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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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    稻秆生物炭添加对红壤性水稻土磷素生物有效性的影响

    马长林高博涵王艳玲
    1533-1541页
    查看更多>>摘要：为明确稻秆生物炭添加对红壤性水稻土磷生物有效性组分的影响,基于水稻种植的盆栽试验,采用模拟生物活化的磷素分析方法(BBP法),分析了生物炭在不施加(CK)、施加一年(B1)和两年(B2)条件下,不同水稻生育期稻田土壤中可溶性磷(CaCl2-P)、易被酶矿化的有机磷(Enzyme-P)、易被有机酸活化释放的磷(Citrate-P)和潜在无机磷(HCl-P)4个组分磷与全磷(TP)、有效磷(Bray-P)及磷素活化系数(PAC)的变化差异和影响因素.研究表明:与CK相比,B1处理的稻田土壤TP、Bray-P及BBP磷组分均无显著变化;B2处理稻田土壤TP、Bray-P、Citrate-P和HCl-P含量均显著增加,而CaCl2-P、Enzyme-P含量无显著变化.随着水稻生育期的延长,各处理HCl-P/TP均显著上升;B2处理下CaCl2-P/TP与Enzyme-P/TP均显著上升.相关分析表明:生物炭添加后稻田土壤Bray-P、TP与土壤pH显著正相关;CaCl2-P与HCl-P、TP显著正相关,与土壤有效铁呈显著负相关;Citrate-P与TP、HCl-P极显著正相关,与Enzyme-P、pH显著正相关,与土壤有效铝极显著负相关.稻秆生物炭通过影响稻田土壤pH、有效铁和有效铝含量,间接地调控且显著增加了红壤性稻田土壤中TP、Bray-P、PAC及生物有效磷组分含量,稻秆生物炭的合理施用有利于农田生态环境保护和土壤磷素有效性的提升.

    稻秆生物炭红壤性水稻土盆栽试验水稻生物有效性磷

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    半干旱区退化草地开垦为苜蓿地对土壤无机碳的影响

    吴昊闻蕙钰高杨刘加彬...
    1542-1548页
    查看更多>>摘要：为分析半干旱区退化草地开垦后土壤无机碳储量的变化,探讨开垦对土壤无机碳的影响机制,以半干旱区开垦农田(苜蓿地)为研究对象,以邻近的退化草地(荒漠草原)作为对照,借助碳稳定同位素技术,测定并计算0～300 cm土壤深度土壤无机碳(SIC)、次生碳酸盐(PIC)和原生碳酸盐(LIC)的储量.结果表明,与退化草地相比,苜蓿地0～300 cm处的SIC总储量显著增加了88.42 Mg·hm-2,PIC总储量显著增加了105.71 Mg·hm-2,LIC总储量显著减少了17.29 Mg·hm-2.退化草地开垦促进了PIC在深层土壤的积累,进而促进了SIC的增加,表明开垦能够增强半干旱地区土壤的固碳能力,且PIC的增加导致了SIC的净累积.

    土壤无机碳次生碳酸盐原生碳酸盐退化草地开垦农田

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    不同作物种植对光伏坡地土壤团聚体稳定性与有机碳的影响

    李馨妤孙东滨张孟豪林晓钦...
    1549-1556页
    查看更多>>摘要：为探讨种植不同作物对坡地土壤团聚体分布及其有机碳含量变化特征的影响,在光伏农业坡地项目区内采集玉米、大豆、南瓜片区以及未种植区土壤样品(各处理分别记作YM、DD、NG、CK),测定不同片区的土壤机械稳定性团聚体和水稳定性团聚体的分布特征及其不同粒径(d＞2 mm、0.25 mm≤d≤2 mm、d＜0.25 mm)团聚体的有机碳含量,计算土壤团聚体破坏率,同时对土壤团聚体分布比例及其有机碳含量进行相关性分析.结果表明:与CK相比,种植活动使土壤的机械稳定性和水稳定性大团聚体分布比例显著降低,其破坏率显著升高(P＜0.05);而不同作物之间,土壤的团聚体破坏率表现为玉米＞大豆＞南瓜(P＜0.05),YM、DD较NG处理显著提高了44.2%和23.1%.与CK相比,种植区土壤有机碳及水稳定大团聚体有机碳的含量显著降低(P＜0.05);不同作物处理之间,NG处理的有机碳含量分别显著高于YM和DD处理19.3%和15.4%,且其不同粒级团聚体有机碳含量也显著高于YM和DD处理(P＜0.05).相关性分析结果显示,水稳定性大团聚体分布比例与土壤有机碳含量呈显著正相关(P＜0.05),与团聚体破坏率呈显著负相关,而微团聚体情况则相反(P＜0.05).研究表明,光伏农业坡地项目区种植作物造成土壤团聚体破坏及有机碳流失,但不同作物品种对其影响不同,其中南瓜种植对土壤扰动和有机碳流失的影响最小,是光伏农业坡地项目区的优选作物.另外,为了缓解项目区土壤团聚体破坏及有机碳流失,应补充土壤有机质,采取保护性耕作措施.

    光伏农业坡地土壤团聚体有机碳

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    红壤区旱作花生地剖面氮素迁移转化模拟研究

    孙雪梅张毅敏张志伟陈婷...
    1557-1567页
    查看更多>>摘要：为探究红壤区花生种植地氮素的垂向迁移影响因素及其损失特征,本研究利用HYDRUS-1D模型构建适用于红壤地区的水氮耦合模型.该模型结合实地监测数据和室内淋溶实验结果,对模型参数进行率定和验证,并利用校验过的模型模拟研究区不同环境条件下土壤剖面氮素的动态迁移与转化过程.结果表明:HYDRUS-1D模型模拟值与实测值之间吻合度较高,模型可用于模拟花生地不同深度土壤水氮运移过程.土壤铵态氮和硝态氮在降雨施肥后迅速升高,随后下降.施肥量变化主要影响0～40 cm土层内氮素浓度变化,而改变降雨量影响0～80 cm土层内氮素的迁移转化.此外,氮素浓度随土层深度的增加而减小.模拟结果显示,施氮量为225.0 kg·hm-2 时,雨季发生总降雨量大于173 mm且降雨强度大于11 mm·d-1 降雨事件时,或旱季发生强降雨事件,即总降雨量大于135 mm且降雨强度大于135 mm·d-1 时,80 cm土层硝态氮浓度至少上升到1 mg·L-1.受红壤质地黏重的影响,深层土壤氮素对降雨响应具有一定的滞后效应.随着施肥量的增加,作物根系对氮素的吸收通量增大,但氮素吸收量与氮肥施用量的比例却有所下降;降雨量对根系吸收氮素的影响相对较小.在花生生长季,土壤中的主要氮损失形式为硝态氮的淋失.模拟分析表明,降雨和施肥均会影响硝态氮的淋失量,其中降雨量的增加显著提高了硝态氮的浸出量,硝态氮累积淋失量变化范围在5.23～42.97 kg·hm-2之间,证明了花生地对红壤区地下水硝酸盐潜在污染不可忽视.

    红壤铵态氮硝态氮氮素运移HYDRUS-1D

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    不同生草模式下降雨强度对土壤氮磷淋溶特性的影响

    徐翠刀承娇赵鹏程邢赟...
    1568-1579页
    查看更多>>摘要：为探讨杨梅(Morella rubra L.)林中生草模式和降雨强度对氮、磷淋溶特性以及土壤养分的影响,本试验采用室内淋溶柱法模拟不同林下生草模式[紫花苜蓿(Medicago sativa cv.WL525HQ)单作、鸭茅(Dactylis glomerata cv.Amba)单作和紫花苜蓿-鸭茅混作],研究暴雨和大暴雨强度对淋溶过程(20、40、60 cm)中氮、磷流失以及土壤氮、磷养分的影响.结果表明:生草模式的差异对淋溶氮流失通量有显著影响,紫花苜蓿单作氮流失严重,60 cm处淋溶液中全氮和可溶性氮流失浓度较40 cm处孔隙水增加27%和29%,鸭茅单作能有效降低0～40 cm孔隙水和60 cm淋溶液中全氮和可溶性氮的浓度,60 cm较40 cm处均降低60%左右.生草模式和降雨强度能显著影响磷流失通量,大暴雨强度下紫花苜蓿-鸭茅混作较紫花苜蓿单作、鸭茅单作分别减少70%和60%.相关性分析表明,淋溶液中总氮、可溶性氮、全磷含量与土壤速效氮相关,并且随着降雨强度的增加,生草模式对速效氮的影响增大,大暴雨强度下紫花苜蓿-鸭茅混作后0～40 cm土壤速效氮含量最高为32.6 mg·kg-1,到60 cm处3种生草模式无显著差异.研究表明,暴雨强度下,鸭茅单作对减少氮流失通量有显著作用,大暴雨强度下紫花苜蓿-鸭茅混作根平均直径和总根体积的增加,能提高土壤速效氮在20～40 cm处的截留,减少土壤中速效氮成分向深处的迁移,因此,推荐紫花苜蓿-鸭茅混作模式以减少极端降雨下氮、磷流失通量.

    林下生草模式降雨强度淋溶氮磷流失

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    多时空景观格局对南淝河水质的影响

    顾洋张平究秦风约蔡永久...
    1580-1589页
    查看更多>>摘要：为分析景观格局对合肥市南淝河水质的影响,基于南淝河流域的土地利用数据和水质实测数据,通过Mann-Whitney U检验、Spearman相关性分析和冗余分析等方法探究了水质的季节性变化以及不同时空尺度下水质与景观组成、景观指数之间的相关性.结果表明:南淝河非汛期水质总体优于汛期,且水质污染指标在空间分布上的离散程度较大.建设用地在非汛期、汛期均与高锰酸盐指数(CODMn)、硝态氮(NO-3-N)、氨氮(NH3-N)、总氮(TN)、磷酸盐(PO3-4-P)和总磷(TP)呈正相关,是"源景观";林地和水域则是"汇景观".200、300 m河岸带缓冲区为非汛期、汛期景观指数对水质解释率最高的空间尺度,斑块密度(PD)、景观形状指数(LSI)、面积加权平均斑块分维数(FRAC_AM)、周长-面积分形维度(PAFRAC)、散布与并列指数(IJI)、平均欧式最近邻近距离(ENN_MN)是造成南淝河水质污染的主要影响因子.研究发现景观组成和景观指数对南淝河水质均有较大影响,未来的水质管理要从流域源、汇景观的连通性、破碎度、优势度、多样性方面针对性优化.

    南淝河流域水质多时空尺度景观格局

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    岱海冰封期与非冰封期氮磷分布及影响因素差异分析

    侯晨丽李洋李卫平于晟乾...
    1590-1598页
    查看更多>>摘要：为揭示岱海不同时期营养盐分布特征及与环境因子的响应机制差异,基于2021年1月(冰封期)和5、7、10月(非冰封期)岱海水样及冰样的实测数据,运用克里金插值、相关性分析、差异显著性分析方法,分析岱海氮、磷时空分布特征,探讨其与环境因子在冰封期与非冰封期的响应机制.结果表明:岱海水体中总氮(TN)变化趋势为春季＞秋季＞夏季＞冬季;总磷(TP)变化趋势为夏季＞秋季＞春季＞冬季.从冬季到次年秋季,水体中氨氮(NH4+-N)和硝态氮(NO-3-N)的平均浓度呈先减少后增加的变化趋势,而TN、溶解性总磷(DTP)和颗粒态磷(PP)浓度呈先增加后减少的变化趋势,且夏季浓度最高,以溶解态磷为主.冬季TN浓度呈湖心处高四周低的分布,TP浓度整体分布均匀.除NO-3-N在底层冰中浓度最大外,冰体中TN、TP和NH4+-N均表现为表层冰＞底层冰＞中层冰.在湖体冻结排盐作用下,不同形态氮、磷平均分离系数大小依次为NH4+-N＞TP＞TN＞NO-3-N.DTP与水温全年呈显著正相关,入冬后温度降低且外源磷供给减少,而结冰过程中TN浓缩程度高于TP,导致冰下水体的氮磷比增大.不同时期水体中营养盐与盐度、叶绿素a的响应存在明显差异,这一结果受冰盖阻隔、冻结排盐、内外源污染以及微生物代谢等多个过程的共同控制.

    岱海营养盐冰封期非冰封期水环境因子冻结排盐

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    潮河流域净人为磷输入变化及其对河流总磷通量的影响

    杨木兰黄洁钰王焕晓王晓燕...
    1599-1608页
    查看更多>>摘要：为了定量分析长期净人为磷输入(Net anthropogenic phosphorus input,NAPI)及其对河流总磷(TP)通量的影响,本研究估算了潮河流域1995-2014年的NAPI及河流TP通量,并分析其驱动因子.结果表明:潮河流域1995-2014年的NAPI量为4.93～10.74 kg·hm-2·a-1,年均增长率为4.01%,其在时间上呈现上升趋势,空间上南高北低,90%以上的NAPI来自化肥和食品/饲料;潮河TP通量变化主要与流量有关,其均值为1.70×10-2 kg·hm-2·a-1;潮河流域磷输出率(TP/NAPI)降低主要是由于水文气候因素对磷迁移过程的影响所引起的土壤和沉积物的强烈截留作用.研究表明,在潮河流域的磷素管理措施中,需要更加关注磷输入和滞留磷的协同管理.

    潮河流域净人为磷输入(NAPI)河流总磷通量

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    南四湖沉积物抗生素的组成特征和环境风险

    桑文才李金阳林嫣然李士伟...
    1609-1620页
    查看更多>>摘要：为保障南四湖生态安全和周边居民健康,在汛后和汛前对南四湖沉积物中大环内酯类、四环素类、喹诺酮类、β-内酰胺类、磺胺类和氯霉素类抗生素进行测定,分析其组成特征,并评估其潜在的环境风险.结果表明:抗生素总含量在2.72～276.07 ng·g-1之间,平均含量较高的有喹诺酮类的氧氟沙星(11.67 ng·g-1)、恩诺沙星(4.96 ng·g-1)、环丙沙星(3.80 ng·g-1)、诺氟沙星(3.60 ng·g-1)和四环素类的氧四环素(6.40 ng·g-1)、金霉素(2.34 ng·g-1).此外,大环内酯类的一些抗生素检出率较高,其中洁霉素和罗红霉素的检出率为100%.抗生素组成在汛后和汛前具有显著差异(Adonis test,P＜0.01),汛后抗生素的含量和种类数(48.21 ng·g-1,27种)均高于汛前(32.08 ng·g-1,23种);而上级湖和下级湖间的抗生素组成无显著差异,但在不同采样位点间变化较大.风险熵值分析表明,氧氟沙星、环丙沙星、氧四环素和洁霉素同时具有较高的生态风险和抗生素抗性发展风险,且一些低或无生态风险的抗生素(如诺氟沙星和氯霉素)也可能产生较高的抗生素抗性发展风险.

    抗生素生态风险抗性发展风险沉积物南四湖

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    不同水力负荷对两种生态沟渠内沉水植物苦草净化效果的影响研究

    蔡敏崔娜欣张旭陈桂发...
    1621-1631页
    查看更多>>摘要：利用农业灌排系统改造建设生态沟渠是治理农田面源污染的重要技术措施,水生植物、填料及水力负荷等是影响沟渠净化效率的重要因素.本研究以沉水植物苦草(Vallisneria natans)沟渠和沸石+苦草沟渠为研究对象,分析了不同水力负荷(HLR)下两种沟渠对农田径流中氮磷污染物的净化效果差异,阐明了苦草对沟渠脱氮除磷的贡献及其主要影响因素.结果表明,不同HLR下沟渠对水体氮和磷浓度去除率分别为47.7%～66.0%和57.5%～77.1%,随HLR升高而降低;氮和磷单位面积去除率为305.3～1 009.2 mg·m-2·d-1和17.8～66.7 mg·m-2·d-1,随HLR升高而升高.HLR显著影响沟渠氮、磷净化效率(P＜0.05),而沸石填料则影响较小(P＞0.05).与沟渠运行前相比,苦草的密度、叶长以及总生物量(干质量)分别增加5.9～7.0、1.8～2.3倍和4.0～5.0倍,低HLR下苦草生长更好.苦草叶片及根系的氮、磷和叶绿素含量与水体氮磷含量显著正相关(P＜0.05).苦草直接吸收去除氮和磷量分别为2 674.4～3 384.1 mg·m-2和579.6～673.9 mg·m-2,对沟渠氮和磷去除的贡献分别为5.6%～19.9%和20.1%～65.0%,苦草吸收贡献率随HLR升高而降低,HLR是影响苦草直接吸收对沟渠氮、磷去除贡献的主要因素.综上,苦草沟渠可有效削减农田氮、磷流失,提高HLR虽然降低氮、磷浓度去除率,但能显著增加氮、磷截留量.沸石+苦草沟渠长期运行后,应及时更新沸石以保障沟渠内填料强化净化功能的发挥.因此,从浓度和通量两方面对生态沟渠净化效果进行综合评价对于优化沟渠设计和运行管理具有重要实践意义.

    农田径流生态沟渠沉水植物填料水力负荷

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