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根系分泌物是可溶性有机质的主要来源,能够在一定程度上影响胶体在多孔介质中的稳定性和迁移行为。随着生物炭的广泛应用,探究土壤中的根系分泌物对生物炭胶体在地下环境中稳定性和迁移能力的影响非常重要。通过室内聚集和迁移实验探究了根系分泌物的典型组分半乳糖（Gal）、赖氨酸（Lys）以及乙酸（AcOH）对小麦生物炭（WB）和松树木屑生物炭（PB）胶体的稳定性和迁移特性的影响。结果表明：典型根系分泌物组分浓度高低对生物炭颗粒ζ电势具有一定的影响。半乳糖和赖氨酸浓度较低时,其对生物炭胶体聚集和迁移影响较小,难以对生物炭的环境行为造成显著影响;但是乙酸可以明显降低生物炭胶体在NaCl溶液中的稳定性,抑制生物炭胶体在多孔介质中的迁移能力。这可能是因为乙酸中有机酸阴离子容易与生物炭表面含氧官能团形成氢键,增加了生物炭对乙酸的吸附,降低了生物炭胶体的稳定性。 相似文献
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农田土壤黑碳应用研究进展 总被引：1，自引：1，他引：0
在应对全球气候变暖和保障粮食安全的双重背景下,如何增加土壤碳库容量、 提升土壤生产力以及减少环境危害已成为农学家、 土壤学家和环境学家在二十一世纪的研究重点和热点,黑碳（或生物碳）在农田土壤中的应用作为一种增加土壤碳库和提高土地生产力的新方法引起了极大关注。本文综述了黑碳在农业土壤中的含量,应用黑碳（生物碳）对作物产量、 土壤肥力和温室气体排放的影响; 探讨了应用黑碳影响作物生产力和土壤环境行为的机理以及农田土壤应用黑碳在不同区域、 作物类型、 用量和黑碳性质上的差异表现; 展望了农田应用黑碳未来研究的方向和热点。 相似文献
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为评价农药对蚯蚓的生态风险提供基础数据,采用滤纸法和人工土壤法测定了新烟碱类和阿维菌素类药剂对蚯蚓的急性毒性效应。滤纸法测定结果表明,吡虫啉、啶虫脒、烯啶虫胺、氯噻啉和噻虫啉5种新烟碱类药剂对蚯蚓的LC50值范围为0.0089（0.0075～0.010）μg·cm^-2～0.44（0.34～0.56）μg·cm^-2（48h结果）,噻虫嗪对蚯蚓的LC50值在24h和48h均大于62.91μg·cm^-2;阿维菌素、依维菌素和甲氨基阿维菌素苯甲酸盐3种阿维菌素类药剂对蚯蚓的LC50值范围为4.52（3.71～5.50）μg·cm^-2～22.76（18.68～27.73）μg·cm^-2（48h结果）。人工土壤法测定结果表明,5种新烟碱类药剂（除噻虫嗪外）对蚯蚓的LC50值范围为1.54（1.43～1.71）mg·kg^-1～17.29（16.44～19.41）mg·kg^-1（14d结果）,噻虫嗪对蚯蚓的LC50值在第7d和14d均大于1200mg·kg^-1;3种阿维菌素类药剂对蚯蚓的LC50值范围为27.93（26.04～29.81）mg·kg^-1～175.33（162.82～188.91）mg·kg^-1（14d结果）。根据《化学农药环境安全评价试验准则》,吡虫啉、啶虫脒和烯啶虫胺对蚯蚓属于中毒级,其他的药剂对蚯蚓属于低毒级。 相似文献
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微生物影响稻田土壤中砷转化研究进展 总被引：3，自引：0，他引：3
稻田砷污染是一个全球性环境问题。稻米是以大米为主食的人群砷暴露的主要途径，稻米砷含量超标，会对动物和人体健康造成威胁。微生物是影响砷环境生物化学行为的重要角色，在植物-土壤-微生物系统的砷循环中发挥着重要作用。了解微生物对砷在土壤-水稻系统中的生物化学循环的影响，能够为稻田砷污染的有效治理提供理论基础。本文综述了砷氧化微生物、砷还原微生物以及砷甲基化微生物分别对砷氧化、还原和甲基化过程的影响（直接作用），并总结了微生物通过间接影响铁、硫的环境生物化学循环，进而影响稻田-水稻系统中砷的赋存形态及其转化与迁移的过程。最后，本文归纳了砷污染农田微生物修复技术的相关研究进展，并提出了研究展望。 相似文献
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轮胎磨损颗粒（tire wear particles, TWPs）作为微塑料（microplastics, MPs）的重要种类之一，当下其生态风险已受到生态学家的高度重视。通常，颗粒型污染物的环境行为过程是其生态风险的重要影响因素。然而，TWPs在土壤等多孔介质中的迁移过程及影响机制至今尚未见报道。选择冷冻破碎制备的C-TWPs（冷冻破碎轮胎磨损颗粒）以及道路磨损产生的R-TWPs（滚动摩擦轮胎磨损颗粒）和S-TWPs（滑动摩擦轮胎磨损颗粒）为典型研究对象，以石英砂柱来模拟研究TWPs在土壤等环境多孔介质中的迁移行为，并探究天然有机物腐殖酸（HA）及不同pH（4、7和10）环境对以上三种类型TWPs迁移行为的影响。结果显示：HA（50 mg?L-1）能够显著增强三种类型TWPs的迁移性，并且在HA（50 mg?L-1）存在下，不同pH（4、7和10）对TWPs迁移行为影响不同，中碱性环境（pH=7/10）更有利于TWPs的迁移。主要原因在于，HA存在或（和）中碱性环境有利于（同时）增大TWPs和石英砂颗粒表面的Zeta电位值（绝对值），此时，一方面TWPs的分散性得到改善，有较小的粒径分布，另一方面增加了TWPs和石英砂颗粒间的静电排斥力，有助于TWPs的迁移。值得注意的是，HA存在和不同pH环境条件下，低温破碎制备的C-TWPs的迁移性较R-TWPs和S-TWPs强，主要由于C-TWPs制备时携带有较多的负电荷、较小的等电点和较强的疏水性，上述性质也可促使其吸附更多的HA，从而加强其电负性；而R-TWPs和S-TWPs由于粘附了道路矿物、金属盐或灰尘而减弱以上性质，表面具有较小的电负性。研究结果揭示了不同类型TWPs在自然界中地球化学迁移行为的差异性，并暗示了研究源头性质（排放方式）以确定同种材质微塑料环境行为及生态风险内在差异的必要性。 相似文献
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农田磷的环境风险及评价研究进展 总被引：19，自引：5，他引：14
本文综述了农田磷环境风险及其评价研究进展。着重阐述了农田磷的迁移途径、农田土壤磷水平、土壤磷的吸附和解吸特性以及磷肥和有机肥用量等对农田磷地表径流流失和渗漏的影响;农田土壤磷环境风险评价方法及P-index评价方法的建立和应用等。提出了今后该领域的研究方向。 相似文献
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二氯苯在土壤中的迁移行为和生物降解 总被引：10，自引：0，他引：10
主要从挥发、吸附与解吸、渗滤三个方面介绍了二氯苯在土壤中的迁移行为以及生物降解过程。探讨了二氯苯的物化性质，三种同分异构体的构型、土壤特性、外界环境条件等因素对二氯苯迁移行为的影响。以及迁移行为与生物降解的相互关系；同时介绍了可降解二氯苯的微生物种类、二氯苯好氧和物降解机理、共代谢现象，以及实验室研究方法。这些研究对于受二氯苯污染的土壤的修复具有理论指导意义。 相似文献
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本运用农药环境毒理学的基础原理与方法，根据土壤中持留农药的环境行为特征及其向农业水域，农田大气、农作物等定向迁移与环境效应的关系。提出了确定“土壤环境农药允许极限标准”的必要性，以及从事该领域研究的总体设计构思和研究体系。 相似文献
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氮肥配施秸秆对土壤原生生物群落的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
长期施用化肥所致的不利影响严重威胁到环境和人类的健康,已引起全世界的广泛关注。将生态友好的作物秸秆归还农田是减少化肥投入和缓解环境问题的极具潜力的农业管理措施。原生生物是土壤中丰富且多样的真核生物,是土壤微生物组的重要组成部分。为研究氮肥配施秸秆对原生生物群落的影响,设置了2 × 4（2个秸秆还田组×4个氮梯度）全因子交互田间定位试验,采用Illumina高通量测序技术研究了8种不同施肥处理下土壤原生生物群落多样性、组成和潜在功能的变化,并结合土壤理化性质分析探究驱动土壤原生生物群落变化的关键环境因子。结果表明：绿藻门（Chlorophyta）、锥足亚门（Conosa）、丝足虫门（Cercozoa）和纤毛虫门（Ciliophora）是所有处理中的优势类群。氮肥施用降低了土壤原生生物的多样性,而配施秸秆提升了土壤原生生物的多样性,并且在高施氮水平提升效果更为显著。绿藻门（Chlorophyta）的相对丰度随氮肥施用量增加呈下降趋势。丝足虫门（Cercozoa）和纤毛虫门（Ciliophora）的相对丰度在秸秆还田组中随氮肥施用量的增加而升高。捕食类原生生物（phagotrophs）在所有处理中均为绝对优势类群。与单施化肥处理相比,配施秸秆提高了捕食类原生生物的相对丰度,但降低了光养类原生生物（phototrophs）的相对丰度。单施化肥情况下,寄生类原生生物（parasites）表现出对高施氮量的偏好。土壤有机质和pH是土壤原生生物群落变化的重要驱动因子。总之,本研究证明了氮肥施用耦合秸秆还田措施能够影响土壤原生生物群落,同时明确了对农业管理措施变化反应敏感的原生生物类群。 相似文献
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辨明盐渍土原核生物群落特征及潜在功能对盐渍化程度和土地利用类型的响应，对理解盐渍土壤元素循环与植物互馈效应、构建良性循环农田生态系统具有重要意义。以河套灌区不同盐渍化程度的农田和荒地为研究对象，结合土壤基本理化性质分析与原核生物高通量测序方法，探究盐渍化土壤中原核生物的群落组成特征、环境驱动要素及其潜在功能。结果表明，农田土壤盐渍化程度显著低于荒地，其原核生物多样性更高，特别是富集了大量农田特有的ASV（扩增子序列变体，amplicon sequence variant）；原核生物的群落组成在农田和荒地间差异最大，并主要受到土壤电导率（EC）、pH和有机质（SOM）等环境因子的驱动。基于群落组成和功能预测的差异分析结果表明，盐渍化农田中具有较高丰度的氮循环相关微生物以及潜在的植物促生菌，如亚硝化球菌（Nitrososphaeraceae）、亚硝化单胞菌（Nitrososmonadaceae）、诺卡氏菌（Nocardioidaceae）和鞘氨醇单胞菌（Sphingomonadaceae）等；而盐渍化荒地富集了以盐杆菌（Halobacterota）为代表的古菌和具有烃类化合物分解功能的原核生物类群。本研究对于明晰北方灌区盐渍土原核生物群落特征与土壤微环境的互馈关系、揭示土壤养分周转对提升土壤-植物-微生物跨域有益协同具有指导意义。 相似文献
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土地整理的生态环境效应分析 总被引：6，自引：8，他引：6
土地整理活动是一个重建生态环境系统的过程，在此过程中将会对区域环境要素及其生态过程产生影响。该文将土地整理的生态环境影响因子归纳为土地整理项目工程的特性、土地整理后土地利用类型结构的变化以及土地整理后土地景观格局的变化。其中土地整理项目工程会对土壤质量、水文环境、生物多样性、农田小气候等产生影响；未利用土地的开发、交通用地的增加以及土地利用类型的单一化会对生态环境产生影响；而土地景观格局的变化可能会影响动物生态行为，同时会提高区域整体的环境美学价值。 相似文献
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中国盐渍土研究：历程、现状与展望 总被引：10，自引：0，他引：10
盐渍土研究是以盐渍土和盐渍生境作为主要研究对象，以盐渍土和盐渍化的发生与演变过程、环境要素和人类活动对盐渍化的影响与作用机制、盐渍土的治理、改良和利用的理论与技术为主体的研究领域。我国盐渍土面积巨大、种类繁多，盐渍化问题突出，对农业生产和生态环境造成不同程度的影响。我国科学家提出的盐渍土“水盐调控”“水盐平衡”，“淡化肥沃层”和“障碍消减”等理论与技术方法，为发展农业生产、提高土地产能、保障粮食安全、拓展耕地资源等发挥了积极作用。近期我国在土壤盐渍化演变过程的监测与多源数据融合、土壤水盐运移过程模拟与尺度转换、盐渍农田养分循环与减损增效、盐渍障碍的生态消减、盐渍障碍微生物修复、盐渍农田灌排优化管理与边际水安全利用等方面取得了积极的进展和成果。建议今后深入开展盐渍土精准控盐的高效和安全用水、土壤盐渍障碍的绿色消减与健康保育、盐渍农田养分库容扩增与增碳减排、土壤盐渍化与区域生态的耦合响应和协同适应等方面的理论与技术研究。应面向农业、资源、生态、环境等领域和行业，致力于拓展理论和新技术的研究，为国家农业升级、粮食安全、耕地保护、生态安全、高质量发展发挥重要作用。本文回顾了我国盐渍土研究工作的... 相似文献
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城郊农田生态环境质量预警体系研究及应用——以郑州市为例 总被引：3，自引：0，他引：3
在深刻剖析土壤污染物来源、深入理解土壤污染复杂性的基础上，根据研究地区的特殊性（城市郊区），构建了包括评价模型、预测模型、预警模型的农田生态环境质量预警体系，通过社会环境系统对土壤污染胁迫强度的变化间接反映土壤环境质量变化趋势，并运用此预警体系对郑州市郊区农田进行了动态预警实证研究，获得重要结果：（1）郑州市郊区农田生态环境质量经历了“迅速恶化-达到相对最差-趋于好转”的发展过程，这说明了社会环境系统对土壤环境胁迫强度经历了“增大-最大-趋缓”的变化过程；（2）郑州市郊区农田生态环境总体上不容乐观，必须全面掌握和控制土壤污染的影响因素，减少外部环境对农田土壤环境的胁迫作用，做好土壤污染的预警与防治工作。 相似文献
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草甘膦除草剂是农业生产中不可或缺的物资,过量使用会导致大量草甘膦及其衍生物在土壤中残留,对生态环境安全构成威胁。通过系统阐述草甘膦在环境中的迁移转化过程,以及草甘膦对土壤生物及环境质量的影响,着重分析了草甘膦对土壤蚯蚓、微生物群落的毒理效应,草甘膦与土壤其他污染物的协同效应和草甘膦驱动土壤碳氮磷生物地球循环变化。同时指出当前研究的不足,并提出下一步研究的重点:(1)加强草甘膦的降解机制和影响因素的研究,并筛选更高效降解能力的微生物菌株,提高草甘膦降解效率和修复草甘膦污染环境的能力;(2)定期开展农业环境中草甘膦的检测和风险评估,摸清草甘膦在喀斯特区的迁移路径,探索草甘膦在岩溶地质中的吸附和去除能力,以更好地评估岩溶地质的碳汇稳定性和水生生态系统的安全性;(3)借助酶化学计量学等研究方法,探明草甘膦在土壤中的转化速率、通量以及与微生物代谢和营养需求、环境效应之间的耦合关系。 相似文献
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节水灌溉的环境效应研究现状及研究重点 总被引：15，自引：2，他引：13
对农田节水灌溉领域有关环境效应问题的国内外研究现状进行了分析,指出其研究不足,建议应从节水灌溉对农田生态环境影响效应的综合分析、节水灌溉条件下地表水及地下水水文循环变化规律、节水灌溉条件下地下水与土壤盐渍化关系机理、地膜覆盖节水增产机理及对环境的影响、考虑生态环境效应的节水农田水管理等方面进行重点研究 相似文献
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不同土地利用方式土壤对铜、镉离子的吸附解吸特征 总被引：1，自引：0，他引：1
采用一次平衡法对Cu2+、Cd2+在城市及城郊农田、林地、草地3种土地利用方式土壤中的吸附解吸过程进行比较研究, 结果表明: Cu2+、Cd2+在3种土地利用方式土壤中的吸附量均随平衡液浓度的增加而增大, Cu2+、Cd2+在农田土壤上的吸附量均高于林地和草地土壤。分别用Langmuir和Freunlich两种等温吸附方程对吸附过程进行拟合, 3种土壤对Cu2+的吸附过程运用Langmuir方程拟合效果好, 而对Cd2+的吸附过程运用Freunlich方程拟合效果更好。Cu2+在3种土壤的解吸量大小顺序为农田>林地>草地, Cd2+在3种土壤的解吸量大小顺序为农田>草地>林地。两种离子在3种土壤中的动态吸附是个快速反应的过程, 随时间延长, 吸附反应趋于平衡。运用双常数函数方程和Elovich方程能较好地拟合重金属在土壤上的吸附动力学过程。Cu2+、Cd2+的吸附与土壤黏粒含量、有机质含量、CEC和pH均有关。 相似文献
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H. L. Long G. K. Heilig J. Wang X. B. Li M. Luo X. Q. Wu M. Zhang 《Land Degradation \u0026amp; Development》2006,17(6):589-603
Soil erosion in the upper reaches of the Yangtze River in China is a major concern and the Central Government has initiated the Grain‐for‐Green Programme to convert farmland to forests and grassland to improve the environment. This paper analyses the relationship between land use and soil erosion in Zhongjiang, a typical agricultural county of Sichuan Province located in areas with severe soil erosion in the upper reaches of the Yangtze River. In our analysis, we use the ArcGIS spatial analysis module with detailed land‐use data as well as data on slope conditions and soil erosion. Our research shows that the most serious soil erosion is occurring on agricultural land with a slope of 10∼25 degrees. Both farmland and permanent crops are affected by soil erosion, with almost the same percentage of soil erosion for corresponding slope conditions. Farmland with soil erosion accounts for 86·2 per cent of the total eroded agricultural land. In the farmland with soil erosion, 22·5 per cent have a slope of < 5 degrees, 20·3 per cent have a slope of 5∼10 degrees, and 57·1 per cent have a slope of > 10 degrees. On gentle slopes with less than 5 degrees inclination, some 6 per cent of the farmland had strong (5000∼8000 t km−2 y−1) or very strong (8000∼15000 t km−2 y−1) erosion. However, on steep slopes of more than 25 degrees, strong or very strong erosion was reported for more than 42 per cent of the farmland. These numbers explain why the task of soil and water conservation should be focused on the prevention of soil erosion on farmland with steep or very steep slopes. A Feasibility Index is developed and integrated socio‐economic assessment on the feasibility of improving sloping farmland in 56 townships and towns is carried out. Finally, to ensure the success of the Grain‐for‐Green Programme, countermeasures to improve sloping farmland and control soil erosion are proposed according to the values of the Feasibility Index in the townships and towns. These include: (1) to terrace sloping farmland on a large scale and to convert farmland with a slope of over 25 degrees to forests or grassland; (2) to develop ecological agriculture combined with improving the sloping farmland and constructing prime farmland and to pay more attention to improving the technology for irrigation and cultivation techniques; and (3) to carry out soil conservation on steep‐sloping farmland using suggested techniques. In addition, improving ecosystems and the inhabited environment through yard and garden construction for households is also an effective way to prevent soil erosion. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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重金属污染农田安全利用:目标、可选技术与可推广技术 总被引：1，自引：0，他引：1
李小方 《中国生态农业学报》2020,28(6):860-866
当前,土壤重金属污染研究的主要任务之一是形成安全利用可推广技术方案。那么,当前科学界是否有能力提供这样一个方案?本文在分析土壤污染防控基本概念和决策树的基础上,系统解析了如下问题:污染农田安全利用的目标、技术选项、可推广技术标准和形态。我们认为污染农田安全利用有狭义和广义之分,以主粮区籽粒安全生产为目标的狭义安全利用技术研发是当务之急;安全利用技术的标准是农作物可食用部位的重金属含量达标,而不是土壤重金属钝化效果;重金属从根部到地上部的转运能力是作物筛选和改造的关注重点;低镉作物品种选育与推广有可能零成本地实现轻微镉污染农田安全利用,而钝化剂/土壤调理剂在优选以后将逐渐提高适合安全利用的农田镉污染上限;成本、效果和土壤生态效应是可推广安全利用技术的重要评价标准,可推广安全利用技术的形态受限于农业生产过程,需要以种子、肥料和农艺等形式交付使用者。这些系统分析,有利于安全利用技术研究从"百花齐放"向可推广技术转变,并最终服务于《土壤污染防治行动计划》污染农田安全利用目标。 相似文献
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以草-畜-粮为路径提升山西省土地承载潜力研究 总被引：1，自引：0，他引：1
黄河中、上游退耕还林还草粮食问题是一项重要的研究内容,它直接牵涉到退耕还林还草的速度问题和恢复生态环境的持续问题.在假定某些条件下,从山西省草地资源最大利用的角度,通过以草养畜,以畜济粮的目标途径,最大限度地估算了山西省(山西省黄河流域)草地资源(包括退耕后还草)的粮食人口承载量,为退耕还林还草解决粮食问题的"生态移民"措施的选择,提供了科学依据. 相似文献