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期刊信息/Journal information
农业环境科学学报
农业部环境保护科研监测所 中国农业生态环境保护协会
农业环境科学学报

农业部环境保护科研监测所 中国农业生态环境保护协会

李文华

月刊

1672-2043

caep@vip.163.com

022-23674336

300191

天津市南开区复康路31号

农业环境科学学报/Journal Journal of Agro-Environment ScienceCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>《农业环境科学学报》是由农业部主管、农业部环境保护科研监测所和中国农业生态环境保护协会主办的国家级学术核心期刊。主要刊登农业生态环境科学领域内具有创新性的研究成果，包括新理论、新技术和新方法。报道领域包括农业污染控制与治理、生态农业、环境修复技术与原理、环境毒理与风险评价、环境监测与评价、废弃物综合利用等。
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    天空地一体化断面污染通量监测关键技术研究——以蓟运河防潮闸断面为例

    陈华杰尹文杰刘帅张浩彬...
    2848-2855页
    查看更多>>摘要：为研究基于天空地一体化的长时序、低成本、高精度的流域尺度面源污染通量估算方法，本研究选取蓟运河防潮闸国控断面为实验断面，综合卫星遥感、无人机航测和无人船(搭载ADCP设备)等多种监测手段实现非接触式断面总氮污染通量估算。具体研究内容包括基于2022年哨兵2号卫星L2A产品数据，利用归一化水体指数(NDWI)及大津法(OTSU)算法提取河流水面宽度信息;基于经典曼宁公式，融合断面数字河道模型、河宽提取结果计算该断面2022年月尺度流量结果;最后结合断面水质自动监测数据估算断面总氮污染通量。结果表明:基于哨兵2号卫星影像提取河宽数据存在1～2个像元误差，与同期高分系列卫星影像提取结果最大误差为-13。5 m，最小误差-5。52 m。该断面2022年月尺度河流流量及总氮污染通量与统计方法计算结果变化趋势基本一致。基于天空地一体化断面污染通量综合监测技术具有较高的精度，可以作为地面传统监测的有效补充，在降低成本的基础上有效支撑断面污染通量大范围精准估算。

    数字河道模型河流流量总氮污染通量天空地一体化

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    基于遥感技术的北方草原型河流面源污染贡献解析

    黄莉周澎王雪蕾冯爱萍...
    2856-2866页
    查看更多>>摘要：为探讨人口密度较小且地表径流不显著的北方草原型河流受面源污染影响程度，以支撑区域水环境质量客观评价，本研究以闪电河流域为例，围绕白城子断面汛期CODCr和CODMn污染来源不清和贡献不明等问题，依托卫星遥感监测技术，综合运用地面监测、实验模拟和模型评估等多元技术手段，对研究区2020-2022年消落带和水土流失面源污染进行综合评估分析，并结合水质实测数据及水量遥感估算数据，量化解析了面源污染对白城子断面水质的贡献率。结果表明:3年间(2020-2022年)研究区消落带面源污染表现为草地输出量>粪便输出量>裸土输出量的特征，5-9月消落带型面源污染对白城子断面CODCr和CODMn的平均贡献率均达到70%，水土流失型面源污染程度轻微，对白城子断面CODCr和CODMn的平均贡献率均低于1%;按自然面源与人为面源贡献统计显示，白城子断面5-9月CODCr和CODMn浓度升高主要受自然面源影响，3年间自然面源输出量对白城子断面水质贡献率平均值达到65%，人为面源输出量对白城子断面水质贡献率低于10%。本研究有效评估了北方草原型河流面源污染的环境影响，客观分析了自然因素和人类活动对河流水质不稳定达标的影响，可为实施"监测为主，灵活考核"的水环境质量客观评价提供技术支撑。

    北方草原型河流遥感面源污染贡献消落带水土流失

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    竹醋液和竹焦油对洋葱根尖的细胞毒性

    王玉林陈颖周一梅郑新宇...
    2867-2875页
    查看更多>>摘要：为了明确竹醋液(BV)和竹焦油(BT)对植物的潜在危害，推动其在环境排放和农业方面安全使用技术规范的建立，本研究以洋葱作为供试植物，研究了不同浓度BV与BT处理对洋葱根尖的细胞毒性和遗传毒性，采用细胞相对活力、有丝分裂指数等指标来判断处理组洋葱根尖的细胞毒性;通过染色体畸变率、微核率、DNA损伤程度来判断遗传毒性。结果表明，两种试剂对洋葱根尖的生长均存在"低促高抑"的现象。处理72h后，1%BV处理的根伸长量下降了97。49%，洋葱在10%的BV溶液、0。2%的BT溶液中，均无法生长，BV和BT对洋葱根生长的半抑制浓度(IC50)分别为0。01%和0。02%;BV遗传毒性较弱，但长时间高浓度处理仍会影响有丝分裂并损伤DNA，0。1%BT同样产生了细胞毒性，并在遗传毒性方面表现为染色体畸变率高达9。09%，并对DNA造成重度损伤。研究表明，BV对洋葱根尖的细胞和遗传毒性较低，而BT会对洋葱根尖细胞产生细胞毒性和中重度遗传毒性。

    竹醋液竹焦油洋葱染色体畸变彗星实验

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    单一及复合喹诺酮类抗生素胁迫下留兰香萌发生长的响应及耐受性分析

    张解和姜佳慧杨怡章凯帆...
    2876-2888页
    查看更多>>摘要：为探究喹诺酮类(QNs)抗生素胁迫下留兰香(Mentha spicata L。)种子萌发生长的响应及其耐受性情况，采用恒温保湿培养法，研究0(对照)、0。1、1、5、10、20 mg·L-1环丙沙星(Ciprofloxacin，CIP)、诺氟沙星(Norfloxacin，NOR)、氧氟沙星(Ofloxacin，OFL)单一及复合胁迫对留兰香种子萌发(日平均发芽率、平均发芽时间、发芽势、发芽指数和活力指数)和形态指标(胚根长、胚芽长和鲜质量)的影响。结果表明:相较于对照组，CIP、NOR胁迫下留兰香的日平均发芽率、发芽指数、活力指数、胚根长随浓度的增加先升后降，偏最小二乘结构方程模型表明萌发和形态指标呈极显著正相关(P<0。01)，胚根长可作为毒性敏感指标。灰色关联度和相关性分析显示活力指数和胚根长与浓度呈极显著负相关，留兰香的耐受性与日平均发芽率、活力指数、胚根长、鲜质量和胚芽长密切相关，隶属函数和可塑性指数分析表明留兰香对抗生素的耐受性为OFL>复合>CIP>NOR。研究表明，单一及复合喹诺酮类抗生素胁迫下留兰香萌发及形态指标发生响应，可为抗生素的植物生态毒性及植物对抗生素的抗逆性评价提供重要参考。

    喹诺酮类抗生素留兰香响应耐受性隶属函数

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    抗镉菌株的吸附特性及抗镉机制

    谢伟霞朱梦可范瑞娟闫兴富...
    2889-2900页
    查看更多>>摘要：以前期筛选获得的3株镉(Cd)抗性菌株Stenotrophomonas sp。Cd-2、Achromobacter sp。Cd-3和Staphylococcus sp。Cd-7为研究对象，分析了菌体吸附剂对Cd2+的吸附特性及Cd2+胁迫下3株菌胞外聚合物(Extracellular polymeric substances，EPS)的分泌量，并在此基础上选择菌株Cd-3，通过转录组测序技术分析了其受Cd2+胁迫后基因表达谱差异，对其抗Cd机制进行了探讨。结果表明，在pH 7、温度30℃、培养时间120 min、Cd2+浓度为20～100 mg·L-1、吸附剂浓度1 g·L-1(Cd-7)和8 g·L-1(Cd-2、Cd-3)时，菌株吸附剂对Cd2+的吸附率最高，达90%以上，吸附过程均符合Langmuir模型和准二级动力学模型，说明3株菌对Cd2+的吸附属于单分子层吸附，且吸附速率主要受化学吸附限制。EPS测定表明，3株菌在Cd2+胁迫下主要通过蛋白组分络合Cd2+来阻止其进入细胞。转录组测序结果发现，Cd-3受Cd2+胁迫后与生长代谢、氧化还原和跨膜转运相关的基因表达上调，说明菌株Cd-3通过调节这些基因的表达来抵抗Cd2+的胁迫。

    重金属Cd生物吸附微生物修复转录组

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    洱海流域不同农田生态系统的磷干湿沉降特征及影响因素

    郭树芳许稳翟丽梅刘宏斌...
    2901-2911页
    查看更多>>摘要：为明确不同农田生态系统大气磷(P)干湿沉降特征及影响因素，本研究以洱海流域典型蔬菜和水旱轮作系统为研究对象，分析了两种典型农田生态系统大气磷干沉降和湿沉降的时间分布特征、差异及其影响因素。结果表明，蔬菜系统PM2。5浓度均值为41。6µg·m-3，显著(P<0。05)高于水旱轮作系统(34。9µg·m-3)。蔬菜和水旱轮作系统总磷(TP)干沉降量分别为0。233 kg·hm-2和0。084 kg·hm-2，可溶性总磷(DTP)占90%以上，主要分布在冬季和春季(1-4月)，且蔬菜系统显著(P<0。01)高于水旱轮作系统。蔬菜和水旱轮作系统TP湿沉降量分别为0。72 kg·hm-2和0。91 kg·hm-2，以DTP沉降为主。蔬菜和水旱轮作两种农田生态系统的TP沉降均以湿沉降为主，分别占75。6%和91。6%，其中夏季和秋季(6-11月)沉降量分别占年沉降总量的70。7%和76。4%。风速、干沉降中磷浓度、大气湿度和降雨量是磷干沉降的关键影响因素，风速、大气温度、湿度和降雨量是磷湿沉降量的关键影响因素。可见，作物种植模式和气象因素等影响了PM2。5、降雨量和磷沉降速率等，进而改变了不同农田系统磷干沉降和湿沉降量。

    洱海流域农田生态系统磷沉降干沉降湿沉降

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    生物炭与含硫化合物联合施用对水稻镉累积和土壤微生物群落的影响

    胡韬唐彬
    2912-2922页
    查看更多>>摘要：为探究生物炭与含硫化合物(硫酸钠和硫酸锰)对水稻镉积累的阻控效果，采用盆栽试验，研究了生物炭和含硫化合物单独施用及其联合施用对水稻镉吸收及土壤理化性质、酶活性和微生物群落结构的影响。结果表明:与对照(不施加生物炭和含硫化合物)相比，施用生物炭或含硫化合物均显著降低糙米镉含量，其中生物炭和硫酸锰联合施用的效果最好，糙米镉含量从0。57 mg·kg-1降至0。19 mg·kg-1，达到食品安全国家标准;水稻根系及茎叶中硫和锰的含量分别显著提高了53。42%～68。91%和38。17%～42。62%，同时土壤pH显著上升了0。31个单位，有效态镉含量显著降低了41。56%，有效态硫和锰含量以及脲酶、脱氢酶和蔗糖酶活性均显著上升。此外，生物炭和硫酸锰联合施用增加了水稻根际土壤中优势细菌门Chloroflexi、Firmicutes、Desulfobacterota和Proteobacteria的相对丰度。冗余分析显示，Chloroflexi、Firmicutes、Desulfobacterota和Proteobacteria与土壤有效态镉含量呈负相关。综上，生物炭和硫酸锰联合施用能显著提高水稻体内硫和锰的含量，改善土壤理化性质和细菌群落结构，提高土壤酶活性，降低土壤中镉的生物有效性，从而抑制水稻对镉的吸收和累积。

    水稻镉生物炭含硫化合物细菌群落

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    利用包埋技术促进微生物还原Cr(Ⅵ)的应用

    康茜琳耿育红张亚珍张恒星...
    2923-2934页
    查看更多>>摘要：为解决Cr(Ⅵ)污染场地的微生物修复技术存在的环境适应性差、修复效率低等问题，本试验从包埋微生物菌剂制备出发，探究了红薯淀粉包埋法提升微生物Cr(Ⅵ)还原性能的效果，并以高羊茅为试供植物，评估了包埋微生物修复Cr(Ⅵ)污染土壤的效率及安全性。结果表明，与低(30 mg·kg-1)和高(100 mg·kg-1)含量的未经任何处理的Cr(Ⅵ)污染土壤(CK)相比，在试验第10天(早期)、第20天(中期)、第30天(末期)，包埋菌处理(MIF，红薯淀粉胶囊包埋寡氧单胞菌处理)的Cr(Ⅵ)去除率随时间的延长而增加，游离菌处理(F，寡氧单胞菌处理)的Cr(Ⅵ)去除率随时间的延长而降低。与F相比，在低、高浓度的Cr(Ⅵ)胁迫末期，MIF的Cr(Ⅵ)去除率分别提升了43。80%、58。80%;MIF处理的土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性，在低浓度下分别增加了1。50、1。57、1。79倍，在高浓度下分别增加了2。53、1。89、2。04倍。F、MIF处理的可交换态Cr占比呈现显著差异:在胁迫末期，与F相比，MIF处理的可交换态Cr占比分别降低了23。43%、20。37%，残渣态占比分别增加了22。31%、6。09%。与MIF处理相比，F处理显著增加了高羊茅地上及地下部分Cr含量(9。12、1。76倍和1。97、2。17倍)、丙二醛含量(1。38、1。32倍)、活性氧含量(1。48、1。30倍)和抗氧化酶活性(过氧化物酶1。55、1。45倍;过氧化氢酶1。37、1。59倍)。研究表明，与游离菌相比，包埋菌表现出更佳的Cr(Ⅵ)修复效果。

    Cr(Ⅵ)寡养单胞菌(Stenotrophomonassp.)红薯淀粉胶囊包埋菌剂

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    盐胁迫下滴施枯草芽孢杆菌对无膜滴灌棉花苗期生长和土壤环境的影响

    唐茂淞辛朗张磊谢俊博...
    2935-2946页
    查看更多>>摘要：为研究不同梯度盐胁迫条件下，滴施枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis，BS)对南疆无膜滴灌棉花苗期生长及土壤环境的影响机制，采用双因素裂区试验设计，主区为2种盐分梯度(S)，包括低盐(2 mS·cm-1)和高盐(5 mS·cm-1)，副区为3种BS剂量(B)，包括不滴施BS、低剂量BS(15 kg·hm-2)和高剂量BS(30 kg·hm-2)，共6个处理:S2B0、S2B15、S2B30、S5B0、S5B15和S5B30。分析了盐胁迫下滴施BS对棉花主要生长指标，以及土壤的主要酶活性、有机质含量、电导率、细菌和真菌群落结构的影响。结果表明:与低盐胁迫相比，高盐胁迫显著降低了棉花生长指标、土壤脲酶活性、蔗糖酶活性和有机质含量，导致土壤中有益微生物(Zeaxanthinibacter)的相对丰度减少。滴施BS缓解了盐胁迫对棉花生长的抑制作用，显著提高了土壤脲酶活性和有机质含量，并降低了土壤电导率，还增加了土壤中有益微生物(Nitrospira、Woeseia和Pseudogymnoascus)的相对丰度、减少了有害微生物(Phialophora)的相对丰度。与不滴施BS对照(S2B0、S5B0)相比，低剂量BS处理(S2B15、S5B15)和高剂量BS处理(S2B30、S5B30)的棉花茎干质量分别显著增加20。62%～63。99%(P<0。05)和30。85%～77。08%(P<0。05)，叶干质量分别显著增加27。84%～74。73%(P<0。05)和40。83%～76。06%(P<0。05)。偏最小二乘路径模型分析结果表明，在盐胁迫条件下，BS通过影响土壤酶活性、有机质含量、电导率、土壤细菌和真菌群落结构，间接促进棉花生长指标的提高。滴施不同BS剂量对盐胁迫下南疆无膜滴灌棉花苗期生长指标的提高及盐渍化土壤环境的改良效果排序依次为30 kg·hm-2>15 kg·hm-2>不滴施。

    枯草芽孢杆菌盐胁迫无膜滴灌棉花土壤微生物群落结构偏最小二乘路径模型

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    盐胁迫下生物炭添加对紫苏生长及根际微生物群落的影响

    陈军豪杨生茂汪玉瑛何莉莉...
    2947-2958页
    查看更多>>摘要：为揭示生物炭对盐土理化性质和紫苏(Perilla frutescens L。)生长的影响规律，采用盆栽试验，研究了不同生物炭添加量(生物炭质量分数为0、1%、3%)处理下不同浓度(盐土质量分数为0、2‰、4‰、6‰)盐分胁迫对土壤养分、结构、微生物群落结构以及紫苏产量、品质等的影响。结果表明:生物炭施加能够提高盐胁迫下紫苏株高、整株干鲜比、叶片光合色素含量、叶片可溶性蛋白含量和可溶性总糖含量。相同浓度盐分胁迫条件下，3%生物炭处理相较于不添加生物炭处理，土壤有机质、全氮、速效钾、有效磷含量以及土壤pH、最大持水率显著提高(P<0。05)，另外土壤电导率、容重显著降低(P<0。05)。在2‰的盐浓度胁迫下，生物炭施加对土壤酶活性有显著的提高作用(P<0。05)。在2‰的盐浓度胁迫下，3%生物炭施加量处理相较于不添加生物炭处理能够显著提高(P<0。05)土壤微生物多样性，变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteriota)为土壤中的优势群落，盐胁迫下土壤微生物的丰富度与多样性随着生物炭的施加显著提高(P<0。05)。绿弯菌门(Chloroflexi)相对丰度随生物炭施加量的增大而增加，放线菌门与土壤电导率呈显著正相关(P<0。05)，与有效磷、全氮、速效钾、有机质、pH呈显著负相关(P<0。05)。研究认为，生物炭能够改善土壤电导率和土壤容重等理化性质，缓解根系盐胁迫，提高紫苏株高、整株干鲜比，生物炭施入可提高土壤酶活性、增加土壤微生物群落丰度与多样性，进一步改善紫苏根系微环境，提升紫苏的品质。

    生物炭紫苏盐土理化性质微生物

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