农业环境科学学报杂志

农业环境科学学报杂志2025年第9期

• 臭氧浓度升高下有机无机肥配施对水稻抗倒伏性状的影响

  王盛磊,尚博,何龙鑫,邵在胜,冯兆忠

  研究O3浓度升高下有机无机肥配施对水稻茎秆抗倒伏性状的影响，以期实现科学施肥增产并减轻O3污染对农业生产的潜在危害。研究以杂交稻徽两优 898与常规稻南粳 9108为供试材料，基于开放式 O3浓度增加系统（O3-FACE）设置两个 O3浓度（A-O3：环境大气 O3浓度，E-O3：1.5 倍环境 O3浓度），每个 O3处理下均嵌套施无机肥对照处理[Ino：无机肥氮（N）的施用量为 270kg·hm-2]与有机无机肥配施处理（Com：施用无机肥N 189 kg·hm-2+有机肥鸡粪5 000 kg·hm-2），对植株的抗倒伏性状以及与倒伏相关的茎秆性状进行测定分析。结果表明：O3胁迫显著降低了供试水稻的田间单株（平均18.7%）与单茎抗折力（平均12.0%）、增加了其节间倒伏指数（Ⅲ节间平均12.1%，Ⅳ节间平均11.5%），并使包括节间抗折力、横截面积、单位长度干质量等在内的节间性状参数显著下降，其中节间抗折力（平均 23.8%）与横截面积（平均 13.9%）的降幅最为明显，表明 O3浓度升高增加了植株倒伏的风险。与Ino处理相比，Com处理显著增加了两供试品种水稻的田间单株（平均10.7%）与单茎抗折力（平均16.7%）、降低了其节间倒伏指数（Ⅲ节间平均11.6%，Ⅳ节间平均8.6%），并显著增加了节间抗折力、茎壁厚及单位长度干质量等节间性状参数，其中对节间抗折力（平均21.6%）与单位长度干质量（平均13.9%）的提升效果最为显著，表明Com处理对水稻的抗倒伏能力产生了积极影响。此外，相关性分析结果表明，不同水稻品种抗倒伏能力与其节间性状之间存在显著差异。在O3浓度升高及有机无机肥配施处理下，两个水稻品种在倒伏响应上均未表现出显著差异。O3浓度升高与施肥处理对两个水稻品种各倒伏参数的交互影响并不显著，表明短期内有机无机肥配施尚不足以缓解O3浓度升高对水稻倒伏的加剧效应。

• 玉米叶片对不同粒径降尘中重金属的富集特征

  钱相宇,王琦琪,王丹彤,祁浩,李花粉,万亚男,王琪,庄重

  为探讨不同粒径颗粒物对作物叶片吸收重金属的影响，采用矿区土壤模拟大气沉降开展玉米叶片暴露试验，解析不同粒径颗粒物处理对玉米苗期生长和吸收富集重金属的影响。结果表明：玉米生长初期，小粒径颗粒物对玉米株高和地上部生物量的抑制作用显著；大粒径（＜2 mm）颗粒物暴露处理下，玉米叶片对颗粒物的截留吸附及对重金属的滞留率最高，其中颗粒物暴露处理组玉米地上部镉（Cd）、砷（As）、铅（Pb）、锌（Zn）和铜（Cu）5 种元素含量分别为空白对照组的 4.05~4.65、13.42~33.58、11.05~19.61、2.50~4.12倍和1.19~1.44倍；玉米富集大气颗粒物中重金属后可从老叶向新叶转移，玉米苗期新叶中来源于大气颗粒物的Cd、As、Pb、Zn和Cu含量最高为老叶的1.20、1.53、1.11、1.11倍和0.56倍；扫描电镜观察到玉米叶片气孔周围有携带重金属的颗粒物聚集，进一步证实玉米可通过叶片截留大气颗粒物的途径富集重金属。研究表明，大气颗粒物粒径大小显著影响玉米叶片对颗粒物的截留吸附和对重金属的吸收。

• 新型植物源叶面阻控剂JS-01降低水稻镉积累的作用

  傅杰,陈浩,管益东,颜游生,周新祥,陆川,余向阳,石志琦,陈健

  为了探讨新型植物源叶面阻控剂（JS-01）对水稻镉（Cd）累积的调控作用，本研究通过在浙江、湖南、江西等地常年稻米Cd超标区域采用小区实验、大田实验及田间示范，测定水稻各器官中的Cd含量。结果表明：小区实验中（每处理小区30 m2），与对照（喷施清水）相比，水稻根、茎、叶中的 Cd 含量分别降低了 43.96%~77.68%、38.20%~75.64%、33.74%~56.68%，糙米的 Cd 含量降低了24.72%~89.95%；在6个不同地区进行不同品种的早、中、晚稻的大田实验（每处理1.33 hm2），喷施JS-01后，早稻两个地区的糙米降 Cd 率为 42.86% 和 72.41%，中稻两个地区的糙米降 Cd 率为 63.89% 和 69.44%，晚稻两个地区的糙米降 Cd 率为 32.37% 和50.30%；在大面积田间示范中（每处理6.67 hm2），将JS-01结合常规农药施用，采用无人机飞防统一处理，糙米 Cd含量也均达到国标（GB 2762—2022）限量要求，且效果优于单独硅叶面阻控剂处理。在糙米Cd含量达到国标限量条件下，JS-01处理显著抑制了Cd向地上部的转移，且地上部的Cd更多地滞留于营养器官；JS-01处理不影响水稻产量及其相关农艺性状，且比施用硅叶面阻控剂节省劳动力和药剂成本合计31.2%。研究表明，喷施JS-01可有效降低水稻糙米Cd积累，效果优于硅叶面阻控剂，且使用方便、成本低，具有良好的推广应用前景。

• 叶面喷硒对不同氮水平下寒地水稻氮代谢和产量的影响

  刘春梅,董曦文,严跃辉,陈瑞阳,贲昊同,黄陈伟,许文政

  为探究不同氮水平下，叶片喷施两种硒肥对水稻生长发育及氮代谢关键酶活性的调控机制，明确不同氮水平下叶面喷硒对水稻氮吸收积累及产量的影响，以“垦粳8”水稻品种为研究对象进行二因素随机盆栽试验设计，设置4个氮水平，分别为N0（不施氮）、N1（75 kg·hm-2）、N2（100 kg·hm-2）、N3（125 kg·hm-2）；设置 2个硒肥品种，Se1（无机硒）和 Se2（有机硒），浓度均为 100 mg·kg-1；对照为 Se0（喷清水）。共 12个处理。结果表明：N3Se1处理水稻各器官氮含量显著高于 N0Se1处理，孕穗后第 20天水稻叶片、茎鞘、根、穗全氮含量分别显著增加了37.69%、39.39%、26.55%、35.23%，在一定程度上有助于水稻生长发育及氮素吸收积累。在相同氮水平下，Se1处理氮代谢关键酶显著高于Se2处理，孕穗后第20天，Se1处理水稻叶片硝酸还原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶（GS）、谷氨酸合成酶（GOGAT）活性分别较Se2显著增加了6.39%~43.85%、3.64%~5.97%、1.21%~100.00%。不同氮水平下，N3Se1处理水稻产量最高，比 N0Se1处理增加了 199.63%；在相同施氮水平下，Se1处理增产效果明显，高于 Se2处理 4.73%~22.39%。氮硒互作条件下，可促进水稻产量增加。研究表明，不同氮水平下施用外源硒能影响水稻氮代谢，其中施氮量125 kg·hm-2，孕穗期施用无机硒可显著促进“垦粳8”氮代谢关键酶活性及产量的提高。

• 磷酸三正丁酯对土壤典型无脊椎动物白符跳虫（Folsomia candida）的毒性影响

  雷景程,王巍然,郭飞,侯红,林祥龙,徐成斌

  为评估常见有机磷酸酯对土壤典型生态受体的潜在影响，将模式物种白符跳虫（Folsomia candida）暴露于磷酸三正丁酯（TnBP）污染土壤（环境相关含量设置为0、0.01、0.1、1 mg·kg-1），测定个体（生长、存活、繁殖）和分子（基因表达）水平终点的响应。结果表明：在第一代暴露后，含量为0.1 mg·kg-1的处理组中跳虫的体质量和繁殖数均有显著异常增加，816个基因出现差异表达，且大多数表现为上调。细胞外基质（ECM）-受体相互作用和类固醇激素生物合成等通路被显著增强。在0.1 mg·kg-1的处理组中进行第五代暴露后，跳虫体质量和繁殖数显著减少，2 238个基因出现差异表达，其中大多数表现为下调。谷胱甘肽代谢及上述两种通路被显著抑制，并且碳水化合物代谢相关通路（糖酵解/糖异生、丙酮酸代谢和柠檬酸循环）被显著干扰。研究表明，环境相关低含量的TnBP对跳虫的生态毒性不容忽视，连续多代长期暴露毒性测试可为污染物毒性风险评估提供更多依据。

• 石油污染土壤中多环芳烃组分的生态毒性风险

  唐诗薇,吴蔓莉,于莹,李倩,苟娜娜,柯思佳,胡丝怡

  为探究石油污染土壤中多环芳烃（PAHs）组分对土壤生态系统的毒理学效应，以微生物、玉米和蚯蚓为生态受体，采用流式细胞术和毒理学方法对总石油烃（TPH）含量为13 g·kg-1的污染土壤中的16 PAHs（2.47 mg·kg-1）、低分子量PAHs（L-PAH，0.40mg·kg-1）、高分子量PAHs（H-PAH，2.07 mg·kg-1）的生态毒性进行研究，利用偏最小二乘法探究PAHs对不同生态受体的毒性影响路径。结果表明，L-PAH、H-PAH、16 PAHs污染土壤的多功能度分别为0.68、0.45、0.23，与洁净土壤（土壤多功能度为0.54）相比，H-PAH和16 PAHs污染使土壤的多功能度分别降低了16.67%和57.41%，L-PAH污染使土壤的多功能度增加了25.92%，16 PAHs组分污染是导致石油污染土壤多功能度降低的主要原因。16 PAHs、H-PAH和L-PAH污染土壤的蚯蚓生物标志物响应指数分别为 2.44、2.69和 2.38，L-PAH和 16 PAHs胁迫对蚯蚓的损伤作用较明显。各当量 PAHs组分对土壤中多酚氧化酶、脂肪酶、过氧化物酶和脲酶的活性表现出强毒性作用，对玉米生长的毒性作用不明显。偏最小二乘法结果表明PAHs污染物通过影响土壤理化性质和微生物活性，进而影响蚯蚓在土壤中的活性和生存状况。

• 不同类型土壤调理剂对土壤-水稻体系中Cd迁移转化的影响

  黎亿状,彭瑞雪,陈晶,陈晨,李方敏,刘波,杨利,洪俊

  为研究不同类型土壤调理剂施用对Cd在土壤-水稻体系中迁移转化的影响，采用盆栽试验，设置5个处理，即2个无机类调理剂处理（ISC1、ISC2）、2个有机类调理剂处理（OSC1、OSC2）和空白对照处理（CK），且调理剂添加量均为2%。研究分析了在整个水稻生育期内，4种调理剂的施用对土壤理化性质、土壤Cd赋存形态、水稻不同部位Cd含量及其富集和转运系数，以及水稻根系Cd吸收转运基因表达的影响。结果表明：与CK处理相比，4种土壤调理剂均能显著降低水稻籽粒中Cd含量（P＜0.05），其降低率依次为 37.82%（OSC1处理）、68.21%（OSC2处理）、69.14%（ISC2处理）和 83.96%（ISC1处理）。在水稻成熟期，无机类和有机类调理剂相较于CK分别显著提升土壤pH 1.19~1.29个单位和土壤有机质含量31.90%~45.58%（P＜0.05），且分别倾向将土壤中活性较高形态的Cd向残渣态和有机结合态转化。无机类调理剂对Cd在水稻植株内转运和Cd吸收转运基因表达的影响大于有机类调理剂。研究表明，无机类调理剂和有机类调理剂均可通过直接或间接作用影响土壤理化性质、土壤Cd生物活性以及水稻体内Cd的吸收转运，从而降低籽粒中Cd含量，实现稻田Cd污染的修复治理。

• 吉林省西部典型高氟区土壤及蔬菜氟分布特征和污染评价

  李佳琳,刘金华,孙琪,于麗,高长峥,王鸿斌,赵兴敏

  为探究吉林省西部土壤中氟的赋存形态与蔬菜中氟含量的内在关系，掌握高氟区蔬菜的氟污染状况，保障该地区农用地的安全有效利用和蔬菜安全优质生产，本研究在吉林省西部典型高氟区的乾安县采集了12种67个蔬菜样品及其根际土壤样品，并采集了4种8个野生植物样品作为对照，分析根际土壤和蔬菜体内的氟含量，并利用富集系数和污染指数对蔬菜的健康风险进行评价。结果表明：蔬菜根际土壤的总氟（T-F）、水溶态氟（Ws-F）、可交换态氟（Ex-F）、铁锰氧化物结合态氟（Fe/Mn-F）、有机束缚态氟（Or-F）和残余态氟（Res-F）的含量范围分别为 202.79~319.12、1.45~9.89、3.49~21.25、6.95~25.72、1.78~5.16 mg·kg-1和174.67~289.97 mg·kg-1，平均值分别为242.74、4.42、7.63、12.77、3.50 mg·kg-1和214.41 mg·kg-1。该地区根际土壤中Ws-F的平均含量是氟病发生区表层土壤 Ws-F平均含量的 1.77倍，这与苏打盐碱化土壤具有较高的 pH和 HCO- 3含量有关。该地生物有效态氟（Ef-F）含量较高，氟更易于从土壤迁移至蔬菜体内。该地蔬菜氟含量范围为0.21~8.89 mg·kg-1，氟含量和富集系数表现为叶片部分>果实部分，具体表现为果实类蔬菜茎叶>叶菜类蔬菜茎叶>果实类蔬菜果实。除茄子外，蔬菜中氟与土壤中Ws-F呈显著正相关。蔬菜可食用部分中有40.00%氟含量超过国家规定标准（1 mg·kg-1），健康风险评估结果表明，苦菊对儿童的健康造成一定风险。研究表明，研究区土壤中的Ws-F和Ex-F含量较高，氟的生物有效性较强，致使该地区部分蔬菜体内的氟含量超出我国的健康标准，建议种植氟富集系数较低的果实类蔬菜以降低氟健康风险。

• 组合调理剂对退化茶园土壤的改良效果

  商小兰,李丹,周华萍,徐著,章明奎,刘永红

  针对南方丘陵地区退化茶园土壤普遍存在酸化、有机质低下、结构不佳与水肥气热不够协调等较多的问题，本试验以浙江省一退化茶园为例，采用有机物料（生物质炭和商品有机肥）与石灰石粉等几种改良剂组合，通过田间微区试验方法探讨了不同组合调理剂对退化茶园土壤肥力指标的综合改良效果。结果表明：与不施用调理剂的对照相比，有机物料和石灰石粉等不同改良剂组合均有助于退化茶园土壤肥力质量的提高，但不同组合方式对土壤肥力因素的影响有所差异。生物质炭、商品有机肥对改善土壤性状有一定的差异，降低土壤容重与增加土壤有机碳和饱和导水率的效果表现为生物质炭>商品有机肥。生物质炭+石灰石粉+秸秆覆盖、生物质炭+石灰石粉和商品有机肥+石灰石粉处理分别比对照的容重下降14.68%、11.19%和9.79%，有机碳增加 33.33%、31.68%和 14.71%，饱和导水率增加 17.63、15.51 mm·d-1和 14.07 mm·d-1；但生物质炭高施用量可能会对土壤有机碳的品质产生不良影响（降低有机碳中腐殖质碳的占比）。商品有机肥提高土壤全磷、全氮、碱解氮、速效磷的效果高于生物质炭；不同处理中以生物质炭提高土壤饱和持水量的效果最佳，生物质炭+石灰石粉+秸秆覆盖、生物质炭+石灰石粉和商品有机肥+石灰石粉处理分别比对照的饱和持水量增加 10.49%、9.03% 和 7.89%。增加土壤阳离子交换量的效果生物质炭好于商品有机肥。石灰石粉和生物质炭的施用均能明显提高土壤pH值；石灰的施用可在一定程度上提高土壤保肥性，改善土壤养分的有效性。生物质炭+石灰石粉+秸秆覆盖、商品有机肥+石灰石粉和生物质炭+石灰石粉处理的干茶产量分别比对照增加 71.4%、71.4% 和57.14%。研究表明，综合土壤质量数据和作物产量，推荐使用生物质炭+石灰石粉+秸秆覆盖的模式来综合治理退化茶园土壤。

• 覆膜连作年限对棉田土壤线虫群落结构的影响

  朱新萍,贾远彬,陈康怡,税燕,刘文祎,苟燕如,贾宏涛

  为了揭示覆膜连作年限对农田土壤健康的影响，本研究通过对新疆玛纳斯县兰州湾镇覆膜种植年限为0、5、10、20、30 a的棉田土壤进行采样，测定其土壤理化性质，并对土壤线虫进行分离和鉴定。结果表明：随着覆膜连作年限增加，土壤pH值显著下降，土壤有机质显著上升，土壤速效钾显著降低。土壤线虫群落组成中螺旋属（Helicotylenchus）为优势属，丰度为39.31%~69.87%，土壤线虫群落主要营养类群为植物寄生类和食细菌类。荒地开垦为耕地后的前5 a，土壤中植物寄生类线虫丰度降低，之后随着覆膜连作年限的延长逐渐增加，在第30年丰度达到最高，为74.38%；而食细菌类线虫丰度变化趋势与其相反，在连作第30年达到最低，为19.90%。与未开垦的荒地（0 a）和连作5 a的土壤中螺旋属线虫的丰度相比较，连作30 a土壤中螺旋属线虫的丰度分别增加了56.98%和56.19%。线虫群落结构的主要环境影响因子是土壤速效钾、pH、土壤有机质和土壤含水量。线虫营养类群分别与土壤有机质、自由生活线虫成熟度指数（MI）和线虫通道指数（NCR）关系密切。覆膜连作措施下土壤有机质主要依靠细菌途径分解。覆膜连作强烈扰动了荒地土壤环境，在第5年对土壤线虫群落结构有显著影响，随着覆膜连作年限的增加，土壤中食物网逐渐形成，食物网结构化增强并逐渐稳定成熟。综上，土壤线虫群落结果和营养类群的变化可良好应用于长期覆膜连作对农田土壤健康的干扰性评价，将有助于更全面地了解覆膜连作措施对新疆棉区农田土壤健康的影响。

• 基于黄河流域耕地变化与生态系统碳储量的情景模拟分析

  郑昱,张明,任杰,张博伦,刘甜甜,王一喆,沈忱

  为探讨耕地变化对生态系统碳储量的影响，本研究以黄河流域为研究对象，通过使用PLUS模型和InVEST模型，评估了黄河流域2000—2020年耕地利用变化对陆地生态系统碳储量的影响，并进一步对2030年自然发展、生态保护和耕地保护3种不同情景下的碳储量进行分析。结果表明，本研究构建的预测模型准确度为88%，有良好的分类精度，具有较高可信度。2000—2020年，黄河流域耕地流失 22 294 km2，耕地资源大量流失，但并未进行相对应的补充。相比于 2020年，2030年生态保护和耕地保护情景下的耕地流失分别为 3 001 km2和 2 086 km2，耕地流失情况有所好转；在生态保护、耕地保护情景下生态碳储量分别增加4.32×107、4.39×107 Mg，在保护耕地的同时，区域碳储量也持续上涨。研究显示，黄河流域内地形地貌、水文气象、经济水平有明显的区域差异性，土地利用格局变化由各地政策主导，但也受多种人为因素影响。

• 绿肥配合氮肥减施40%对长江中下游稻田氮素径流形态及损失的影响

  周国栋,梁浩,魏翠兰,周国朋,徐昌旭,耿明建,武际,曹卫东

  为准确评价稻田绿肥的环境效益，本研究采用多点联网观测的方法，研究稻田系统中绿肥配合氮肥减施对稻田氮素径流损失的影响。田间试验于江苏南京、湖北荆州、安徽池州和江西高安4个试验站展开，各点田间试验设置一致，包括4个处理：常规施肥处理（FR）、常规施肥+秸秆还田处理（FRS）、紫云英+减氮40%处理（MR）和紫云英+秸秆联合还田+减氮40%处理（MRS）。在水稻施肥当天（施肥前）及施肥后10 d内多次测定稻田田面水氮素浓度，结合水位-雨量动态观测与水平衡模型，量化分析了绿肥配合氮肥减施对长江中下游稻区氮素径流损失及其形态特征的影响。结果表明：相比于冬闲处理（FR、FRS），绿肥处理（MR、MRS）下的总氮（TN）峰值和平均浓度分别降低了11.1%~57.9%和17.1%~27.3%。模型模拟的稻田田面水高度和径流量一致性指数和模型模拟效率的范围分别为0.738~0.985和0.737~0.986，可配合田面水氮素浓度量化不同处理氮素损失量。FR、FRS、MR和MRS 处理 TN 径流损失量分别为 19.94~25.22、17.71~22.36、14.6~17.92 kg·hm-2和 13.72~16.73 kg·hm-2。相较于冬闲处理，绿肥处理下的TN径流损失量降低了22.5%~45.6%。安徽池州的减排效果最好，主要是绿肥在施肥前期对氮素径流损失的减排效果更显著。绿肥主要降低了铵态氮（NH4+-N）和可溶性有机氮（DON）的径流损失，各点的降幅范围分别为7.7%~43.4%和3.7%~39.5%，这说明绿肥主要通过降低NH4+-N和DON来降低稻田氮素径流损失。研究表明，绿肥配合化肥减施40%可显著降低稻田NH4+-N和DON的含量，从而减少了TN损失量，降低了面源污染风险，是长江中下游地区值得推广的绿色生产模式。

• 汉江流域安康段径流和泥沙对土地利用变化的响应

  刘雯丹,吴一平,KIVALOV Sergey,ALEXANDROV Georgii

  以汉江流域安康段为研究区，为揭示流域径流量和泥沙量对土地利用变化的响应，本研究收集了研究区2001、2010年和2022年3期土地利用数据，并利用GeoSOS-FLUS模型预测了2034年3种情景（惯性发展、优先经济、生态保护）的土地利用情况，基于SWAT模型，结合6期土地利用数据和2001—2022年气象数据，定量分析了径流量和泥沙量在不同土地利用情景下的变化。结果表明：流域3个水文站（武侯镇、石泉、安康）的径流校准结果较好（r2≥0.88，NSE≥0.85，|PBIAS|≤20%），泥沙的校准结果合格（r2≥0.60，NSE≥0.50，|PBIAS|≤25%）；2001—2022 年间林地占优势，土地类型变更较为平缓，2001—2010 年的变化速率略高于 2010—2022年，建设用地面积变化速率较快，以每年5.62%的速率增加，研究时段内土地利用变化主要表现在耕地和林地间相互转换、草地转化为林地及耕地转向建设用地；GeoSOS-FLUS模型精度验证的Kappa系数为79.22%，模拟总精度为91.31%，最终利用模型预测出2034年3种情景（惯性发展、优先经济、生态保护）下的土地利用情况。情景分析结果表明，2001—2022年的土地利用变化导致流域年均径流量和泥沙量呈减少趋势，未来情景中 2034年生态保护土地利用情景下产流、产沙量最少。流域 6—10月的径流量和泥沙量约占全年的 80%和 90%。流域单位面积产水量呈现上、下游高，中游低的格局，单位面积产沙量则在中、下游高。产流、产沙变化大的位置均位于流域中部，2034年优先经济土地利用情景下多数子流域产流、产沙量相较于惯性发展情景有所增加，生态保护情景与之相反，且产沙量变化率的增减幅度大于产流量变化率。

• 稻田-虾塘循环模式对其水质及水体微生物群落的影响

  孙超,屈忠义,余鑫瑞,王钰,任恩良,李卫平

  为阐明盐碱条件下稻田-虾塘循环模式下凡纳滨对虾养殖水质与水体微生物群落的特点，2023年6月4日至9月20日采集稻田-虾塘循环模式与对虾单养模式池塘（对照塘）的水体，对池塘水质及水中微生物的动态变化进行了对比分析。研究表明：在整个养殖过程中，循环塘水中总氮（TN）、铵态氮（NH4+-N）、硝酸盐氮（NO3--N）、亚硝酸盐氮（NO2--N）、总磷（TP）、化学需氧量（COD）的平均质量浓度较对照塘分别降低了 42.65％、51.37％、42.89％、57.40％、28.85％、32.37％。循环塘水体微生物整体的多样性与丰富度均显著高于对照塘。循环塘与对照塘水体的优势菌门均为厚壁菌门、变形菌门、蓝细菌门、放线菌门；循环塘水体中变形菌门、放线菌门和拟杆菌门的整体相对丰度显著高于对照塘。属水平上循环塘水体中嗜冷杆菌属的整体相对丰度显著高于对照塘，而微小杆菌属的整体相对丰度则显著低于对照塘。通过功能预测分析发现，循环塘水体中的化能异养与有氧化能异养类菌在养殖中后期显著增加，且显著高于对照塘（P＜0.05）。环境因子冗余分析发现，TN、TP、盐度、NH4+-N是影响池塘水体微生物群落结构的主要环境因子，且有效益生菌的适量添加有助于优化池塘水体的菌群结构。综上所述，盐碱稻田-虾塘循环模式能够有效改善养殖水质，维持水环境稳态。

• PBAT微塑料海水环境中紫外老化特性及其对重金属的吸附影响

  王初丹,程星,沈宝甄,彭丽成,高刘,TARIQMehmood

  在紫外辐射强的热带海岛环境下，为探究可生物降解微塑料在海水中紫外辐射老化的特征及其对水中重金属的吸附影响，本研究通过室内模拟水热条件和紫外强光照射30 d和90 d的实验，对比聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）微塑料老化的物理化学特征变化规律，探究其老化程度以及温度、pH等环境因素对PBAT吸附Cu（Ⅱ）和Pb（Ⅱ）的影响效应。结果表明：随着紫外老化时间的延长，PBAT微塑料结晶度和裂解程度增大；吸附时间增长、温度升高以及pH增大均可增强其对Cu（Ⅱ）和Pb（Ⅱ）的吸附能力，且对Pb（Ⅱ）的吸附能力大于对Cu（Ⅱ）的吸附能力，吸附时长达到300 min后吸附趋于平稳；吸附动力学拟合结果显示，原始和老化 30 d后的 PBAT微塑料较符合 Elovich模型，老化 90 d后的 PBAT则更符合 PSO模型；吸附等温线可通过 Freundlich模型很好地拟合。研究表明，PBAT微塑料对Cu（Ⅱ）和Pb（Ⅱ）的吸附与表面静电吸附、离子反应、酸碱效应等作用相关，属于多相多阶段过程。紫外老化作用增加了PBAT微塑料对Cu（Ⅱ）和Pb（Ⅱ）的饱和吸附量。

• 不同钙源对产脲酶细菌固定水中Pb2+的效果及机制

  王金坪,孙崇,周雨欣,胡栋程,廖桂,林潘雨晗,蔡倩,郑德志,伍钧,徐敏

  为探究不同钙源对微生物诱导碳酸盐沉淀技术（Microbially induced carbonate precipitation，MICP）固定Pb2+的影响，本文筛选出一株产脲酶细菌 NT32，通过培养试验对比分析不同钙源（化学钙源：氯化钙、乙酸钙、氧化钙；废弃物钙源：鸡蛋壳、牡蛎壳、蛤蜊壳）对菌株 NT32 固定 Pb2+效果的影响，并通过扫描电镜能谱分析（SEM-EDS）、X-射线衍射（XRD）及傅里叶变换红外光谱（FTIR）探究其固定机制。结果表明：菌株NT32在pH为6~9时生长良好；Pb2+浓度为1 000 mg·L-1时，菌株NT32仍能正常生长，对Pb耐受性强。未加钙的条件下，菌株NT32对Pb2+的固定率较低（27.05%），添加氯化钙、乙酸钙、氧化钙后，Pb2+固定率分别提高到99.60%、50.15%、87.56%，其中，添加1%（m/V）氯化钙时，Pb2+固定率（99.60%）和脲酶活性（53.1 U·mL-1）显著优于其他处理；废物钙源处理对Pb2+的固定效果较差，添加0.5%（m/V）蛤蜊壳时，Pb2+固定率最高（41.58%）。表征结果显示，不同钙源下生成的CaCO3晶体形态存在差异，以氯化钙为钙源主要生成热力学最稳定的方解石，以氧化钙为钙源可生成文石和方解石，以乙酸钙为钙源只生成文石；此外，羟基、羰基、羧基和碳酸基团等共同参与Pb2+的固定，各处理沉淀物均含有碳酸盐化合物，证实碳酸盐沉淀对Pb2+的固定起到重要作用。研究表明，外源钙的添加可显著提高产脲酶细菌对Pb2+的固定，且化学钙源的固定效果优于废弃物钙源。

• 厨余、猪粪和玉米秸秆厌氧共消化产气性能与微生物分析

  刘一鸣,李雪,丁永祯,陈志敏,詹冬,赵冉,慕晓泉,黄呈成,杨凤霞

  厌氧消化是农村有机废弃物处理利用的主要方式之一，为了进一步提高有机废弃物利用率和厌氧消化效率，本研究通过厨余、猪粪和玉米秸秆多元有机物复配，研究不同混合物料比对厌氧消化进程与效能的影响，测定了产沼气量、甲烷含量、有机物降解等指标，分析了微生物群落结构和功能，剖析了厌氧共消化系统中微生物之间的协同/拮抗作用及其之间的内在联系。结果表明：与单基质厌氧消化相比，双基质厌氧消化可以加速反应初期的水解产酸，甲烷产率提高了18.46%~62.80%；三基质厌氧共消化产甲烷效率与双基质消化系统相比不显著，但三基质消化系统中稳定的pH值和低浓度挥发性脂肪酸使其稳定性和缓冲性能优于单基质和双基质消化系统。乙酸型产甲烷菌 Methanosaeta 在双基质和三基质厌氧共消化系统中相对丰度显著高于单基质系统，且与大部分菌属具有协同关系。研究表明，猪粪和秸秆以1∶1比例混合产甲烷量最高（372.29 mL·g-1），厨余、猪粪和秸秆三基质厌氧消化系统中 Chloroflexi 与 Desulfobacterota、Methanosaeta、Methanobacterium 和 Halobacterota 呈显著正相关，可以协同促进有机质分解，为产甲烷菌的生长代谢提供营养物质。

• 物料复配对奶牛粪堆肥腐殖化和臭气排放的影响

  吕同瑞,张兰霞,侯勇,肖然,刘飞,孙军伟,罗文海

  洱海流域奶牛粪便产量高，好氧堆肥是实现其资源化利用的有效途径。洱海流域常采用烟末（T）和甘蔗渣（B）等加工副产物用作奶牛粪便等高湿物料的堆肥辅料，但二者复配对牛粪堆肥过程臭气排放和腐殖化的协同调理效果有待进一步评价。本研究以 80%（湿质量）奶牛粪为主料，分别添加 20%T、15%T+5%B、10%T+10%B、5%T+15%B 和 20%B 进行为期 35 d的好氧堆肥。结果表明：随甘蔗渣添加比例升高，升温速度和峰值温度增加，但不利于高温持续；随烟末添加比例升高，种子发芽指数（GI）和腐殖质含量降低，氨气（NH3）和硫化氢（H2S）排放增多，总养分含量逐渐升高。相比于5%T+15%B、20%B处理，10%T+10%B处理的高温持续时间和总养分含量分别增加了 3 d、4 d 和 12.6%、32.5%；相比于 15%T+5%B、20%T 处理，10%T+10%B 处理分别减少了60.5%、67.5% 的 NH3排放和 82.5%、87.9% 的 H2S排放。此外，10T+10%B 处理获得了最大的 GI值（132.8%）和胡富比（0.9）。研究表明，10%烟末+10%甘蔗渣复配比例可促进奶牛粪便好氧堆肥的臭气减排和腐殖化提升。

• 一株黑土秸秆降解菌的分离鉴定及培养条件优化

  张磊,刘天昱,闫成昭,张金鹏,于泳

  为实现农业可持续发展和秸秆资源化利用，本研究在东北黑土区中分离、纯化、鉴定出一株具有较强秸秆降解能力的细菌，测定其纤维素酶活力并通过Box-Behnken响应面法优化其最适培养基。经形态学鉴定、生理生化鉴定和分子生物学鉴定，该菌株为苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis），命名为 ZL-5；经纤维素酶活力测定，ZL-5 的秸秆降解能力相比 ZL-140 显著提升，分泌量为 6.76 U·mL-1；经 Box-Behnken 响应面法实验设计，当配方为蔗糖 3.563 95 g·L-1、酵母提取物 4.976 84 g·L-1、MgSO41.086 93 g·L-1、KH2PO4 0.5 g·L-1、K2HPO4 1.5 g·L-1、NaCl 1.0 g·L-1时，每20 mL基本培养基的最大OD600理论值为1.221 45。研究表明，所筛选菌株ZL-5具有较强秸秆降解能力，可为生物降解秸秆提供潜在菌种资源。

• 不同颜色遮阳网模拟弱光对稻田CH4和N2O排放强度影响

  朱金龙,雒涌婷,高泽雨,石宇晴,朱琪淳,娄运生

  为应对气候变化背景下阴雨寡照极端天气引起的弱光胁迫对区域水稻可持续生产的限制，本文研究了何种颜色遮阴网能较好模拟弱光环境及其对水稻产量、稻田CH4和N2O排放的影响。采用单因素完全随机田间试验设计，遮阴处理设置为：C0（对照，不遮阴）、C1（黑色遮阳网覆盖冠层）、C2（银灰色遮阳网覆盖冠层）和 C3（白色遮阳网覆盖冠层），平均遮阴率为 60%。结果表明：不同遮阴处理下水稻冠层光谱组成（光质）存在差异，即与C0相比，C1处理下红蓝光占比变化较小，红光/远红光比（R/FR）降低1.81%；C2处理下红光占比降低1.39%，蓝光占比增高1.09%，R/FR比降低1.96%；C3处理下红光占比增高5.54%，蓝光占比降低5.92%，R/FR比降低7.2%；C2处理下冠层红绿蓝光占比、光合有效辐射（PAR）变化值与阴雨天变化值均呈正相关。与C0相比，遮阴处理（C1、C2和C3）显著降低拔节-开花期地上部生物量，C1、C2处理显著降低干物质转运量及转运率；C1、C2和C3显著降低水稻产量，降幅分别为 65.7%、25.7% 和 33.3%。与 C0 相比，遮阴（C1、C2 和 C3）明显降低稻田 CH4排放通量，但增加 N2O 排放通量；C1、C2 和 C3 显著降低稻田 CH4累积排放量，降幅分别为 76.2%、85.2% 和 76.0%；明显增加 N2O 累积排放量，增幅分别为 19.1%、106.4%和295.0%。与C0相比，遮阴均显著降低稻田CH4和N2O对增温潜势的贡献和碳排放强度，C1、C2和C3处理下增温潜势降幅分别为75.6%、87.8%和74.2%，排放强度降幅分别为7.3%、83.4%和56.4%。产量与PAR显著相关，CH4排放对增温潜势的贡献与绿光占比显著相关，N2O排放对增温潜势的贡献与红蓝绿光占比及R/FR比均显著相关。研究表明，不同颜色遮阳网模拟弱光显著降低水稻产量和稻田碳排放强度，其中采用银灰色遮阳网模拟阴雨天弱光环境效果较好。

• 不同微塑料类型、粒径及浓度对酸性土壤N2O排放的影响

  徐昕彤,郭文艳,白健,余雅迪,刘杰,余庆烨,王书丽,刘亮英,张令

  为探讨不同微塑料特征对土壤氮转化及N2O排放的影响，以油茶林酸性土壤为研究对象，通过45 d的室内培养试验，设置了未添加微塑料的对照组（CK）和不同类型[聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、聚乳酸（PLA）和聚羟基脂肪酸酯（PHA）]、粒径（150 μm与2~4 mm）和浓度（1%、5%和10%）的微塑料处理组，系统研究其对土壤pH值、铵态氮、硝态氮、N2O排放及净氮矿化速率（NMR）和净硝化速率（NNR）的影响。结果表明，微塑料的类型、粒径和浓度均对N2O排放有显著影响。150 μm粒径的可降解微塑料特别是PHA处理的土壤N2O累积排放量最高，达到（490.49±56.04）ng·g-1·h-1，而NMR和NNR也分别高于对照组92.1%和91.9%；在2~4 mm粒径下，传统微塑料特别是PE添加的土壤N2O累积排放量最高，且随着输入浓度增加而增加，但其NMR显著低于对照组27.29%，而生物可降解微塑料在各浓度下均表现出最高的NNR，显著高于对照组31.96%。研究表明，不同微塑料的特征均对酸性油茶林土壤NMR和NNR及N2O排放具有重要影响。

• 2003—2022年广西甘蔗种植碳收支时空变化及影响因素

  李淑斌,邓韵,卢旋,李华洋,万远志

  为量化广西甘蔗种植阶段的碳排放与碳汇量，并分析其时空变化及驱动因素，本研究基于《广西统计年鉴》和《全国农产品成本收益资料汇编》，采用碳排放因子法和碳固定因子法对广西 2003—2022年甘蔗种植的碳排放和碳固定进行量化，并结合STIRPAT 模型对碳收支影响因素进行分析。结果表明，广西甘蔗种植的碳汇能力大于其碳排放水平，碳排放量从 2003 年的132.35 万 t 增加至 2013 年的 244.57 万 t，随后下降至 2022 年的 160.91 万 t，碳汇量从 2003 年的 1 125.87 万 t 增加到 2022 年的1 601.22万t。化肥施用导致的温室气体碳排放是甘蔗种植过程中主要的碳排放来源，占总排放量的61.25%~72.99%，其中氮肥贡献最大；秸秆焚烧的碳排放占比从2003年的28.18%上升至2022年的32.16%。在空间分布上，碳排放和碳汇主要集中在崇左市、南宁市、来宾市和柳州市。STIRPAT分析显示，化肥施用量、农业技术水平、种植规模和甘蔗产量是影响碳排放与碳汇的关键因素，不同种植规模地区碳排放和碳汇的影响因素存在差异。研究表明，广西甘蔗种植的碳排放与碳汇受化肥施用、农业技术应用和种植规模等多因素的显著影响，广西甘蔗种植具有较高的碳汇水平。

• 温室气体浓度检测的玻璃瓶存储时间探讨

  李宝江,孙彤彤,王睿,王迎红,韩圣慧,姚志生,郑循华

  为评估玻璃瓶长期存储过程中温室气体样品浓度的稳定性，确保测量结果的准确性，本研究针对存储不同浓度（大气本底浓度的0.8~30倍）的温室气体标准样品，以及对密封垫（氯化丁基橡胶）进行0~30次刺孔的玻璃瓶，采用气相色谱仪对样品在存放120 d期间的浓度进行7次测定。结果显示：存放时间、样品浓度和刺孔数共同影响了温室气体浓度偏差。对于二氧化碳（CO2）样品，建议存放时间不超过 14 d 以确保浓度偏差小于 2%；若超过 14 d，偏差增至 2%~5%，而超过 90 d 则不再推荐使用。甲烷（CH4）样品可存放≤30 d以保持＜2%的偏差，≤120 d仍可维持≤5%的偏差，尤其在较高浓度下表现得更为稳定。氧化亚氮（N2O）样品在≤14 d内存放可保持＜2%的偏差，存放30 d以上偏差增加至2%~5%，超过60 d则不再推荐使用，特别是高浓度样品。为了确保数据准确性（＜2%偏差），建议CO2和N2O样品尽量在14 d内分析，CH4样品则应在30 d内完成分析。基于该存放时间，建议玻璃瓶刺孔数应≤20次。

• 液相色谱-质谱法灵敏高效测定细菌内源多种N-酰基高丝氨酸内酯

  赵文洁,陈昢圳,张艳伟,李少朋

  为了开发一种高效液相色谱-质谱联用（HPLC-MS）方法，用于定量检测细菌内源性低浓度的 N-酰基高丝氨酸内酯（AHLs），本研究通过液液萃取法提取细菌内源产生的AHLs，并优化了质谱和色谱条件，建立了一套具有良好线性关系、较小基质效应和较高回收率的检测体系。结果表明，7种AHLs的线性相关系数（r）均大于0.995，所有AHLs的r均大于0.990，表明该方法具有良好的线性关系。8种 AHLs的基质效应均大于 80.0%，细菌生长基质对内源 AHLs的检测影响较小。研究还发现碳链较长的AHLs在复杂基质中的干扰较小，而含羰基的AHLs表现出一定的信号抑制效应。7种AHLs的回收率均超过80.0%，显示了该方法具有高回收率和良好的准确性及可靠性。通过该方法检测细菌内源性AHLs，结果显示C10-HSL和C12-HSL是主要的AHLs，进一步验证了方法的有效性。此方法能够满足对细菌内源微量AHLs的精确检测，为研究细菌群体感应（QS）系统中的内源AHLs提供了可靠的技术支持。