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土壤学报
中国土壤学会
土壤学报

中国土壤学会

蔡祖聪

双月刊

0564-3929

actapedo@issas.ac.cn

025-86881237

210008

南京市北京东路71号

土壤学报/Journal Acta Pedologica SinicaCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>> 本刊主要刊登土壤科学及相关领域（如植物营养科学、肥料科学、环境科学、国土资源和农业可持续发展等）中具有创造性的学术论文、研究简报、前沿问题综述与评论、问题讨论等。为中文（含英文摘要和关键词）核心期刊，为《中国科学引文数据库》、《中国学术期刊综合评价数据库》、《中国21世纪议程管理中心信息源数据库》等的来源期刊和《中国期刊网》、《中国学术期刊（光盘版）》、《万方数据系统科技期刊群》的收录期刊，该刊在国际上也有一定影响，被CA、PЖ、CAB系列及FAO Agris AGRINDEX等收录，多次被评为优秀期刊，国内外发行。
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    蛋白质组学分析揭示水稻地上部对缺铁和高铁胁迫的响应

    张欣王若男沈仁芳兰平...
    118-128页
    查看更多>>摘要：铁在矿质土壤中含量丰富，但在中性和碱性土壤中大多以不易被植物吸收利用的氧化物或氢氧化物形式存在;稻田土壤在淹水条件时氧化还原电位较低，大量铁以易被植物吸收利用的亚铁形式存在。土壤中铁的生物有效性过低或过高均会导致植物的生长发育受阻。本研究对缺铁(0 μmol·L-1)、铁充足(40 μmol·L-1)和高铁(350和500 μmol·L-1)条件生长的水稻地上部进行了非标记蛋白质组学分析。结果显示，与铁充足条件相比，缺铁和两种浓度的高铁胁迫水稻中分别有130、157和118个蛋白质的丰度发生显著变化。基因本体富集分析显示，缺铁和高铁胁迫下的差异蛋白在初级代谢过程、有机氮化合物代谢过程、蛋白质代谢过程和细胞成分组织或生物发生等生物学过程均显著富集;差异蛋白还参与核糖体、光合作用和氧化磷酸化等代谢途径。缺铁胁迫显著影响参与苯丙烷类物质和辅助因子生物合成的蛋白质丰度，而高铁胁迫则引起氨基酸生物合成过程的蛋白质丰度发生显著变化。本研究发掘到一系列可用于水稻铁高效育种工作的候选蛋白，还发现了一些功能未知的差异蛋白可作为后续水稻铁胁迫响应的研究目标，同时为理解植物应对铁胁迫的完整响应网络提供了补充信息。

    铁胁迫蛋白质组光合作用核糖体氧化胁迫氨基酸的生物合成

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    我国主要麦区土壤有效铁锰铜锌丰缺状况评价及影响因素

    褚宏欣党海燕王涛孙蕊卿...
    129-139页
    查看更多>>摘要：明确我国主要麦区土壤有效铁锰铜锌含量分布和影响因素，对了解麦田土壤微量元素供应能力、指导小麦丰产与优质生产至关重要。于2016-2021年连续6年，在我国17个小麦主产省/市采集1 314份耕层土壤样品，参考中国土壤有效微量元素分级标准，评价了我国麦田土壤有效铁锰铜锌丰缺状况，并采用随机森林方法定量分析了主要土壤化学性质对铁锰铜锌有效性的贡献。结果表明，我国主要麦区土壤有效铁含量介于1。8～612 mg·kg-1，平均为49。1 mg·kg-1，8。9%的样本未达到缺铁临界值4。5 mg·kg-1，且主要集中在北方、西北麦区的山西、陕西、甘肃等地，西南和长江中下游麦区有效铁较高。土壤有效锰介于0。1～176 mg·kg-1，平均为22。1 mg·kg-1，低于缺锰临界值5 mg·kg-1的样本占6。9%，缺锰土壤分布在西北、北方麦区的山西、陕西、甘肃、内蒙古等地，西南、长江中下游麦区土壤有效锰含量较高。土壤有效铜介于0。1～10。8 mg·kg-1，平均为1。9 mg·kg-1，仅1。8%样本未达到缺铜临界值0。5 mg·kg-1。土壤有效锌介于0。1～26。0 mg·kg-1，平均为1。4 mg·kg-1，14。3%的样本低于缺锌临界值0。5 mg·kg-1，主要分布在西北和北方麦区的山西、陕西、甘肃、内蒙古等省份，云南、贵州等西南麦区的有效锌较高。土壤基本化学性质中，pH对有效铁、有效锰含量影响最大，有效铁是铜有效性的重要因素，影响有效锌的主要因素是有效磷和有效铜。我国麦田土壤有效铁锰铜锌含量存在较大的区域变异，铁、锰、锌不足主要发生在北方石灰性土壤，南方麦田供应充足，几乎所有麦田土壤有效铜可满足作物铜需求。

    麦田有效铁有效锰有效铜有效锌影响因素

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    不同生育期干旱胁迫条件下施钾对水稻生理性状和产量的影响

    熊志豪杨丞张赓李旭春...
    140-150页
    查看更多>>摘要：明确不同生育时期干旱胁迫对水稻影响与钾素调控干旱胁迫机制，可为水稻的钾素管理和节水抗旱提供理论依据。采用不同时期水分和钾素管理两因素盆栽试验，设置施钾(+K)、不施钾(-K)两个钾肥处理;有效分蘖期干旱胁迫(TD)、孕穗期干旱胁迫(BD)、灌浆期干旱胁迫(MD)和正常灌溉(WW)四个水分处理，分析在不同生育期干旱胁迫钾肥对水稻产量和生理性状的影响。结果表明:干旱胁迫显著降低了稻谷产量，TD、BD、MD处理相较于WW处理，在-K条件下稻谷分别减产53。9%、45。2%、7。6%;而在+K条件下稻谷分别减产28。3%、16。5%和5。9%，不同生育期的干旱胁迫对产量的影响程度为:TD>BD>MD，且缺钾加剧了水分亏缺的负面影响。同时，干旱胁迫也造成冠层蒸腾速率、叶水势和叶片净光合速率下降，减少干物质积累，TD、BD处理相较于WW处理，叶片生物量分别平均降低42。9%、31。2%;茎鞘生物量分别降低43。8%和38。0%。不同生育期水分亏缺对生物量的影响为:TD>BD。而缺钾不仅造成净光合速率下降，也使叶面积和叶绿素含量降低，植株截获光辐射能力显著下降，干物质积累量减少，相较于+K处理，TD、BD及相应同时期WW处理的叶片生物量在缺钾条件下分别降低 52。6%、32。7%、42。1%、31。2%，茎鞘生物量分别降低 55。3%、63。6%、52。2%、28。0%，干旱胁迫加剧缺钾的消极影响。综上，干旱胁迫会降低净光合速率与叶水势，造成水稻减产，其中有效分蘖期和孕穗期的减产效应较灌浆期明显;缺钾不仅降低叶片净光合速率，也减少叶面积与叶绿素含量，水稻同化积累物质能力下降，抗旱性显著降低。

    水稻干旱胁迫生育期钾肥管理生理性状

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    不同生物质炭的镉吸附特征及对云南土壤镉污染的调控效应

    王一锟梁婷周国朋常单娜...
    151-162页
    查看更多>>摘要：研究不同植物源生物质炭的性质，评价其对云南东川地区镉(Cd)污染应用效果。开展了稻秆炭(RBC)、麦秆炭(WBC)、玉米秆炭(MBC)、麻秆炭(HBC)、田菁炭(TBC)、花生壳炭(PBC)的 Cd 吸附特征研究和傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析、X射线衍射(XRD)分析;通过盆栽试验分析了上述生物质炭对东川Cd污染土壤的Cd赋存形态和油麦菜Cd吸收的影响。结果表明，Langmuir吸附等温线及准二级动力学曲线能较好模拟生物质炭对Cd的吸附，TBC饱和吸附量最大分别为37。1和27。9 mg·g-1;WBC、RBC、TBC解吸率较低，各浓度梯度下均不超过10%;FTIR分析表明田菁炭含有较多的含氧官能团;XRD分析表明各生物质炭元素种类存在差异。与不添加生物质炭处理(CK)比较，TBC处理土壤有效Cd降幅最大为24。3%，且达显著水平(P<0。05);同时土壤Cd形态由酸溶态向稳定态转化。与CK相比，HBC处理油麦菜地上Cd含量降幅最大为26。4%，且达显著水平;WBC、HBC处理显著降低油麦菜体内Cd的转运系数，转运系数分别为0。662 0、0。692 8。聚合增强树分析(ABT)分析结果表明，土壤可溶性有机碳(DOC)与土壤pH是土壤有效Cd的主要影响因素，呈极显著负相关，贡献率分别为33。0%和21。9%。综上，供试各植物源生物质炭能降低东川Cd污染土壤中Cd的有效性，减少植物对Cd的吸收及转运，不同生物质炭间存在差异。综合材料性质及试验结果，TBC是东川地区修复Cd污染土壤的较优材料选择。

    生物质炭重金属固定吸附-解吸镉吸收与转运

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    外源秸秆对污染土壤氧化还原过程水分散性胶体态重金属的影响

    张雨汪家家夏冰罗雪婷...
    163-173页
    查看更多>>摘要：土壤胶体尤其是水分散性胶体，作为一种重要的污染物载体，在重金属吸附、迁移以及生物吸收过程起着重要作用。通过土壤培养试验探讨了外源添加水稻秸秆在氧化还原波动条件下如何影响土壤液相中及水分散性胶体中重金属的分布。结果表明，外源秸秆增加厌氧过程液相中溶解性有机碳(DOC)、砷(As)、铁(Fe)、锰(Mn)、钙(Ca)、钾(K)、硅(Si)、铝(Al)、镁(Mg)等浓度，降低了厌氧过程氧化还原电位(Eh)及铜(Cu)、铅(Pb)等浓度，提高了好氧过程Pb浓度。利用非对称流场流分馏-紫外可见-电感耦合等离子体-质谱联用技术(AF4-UV-ICP-MS)，测得水分散性胶体颗粒主要分布在0。3～3 kDa、3～40 kDa和130 kDa～450 nm三个粒径范围，各粒径颗粒的组成有所差异，主要含有机质、无机黏土矿物和铁矿物等。外源秸秆促进液相中Fe和As由胶体态向溶解态转化，促进镉(Cd)和Cu由溶解态向胶体态转化。本研究有助于揭示农业活动影响重金属迁移转化及有效性的界面机制。

    土壤胶体重金属水稻秸秆氧化还原水分散性胶体场流分馏

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    基于便携式X射线荧光光谱速测的设施菜地土壤重金属污染诊断与评价

    邓源樊亚男吴秋梅胡文友...
    174-186页
    查看更多>>摘要：土壤重金属污染快速诊断与评价是污染防控与风险管理的前提。以广东省典型设施蔬菜产地土壤为研究对象，采用便携式X射线荧光光谱法(portable X-ray fluorescence spectroscopy，PXRF)原位快速获取土壤重金属(镉(Cd)、铜(Cu)、铬(Cr)、铅(Pb)、锌(Zn)、砷(As)、镍(Ni)及汞(Hg))含量，在传统实验室方法验证PXRF的准确性和稳定性的基础上，对广东省设施菜地表层土壤重金属的污染状况进行快速诊断，并对土壤重金属污染风险进行评价。结果表明:(1)异位PXRF法对土壤Cd、Cu、Cr、Pb、Zn、As及Ni的测定值与传统实验室方法测定值极显著相关(P<0。01)，土壤Pb和As含量的PXRF原位测定值与传统实验室方法测定值极显著相关(P<0。01);(2)土壤含水量为 150 g·kg-1～200 g·kg-1 时，Cr、Pb、Zn和 As的 PXRF原位测定值与实验室测定值的相关性达到了极显著水平(P<0。01);(3)土壤Cd和Cu的超标现象较为突出，其点位超标率分别为 20。9%和 10。0%。设施菜地土壤Cd的平均含量为 0。21 mg·kg-1，约为露天农田土壤的 1。2 倍。珠江三角洲地区设施土壤中各重金属的含量整体较其他地区高;(4)土壤Cd、Cu、Cr、Pb、Zn、As、Ni 及 Hg 的单项污染指数均小于 1，由高到低依次为 Cd>Cu>Pb>Zn>Cr>As>Ni>Hg，内梅罗综合污染指数的均值为0。69。就整体平均值而言，土壤重金属污染程度处于清洁水平。PXRF实现了广东省设施菜地土壤重金属污染的快速诊断，并快速识别出Cd和Cu为设施菜地污染风险较高的潜在污染元素，研究结果可为设施农业土壤重金属污染快速诊断与评价提供方法和数据支撑。

    便携式X射线荧光光谱法设施农业快速检测空间分布风险评价

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    强还原土壤处理驱动的微生物群落稳定性与功能的关联性

    赵军张晶清林于蓝王宝英...
    187-199页
    查看更多>>摘要：为研究强还原土壤处理(Reductive soil disinfestation，RSD)对连作土壤微生物群落稳定性的影响，以及微生物群落稳定性变化与其功能的联系，以云南省石屏县连续种植多年的洋桔梗栽培土壤为研究对象，设置4个处理:对照(CK);分别添加高碳氮比有机物料(C/N 122，15 t·hm-2，SB)，低碳氮比有机物料(C/N 19，15 t·hm-2，BD)，高、低碳氮比有机物料等质量混合(15 t·hm-2，SB+BD)的RSD处理。采用Biolog微平板法、定量PCR及高通量测序等技术手段分析了土壤微生物群落稳定性及碳、氮代谢功能。结果表明，与 CK 相比，RSD 处理能够大幅降低细菌群落组成和丰度的稳定性，且SB+BD处理的影响较SB和BD处理强烈，但对真菌群落组成和丰度的稳定性无显著影响。同时，RSD处理能够显著提高细菌和真菌群落相互作用关系的稳定性，且SB和BD处理对其提升效果优于SB+BD处理。回归分析表明，土壤微生物群落的相互作用关系稳定性与其组分和丰度的稳定性关系密切。相关性分析显示，土壤微生物群落稳定性与其活性、碳代谢功能以及反硝化能力高度相关。综上，强还原土壤处理能够通过降低微生物群落组成和丰度的稳定性来提高类群间相互作用关系的稳定性，促进土壤微生物活性恢复和群落生态功能改善。

    设施栽培群落稳定性功能多样性微生物活性氮循环功能基因

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    设施蔬菜土壤丛枝菌根真菌多样性及群落构建的季相变化

    刘蕾肖广敏王凌茹淑华...
    200-210页
    查看更多>>摘要：为研究设施生态系统丛枝菌根(Arbuscular mycorrhiza，AM)真菌群落变化的关键驱动过程，采集设施番茄不同生长季(休耕、花期、果期)土壤样品，利用Illumina MiSeq高通量测序技术分析AM真菌物种和谱系多样性及群落结构变化特征，并结合群落谱系分析方法探讨不同生长季随机性过程和确定性过程之间的相对贡献。结果表明，不同生长季 AM 真菌的物种多样性和谱系多样性均发生显著改变:相比于休耕期，番茄生育期(花期、果期)土壤中AM真菌丰富度、Shannon多样性、Pielou均匀度、谱系多样性(PD)和平均成对谱系距离(MPD)分别显著下降了42。82%～59。18%、43。25%～48。31%、17。46%～25。40%、57。14%～67。86%和50。00%;除球囊霉属相对多度显著增加，近明球囊霉属和类球囊霉属相对多度均显著下降，原囊霉属相对多度先增加后降低。置换多元方差分析(PERMANOVA)和非度量多维度分析(NMDS)结果表明休耕期基于物种组成和谱系组成的 AM 真菌群落结构显著差别于番茄生育期，但花期和果期之间差异不显著。谱系分析结果显示，休耕期净亲缘关系指数NRI = 0，表明AM真菌在谱系结构上是随机的，花期和果期NRI>0，表明谱系聚集，暗示了AM真菌群落构建由随机性过程主导向确定性过程主导的转变，中性群落模型(NCM)结果也支持该推断。Mantel检验结果显示，土壤 pH、养分(有机碳、全量氮磷钾和有效磷)、盐分含量以及土壤温湿度作为确定性因素显著影响 AM 真菌群落的季相变化。综上所述，设施生态系统高集约化生产方式促进了 AM 真菌群落构建从随机性过程主导向确定性过程主导转变，导致多样性降低和群落结构变化，研究结果对揭示设施蔬菜栽培条件引起的土壤质量退化及其过程中的微生物组演变规律具有重要意义。

    丛枝菌根真菌谱系结构随机性过程确定性过程群落构建

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    干旱扰动下长期不同施肥潮土微生物群落稳定性研究

    张周陈瑞蕊王晓婷俞冰倩...
    211-222页
    查看更多>>摘要：土壤微生物群落稳定性是土壤健康的重要组成部分和评价指标，揭示长期不同施肥的农田土壤微生物群落稳定性有助于指导田间施肥管理，保障农田生态系统的土壤健康和可持续发展。依托中国科学院封丘农业生态实验站长期定位试验，通过对三种不同施肥处理的潮土进行干旱扰动和复水回复的培养试验，从多种微生物群落响应指标(脱氢酶活性、细菌群落alpha 多样性、关键物种丰度、微生物群落结构和分子生态网络拓扑属性)分别量化和比较了不同施肥处理的微生物群落稳定性(抵抗力和回复力)。结果表明，与不施肥处理(CK)和平衡施用化肥处理(NPK)相比，有机无机肥配施处理(OM)能够显著增加微生物群落稳定性，表现在OM的微生物群落响应指标在干旱-复水过程中的变化最小，抵抗力与回复力均优于CK和NPK。复水后不同施肥处理的细菌群落alpha多样性、关键物种丰度和网络拓扑参数能够回复到初始水平，而群落结构和脱氢酶活性不能完全回复，说明细菌群落alpha多样性的回复快于群落结构和功能。表明有机无机肥配施能显著提高微生物群落稳定性，是保障农田生态系统土壤健康和可持续发展的优良管理措施。

    微生物群落稳定性干旱扰动不同施肥处理潮土

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    林分改变驱动的优势菌根真菌类型变化影响土壤有机碳积累

    屠嘉莹金文豪盛卫星邢佳佳...
    223-234页
    查看更多>>摘要：马尾松林(Pinus massoniana Lamb。)是典型的外生菌根(Ectomycorrhiza，ECM)优势林，但是近年来受到松材线虫病的影响，生态服务功能下降，逐渐被丛枝菌根(Arbuscular mycorrhiza，AM)占优势的阔叶林所替代，但亚热带地区马尾松林转变为阔叶林过程中，优势菌根类型的改变对土壤有机碳积累的影响仍不清楚。以建德市马尾松林和阔叶林为研究对象，通过高效液相色谱和中性脂肪酸、磷脂脂肪酸等技术，测定优势菌根真菌生物量、球囊霉素相关土壤蛋白(GRSP)含量以及土壤胞外酶活性和微生物群落特征。结果表明:AM真菌占优势的阔叶林(AMD)取代ECM真菌占优势的马尾松林(ECMD)，土壤有机碳显著提高了36。81%，微生物碳利用效率(CUE)显著提高了53。85%，AM真菌生物量提高了25。57%，ECM真菌生物量下降 45。04%，并且ECM真菌占优势的马尾松林受到更严重的氮限制。磷脂脂肪酸分析显示，相比于AM真菌占优势的阔叶林，ECM真菌占优势的马尾松林革兰氏阳性细菌(G+)以及革兰氏阳性与阴性细菌之比(G+/G-)分别显著下降了 21。47%和 6。46%。冗余分析(Redundancy analysis，RDA)结果表明，AM真菌占优势和ECM真菌占优势的森林之间土壤微生物群落结构存在显著差异(P<0。05)，其中AM真菌生物量和土壤有机碳与微生物群落结构变异显著相关。GRSP含量下降以及不同类型菌根真菌招募微生物类群不同是导致ECM真菌占优势森林土壤有机碳下降的重要原因。因此，亚热带地区马尾松林被阔叶林替代后增加森林土壤有机碳含量，提高森林碳汇功能。

    丛枝菌根真菌外生菌根真菌有机碳磷脂脂肪酸麦角固醇微生物策略

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