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期刊信息/Journal information
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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收录年代

    硅-铁改性生物质炭对水土环境中镉砷的吸附及钝化机制研究

    李诗怡茹东周房友田田欣...
    1591-1604页
    查看更多>>摘要：土壤、水体中共存的镉(Cd)、砷(As)极易通过食物链危害人类健康,是亟待解决的全球性环境问题.通过共沉淀-物理混合法制备新型硅-铁改性生物质炭(CMSMB),并通过Cd、As复合污染水体吸附试验与土壤培养试验探究其修复能力与机理.结果表明,CMSMB对Cd(Ⅱ)、As(Ⅲ)复合污染修复效果优异,最大吸附容量分别为272.73和17.59 mg·g-1,两种元素在CMSMB表面的吸附过程同时存在拮抗和协同作用,其相对强弱取决于溶液中Cd(Ⅱ)和As(Ⅲ)的浓度.拮抗作用主要源于Cd(Ⅱ)、As(Ⅲ)对羟基和芳环表面结合位点的竞争,而协同作用主要通过静电吸附、Cd-As共沉淀和三元表面络合物的形成实现.土壤培养20 d后,CMSMB的添加提高了土壤pH和可溶性有机碳含量,从而促进土壤中有效态Cd浓度的显著降低(降幅 64.86%～74.25%),是CMSMB与土壤理化性质变化交互引起的静电吸附、沉淀、络合等机制共同作用的结果.而短期土壤培养下CMSMB对土壤As有效性影响不显著,有效态As浓度仅随培养时间增加而略有降低.综上所述,CMSMB是一种对Cd(Ⅱ)、As(Ⅲ)复合污染水体有着良好修复能力的环境功能材料,其在短期内能实现对复合污染土壤中Cd的钝化和抑制As有效性升高的趋势,可应用于矿尾水、农用地污灌水等镉砷复合污染污水及农用地土壤的修复,但其长期修复能力及修复所包含迁移转化和微生物组学机制,有待进一步探究和验证.

    重金属铁改性生物质炭硅-铁复合材料吸附机理原位修复

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    有机物料品种和用量对设施土壤过量硝酸盐和硫酸盐的去除效果研究

    朱睿段增强
    1605-1615页
    查看更多>>摘要：淹水并添加有机物料的厌氧处理已被证明能够降低设施菜地土壤中的过量盐分,改善土壤质量.田间有机物料品种多样,关于筛选具有良好修复效果的有机物料的原则尚未有研究.本研究向次生盐渍化土壤中施用不同碳/氮(C/N)和碳/硫(C/S)的六种有机物料并进行淹水厌氧培养.结果显示,淹水并添加有机物料可快速创造出土壤的还原环境,在培养的第一天氧化还原电位(Eh)就已迅速降至0 mV附近,同时伴随土壤电导率(EC)、硫酸盐(SO42-)和硝酸盐(NO3--N)的快速下降,至厌氧培养过程结束时,NO3--N 近乎被完全去除,有机物料的品种和添加量对 NO3--N 的去除无显著影响.而C/S 较低的油菜秸秆去除 SO42-的效果较弱,去除比例为 58%,C/S 较高的玉米秸秆可将 SO42-由初始的 153 mg·kg-1 降至17 mg·kg-1,降幅达89%.不同物料添加量仅影响SO42-去除的速度而不影响最终的去除效果,至培养结束时,添加2 g·kg-1与添加8 g·kg-1有机物料的处理去除SO42-效果无显著差异.除有机硫含量显著升高外,其他形态硫的含量变化不明显,说明减少的SO42-大部分转化成了有机硫.若以修复土壤中过量的SO42-为目的,建议选用C/S较高的有机物料如玉米秸秆,并将添加量设置为2 g·kg-1即可获得良好效果.

    SO42-NO3--N淹水还原有机硫碳/硫玉米秸秆

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    绿肥、秸秆和石灰联用对红壤性水稻土酸度特征和水稻产量的影响

    刘芳禧方畅宇庾振宇高雅洁...
    1616-1627页
    查看更多>>摘要：长期耕作和施肥加快了红壤性水稻土壤酸化,为研究绿肥、秸秆还田和石灰联用对水稻土壤酸度特征及水稻产量的影响,基于 2016 年开始的长期定位微区试验,探究不施肥(CK)、化肥(F)、化肥+紫云英+稻草还田(GRF)、化肥+紫云英+稻草还田+石灰(GRFL)处理对水稻产量、红壤性水稻土壤不同形态酸、土壤盐基离子及土壤酸碱缓冲容量的影响,解析土壤酸碱缓冲容量、交换性酸、有机质及交换性盐基离子之间的相关性.连续 7 年的微区试验结果表明,与F处理相比,GRF处理的早、晚稻产量分别提高了 19.9%和 5.1%,7 年平均增产率分别为 12.8%和 5.9%;GRFL处理的早、晚稻产量分别提高了 23.4%和 14.2%,7 年平均增产率分别为 11.1%和 8.9%.CK、F和GRF处理早、晚稻土壤pH均呈逐年下降的变化趋势,而GRFL处理早、晚稻土壤pH呈先上升后下降的变化趋势,下降幅度最小,且一直处于较高水平.同时,与F处理相比,GRF与GRFL处理显著提高了早、晚稻土壤交换性K+、交换性盐基离子总量和酸碱缓冲容量,GRF 与 GRFL 处理间无显著差异,但 GRFL 处理各指标均有提高的趋势.相关分析表明,pH 与交换性酸、交换性H+呈极显著负相关(P<0.01),与酸碱缓冲容量、交换性Na+、交换性Mg2+、交换性盐基离子总量呈极显著正相关(P<0.01);土壤酸碱缓冲容量主要与交换性酸、交换性H+、交换性Na+和交换性Mg2+有关,水稻产量与土壤酸度性质和养分作用有关,就本研究而言,土壤酸度性质的影响最大.研究结果表明,翻压绿肥、秸秆还田可有效缓解稻田土壤的酸化并提高水稻产量,增施石灰可增强其效果,交换性酸、交换性H+、酸碱缓冲容量、交换性Na+、交换性Mg2+、交换性盐基离子总量是影响土壤pH的主要因素.

    绿肥石灰秸秆水稻长期定位微区试验土壤酸度特征

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    长期种植作物对中国农田土壤有机碳影响的Meta分析

    张迎春王萍刘亚龙汪景宽...
    1628-1638页
    查看更多>>摘要：探讨长期种植作物对农田土壤有机碳的影响程度,对于早日实现农业"碳中和"与可持续发展具有重要意义.以Meta整合分析法定量分析长期种植作物下中国农田土壤有机碳含量的变化特征,并系统分析各类因素的影响程度.结果表明,中国长期种植作物耕层土壤有机碳含量整体提高了17.85%,但随土层加深有机碳增幅呈降低趋势.当海拔为 200～600 m、温度为 8～15℃和降水为 600～1000 mm时土壤有机碳的积累程度最大.除 pH和碱解氮外,随着初始土壤养分含量的增加,有机碳增幅呈下降趋势,其中土壤有机碳为 0～10 g·kg-1、全氮为 0～0.9 g·kg-1、速效磷为 0～10 mg·kg-1、速效钾为0～75 mg·kg-1时有机碳增幅最大.中国相对温暖湿润的低海拔暖温带地区更有利于农田土壤有机碳的积累.随土层加深,长期种植作物对土壤有机碳增加的影响逐渐降低.除碱解氮外,初始养分越贫瘠的土壤越有利于有机碳的积累.在各类田间管理措施中,秸秆全量还田对促进土壤有机碳的积累最为有效.

    长期种植作物土壤有机碳气候因素土壤初始性质田间管理

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    不同坡位柑橘园土壤团聚体矿物结合态有机碳矿化特征

    唐开钊张君耀吴聪王帅...
    1639-1652页
    查看更多>>摘要：矿物结合态有机碳(MAOC)是土壤有机碳(SOC)的主要组成部分,其矿化特性对土壤固碳和全球气候变化具有重要影响.坡位作为重要的地形因子,显著影响有机碳与土壤矿物的相互作用及稳定性.然而,目前关于不同坡位土壤MAOC矿化特征尚不清楚.本研究以南方丘陵区典型柑橘园土壤为研究对象,通过室内培养探究了不同坡位(坡上、坡中和坡下)柑橘园土壤团聚体 MAOC 的矿化特征,分析了土壤理化因子和疏水性对 MAOC 矿化的影响.结果表明:坡下柑橘园土壤MAOC的累积矿化量(Ct)、矿化速率和潜在可矿化量(Co)均明显高于坡上和坡中,但坡下土壤Co/MAOC的比值明显低于坡上和坡中.随着团聚体粒径的减小,各坡位柑橘园土壤MAOC的Ct、矿化速率和Co均呈上升的变化趋势,而MAOC的矿化强度逐渐减弱.冗余分析(RDA)表明,MAOC潜在可矿化量(Co)与pH、SOC、MAOC、TN和C/N呈显著正相关(P<0.05),与铁铝氧化物(Fed/Ald、Feo/Alo和Fep/Alp)和疏水性呈显著负相关(P<0.05).Co/MAOC与铁铝氧化物和MAOC疏水性呈显著正相关,而与Co、Ct、pH、SOC、MAOC、TN和C/N呈显著负相关.层次分割分析表明,Alo、Alp和Fep是影响MAOC矿化的重要因子.变差分解分析表明,Alo、Alp、Fep、C/N、MAOC和Feo的共同作用显著影响不同坡位团聚体中MAOC的矿化.研究结果对深入认识南方丘陵区不同坡位柑橘园土壤团聚体中矿物结合态有机碳形成机制、稳定特性以及提高土壤固碳具有重要意义.

    矿物结合态有机碳土壤团聚体矿化疏水性柑橘园土壤

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    长期保护性耕作下土壤团聚体全氮与氮功能微生物关系研究

    王威雁沈鹏飞张侯平莫非...
    1653-1667页
    查看更多>>摘要：长期不同的耕作措施能够显著改变农田土壤团聚体分布、微生物丰度以及全氮储量,但其之间是否存在相关性尚不清楚.依托连续 10 年(2009-2020)旱作长期耕作试验平台,比较传统耕作(翻耕+秸秆还田,PT)和保护性耕作(深松耕+秸秆还田,CPT;免耕+秸秆还田,ZT)下土壤团聚体氮含量的变化及其与氮功能基因(amoA-AOA、amoA-AOB、nirS、nirK、nosZⅠ和nosZⅡ)丰度之间的关系.结果表明,长期保护性耕作(CPT和ZT)处理显著增加了机械稳定性和水稳定性宏团聚体(>2 mm)和大团聚体(0.25～2 mm)的质量百分比,降低了微团聚体(<0.25 mm)质量百分比.与传统耕作相比,长期CPT和ZT处理 0～20 cm土层的全氮含量分别提高了 53.4%和 49.9%,宏团聚体全氮贡献率分别提高了 16.2%和21.8%,但土壤氮矿化速率、硝化潜势和反硝化潜势显著降低.通过qPCR定量发现CPT和ZT显著提高了细菌、真菌以及氮功能基因(除氨氧化细菌(amoA-AOB 外))丰度;在各粒级团聚体内部,大团聚体内部真菌、nirS、nosZⅠ的丰度显著高于微团聚体和宏团聚体,而 nosZⅡ基因丰度则表现出相反趋势.Mantel 分析结果表明,团聚体尺寸、土壤质地、矿质氮素含量、蔗糖酶活性、脲酶活性等因素是调控团聚体内部氮功能微生物丰度的关键因子.相关性分析表明,团聚体土壤全氮含量与微生物生物量氮、可溶性有机氮、细菌、真菌、amoA-AOB和nosZⅡ基因丰度呈现显著正相关关系,而与nirS和nirK型反硝化基因丰度呈现显著负相关关系.综上,长期保护性耕作不仅有利于改善旱作农田土壤团聚体组分,增加全氮在团聚体土壤中的储存,还调控了细菌、真菌和氮功能微生物在团聚体内部的丰度,从而改善了旱作农田土壤氮循环的趋势,有助于提升旱作农田土壤肥力.

    保护性耕作团聚体全氮氮功能微生物旱作农田

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    基于食物系统全链条定量的可持续氮素管理框架研究

    钟于秀巨晓棠张卫峰李婷玉...
    1668-1679页
    查看更多>>摘要：氮素的环境排放贯穿于整个食物链和生态链,单一农田系统的优化已无法有效控制氮素污染,亟须创新系统化的研究方法和管理手段.基于氮素阶梯流动(Cascade flow)概念及全链条氮素研究框架(CAFE),以全球13个国家为研究对象,定量各地区种植、种养、食物链子系统到区域生态的氮素通量,分析各子系统氮素盈余(N surplus)和氮素利用率(NUE),剖析相邻子系统间氮素盈余增量的驱动因素,并提出全链条氮素管理优化方案.结果表明,从作物生产到动物生产、初级农产品、食品生产及消费,绝大多数国家的氮素盈余不断增加而利用率逐渐下降.尽管所有国家盈余增加的趋势一致,但不同国家盈余增加的幅度差异较大,决定了每个国家改善氮素管理的优先序不同.对于中国而言,高氮素盈余主要来自种植系统,因此科学施肥技术和相关的政策仍是研究和管理的重点.对于大部分西方国家,农田以外系统对总氮素盈余贡献更大,需要重视相关系统的氮素循环利用.对全球 CAFE 系统的分析发现,影响系统盈余增量的主要因素包括农田氮素投入结构、养殖密度、饲料自给率以及食品贸易与国内供需关系等,而这些因素目前尚未在全球氮素管理中得到重视.CAFE为全球氮素全链条管理提供了一致的定量研究方法,有助于跨区域的比较、经验分享和政策制定.

    氮素流动全链条氮素定量氮素盈余氮素利用率系统耦合

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    培养基和代次影响土壤可培养解磷菌多样性评估

    夏围围张泽霖邹萌萌次仁拉姆...
    1680-1693页
    查看更多>>摘要：利用高通量测序技术,研究连续传代微生物培养过程中土壤可培养解磷菌的群落变化.采用固体和液体无机磷(IPM)和有机磷培养基(OPM)分别对供试水稻土中解磷菌进行传代富集培养,获得第一代(1st-En)、第二代(2nd-En)和第三代(3rd-En)可培养微生物集合,通过高通量测序技术分析富集物和土壤DNA中细菌16S rRNA基因,评估土壤可培养"潜在"解磷菌群落富集规律及其占本底土著细菌群落的比例.结果表明:供试土壤共检测到本底细菌群落58门、160纲、373目、575科和979属,而利用四种培养基连续传代三次共富集20门、35 纲、80目、121科和223属"潜在"解磷菌.OPM富集"潜在"解磷菌分类单元数普遍高于IPM.可培养"潜在"解磷菌在土壤本底土著细菌群落中的比例在门水平最高(8.62%～25.9%),而在其他分类水平上仅为 3.22%～12.5%.与本研究构建的已知解磷菌数据库进行比较,土壤本底包括已知解磷菌110属,而四种培养基连续传代三次共富集已知解磷菌83 属,对土壤已知解磷菌属的培养比例为75.5%,亦表明土壤中至少约 24.5%已知解磷菌属未被富集或遗漏.不同培养基和代次富集了优势解磷菌门,主要包括Proteobacteria、Actinobacteriota和Firmicutes,三者之和为97.20%～99.97%;而在属水平下,不同培养基和代次富集了具有明显生理代谢特征差异的解磷菌属.此外,培养基还富集到大量尚未被证实具有解磷功能或特征基因的细菌属140个,占可培养"潜在"解磷菌群落62.8%,其中绝大部分为数量弱势的稀有属,少数具生长富集优势,如Chelatococcus等.通过将传统微生物培养技术与高通量测序技术相结合,本研究揭示了培养基成分、培养基形态和传代次数均能强烈影响土壤可培养解磷菌多样性评估,为环境解磷菌资源的定向发掘和研究提供了参考.

    解磷菌无机磷有机磷连续传代培养高通量测序

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    臭氧污染和亚乙基二脲喷施对小麦根际细菌群落的影响

    张浩然施羽刘园园程诚...
    1694-1702页
    查看更多>>摘要：为揭示臭氧(O3)浓度升高、亚乙基二脲(Ethylenediurea,EDU)喷施及其交互作用对小麦根际细菌群落多样性与结构的影响,利用完全开放式熏蒸系统(Free-Air Concentration Enrichment,FACE)对"农麦 88"进行环境O3 浓度(A处理)和 1.5 倍环境O3 浓度(E处理)熏蒸,同时设置叶面喷施 6 次 450 mg·L-1 EDU或等量清水的处理.结果表明,EDU喷施使小麦根系生物量上升 8%～58%、土壤pH下降 4%～10%,且A处理下均达到显著水平.O3 浓度升高、EDU处理及其交互作用对细菌群落alpha多样性没有显著影响.O3 浓度升高改变了细菌群落结构,而E处理下EDU对细菌群落的影响较 A 处理更为显著.所有处理根际土中 Proteobacteria(相对丰度占比 28%～39%)、Bacteroidota(11%～20%)、Acidobacteria(7%～11%)为最优势菌门.E 处理和 EDU 处理均显著降低了 Alphaproteobacteria 的相对丰度,但提高了Chloroflexi的相对丰度.E处理使Nitrospirota菌门的相对丰度提高了 71%～164%,EDU处理使Planctomycetota菌门的相对丰度提高了 23%～70%.Spearman相关性分析结果表明,土壤速效钾含量与Chloroflexi和Nitrospirota菌门的相对丰度呈显著负相关(r=-0.846～-0.586),而与Alphaproteobacteria菌门的相对丰度呈显著正相关(r=0.604).综上,小麦可能通过降低富营养菌群和提高贫营养菌群相对丰度来提高自身对 O3 浓度升高的适应性,而叶面喷施 EDU 可能也通过该途径来缓解小麦的O3 胁迫.

    臭氧亚乙基二脲小麦根际土壤细菌群落

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    稻田土壤中病毒多样性研究

    刘泽锟黄士轩杨美艳
    1703-1713页
    查看更多>>摘要：病毒是地球上最丰富多样的微生物类群,广泛存在于各种生物体及环境中,但关于稻田土壤的病毒组研究较少.使用公共数据库中的稻田土壤宏基因组测序数据,构建由8 791个病毒操作分类单元(viral operational taxonomic units,vOTU)和168 940个蛋白序列组成的稻田土壤病毒数据库(Paddy soil virus database,PSVD),该数据库中31.41%的序列能够预测出物种分类地位信息,这些病毒序列分属于76个已知的病毒科,以有尾病毒纲(Caudoviricetes)病毒为主,宿主分布在11个细菌门中.同时还对稻田土壤病毒中所携带的辅助代谢基因(Auxiliary Metabolic Genes,AMGs)进行分析,发现了 39个可能广泛存在与稻田系统的碳水化合物活性酶(Carbohydrate active enzymes,CAZymes),该类基因的存在,可能对生物地球化学循环产生潜在的影响.综上,本研究创新性构建了PSVD数据库(https://github.com/lzk98/PSVD),并利用DRAM-v挖掘了稻田土壤系统中的 AMGs 基因,为后期稻田土壤病毒组的研究奠定了研究基础,并为稻田病毒群落的解析提供新的见解.

    病毒组学土壤稻田碳水化合物活性酶

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