摘要:微生物残体积累系数（NAC）是单位微生物生物量积累的微生物残体量，可用来指征微生物残体的积累效率，然而青藏高原草甸生态系统的土壤NAC对短期和长期氮磷添加的响应尚不明确。以青藏高原草甸氮磷添加1年（短期）和10年（长期）后的土壤为研究对象，量化了土壤微生物残体碳（MNC）、土壤微生物生物量碳（MBC），并估算了短期和长期养分添加后的NAC，同时综合土壤基本理化性质、微生物胞外酶活性、植物生物量等环境因子，分析了NAC的主要调控因素。结果显示，短期养分添加后0~10 cm和20~30 cm土层的NAC分别为31.33和38.12，不同氮磷添加处理对NAC无显著影响（P>0.05）；长期养分添加后0~10 cm和20~30 cm土层的NAC分别为14.46和17.49，氮磷添加显著降低了20~30 cm土层的NAC（P<0.05）。进一步的统计分析结果显示，pH是影响NAC的主要因素，长期氮磷添加导致土壤pH降低，从而降低了NAC。本研究探讨了NAC对氮磷添加的差异响应及影响因素，为理解氮磷沉降增加背景下微生物介导的碳积累提供了数据支持。

摘要:拟除虫菊酯作为全球第三大杀虫剂品种，在农业生产中广泛使用，同时也带来了一系列不利的环境影响。然而，目前有关拟除虫菊酯在土壤环境中的残留行为和风险评估报道较少。以典型拟除虫菊酯类杀虫剂甲氰菊酯（FEN）为研究对象，重点探究其在不同性质土壤中的降解行为以及对典型土壤生物蚯蚓的毒性效应。结果表明，甲氰菊酯在碱性土壤中的降解速度快于酸性土壤，同时在非灭菌土壤中的降解速度为灭菌土壤的4倍。因此，土壤酸碱度和微生物是影响FEN在土壤中降解快慢的主要因素。此外，在降解过程中检测到甲氰菊酯主要代谢物3-苯氧基苯甲酸（3-PBA）的生成。蚯蚓富集结果表明，FEN在蚯蚓体内的含量先升高后降低，最大生物富集因子为0.3。亚急性毒性结果表明，高剂量（5 mg·kg-1）甲氰菊酯暴露14 d后，蚯蚓体内蛋白质含量显著降低（P < 0.05），细胞色素P450（CYP450）、羧酸酯酶（CarE）、谷胱甘肽-S-转移酶（GST）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）活性和丙二醛（MDA）含量均显著增加（P < 0.05），同时存在剂量效应，证实土壤中残留的FEN对蚯蚓具有毒性效应。本文对甲氰菊酯在土壤环境中的降解行为研究以及生态毒性风险评估具有重要的指导意义。

摘要:目前，大量农田土壤及其生态功能正经受着土壤酸化的严重威胁，而土壤pH深刻影响着土壤中硅、磷养分的移动性及两者间的相互作用。关于硅肥施用可有效提升土壤磷素植物有效性的研究已有大量报导，但在农业集约化生产区，土壤磷素已大量累积的背景下，磷富集对土壤硅移动性与有效性的影响及其机制尚不清楚。选取2种不同有效硅水平的农田土壤（低有效硅土壤LASi：有效硅28.20 mg·kg-1；高有效硅土壤HASi：有效硅253.6 mg·kg-1），通过等摩尔浓度硅磷竞争吸附试验、土壤培养试验等，探究人工酸化与磷添加对土壤硅吸附性能与移动性的影响及其机制。结果表明，酸化土壤pH在3.5~8.0范围内，当硅与磷等摩尔浓度同时添加时，磷的存在会降低硅的吸附，各相应pH的LASi与HASi 2种土壤对硅的吸附量分别降低26%~74%、31%~84%。这说明，土壤对磷的吸附大于对硅的吸附。设置土壤pH3.5~8.0范围内，降低pH可降低土壤对硅的吸附；磷添加降低土壤硅吸附的效应，在高pH条件下更为显著。土壤酸化与磷添加降低了土壤对硅的吸附，降低了土壤有效硅（HOAc-NaOAc-Si）水平；不同类型土壤移动性硅（CaCl2-Si）水平对酸化与磷添加的响应不同，具体机理尚需进一步研究。

摘要:中国农用钾肥严重依赖进口，通过改变钾元素的存在形态进一步提高钾的利用效率，具有重要现实意义。以花生（品种为花育22）为供试作物，2020—2021年连续进行了两季大田试验，采用完全随机区组设计，考察自由离子态钾（无机盐钾）与山梨醇螯合态钾对花生产量、干物质积累量、钾积累量以及花生根际土壤细菌群落结构的影响。在常规施肥基础上进行花生不同生育期喷施试验，设置清水对照（CK）、无机钾（IK）、山梨醇混合无机钾（MK）、山梨醇螯合钾（SK，自制）和市售螯合钾（LK，国外产品）5个处理。结果表明，叶面追施钾肥可显著提高花生产量，与IK或LK处理相比，SK处理两年平均增产率分别提高18.9%、14.97%，产量构成要素百仁重、百果重、饱果率均得到显著提升；山梨醇螯合钾处理的花生植株干物质积累量、钾积累量均得到显著提高，说明自制山梨醇螯合钾能够促进钾营养元素在植株中的分配。与其他处理相比，山梨醇螯合钾处理增加了花生根际土壤微生物多样性与丰富度。相关性分析表明，产量的增加与钾元素吸收、分配及根际微生物变化显著相关。综上，在相同的施钾水平上，与无机盐钾形态相比，山梨醇螯合钾更能促进花生植株对钾素的吸收和积累，综合表现为产量的增加。该研究结果可为提高钾肥利用效率提供理论及实际参考。

摘要:土壤异养呼吸是影响土壤有机碳积累的关键因素。以南方红壤水土流失区不同恢复年限的马尾松林（未治理地（Y0）、恢复14 a（Y14）、恢复31 a（Y31））为对象，对不同呼吸组分进行测定并结合温度、水分以及微生物等因子，研究马尾松林恢复对土壤异养呼吸的影响。结果表明：不同恢复年限马尾松林土壤异养呼吸差异显著，恢复31 a显著大于恢复14 a以及未治理地，未治理地异养呼吸速率仅为0.99 μmol·m–2·s–1，而治理14 a、31 a分别为2.20、2.80 μmol·m–2·s–1；温度是异养呼吸季节变化的主要影响因子，分别解释季节变化的40.6%（Y0）、62.2%（Y14）、66.6%（Y31）；马尾松林恢复后土壤异养呼吸温度敏感性（Q10）显著增加，Y0、Y14、Y31的 Q10分别为1.58、1.93和1.82；不同恢复年限土壤异养呼吸占土壤总呼吸比例为77.94%（Y0）、70.84%（Y14）、77.35%（Y31）。结构方程表明，在马尾松林恢复过程中，土壤有机碳（SOC）、温度以及土壤微生物多样性变化是影响土壤异养呼吸变化的主要因子，其中SOC、土壤微生物与异养呼吸显著正相关，而植被恢复过程中土壤温度变化与异养呼吸显著负相关。本研究结果表明，马尾松林植被恢复过程中SOC的积累以及缺乏有效的物理保护增加了微生物对SOC的分解，另一方面土壤环境温度的降低和细菌、真菌丰度的增加以及群落中变形菌、子囊菌、酸杆菌的增加，更进一步加剧微生物对原有土壤有机质的分解强度，导致异养呼吸碳排放的持续增加，最终限制了马尾松林土壤碳吸存效率。因此，较高的土壤异养呼吸可能是影响红壤侵蚀退化区土壤有机质进一步提升的关键。

摘要:干旱区湖泊是维持生态脆弱区环境平衡的重要载体，随着环境变化和人类对水土资源的不合理利用，我国干旱区湖泊日渐萎缩、干涸直至消失。湖泊干涸过程中，地下水位持续下降，风积物不断加积，土壤演化过程随之发生变化，但关于湖泊沉积物发育土壤演化特征的研究十分匮乏。本研究结合土壤发生学和地球化学方法分析了古日乃湖盆沉积物发育土壤的盐分与碳酸钙积累特征与机制。结果表明：盐分积累是古日乃湖盆土壤形成的主要特征，盐化土壤表层水溶性盐含量、Na+浓度和钠吸附比分别为13.15~650.50 g·kg-1、186.9~12 114.7 mmol·L-1、22.3~890.5（mmol·L-1）1/2，土壤具有高含盐量、高Na+浓度与高钠吸附比，表现出强度盐化特征。古日乃湖盆干涸，土壤积盐过程由现代盐化向残积盐化演化，盐分类型由氯化物型、氯化物-硫酸盐型向硫酸盐-氯化物型、硫酸盐型转变。借助于与Ca地球化学行为相似的Sr同位素组成分析，表明土壤碳酸钙以次生碳酸钙为主，其占比超过碳酸钙总量的80%；土壤碳酸钙主要来源于母质和地下水，地下水持续供给Ca2+是碳酸钙强度积累形成钙磐的基础。古日乃湖盆土壤盐分与碳酸钙积累特征可为评估环境变化背景下土壤的形成与演变，并为预测我国内陆河尾闾湖地区土壤与生态环境变化提供科学依据。

摘要:钨（W）已被美国环境保护署（EPA）列为一种新兴污染物。钨可通过多种途径在土壤中累积，进一步对土壤环境和生物生态系统造成潜在危害，而目前人类对土壤中钨的赋存、生物地球化学循环和生态风险等方面的认识严重不足。结合国内外研究进展和本课题组的试验数据，系统梳理了典型区域土壤钨含量水平、钨在土壤中的环境界面行为以及钨在生物中的富集特征和潜在健康风险。指出目前该研究领域存在的科学问题与研究方向，旨在呼吁更多学者关注土壤系统中钨的生态环境风险、生物地球化学过程及风险管控与治理修复。

摘要:研究农田土壤重金属累积特征和来源对科学管理、安全利用土壤资源具有重要意义。通过野外采样与实验室分析研究了长江三角洲典型城市农田土壤重金属（Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu）含量、累积状况，识别了农田土壤重金属来源。结果表明：（1）六种土壤重金属的累积程度按照由重到轻的顺序为：Hg > Cd > Cu > As > Pb > Cr；（2）以《土壤环境质量-农用地土壤污染风险管控标准》（GB 15618-2018）为参考，土壤中Cu、Cd和Hg超过风险筛选值的比例分别为2.13%、1.06%和0.53%，As、Pb和Cr未超过风险筛选值；利用地累积指数法进行土壤重金属污染评价发现，Cd和Hg的污染较其他四种元素严重，其污染比例分别为12.83%和21.28%；（3）地理探测器分析表明，化肥和农药的使用量以及工业总产值均能解释六种重金属的空间分异，其他环境因子能解释某些特定重金属的空间分异；（4）研究区土壤中As和Cr的主要来源为农业源和工业源；Cd和Hg的来源除了农业源与工业源外，还有土壤母质；Cu来源与研究区农业活动、畜禽养殖活动以及工业活动有关，Pb主要来源于农业源、工业源和交通源。总之，研究的六种重金属存在不同的累积趋势，农业和工业活动是研究区土壤重金属累积的主要原因。研究区交通、社会活动等对土壤重金属累积的影响还需进一步研究与讨论。

摘要:应用长期田间定位试验方法，比较研究了长期有机肥不同施肥方式（不施肥、有机肥常量、有机肥减量及有机肥减量配施化肥）对设施土壤镉（Cd）全量及有效态含量的影响，同时考察了其对土壤特性的影响及二者的相关性。结果表明：与不施肥的设施土壤（对照）相比，长期定量施用有机肥土壤表层（0～20 cm）Cd全量显著降低，且随着施用量下降，该效果更显著，但对亚表层（20～40 cm）Cd全量无显著影响。长期施用有机肥会提高设施土壤表层Cd有效态含量，特别是0～10 cm土壤有效态Cd含量显著高于对照，但与有机肥常量处理相比，有机肥减量和有机肥减量配施化肥处理土壤有效态Cd含量分别显著降低了17.56%和14.04%；同时，有机肥减量配施化肥对设施土壤有机质、全氮、表层有效磷均有大幅提升，且pH偏高于有机肥常量。相关分析表明，设施土壤有机质、有效磷含量均与土壤Cd全量和有效态含量之间呈显著或极显著正相关，土壤全氮含量与Cd有效态含量呈显著正相关，pH与有效态含量之间呈极显著负相关。上述结果表明有机肥适当减施，同时辅以适量化肥，可进一步改善设施土壤特性，进而控制设施土壤表层Cd累积。

摘要:以番茄“合作903”为材料，研究25～200 mmol·L-1NaCl胁迫对其种子发芽、种子活力指数（SVI）、丙二醛（MDA）含量、保护酶活性、溶质积累和不同形态多胺含量的影响。结果表明：25、50 mmol·L-1NaCl处理7 d，不影响番茄种子发芽率，但显著降低SVI；随着盐处理浓度上升，发芽率和SVI均显著下降。分别以种子发芽率和SVI为因变量，NaCl处理浓度为自变量，种子萌发和萌发后幼苗建成的耐盐阈值分别为106.1 mmol·L-1NaCl（0.62%）和43.38 mmol·L-1NaCl（0.25%）。随着NaCl处理浓度上升，萌发种子MDA含量显著上升，保护酶活性、可溶性蛋白（SP）和可溶性糖（SS）均上升，游离态腐胺（fPut）、游离态亚精胺（fSpd）和游离态精胺（fSpm）、（fSpd+fSpm）/fPut均显著上升，束缚态腐胺（bPut）、束缚态亚精胺（bSpd）、束缚态精胺（bSpm）均显著增加，而（bSpd+bSpm）/bPut变化不明显。与对照相比，50 mmol·L-1NaCl处理下，番茄萌发种子结合态亚精胺（cSpd）、结合态精胺（cSpm）含量及（cSpd+cSpm）/cPut均极显著上升，随着NaCl处理浓度上升，cPut、cSpd、cSpm含量及（cSpd+cSpm）/cPut均逐渐下降。综上所述，盐胁迫延缓、抑制番茄种子萌发，对于萌发后幼苗的建成抑制作用更强。番茄种子萌发阶段对盐分具有一定的抗性，主要由于番茄萌发种子中多胺代谢在盐胁迫下呈现（fSpd+fSpm）/fPut比值的急剧上升、cSpd和cSpm含量的显著上升和束缚态各多胺的显著积累，同时SS和SP的积累随盐胁迫加剧显著积累，从而提高了萌发种子的抗氧化和渗透调节能力；但是在高盐（150 mmol·L-1NaCl）下，cSpd和cSpm的上升调控作用明显减弱，而束缚态各多胺、fSpd和fSpm的上升以及SS和SP积累调控作用仍在增强。