2026, 58(2):261-271. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.202503190098 CSTR: 32214.14.tr202503190098
摘要:我国西南矿区土壤重金属污染严重,实现污染修复与功能重构已成为土壤持续利用的关键。本文系统梳理了该区域土壤持续利用的主要障碍因子,包括重金属污染、土壤生产功能和生态功能破坏。在总结污染物低碳化淋洗、植物修复、微生物修复以及联合修复等绿色修复技术的基础上,指出微生物-植物联合修复已成为西南矿区重金属污染土壤修复的优势技术。此外,本文进一步探讨了土壤生态和生产功能重构技术,提出研发基于土壤重金属原位转化与农作物生产的持续利用新技术,是实现我国西南矿区土壤生态-生产功能转型与资源化持续利用的关键。
2026, 58(2):272-288. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.202504010126 CSTR: 32214.14.tr202504010126
摘要:多样化种植作为生态农业的重要内容之一,通过时间和空间维度优化作物配置(轮作、间套作、混作或覆盖作物等),在提升耕地质量与农业生产力的同时,对农田土壤温室气体排放产生显著影响。然而,当前农田土壤温室气体排放对多样化种植的响应规律尚无统一定论,特别是对多样化种植下农田土壤温室气体排放机理机制的理解还较为局限。基于此,本文综述了多样化种植对农田土壤温室气体(CH4、N2O)排放的影响和作用机制,以及多样化种植下影响农田土壤温室气体排放的农艺管理措施。总结表明,多样化种植对农田土壤温室气体排放的影响效应主要因作物种类、种植区域、种植年限、作物品种、氮肥施用等因素而异;多样化种植通过影响土壤微生物、作物氮吸收和外源氮投入、土壤呼吸以及土壤pH来影响温室气体排放;此外,耕作方式、灌溉管理、氮肥施用及秸秆还田等措施通过不同机理影响农田土壤温室气体排放,需优化农艺管理策略以促进多样化种植下的温室气体减排。最后,对未来研究方向进行了展望,以期为多样化种植在农田土壤固碳减排中的应用提供参考。
2026, 58(2):289-299. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.202501210033 CSTR: 32214.14.tr202501210033
摘要:为客观剖析全球腐植酸农业应用的研究现状,精准总结现阶段研究的重点与薄弱环节,为该领域的科研工作者与决策者提供参考依据。本研究利用Web of Science(WOS)数据库中近 30 年腐植酸农业应用领域的相关文献,从发文量、国家或地区、作者、学科、发文机构、文献共被引以及关键词等多个维度开展文献计量分析。结果表明:腐植酸农业应用研究起步较早,且研究热度始终保持高位。中国在论文发表量方面位列全球之首,但在科研影响力方面仍有较大提升空间。当前,研究热点主要聚焦腐植酸环境地球化学行为、腐植酸在土壤修复中的应用、腐植酸分类与性质表征,以及腐植酸在农作物生产中的应用等领域。腐植酸农业应用研究正从单纯的腐植酸性质评价,稳步向应用效果的环境经济效益综合评价方向不断完善。未来,优化腐植酸人工合成制备工艺将成为腐植酸农业应用研究的重要方向与目标。通过该方向的深入研究,有望推动腐植酸在农业领域的高效、精准应用,为农业可持续发展提供坚实的技术支撑。
郇威威,徐勇贤,王力,钱玭,王玉洁,王一柳,陈小琴,卢殿君,王火焰,周健民
2026, 58(2):300-310. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.202503200100 CSTR: 32214.14.tr202503200100
摘要:本文以对氮素供应极其敏感的烟叶为对象,选用全国多种植烟土壤,通过培养试验、盆栽试验并结合田间试验结果,对烟田土壤测土施氮方法进行优化。结果表明,有氧培养条件下,土壤铵态氮增加量与pH呈显著负相关,而硝态氮增加量则与pH呈显著正相关;总无机氮的增加量主要与土壤氮基础肥力指标呈正相关。增温和延长培养时间均有利于厌氧条件下土壤铵态氮的积累,将厌氧培养时损失的初始硝态氮考虑在内,厌氧培养与有氧培养反映的土壤供氮能力总体较为一致。一定条件下,通过培养方法获得的土壤无机氮较单一基础土壤氮指标更能准确反映土壤的供氮能力。采用逐步回归的方法,获得了基于碱解氮和无机氮两个参数的烟叶吸氮量公式:烟叶吸氮量(mg/kg)=37+0.3×碱解氮+0.7×无机氮,该公式的精度优于其他所有单一土壤氮指标。通过与田间当季适宜施氮量的比较分析,提出了田间烟叶测土施氮的简化公式:烟田推荐施氮量(kg/hm2)=135-1.07×土壤基础供氮指标,其中土壤基础供氮指标=0.3×碱解氮+0.7×无机氮。该公式有望为未来烟田测土施氮提供有效的方法依据。
2026, 58(2):311-319. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.202503150096 CSTR: 32214.14.tr202503150096
摘要:本研究针对红壤养分库容小、盐基饱和度低、养分不平衡等问题,以钙基膨润土、风化褐煤、有机肥、七水合硫酸镁、钙镁磷肥、硫酸钾等材料,布置土壤养分库容增容和土壤阳离子平衡调理试验,研究上述物料对土壤阳离子交换量(CEC)和阳离子平衡的影响及玉米生长效应。结果表明,钙基膨润土、风化褐煤、有机肥均能提高土壤CEC,膨润土+风化褐煤+有机肥组合处理(BWO)的CEC达到了8.70 cmol/kg,较空白对照处理(CK)显著提高72.96%(P<0.05)。在土壤养分扩容的基础上,阳离子平衡调理处理(BWO1,BWO处理基础上+钙镁磷肥+七水合硫酸镁+硫酸钾)显著促进了玉米地上部生长,其株高、茎粗、生物量等较CK分别增加55.5%、80.0%、152.7%(P<0.05);同时也促进了玉米根系生长发育,表现为总根长、总根体积、根表面积、平均根系直径、根尖数及分支数显著增加(P<0.05),较CK分别增长147.0%、425.0%、234.3%、50.0%、101.6%、134.3%。综上所述,钙基膨润土、风化褐煤、有机肥、七水合硫酸镁、钙镁磷肥、硫酸钾等材料可用于红壤养分扩容及阳离子平衡调理,改善土壤养分平衡状况,从而提高玉米的养分利用效率,促进玉米生长发育。
2026, 58(2):320-327. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.202411190467 CSTR: 32214.14.tr202411190467
摘要:为探讨玉米-大豆混合秸秆还田的固碳减排效应,本研究通过微宇宙试验模拟秸秆还田,以无秸秆还田处理为对照(CK),设置玉米-大豆混合秸秆和单独玉米秸秆两种还田类型,0.5、1、2、4和10 mg/g五种秸秆还田量,研究了不同秸秆还田处理下土壤有机碳(SOC)及其组分、SOC矿化率和温室气体排放的差异。结果显示:添加0.5、1、2和4 mg/g混合秸秆和玉米秸秆均未显著提高SOC的含量,反而促进了SOC矿化和土壤CO2排放。当添加10 mg/g混合秸秆和玉米秸秆时,均显著提高了SOC、微生物生物量碳(MBC)、可溶性有机碳(DOC)和易氧化有机碳(ROC)的含量。与玉米秸秆处理相比,混合秸秆处理显著降低了SOC矿化率、CO2累积排放量及全球增温潜势,同时显著增加了土壤MBC含量。然而,在整个培养期间,N2O排放速率极低,各处理间无显著差异。总体上,添加10 mg/g的混合秸秆不仅显著促进土壤了碳的固存,还有效减少了温室气体的排放,对提高农业生产的可持续性具有重要意义。
张爽,张伟,李镕汇,韩利红,陈玉蓝,王攀宇,黄容,李冰,王昌全
2026, 58(2):328-335. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.202503210104 CSTR: 32214.14.tr202503210104
摘要:本文选取凉山会东典型植烟区域,通过分析土壤总有机碳(TOC)、可溶性有机碳(DOC)、易氧化态有机碳(ROC)、颗粒态有机碳(POC)及团聚体的平均重量直径(MWD)、>0.25 mm团聚体百分含量(R0.25),研究了坡度(<5°、5°~10°、10°~15°、15°~20°)和坡位(上坡位、中坡位、下坡位)对土壤团聚体组成和稳定性以及有机碳组分的影响,并分析了有机碳组分与团聚体组成之间的相互关系。结果表明:随坡度增大,土壤TOC平均含量逐步下降,相较于坡度0~5°,5°~10°、10°~15°、15°~20° 坡度土壤TOC含量分别显著下降18.43%、23.09%、37.24%;土壤POC平均含量表现为坡度 0~5°>5°~10°>15°~20°。随坡度增加,>2 mm水稳性团聚体含量呈下降趋势,R0.25和MWD随之降低,土壤结构的稳定性下降;随坡位上升,R0.25和MWD同样呈下降趋势,其中MWD在下坡位坡度0~5°处最高,表明该区域土壤团聚体稳定性更高。0.5~1 mm和0.25~0.5 mm粒级团聚体是影响土壤DOC与ROC变化的主要因素。综上,随着坡度增加,土壤有机碳含量减少,土壤团聚体稳定性也呈下降趋势,而坡位对土壤有机碳库的影响不显著。
2026, 58(2):336-345. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.202503310120 CSTR: 32214.14.tr202503310120
摘要:为了探究全球气候变化背景下海平面上升导致的盐水入侵,以及强降雨条件下河流输送大量Fe元素对河口湿地生态系统CO2排放的影响,选取闽江河口道庆洲短叶茳芏淡水湿地为研究对象,通过中宇宙模拟试验,结合气相色谱法,研究盐水耦合Fe(III) 输入对植物生长期内河口湿地CO2排放的影响。结果表明:①盐水输入、Fe(III) 输入以及盐水耦合Fe(III) 输入均能显著促进河口湿地生态系统CO2的排放通量(P<0.05),但三者之间差异不显著;②盐水输入、Fe(III) 输入以及盐水耦合Fe(III) 输入均显著降低了河口湿地CO2排放的温度敏感性(P<0.05);③土壤β葡萄糖苷酶(βG)和纤维素水解酶(CBH)的活性较低,β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)和酸性磷酸酶(AP)的活性较高;盐水输入、Fe(III) 输入以及盐水耦合Fe(III) 输入均显著抑制土壤βG活性(P<0.05);④河口湿地CO2的排放通量与湿地土壤电导率呈显著正相关,与土壤温度、土壤βG和CBH活性均呈显著负相关(P<0.05)。总之,盐水输入、Fe(III) 输入以及盐水耦合Fe(III) 输入均促进了河口湿地植物生长期内的CO2排放,但各处理之间差异不显著,表明双因素之间存在相互作用,其对河口湿地生态系统CO2排放的影响并非单因素输入的简单叠加;同时,盐水耦合Fe(III) 输入加剧了高温条件下的环境胁迫,因而抑制了微生物活性,降低了闽江河口湿地生态系统CO2排放对温度的敏感性。
2026, 58(2):346-353. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.202412020479 CSTR: 32214.14.tr202412020479
摘要:本文以安徽省宣城市宛陵林场湿地松林为研究对象,通过设置对照(CK, N 0 kg/(hm2·a)+P 0 kg/(hm2·a))、低氮(LN, N 50 kg/(hm2·a)+ P 0 kg/(hm2·a))、高氮(HN, N 100 kg/(hm2·a)+ P 0 kg/(hm2·a))、高氮低磷(HNLP, N 100 kg/(hm2·a)+P 50 kg/(hm2·a))和高氮高磷(HNHP, N 100 kg/(hm2·a)+P 100 kg/(hm2·a))5种处理,开展连续5年的野外氮磷添加控制试验,并于2023年测定0~20、20~40 cm土层土壤基本性质、有机碳组分和水解酶活性,探究了短期氮磷添加对森林土壤有机碳组分含量的影响及其关键因素。结果表明:①氮磷添加下,土壤pH显著降低了3.49%~11.48%,HNLP处理下0~20 cm土层土壤硝态氮、全磷含量分别显著增加了128.10%、76.67%;②5年氮添加对土壤有机碳(SOC)、颗粒态有机碳(POC)、矿物结合态有机碳(MAOC)、微生物生物量碳(MBC)含量无显著影响,HN处理下土壤可溶性有机碳(DOC)含量显著提高,HNLP处理下0~20 cm土层SOC、POC、MAOC含量分别显著增加了31.51%、18.01%、27.12%,20~40 cm土层MBC含量显著增加了13.35%;③结构方程模型表明,氮磷添加改变了土壤中硝态氮和全磷含量,通过直接或者间接影响土壤β-1, 4-葡萄糖苷酶、纤维二糖苷酶、β-1, 4-N-乙酰葡糖氨糖苷酶活性来影响土壤碳组分含量。因此,从长期碳固持的角度来看,高氮低磷混合施用模式更有利于提高土壤有机碳的稳定性。该研究结果为森林“双碳”目标的实现提供了森林经营理论支持。
2026, 58(2):354-366. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.202412160505 CSTR: 32214.14.tr202412160505
摘要:为了解全球变化下氮沉降对亚热带森林土壤碳、氮矿化(Cmin、Nmin)的影响,阐明土壤Cmin、Nmin在干、湿季节的变化特征及其与土壤环境因子间的关系,以滇中亚热带高山栎林(Quercus aquifolioides forest, GSL)、常绿阔叶林(Evergreen broad-leaf forest, CL)、华山松林(Pinus armandii forest, HSS) 、云南松林(Pinus yunnanensis forest, YNS) 4种典型森林土壤为研究对象,设置CK (0 g/(m2·a))、LN (10 g/(m2·a))、MN (20 g/(m2·a))和HN (25 g/(m2·a)) 4个氮(N)添加水平,在干季(11月)、湿季(7月)采集PVC管原状土带回实验室进行28天的培养。结果表明:①随培养时间的延长,干湿季各林分的日均有机碳矿化量总体呈下降趋势,累积矿化量则逐步增加,但增加速率逐渐减慢。②与CK相比,N添加下,干季GSL的Cmin受抑制(18.34%~21.37%),YNS则受促进(23.95%~10.28%);湿季CL的Cmin受抑制(14.97%~40.12%),YNS则表现为LN促进(17.71%)、HN抑制(41.14%);两季MN处理均抑制HSS的Cmin(13.09%、36.45%)。③N添加下,两季HSS的Nmin均受抑制(20.03%~95.31%),YNS则均受促进(192.67%~658.92%);湿季CL的Nmin受促进(70.15%~259.07%),干季CL则表现为LN促进(51.02%)、MN抑制(85.59%)。相关分析表明,干湿两季N添加主要通过改变各林分土壤pH、无机N(NO3--N,NH4+-N等)含量或氮素形态抑制土壤Cmin、Nmin,而通过增加SOC含量促进土壤Cmin。
颜玉莲,虞轶俊,徐青山,孔亚丽,王航风,李尚攀,迟春欣,田文昊,刘银秀,刘晓霞,朱春权,张均华
2026, 58(2):367-372. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.202503290116 CSTR: 32214.14.tr202503290116
摘要:本研究采用盆栽试验,连续5年进行缺磷(-P)和加磷(+P)处理,在第5年对水稻根际土壤携带pqqC基因微生物群落结构和无机磷组分进行测定。结果表明,与加磷处理相比,缺磷处理显著提高了土壤中Al-P含量,降低了Fe-P含量,同时提高了土壤pqqC基因的拷贝数。缺磷和加磷处理显著影响携带pqqC基因的微生物群落组成与结构,长期缺磷胁迫提升了水稻根际土壤携带pqqC基因微生物的Shannon指数和Simpson指数,并显著提高了根瘤菌(Rhizobium)、假单胞菌(Pseudomonas)、假杆菌(Piscinibacter)、根瘤杆菌(Rhizobacter)和甲基养菌(Methylibium)的相对丰度。同时,携带pqqC基因微生物与土壤中的不同形态无机磷含量之间存在显著相关性。本研究揭示了缺磷胁迫对水稻根际土壤携带pqqC基因微生物群落结构的显著影响,为提升土壤磷素利用效率提供了新的微生物学视角。
2026, 58(2):373-381. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.202501100011 CSTR: 32214.14.tr202501100011
摘要:黏闭性盐碱土由于钠离子含量高、黏粒分散、通气透水性差,盐碱难以脱除。在外加电场条件下,电势梯度对土壤电渗流、酸碱变化和离子分布有明显影响。本文通过室内土柱模拟试验,研究了电势梯度对黏闭性盐碱土水盐运移特征的影响,探讨了不同电势梯度处理下盐碱土排水排盐动态、盐离子脱除效率、碱化特征及相关能耗表现。结果表明:与对照不加电相比,0.6、1.2、1.8、2.4 V/cm电势梯度处理均可提高土柱排水脱盐效率,且排水脱盐效率随电势梯度增大而提高。在为期15 d的通电过程中,各处理排水量和脱盐量与通电时间呈正相关关系,但增量随通电时间递减。在通电15 d后,0.6、1.2、1.8、2.4 V/cm处理土柱脱盐率分别达到了5.98%、31.89%、37.82%、51.64%,水溶性Na+含量分别降低了6.34%、30.71%、32.07%、44.44%。此外,土柱表层0~5 cm土壤pH降至接近中性(6.93~8.03),且吸附性Na+基本脱除。综上可见,电势梯度处理不仅能将黏闭性土壤中的盐碱加速脱除,还能改善表层土壤的碱性。将该技术与我国盐碱地分布区丰富的风能、太阳能等绿色能源相结合,可为盐碱地改良提供一种环保且高效的技术方案。
2026, 58(2):382-392. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.202501140019 CSTR: 32214.14.tr202501140019
摘要:腐殖酸作为常用的盐碱土改良材料,其不同用量、施用方式对不同盐碱化程度的土壤改良效果差异较大。本研究通过收集国内外近10年(2012—2023年)共计43篇相关文献研究成果,采用Meta分析方法,探究了不同腐殖酸施用量(低量、中量、高量)和施用方式(单独施用、与其他改良剂混施)对不同程度(轻度、中度、重度)盐碱土的改良效应。结果表明:与不施用腐殖酸相比,施用腐殖酸显著降低盐碱土的pH,降幅为3.22%~3.80%,且增加土壤Ca2+含量,增幅达11.43%~50.46%。不同腐殖酸施用量下土壤Mg2+含量总体增加8.15%~28.52%。施用中高量腐殖酸降低了土壤Na+和Cl-含量,降幅分别为11.50%~11.59% 和14.16%~18.73%。在腐殖酸施用方式上,单施和混施对轻度和重度盐碱土的改良效果差异不大,对中度盐碱土的改良效果混施优于单施,且混施的不同改良剂之间的协同作用能进一步提升盐碱土改良效果。腐殖酸用量对盐碱土的改良效果受土壤盐碱程度的影响。在轻度盐碱土中,为提高作用产量可以适当添加低量腐殖酸(≤600 kg/hm2);在中度盐碱土中,施用高量腐殖酸(≥1 800 kg/hm2)有利于调节土壤盐分的同时提高作物产量;然而,在重度盐碱土中,可能存在分阶段改良的需要,前期施用中量腐殖酸(600~ 1 800 kg/hm2)实现降盐目的,降盐后施用高量腐殖酸进一步提高产能。本研究为确定腐殖酸适宜的用量范围和施用方式提供了参考依据,对我国盐碱土壤改良与分类治理提供了重要理论支撑。
2026, 58(2):393-406. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.202510190404 CSTR: 32214.14.tr202510190404
摘要:基于改性生物质炭中负载阳离子可通过交换作用置换盐碱土中Na+ 的机理,本研究以玉米秸秆生物质炭为载体,通过球磨技术复合脱硫石膏(DG)、过磷酸钙(SSP)和聚合硫酸铝铁(PAFC),制备3种改性生物质炭(BCDG、BCSSP、BCPAFC),系统评价其对苏打盐碱土的改良效应与作用机制。结果表明,球磨改性显著改变了生物质炭的理化性质,其中BCPAFC具有高度多孔结构、丰富的无定形金属羟基复合物及更高的极性和亲水性。培养试验显示,BCPAFC能有效调节盐碱土酸碱性,将土壤pH(初始8.25)稳定在中性范围(6.49~6.88),并维持较高电导率(0.50~0.55 mS/cm),同时提升溶液中Ca2+ 与Mg2+ 浓度,促进Na+ 的持续释放与淋洗,使钠吸附比(SAR)降至2.73~4.24。另外,培养12 d后,BCPAFC可使土壤可交换性钠(ENa+)降低31.7%,阳离子交换量(CEC)提升86.4%,交换性钠饱和度(ESP)降低63.4%,表明其在重塑土壤可交换离子平衡方面具有显著优势。微生物群落分析进一步显示,BCPAFC能提升细菌α多样性,富集放线菌门和假单胞菌门等耐盐类群,并增强碱性磷酸酶与脲酶活性。相关性分析表明,土壤pH、盐基离子及碳、氮养分是驱动微生物群落结构演变的主要环境因子。综上,BCPAFC通过离子交换、专性吸附、结构调控及微生物激活等多重机制协同作用,可实现苏打盐碱土的快速改良与生态功能恢复,为生物质炭基土壤修复材料的研发提供重要理论依据与技术支持。
2026, 58(2):407-415. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.202411180463 CSTR: 32214.14.tr202411180463
摘要:外包滤料是预防堵塞、保障暗管高效排水的关键所在。针对排水暗管易堵塞导致排盐效率低的技术瓶颈,采用自主设计的暗管排水模拟试验法,设置砂砾石混合、砂砾石分层、砂砾石混合组合秸秆、砂砾石分层组合秸秆4种暗管滤层处理,并以无滤料的暗管处理为对照,系统评估不同滤层对暗管排盐效率及防淤堵效果的影响。结果表明:①砂砾石分层处理的暗管排盐率最高,为47%。②在无滤料条件下,土壤颗粒在暗管土工布迎水面形成致密的滤饼层;在砂砾石及其与秸秆组合的滤料条件下,土壤颗粒滞留在暗管土工布纤维结构中。③砂砾石混合、分层及其与秸秆组合滤层能将暗管滤料上方土壤特征粒径d90值分别提升12.5%、14.0%、11.0%、10.5%,有效发挥滤料拦截粗颗粒、放行细颗粒的作用,诱导周围土壤形成由砂粒等粗颗粒组成的具有高渗透性的土壤透水骨架。本研究揭示了不同滤层对暗管排盐效率及防淤堵效果的影响,为应用暗管排盐技术治理盐碱地提供了理论依据和技术支撑。
2026, 58(2):416-425. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.202503310118 CSTR: 32214.14.tr202503310118
摘要:在季节性冻融期,设置19个不同的氯化盐和硫酸盐浓度梯度,跟踪监测土壤微生物数量及土壤盐度环境因子,探讨土壤微生物数量与盐分环境的相互作用关系。结果表明:季节性冻融期硫酸盐和氯化盐两种土壤盐分类型对土壤微生物数量影响差异不显著,但土壤pH极显著影响土壤微生物数量;Logistc模型显示,土壤盐分浓度为1.3 g/kg时,土壤微生物数量呈快速下降趋势,之后趋于平稳;OLS回归分析表明,相比细菌,真菌对恶劣环境具有更强的适应能力(β= -504.193,P<0.0001)。基于PCoA和OLS的综合分析发现,季节性冻融作用下,土壤盐分浓度≥1.3 g/kg会引发土壤环境的逐步劣化。
2026, 58(2):426-433. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.202412060489 CSTR: 32214.14.tr202412060489
摘要:通过整理和分析长江三角洲(长三角)地区602个关闭搬迁企业遗留地块的土壤污染调查数据,从场地水文地质特征、空间分布特征、行业特征、污染及风险状况、主要污染物类型维度,探究了长三角地区不同行业遗留地块土壤污染特征及管理策略。结果表明:长三角地区有机化学原料制造、金属表面处理及热处理加工和化学农药制造行业是土壤环境管理需要重点关注的行业类型。遗留地块污染主要以重金属和有机复合污染为主,苯系物,氯代烃,重金属汞、砷、铅和镍均为地块检出频率较高的污染物。遗留地块土壤污染物与行业类型和工业利用时间关系密切,化工各行业遗留地块苯系物、石油烃、氯代烃和多环芳烃均有不同程度的检出频率,涉重的金属表面处理及热处理加工行业和其他电池制造行业遗留地块重金属六价铬和铅分别是检出频率最高的污染物。
郭子希,蒋奡松,黄玉娟,李柱,周嘉文,王晶晶,吴龙华,谭长银
2026, 58(2):434-442. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.202510150399 CSTR: 32214.14.tr202510150399
摘要:本研究系统优化了能量色散X射线荧光光谱(EDXRF)法测定植物中重金属的条件。研究选取小麦籽粒(淀粉类)、大豆籽粒(油料类)和伴矿景天植株(纤维类)3种不同类型植物样品,通过单因素试验考察了样品粒径、压片压力、制样厚度及测定时间对Cd等重金属检测精度的影响。结果表明:100目粒径可显著提升不同植物样品均质性,小麦、大豆样品中Cd含量检测相对误差降至5% 以下;小麦、大豆和伴矿景天样品的最佳压片压力分别为2、3和4 MPa,而高压下大豆样品因油脂渗出会增大测试误差;对于低Cd含量的小麦、大豆样品,5 mm制样厚度有助于平衡光谱信号强度与背景噪声,而高Cd含量的伴矿景天仅需2.5 mm制样厚度即可满足测试需求;在测定时间方面,低Cd含量的样品需≥300 s(误差从60 s的30.1% 降至300 s的9.7%),伴矿景天样则60 s即可达到需求。方法验证显示,优化条件下,小麦标准物质(GBW08503c)的Cd检出限为0.08 mg/kg,回收率为80.9%~119.0%。本研究为植物样品中重金属的EDXRF快速检测提供了一套普适性制样参数,可有效提升方法的准确性与适用性。
李绍兵,李柱,王孜楠,梁芳,刘厶瑶,周嘉文,黄玉娟,柯欣,吴龙华
2026, 58(2):443-450. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.202504010124 CSTR: 32214.14.tr202504010124
摘要:本研究利用镉(Cd)同位素标记污染源和同源Cd的双同位素组成试验,构建白符跳(Folsomia candida)体内Cd溯源量化模型,并探究污染程度和食物差异等因子对白符跳体内Cd来源贡献的影响。研究创新性地构建了跳虫体内Cd二源和三源量化模型。结果表明,在Cd溶液和食物双源系统下,低Cd浓度处理下无论成虫还是幼虫,白符跳体内Cd来源主要为食物源(85.0%、64.6%);随着污染程度的增加,溶液源Cd的贡献不断提升,分别从15.0%、35.4% 提高至43.0%、73.9%,且幼虫体内Cd溶液源贡献均高于相应处理的成虫。在Cd溶液源、秸秆和腐生真菌食物源三源处理下,无论污染浓度高低,跳虫均选择性地取食腐生真菌,即使腐生真菌中Cd浓度远大于秸秆。可见,白符跳对食物资源偏好的影响显著大于食物的污染程度。
2026, 58(2):451-458. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.202503300117 CSTR: 32214.14.tr202503300117
摘要:本研究探讨了烟嘧磺隆(Nicosulfuron,NIF)在黑土和红壤中的吸附行为,以及粪肥和秸秆来源的溶解性有机质(DOM)对其吸附的影响。结果表明:黑土因高有机质含量对NIF的吸附能力显著强于红壤。外源DOM的添加显著抑制了两种土壤对NIF的吸附,且粪肥DOM的抑制效果强于秸秆DOM。NIF吸附动力学符合Elovich模型,DOM通过竞争吸附、位点屏蔽及复合物形成降低初始吸附速率。等温吸附模型显示,NIF在黑土中的吸附以化学吸附为主,在红壤中则以疏水作用为主。FT-IR分析显示,DOM通过氢键和配位作用增强NIF与土壤-DOM复合体的结合。研究揭示了DOM对NIF环境行为的调控作用,为评估外源DOM输入农田土壤对除草剂环境行为的影响提供了理论依据。
付宇航,付同刚,刘金铜,刘一繁,高会,王丰,尚白军,陈天明,陈惠泽
2026, 58(2):459-466. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.202505080171 CSTR: 32214.14.tr202505080171
摘要:作物生长受土壤综合肥力的影响,而在滨海盐碱地区,受盐分含量高且易反复的影响,土壤综合肥力特征仍不明确。本研究以河北省沧州市黄骅市典型滨海盐碱地为研究对象,采集0~20 cm土壤样品143个,测定土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾、pH和电导率6项指标,采用模糊综合评价法,对滨海盐碱地土壤综合肥力特征进行了评价。结果表明:研究区pH均值为8.11,土壤以碱性土为主,变异系数为2.59%,变异程度弱;土壤电导率均值为367.01 μS/cm,处于二级水平;土壤有机质、全氮和有效磷含量均值分别为22.12 g/kg、1.34 g/kg、18.86 mg/kg,均处于三级水平;速效钾含量均值为287.17 mg/kg,处于一级水平,且这5项指标均为中等程度变异。研究区土壤综合肥力指数(IFI)平均值为0.562,整体处于Ⅲ级肥力水平(0.4≤IFI<0.6),表明研究区土壤肥力普遍较低。其中,全氮、有机质和有效磷对IFI的权重较高,分别为0.292 0、0.240 4和0.146 2,且其间在P<0.01的水平下相关性显著,说明全氮、有机质和有效磷是影响土壤肥力的关键指标;pH、速效钾和电导率对IFI的权重较低,分别为0.118 2、0.102 9和0.100 4,说明这三者对土壤肥力的影响较小。综上,针对河北省滨海盐碱地的土壤综合肥力特征,有机无机配施(氮肥和有机肥)、控盐排碱是改良的重要策略。
2026, 58(2):467-476. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.202501130017 CSTR: 32214.14.tr202501130017
摘要:针对传统耕地土壤质量评价指标最小数据集(MDS)筛选方法在区域尺度应用中存在的局限性问题,本文以我国东北黑土区耕地表层(0~20 cm) 土壤为研究对象,基于随机森林模型和Shapely加性解释(SHAP)模型,提出了适用于区域尺度的耕地土壤质量评价指标MDS筛选方法。结果表明:基于传统的主成分分析法(PCA)筛选出的MDS包括有机质、pH、砂粒、有效磷和速效钾;基于SHAP法筛选出的MDS包括有机质、pH、黏粒、有效磷和容重。对比结果显示,基于SHAP法构建的MDS的土壤质量指数(SQI)与基于全量数据集的SQI之间具有更强的相关性(R2=0.82),相比之下,基于PCA法构建的MDS的SQI与之对应的相关性仅为R2=0.63,表明相较于传统的PCA法,SHAP法在精简土壤指标数量的同时还能够保留更丰富的信息。此外,由SHAP法获得的SQI与作物产量之间的相关性更强(R2=0.40),远高于由PCA法得出的结果(R2=0.15),表明由SHAP法构建的MDS更能准确反映研究区域内土壤质量的实际状况。综上所述,本研究基于SHAP法构建的MDS和SQI模型不仅实用且稳健,可为东北黑土区耕地土壤质量评估与管理提供强有力的工具。
2026, 58(2):477-485. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.202412100494 CSTR: 32214.14.tr202412100494
摘要:在科尔沁沙地土壤中添加不同质量比的煤矸石和煤泥,以紫花苜蓿(Medicago sativa L.)为供试植物进行盆栽试验,测定土壤化学性质和微生物生物量碳(MBC)、氮(MBN)、磷(MBP)含量,计算土壤综合肥力指数(IFI)、微生物生物量化学计量比、土壤微生物熵(qmb)及其化学计量不平衡性,通过相关性分析和冗余分析探究煤矸石和煤泥添加条件下风沙土壤中微生物动态与土壤养分代谢之间的关系。结果表明,与不添加煤矸石和煤泥(CK)相比,煤矸石和煤泥配施处理土壤IFI、MBC、MBN、MBP均显著提高,其中10% 煤矸石配施15% 的煤泥配施处理最高,较CK分别显著提升了28.13%、173.44%、112.09% 和404.35%;土壤微生物熵碳(qmbc)、土壤微生物熵氮(qmbn)、土壤微生物熵磷(qmbp)较CK也显著升高。不同处理间土壤微生物化学计量比和土壤-微生物化学计量不平衡性的变化有显著差异。相关性分析表明,MBC、MBN、MBP与qmb和IFI均表现出显著或极显著正相关。冗余分析表明,qmb受土壤-微生物生物量化学计量比及其化学计量不平衡性的影响,其中土壤氮磷化学计量不平衡性(N/Pimb)、土壤碳氮比(SOC/TN)是影响qmb的主要因子,分别解释了土壤qmb的42.5%(F=20.7,P=0.002)和38.0%(F=52.7,P=0.002),是驱动土壤微生物熵的关键因子。煤矸石和煤泥的添加导致土壤微生物与资源化学组分之间差异性显著改变,进而提升土壤肥力。
陈彪,刘力玮,沈毅,邓涛,王全贞,蔡宪杰,陈健,刘光亮,闫慧峰,董建新
2026, 58(2):486-493. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.202504070130 CSTR: 32214.14.tr202504070130
摘要:本文选取宣威21个乡镇的典型烟区734个代表性烟田作为研究对象,将土壤pH、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾作为衡量植烟土壤肥力质量的评价指标,运用模糊隶属度函数模型计算土壤肥力综合指数(IFI),以此定量评价宣威烟区土壤肥力质量。同时,进一步分析各土壤肥力指标的变异系数(CV)与IFI的变异系数之间的相关性,旨在为宣威烟区烟叶均质化生产及土壤培肥提供科学依据。结果表明,宣威烟区整体土壤质量处于较优水平,但不同乡镇之间存在显著差异。各肥力指标的变异系数差异明显,其中有效磷的变异系数最大,速效钾次之,pH最小。不同肥力指标的变异系数与IFI的变异系数存在一定关联,其中,pH、碱解氮和速效钾的变异系数与IFI的变异系数呈正相关,且速效钾的相关性达显著水平(P<0.05);而有机质和有效磷的变异系数则与IFI的变异系数呈负相关,但相关性不显著。土壤肥力指标的变异系数与IFI的变异系数之间拟合方程为:CVIFI =0.606×CVpH+0.06×CVOM-0.109×CVAN-0.079×CVAP+0.178×CVAK+9.884,方程决定系数R2=0.478;且拟合的IFI变异系数与实际IFI变异系数呈线性相关(y=0.48x+11.49),拟合系数R2=0.48,均方根误差(RMSE)=2.73,标准化均方根误差(n-RMSE)=12.37%,稳定度高;表明可借助该函数对土壤肥力质量的变异性进行有效预测。
2026, 58(2):494-502. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.202502280073 CSTR: 32214.14.tr202502280073
摘要:城市林地土壤肥力影响森林质量提升。为掌握超大城市林地土壤肥力状况,本研究以上海为例,基于分层抽样法布设632个样点,于2023—2024年采集0~20 cm土壤样品,分别测定了质地、容重等11个土壤肥力指标。并基于第二次全国土壤普查土壤养分分级等相关标准、内梅罗综合指数法、Pearson相关性分析和逐步线性回归法,评价了上海林地土壤肥力特征,分析了9个涉林行政区(崇明、浦东、闵行、奉贤、金山、松江、青浦、嘉定和宝山)和5种林种(水源涵养林、防护林、环境保护林、开放休闲林和其余林)对土壤肥力的影响,探究了土壤指标对土壤肥力的影响及其相关性。结果表明:①上海城市林地土壤质地以粉砂壤土或粉砂质黏壤土为主,容重偏高、非毛管孔隙度较低,平均值分别为1.43 g/kg和1.05%;土壤pH为4.97~9.07,整体上偏碱性;电导率适中,阳离子交换量中等,为3.19~22.6 cmol/kg;全氮含量为中等,有效磷、速效钾含量为中等偏下,有机质、碱解氮含量为缺乏。②改进的内梅罗综合指数法评价结果显示,上海城市林地土壤肥力综合指数为1.15,土壤肥力中等偏低;林种对上海城市林地土壤肥力无显著性影响,但行政区划对林地土壤肥力影响显著。③除黏粒含量和电导率外,上海城市林地土壤肥力指标与肥力综合指数显著相关,全氮和有机质与其相关系数相对较高,分别为0.763和0.733;逐步线性回归结果表明,有机质、阳离子交换量和全氮的标准化系数最高,分别为0.300、0.263、0.256。综上,上海城市林地土壤肥力中等偏低,受行政区划影响,有机质是关键障碍因子。
2026, 58(2):503-511. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.202412040485 CSTR: 32214.14.tr202412040485
摘要:我国东北黑土区频繁经历强烈的冻融循环,给水土保持和农业生产等带来很大影响。反映冻土液态水含量随负温变化的冻结特征曲线(SFCC)对于预测土壤冻融期间水、热、盐运移具有重要作用。本文室内测定了3种东北土壤不同初始含水量下的SFCC,并原位监测了一个典型东北黑土剖面冻融期间的SFCC动态。利用实测数据评价了已有SFCC模型的准确性,提出了一个新的适用于东北黑土SFCC的传递函数模型。结果表明:SFCC受土壤类型、质地、比表面积、初始含水量和容重等显著影响,稳定冻结后黏质土壤中仍存在较高比例的液态水。综合考虑土壤初始含水量和剩余含水量的非线性拟合经验模型可以准确模拟东北黑土的SFCC,均方根误差(RMSE)在0.018 m3/m3左右,AIC均为负值,但需要实测SFCC来获取模型参数。而基于土壤基础理化性质预测SFCC的传递函数模型准确性较差,RMSE超过0.08 m3/m3,AIC为正值。本文发展了一个综合考虑土壤比表面积、容重及砂粒和黏粒含量的SFCC传递函数模型。新模型提高了SFCC模型在东北黑土上的适用性,4种土壤的SFCC模拟值与实测值间的RMSE为0.025 m3/m3,AIC值平均为 -179。但未来需要更多SFCC实测数据来验证新模型的准确性,为东北黑土区冻融侵蚀和水热迁移研究提供技术和理论支撑。
代东明,王雅君,张婷,王子诚,孙磊,薛鹏,辛欣,邵宇鹏,刘桂华
2026, 58(2):512-517. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.202504150146 CSTR: 32214.14.tr202504150146
摘要:土壤存在不同的质地,也含有不同丰度的砾石,甚至不同的裂隙。因此,在制作土壤整段标本时,如何进行裂隙修复、如何高质量地注胶固型、如何雕刻以逼真展现土壤自然结构,是非常值得关注的问题。本研究以内蒙古通辽市第三次全国土壤普查中采集的39个土壤整段标本为对象,在标本制作技术和方法上进行了一定的探索:针对标本产生的裂隙采用了“裂隙原土修复法”,注胶过程中采用了“免打孔土壤固化剂覆膜渗入法”,标本雕琢过程中采用了“剥离脱落法”,上述方法制作的标本效果良好。同时,针对不同地域环境,对标本的长期保存与展示提出了建议。