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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。
正式出版
收录年代

    废旧地膜回收利用模式探索、现实困境与优化路径——基于陇、鲁实践调查

    张倩陈倩江艳军胡乃娟...
    1294-1302页
    查看更多>>摘要：为研究我国废旧地膜回收利用模式经验、面临问题与优化路径，本研究选取甘肃、山东两大代表省份开展实地调研，并比较了不同再利用方式的经济和生态效益。结果显示:山东一方面通过花生种植制度创新，成功实现地膜减量，另一方面基于行政层级架构回收网络体系，及创新"秸-膜"协同回收模式，大幅降低废旧地膜捡拾含杂率;甘肃通过全链条多主体协同回收利用模式、企业"多功能"集成一体化回收处理模式等创新，实现县域废旧地膜回收全覆盖。此外，1 t废旧地膜(指废旧地膜与秸秆、根系、泥土等的混合物，经分离清理后含杂率为20%～30%，下同)再生造粒的经济效益为20～120 元·t-1，碳排放量为8。68 kg CO2e·t-1，焚烧发电的经济效益为129～194 元·t-1，碳排放量为1。83 kg CO2e·t-1。当前，进一步提升回收利用效率面临着地膜使用不科学、机械设备作业场景较单一、资源配置不科学、财政持续支持困难、废旧地膜再利用产业内生"造血"能力弱等一系列障碍。研究表明，源头减量替代与回收体系建设是我国废旧地膜回收的主要路径，焚烧发电和再生造粒是再利用的主要路径，且焚烧发电的经济和减碳效益均优于再生造粒，解决现有问题，需因地制宜地制定覆膜技术规程，强化地膜生产、销售标准化管控，加强回收、捡拾、处置等机械设备创新，全域统筹配置各项资源，调动各级财政与社会资本长效支持，加快生态产品价值转化市场机制建设等。

    地膜回收利用模式困境优化

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    玉米秸秆水热生物炭施用对土壤重金属Cd生物有效性和微生物群落的影响

    郎乾乾李艳梅夏宇王超...
    1303-1311页
    查看更多>>摘要：为了探究玉米秸秆水热生物炭(简称水热炭)施用对镉(Cd)污染土壤的修复效果及作用机制，通过盆栽试验，分析了不同水热炭在不同添加率下(1%和3%)对土壤Cd生物有效性和作物吸收的影响，并探究了不同条件下的微生物群落结构。结果表明:与对照相比，水热炭施用显著提高了土壤有机质和溶解性有机碳含量，土壤中二乙烯三胺五乙酸提取的Cd(DTPA-Cd)和油菜叶片Cd含量分别降低了5。01%～20。98%和10。82%～34。16%。提高水热温度和水热炭添加率有助于降低土壤DTPA-Cd含量。此外，施用水热炭显著增强了根际土壤细菌的多样性和丰度，且明显改变了微生物群落结构。与对照组相比，施用水热炭显著降低了根际土壤中Actinobacteriota的相对丰度，提高了Proteobacteria和Bacteroidota的相对丰度。冗余分析表明土壤溶解性有机碳含量是影响根际土壤细菌群落结构的关键因素。因此，水热炭对重金属污染土壤有很大的修复潜力，但其对土壤重金属的长期效应有待进一步研究。

    水热炭化水热炭重金属生物有效性微生物群落

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    短期磷耗竭对褐土磷形态及细菌群落的影响

    马秀国杨华薇左强马良...
    1312-1325页
    查看更多>>摘要：磷肥是作物高产的一个重要保障，然而过量施磷及其低利用率，易造成土壤中磷的累积，加剧磷矿耗竭和水体富营养化风险。因此研究土壤中累积磷素的耗竭特征，能为提高土壤累积磷的高效利用和降低环境风险提供理论依据。本研究以玉米为试验作物，以初始有效磷含量分别为17。23 mg·kg-1(T1)、40。2 mg·kg-1(T2)、108。62 mg·kg-1(T3)和181。33 mg·kg-1(T4)的褐土为供试土壤，通过盆栽试验，以连续种植5茬玉米的方式耗竭土壤中的累积磷，分析磷耗竭过程中土壤有效磷、磷形态(改进的Hedley法测定)、土壤理化性质和细菌群落结构的变化。结果表明，褐土磷耗竭过程中，有效磷含量总体呈下降趋势，而且初始含量越高，降幅越大。对于活性磷组分，T1处理显著升高，T2、T3和T4处理显著降低;中等活性磷含量降低，在耗竭中呈现先降低后升高的趋势，主要受稀盐酸提取态磷(Dil。HCl-Pi)和氢氧化钠提取态有机磷(NaOH-Po)的影响;稳定性磷含量升高，其中主要为浓盐酸提取态无机磷(Conc。HCl-Pi)和残渣态磷(Residual-P)含量升高。土壤有效磷和有机质与磷形态显著相关。磷耗竭过程影响了细菌群落结构和组成，T4处理最为明显。在门分类水平上，T4处理蓝细菌门(Cyanobacteria)等相对丰度在耗竭过程中显著下降;芽单胞菌门(Gemmatimonadota)等相对丰度在耗竭过程中显著上升;在属分类水平上，类诺卡氏菌属(Nocardioides)、norank_f_AKYG1722和节杆菌属(Arthrobacter)等相对丰度在耗竭过程中显著下降;norank_f_67-14和沙壤土杆菌(Ramlibacte)等相对丰度在耗竭过程中显著上升。属分类水平上相对丰度前40的多个细菌属与有效磷、活性磷、有机质显著相关。类诺卡氏菌属和节杆菌属等可能会促进中等活性磷转化为有效磷和活性磷;微枝形杆菌属和斯克尔曼氏菌属等则可能利用土壤中的稳定性磷。褐土磷耗竭会降低土壤有效磷含量，显著消耗土壤活性磷中的无机磷NaHCO3-Pi和中等活性磷中的有机磷NaOH-Po，增加土壤中稳定性磷的含量。土壤磷耗竭过程中，门分类水平上的放线菌门、厚壁菌门等菌门和属分类水平上的类诺卡氏菌属、微枝形杆菌属、和斯克尔曼氏菌属等菌属与有效磷间相互影响。本研究为褐土磷耗竭过程中磷形态转化及微生物调控提供了理论依据，为土壤累积磷的利用提供支撑。

    褐土磷耗竭有效磷磷形态土壤性质细菌群落

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    不同水稻种植模式下淹水及排干期土壤性质和微生物的变化

    陈睿廖雯萍凌波赵小莲...
    1326-1337页
    查看更多>>摘要：为揭示不同水稻种植模式、不同水分管理时期对稻田土壤性质和微生物的作用效应，利用长期定位监测试验比较分析单季稻不施肥、单季稻单施化肥、烟稻轮作3种种植模式和淹水期、排干期2种水分管理条件下稻田土壤理化性质和微生物群落结构的变化。结果表明:烟稻轮作模式稻田土壤有机质、全氮质量分数分别比单季稻模式提高了32。88%～34。79%和38。22%～44。39%。淹水期稻田土壤可溶性总氮以可溶性有机氮为主，占56。06%～62。54%;排干期以硝态氮为主，占62。34%～74。05%。烟稻轮作模式可显著提高淹水和排干条件下稻田土壤中可溶性有机氮和铵态氮质量分数，但对硝态氮质量分数的影响不明显。相较单季稻处理，烟稻轮作模式提高了稻田细菌Sobs、Shannon和Ace指数。好氧或兼性厌氧的酸杆菌属、黄色杆菌属均是3种水稻种植模式的优势菌属。3种种植模式淹水条件下稻田脱硫弧菌属、互营杆菌属等硫酸盐还原菌类存在显著差异，排干条件下硝化螺旋菌属也存在显著差异。淹水条件下烟稻轮作模式稻田土壤甲烷氧化菌相关的甲烷氧化单加氧酶基因α-亚基(pomA)的绝对丰度比单季稻处理降低了18。45%～18。54%。可见，水稻种植的淹水期和排干期的土壤可溶性氮组成和细菌群落结构存在显著差异;而烟稻轮作模式较单季稻模式可提高土壤肥力，改善微生物群落结构，增加硫酸盐还原菌类细菌丰度，降低产甲烷菌相关的甲基辅酶M还原酶基因丰度。

    水稻种植模式水分管理微生物群落结构

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    减氮对麦玉轮作农田土壤反硝化细菌群落结构和多样性的影响

    白芳芳乔冬梅李平杜臻杰...
    1338-1349,封3页
    查看更多>>摘要：探究减氮对华北地区麦玉轮作农田土壤反硝化细菌群落结构和多样性影响，为华北地区麦玉轮作农田氮肥管理提供技术支持，本研究以不施氮为对照(CK)，设置2个施氮量，分别为常规施氮量(纯氮300 kg·hm-2，N2)、减氮20%(纯氮240 kg·hm-2，N1)，提取土壤DNA，用nirS(细胞色素cd1-亚硝酸还原酶)、nirK(Cu-亚硝酸还原酶)引物扩增后采用MiSeq PE300测序技术，研究施氮量对麦玉轮作农田土壤性状及nirS、nirK反硝化细菌群落结构及多样性的影响。结果表明，3个处理nirS、nirK反硝化细菌α-多样性指数无显著差异，nirS反硝化细菌α-多样性高于nirK。减氮显著影响nirS、nirK反硝化细菌物种组成。减氮对nirS、nirK反硝化细菌门水平及nirK纲水平物种组成无显著影响，但显著降低了nirS反硝化细菌Deltaproteobacteria(δ-变形菌纲)相对丰度;减氮显著影响nirS、nirK属水平物种组成。硝态氮、速效磷、pH值是影响土壤nirS反硝化细菌属水平群落结构主要环境因子;pH值是影响土壤nirK反硝化细菌属水平群落结构的主要环境因子。研究表明，适量减氮不影响反硝化细菌α-多样性，但显著影响反硝化细菌属水平群落组成和群落结构，减氮主要是通过影响土壤性状及微生物群落结构进而影响农田土壤N2O排放。

    减氮nirKnirS反硝化细菌麦玉轮作多样性群落结构

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    稻鳝种养模式对土壤氨氧化微生物群落多样性和结构的影响

    褚向乾吕卫光樊海丹白娜玲...
    1350-1359页
    查看更多>>摘要：为深入了解稻鳝种养模式对土壤氮循环关键微生物的影响，本研究采用Illumina MiSeq高通量测序系统，分析了稻鳝种养模式下氨氧化微生物[氨氧化古菌(AOA)、氨氧化细菌(AOB)和完全氨氧化微生物(Comammox)]的群落结构和多样性，以明确该模式对土壤氨氧化微生物群落的影响机制。试验设置两个处理(常规稻田处理和稻鳝种养处理)，分别在处理小区的中心区域和沟渠边缘区域取样，即:常规稻田中心区域(CCS)、常规稻田沟渠边缘区域(CMS)、稻鳝种养处理中心区域(ICS)和稻鳝种养处理沟渠边缘区域(IMS)。结果表明:与常规稻田处理相比，稻鳝种养模式显著降低了土壤pH，减少了稻田中心区域和边缘区域间有机质和总氮的含量差异，增加了土壤硝化势;相较于常规稻田处理，稻鳝种养模式显著提高了AOA、Comammox Clade-A和Comammox Clade-B的丰富度，显著降低了AOB的丰富度;同时，IMS显著提高了AOA的群落多样性，但降低了AOB的群落多样性;土壤pH、有机质和速效氮是影响氨氧化微生物的关键环境因子(P<0。05);AOA和Comammox促进了土壤硝化速率，而AOB反之;稻鳝种养模式改变了氨氧化微生物群落的结构，并增强了氨氧化微生物之间的信息交流，使其内部连接更加紧密。研究表明，稻鳝种养模式通过改变土壤环境因子，特别是土壤pH、有机质和速效氮，显著影响了土壤氨氧化微生物群落的组成、结构和多样性，增强了氨氧化微生物之间的相互作用，对土壤氮循环关键微生物产生了重要影响。

    稻鳝种养氨氧化微生物高通量测序土壤理化性质微生物群落

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    紫花苜蓿种植模式对干热河谷咖啡园土壤质量的影响

    姚丽刘倩王金华严秋丽...
    1360-1368页
    查看更多>>摘要：为改善干热河谷地区咖啡园脆弱的生态环境，探讨不同的覆盖作物种植模式对咖啡园土壤质量的影响，本研究通过设置紫花苜蓿单播(A1)，紫花苜蓿×光叶紫花苕混播(A2)两个处理，以休闲处理(CK)为对照，分析了覆盖作物盛花期时对土壤酶活、理化性质、细菌群落结构和多样性的影响。结果表明:A1、A2处理都能显著提高咖啡园土壤有机质和氮素含量(P<0。05)，促进土壤pH从弱碱性恢复到中性，更利于咖啡树的生长;与CK相比，A1的土壤脲酶显著提高(P<0。05)，A1、A2、CK的土壤过氧化氢酶活性无显著差异(P>0。05);A1的Sobs指数、Chao1指数显著低于A2、CK处理(P<0。05)，A1、A2的Shannon指数显著低于CK(P<0。05)，与休闲处理相比，单播/混播覆盖作物种植降低了土壤细菌多样性，但紫花苜蓿×光叶紫花苕混播的土壤细菌多样性比紫花苜蓿单播更丰富;酸杆菌门是A1的优势菌门，放线菌门是A2、CK组的优势菌门，酸杆菌门的RB41是3个处理的优势菌属;pH值对土壤细菌种群分布的影响最大;细菌群落的主要功能是碳水化合物代谢和氨基酸代谢。覆盖作物种植可以显著增加干热河谷地区咖啡园土壤营养，调整土壤酸碱度，影响土壤细菌群落结构和功能，土壤改良效果显著，紫花苜蓿和光叶紫花苕混播是干热河谷地区咖啡园覆盖作物种植的较优模式。

    豆科覆盖作物干热河谷种植模式咖啡园土壤质量

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    60多年来车尔臣河流域主要水文要素特征分析

    刘锋范文晓魏光辉
    1369-1376页
    查看更多>>摘要：开展河流主要水文要素变化特征分析，可为不同来水情景下水资源配置(农业需水量计算、山区水库调蓄计算、水利工程规划布局、水资源优化利用等)提供理论依据。以新疆车尔臣河为例，采用Mann-Kendall趋势检验、小波分析等方法对主要水文要素变化特征进行了分析。车尔臣河径流系列变差系数(Cv)为0。34，偏差系数(Cs)为1。14，径流年际变化相对稳定;1957-2021年间径流整体呈显著增加趋势，其中1957-2003年处于上升、下降的波动状态，在2003年后径流整体呈增加趋势，且在2008年发生突变;径流过程存在11a和19a的显著主周期，在主周期内还存在7a和11a的小周期;基于距平百分率法得到丰水年来水为6。630亿m3，平水年来水量为5。319亿m3，枯水年来水量为4。820亿m3;流域降水呈现显著上升趋势，气温呈先下降后上升波动，整体呈上升趋势。研究表明，1957-2021年，在车尔臣河流域，径流年际变化相对稳定，整体呈显著增加趋势，过程存在11a和19a的显著主周期，降水呈波动上升趋势，气温也呈增加趋势，在未来水资源配置规划时应重点关注以上特征。

    水文要素Mann-Kendall方法小波分析趋势检验车尔臣河

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    人工湿地中沉积物溶解性有机质与Cd结合机制——以株洲市某人工湿地为例

    张威宇李伟峻刘玉玲姚俊帆...
    1377-1388页
    查看更多>>摘要：为探究人工湿地不同季节的溶解性有机质(DOM)组分变化以及与Cd之间的相互作用及差异，本研究利用紫外光谱、荧光光谱、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)等多种光谱表征技术，并结合平行因子分析(PARAFAC)和二维相关光谱(2D-COS)分析对春秋两季湿地沉积物中DOM进行深入探讨。研究发现，湿地沉积物DOM主要来源于微生物活动、植物凋落物和根系分泌物，亲水性强且芳香性较低。春季与秋季的DOM含量分别为434 mg·kg-1和700 mg·kg-1，其中春季主要由两种类蛋白和两种腐殖质组成，而秋季则为一种类蛋白和三种腐殖质。各组分与Cd的淬灭过程主要是静态淬灭，其中春季的蛋白质残基表现出最为明显的淬灭效果，存在两类以上结合位点，而秋季的类蛋白和类富里酸为单齿络合物。类蛋白和类富里酸与Cd的结合比其他组分更为强烈且稳定，并且类蛋白质组分与Cd优先结合。结合过程中，Cd主要与DOM的酰胺、酚羟基、羧基官能团相互作用，其中酰胺的结合速率最快，其次是酚羟基和羧基。

    溶解性有机质人工湿地沉积物镉结合过程二维相关光谱

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    牡丹果荚基多孔碳材料对水中四环素的吸附

    何红珠王欣怡卫潇王凤杰...
    1389-1399页
    查看更多>>摘要：为解决牡丹果荚废弃物焚烧处理造成的环境污染及资源浪费问题，并进一步实现废弃物资源化利用，本文以生物质废弃物牡丹果荚为碳源，KHCO3为活化剂，且牡丹果荚与活化剂质量比为1∶3，经一步活化法800℃煅烧2h制备出孔结构发达的牡丹果荚基多孔碳(PC-800-3)材料吸附水中四环素。通过调控活化温度、牡丹果荚/KHCO3质量比，得到的最佳产物PC-800-3较直接热解的牡丹果荚基多孔碳(PC)比表面积增加60倍，298 K下对100 mg·L-1 四环素溶液的最大吸附量为394。3 mg∙g-1。通过比表面积孔径分析、扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射等对PC与PC-800-3进行表征，结果显示活化剂的加入促进了多孔碳中微孔与介孔的生成。选择PC-800-3进行后续吸附实验，吸附等温线和吸附动力学拟合结果表明吸附过程符合Langmuir等温模型和拟二级动力学模型，热力学实验证实吸附为自发吸热过程，以单分子层物理吸附为主，存在静电相互作用。所制备的PC-800-3材料在较宽pH范围内和离子干扰下的吸附性能良好。再生实验表明，PC-800-3具有良好的重复利用性能。因此，将牡丹果荚转化为多孔碳制备性能优异的吸附剂，在解决水环境中抗生素污染问题的同时拓宽了其应用范围，进一步实现了废弃生物质的资源化利用。

    牡丹果荚多孔碳四环素吸附

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