上，通过果园养分吸收量推算猕猴桃果园合理施肥量。结果表明：不同品种猕猴桃果实产量、单果质量、单叶质量及叶个数、枝条修剪量间均没有显著差异，各器官氮（N）、磷（P）、钾（K）养分含量亦无显著差异。猕猴桃果园每生长1 kg叶片吸收的养分量为N 2.81 g、P 0.31 g、K 2.13 g；每收获1 kg鲜果移出的养分量为N 1.40 g、P 0.47 g、K 2.23 g；每修剪1 kg枝条移出的养分量为N 3.70 g、P 0.47 g、K 2.94 g。年生长周期内果园因叶片吸收、果实收获、枝条修剪和树体贮藏的总养分量为N 162 kg·hm-2·a-1、P 36 kg·hm-2·a-1、K 146 kg·hm-2·a-1，其中来自肥料的养分为N 38.0 kg·hm-2·a-1、P 5.4 kg·hm-2·a-1、K 20.0 kg·hm-2·a-1。研究表明，不同品种成龄猕猴桃果园的推荐施肥量均为N 380 kg·hm-2·a-1、P 77 kg·hm-2·a-1、K 87 kg·hm-2·a-1，N：P2O5：K2O为1：0.5：0.3。

• 基于eDNA技术的白洋淀微型生物群落监测

  陈家琪,董丽,麻晓梅,田凯,白洁,赵彦伟

  传统形态学监测无法识别绝大多数微型生物，环境DNA（eDNA）宏条形码技术提供了一种新型高效的生物监测手段。以白洋淀为例，采用eDNA宏条形码测序技术，开展白洋淀微型生物群落监测，揭示了白洋淀微型生物群落组成、序列数、多样性等的时空分布，比较了eDNA技术和传统形态学方法对藻类的检出能力，分析了eDNA技术的灵敏度和还原力。结果表明：eDNA宏条形码技术检出白洋淀7个微型生物类群的4 569个OTU，分属于567个种，其中细菌（除蓝藻门）最多，原生动物次之，古细菌最少；时间上，白洋淀主要微型生物类群秋季生物多样性最高，夏季次之，微型生物类群的序列数、门与属水平的相对丰度也呈现出明显的季节特征。空间上，优势门类在各采样点的分布大致相似，Epsilonbacteraeota等部分相对丰度较少的门类分布明显不均衡；时间和空间变化均影响白洋淀微型生物群落的组成和分布，季节变化的影响更显著；eDNA比传统形态学方法具有更高的检出能力，二者联合使用更有利于全面获取微型生物组成信息。研究全面揭示了白洋淀微型生物群落信息，探索了eDNA宏条形码技术在北方湿地的应用，印证了该技术的高效性和灵敏度。

• 嘉兴河网大型底栖动物与氮磷、重金属的相关分析

  黄子晏,杜士林,张亚辉,张瑾,孟睿,何连生

  为探究嘉兴河网水体和表层沉积物氮磷及重金属分布特征及其与大型底栖动物的响应关系，2019年3月（平水期）及7月（丰水期）对嘉兴河网的大型底栖动物与表层水和沉积物进行调查，分析了大型底栖动物与表层水、沉积物、间隙水中氮磷及重金属（Cr、Cu、Ni、Pb、Zn、Cd、Hg、As）之间的关系。结果表明：两个水期共检测出18种底栖动物，隶属3门5纲14科，其中环节动物9种、软体动物6种、节肢动物3种，铜锈环棱螺与霍甫水丝蚓为广泛分布物种。通过冗余分析（RDA）可得，表层水总磷[TP（S）]、表层水总氮[TN（S）]和间隙水总磷[TP（J）]是导致底栖动物空间分布和群落结构化差异的主要影响因素。将种群密度和生物多样性指数与氮磷及重金属含量进行相关性分析，Pielou均匀度指数（J）在平水期与TN（J）呈显著正相关，在丰水期与TN（S）呈显著正相关；寡毛类密度与水体中Hg呈正相关；软体动物密度与水体中Pb呈显著正相关，而与沉积物中Ni、Pb呈显著正相关；ShannonWiener多样性指数（H'）、Pielou均匀度指数（J）和Margalef丰富度指数（d）与沉积物中重金属含量呈负相关。研究表明，底栖动物群落结构和空间分布对氮磷、重金属具有较好的相关性，可为嘉兴河网大型底栖动物群落的修复与管理提供依据。

• 中国畜牧业环境约束的量化分析——基于土地环境承载力和生态足迹

  熊学振,杨春,于琳

  聚焦高质量发展背景下畜牧业环境约束主题，从土地环境承载力和生态环境承载力两个方面量化分析畜牧业环境约束水平，明确中国畜牧业环境约束的时空分异特征以及养殖、需求规模分别同土地、生态环境的匹配程度。采用养分平衡法和三维生态足迹模型分别测算了畜牧业土地环境承载力和生态环境承载力，并进行时空特征分析。结果显示：2001—2018年，土地环境可载猪当量增长45.21%，土地环境承载力指数下降36.07%，畜牧业土地环境承载状况明显好转；人均畜牧业生态足迹和生态承载力分别提升22.81%和42.96%，生态承载强度呈缓和趋势，但截至2018年，畜牧业生态足迹仍高达承载力的2.46倍，生态赤字为2.08×108 hm2；综合两维度来看，中国畜牧业仍面临严峻的生态环境压力，区域间环境约束不平衡现象显著，土地环境约束“南重北轻”、生态环境约束“东重西轻”，东南沿海地区土地、生态环境承载压力最重。研究表明，中国畜牧业环境约束严峻，但正在趋向缓和状态，特别是土地环境约束明显好转，但生态环境约束形势依然不容乐观，生态环境约束总体要重于土地环境约束且长期未得到足够重视。

• 牛粪原料浓度对厌氧消化削减四环素类抗性基因的影响

  朱文博,张秋萍,许继飞,庞小可,刘建国,赵吉

  为了探究不同原料浓度厌氧消化体系中四环素类抗性基因（Tetracycline resistance genes，TRGs）的变化，设置牛粪原料浓度为100%、75%、50%和25%，分析了TRGs、理化因子和微生物群落的变化特征及三者之间的相互关系。结果表明：不同处理之间产气速率相似，原料浓度从100%降低至25%时总产气量从358.83 mL·g-1·d-1增加至400.89 mL·g-1·d-1。消化后的大部分处理中tetO、tetQ和tetT相对丰度减小为原料的1.04%~87.06%，而tetC、tetG、tetW和tetX相对丰度增加至原料的1.32~34.99倍。与100%原料浓度相比，较低原料浓度消化后多数TRGs如tetC、tetG、tetO和tetX以及intⅠ1的相对丰度更高。不同条件下微生物群落差异明显，较低浓度原料（50%和25%）消化后优势菌门从Firmicutes变为Proteobacteria，且TRGs潜在宿主菌属的种类和数目均随着原料浓度的改变而改变。冗余分析表明，理化因子通过影响潜在宿主菌的变化从而影响TRGs的变化。综上，由废水干预的牛粪原料浓度较低的情况可能有利于TRGs潜在宿主菌的增殖，从而增加TRGs传播的风险。

• 不同形态猪粪储用过程的气态氮损失特征

  耿宇聪,张涛,王洪媛,李俊改,翟丽梅,杨波,刘宏斌

  为探讨不同形态猪粪短期存储和施用全过程的气态氮（N）损失特征，优化猪粪清储模式，以猪粪生浆液（PS）、固液分离液态组分（LF）、固液分离固态组分（SF）和风干猪粪（DM）为研究对象，利用原位气体采集法和盆栽试验，针对粪肥气态氮损失主要形式——NH3挥发和N2O排放，开展了不同形态猪粪存储及施用过程中的气态氮损失特征研究，并比较了4种形态猪粪施用后生菜产量和氮素利用效率（NUE）。结果表明：存储和施用全过程中，各形态猪粪的总气态氮损失达12.4%~20.9%，其中PS最高，SF最低；气态氮损失主要发生在存储/风干过程，占总气态氮损失的58.6%~76.3%。不同形态猪粪存储/施用过程的气态氮损失形态差异显著，在存储过程，LF和DM以NH3挥发为主，分别占存储过程气态氮损失的71.5%和49.8%，而PS（38.0%）和SF（31.4%）的NH3挥发占比相对较低；在施用过程，LF的气态氮损失依然以NH3挥发为主，排放系数达到9.7%，其他形态猪粪NH3挥发排放系数仅为3.3%~3.9%。SF经存储初级发酵后施用的资源化利用模式效果最优，其生菜产量（33.2 t·hm-2）及NUE最高，而等N施用下LF和PS对作物生长具有抑制作用。猪粪施用后N2O排放带来的增温潜势达2.01~4.26 t CO2e·hm-2，具有较高的温室效应。综上，猪粪的清储模式宜选择干清粪或者固液分离模式，液态部分可通过酸化等方式降低NH3挥发损失，而固态组分可在简单堆肥发酵处理后进行农田资源化利用。

• 巢湖圩区再生稻田甲烷及氧化亚氮的排放规律研究

  王天宇,樊迪,宋开付,张广斌,徐华,马静

  为明确巢湖圩区再生稻田甲烷（CH4）及氧化亚氮（N2O）的排放规律，采用静态箱-气相色谱法对比观测了巢湖圩区2019— 2020年再生稻田（RR）和稻麦轮作田（SW）的CH4和N2O排放通量，测定了土壤氧化还原电位（Eh）、土壤溶解性有机碳（DOC）、土壤铵态氮（NH4+-N）和硝态氮（NO3--N）。研究结果表明：SW处理在水稻返青期和分蘖期出现较大CH4排放峰，RR处理的CH4排放峰不仅出现在中稻季返青期和分蘖期，还出现在成熟期和再生季前期。SW处理N2O排放峰主要出现在麦季降雨之后、稻季烤田及排水落干时，而RR处理N2O排放峰主要出现在促苗肥施用后。与SW处理相比，RR处理的全年CH4排放量、N2O排放量、总温室气体排放量（TGHG）和温室气体排放强度（GHGI）分别降低了22.3%、86.5%、36.3%和15.9%（P0.05）。RR处理的稻季N2O排放通量与土壤NH4+-N浓度呈显著正相关（P<0.05）。综合来看，在巢湖圩区种植再生稻不仅能提高水稻产量，还大幅减少总温室气体排放量和温室气体排放强度。