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2024年 第55卷  第1期

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研究报告
基于数量和质量视角的大南昌都市圈生态用地时空演变综合评估研究
危小建, 赵莉, 程朋根, 谢名睿, 王慧敏
2024, 55(1): 1-10. doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2022092501
摘要:
  目的  从数量和质量双重角度分析生态用地的时空演化特征,探讨生态用地数量与质量变化的耦合关系,可推动区域生态环境保护及其可持续发展。  方法  引入景观连通性指数,提出了一种改进的基于数量和质量视角(QBQ,Quality-based quantity)的生态用地时空演变综合评估方法,对研究区生态用地的净变化和改进前、后基于数量和质量的生态用地变化进行了探讨。  结果  大南昌都市圈生态用地不断向非生态用地转变,生态用地净面积共减少1345.86 km²;不少县市生态用地出现了不同程度的碎片化现象,耕地和水域稳定性下降,二者QBQ值均有所减少;1 km阈值距离下,各县市不同类型生态用地的景观连通性存在较大差异,改进后除水域的QBQ值增加外,其余生态用地QBQ值均呈减少趋势。  结论  研究期内大南昌都市圈生态用地数量与质量的变化均呈下降趋势,通过引入景观连通性指数,能够深入了解生态用地数量与质量结构的变化,从而更真实地反映生态用地实际变化特征。
东北地区家庭农场效率提升的环境效应评价
孙若愚, 孟博, 黎伟, 李大兵, 刘鸣达
2024, 55(1): 11-19. doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2022121302
摘要:
  目的  通过对东北地区家庭农场效率和环境影响进行实证研究,以期为其他地区家庭农场优化资源配置和降低环境影响提供依据。  方法  基于2019年对该地区289个家庭农场的问卷调查数据,运用数据包络模型测算了家庭农场效率,并在此基础上应用生命周期评价方法探究了家庭农场系统资源投入优化前后的环境影响变化。  结果  家庭农场技术效率、纯技术效率和规模效率数值均小于1,资源投入存在优化的可能性。优化后家庭农场土地、劳动力和化肥资源消耗减少。全球变暖、环境酸化和富营养化的环境影响潜值降低。  结论  提高家庭农场资源投入效率,减少温室气体等污染物排放,符合可持续发展目标12(负责任消费和生产)和可持续发展目标13(气候行动)的要求。
山东省土壤相对湿度时空分布特征研究
石兆鹏, 杨迪文, 崔兆韵, 李瑞洁, 杨丽娟
2024, 55(1): 20-28. doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2023052602
摘要:
  目的  明晰山东省耕地0 ~ 50 cm土壤相对湿度(相对于田间持水量)时空变化特点及其与气象要素的关系,为农业生产发展提供支持。  方法  使用山东省气象部门布设的139个土壤水分自动观测站观测的2013 ~ 2019年逐日土壤相对湿度数据和气象观测数据,用反距离权重空间插值法插值绘图探讨不同时段不同深度土层相对湿度的空间变化,并对其与气象要素的关系进行相关性分析。  结果  山东省各时段耕地土壤相对湿度分布整体呈现由西向东逐渐减小的趋势,垂直分布呈现随土层加深而增加的趋势;一年内0 ~ 30 cm土层土壤相对湿度1月 ~ 8月逐步升高,8月 ~ 翌年1月逐步降低,而30 ~ 50 cm土层土壤相对湿度变化较小。各土层年均土壤相对湿度表现出逐年下降的趋势。夏、秋两季各土层月平均相对湿度与当月降水量之间显著正相关。  结论  山东省月平均耕地土壤相对湿度水平、垂直方向变化明显,主要发生在0 ~ 30 cm土层;年平均土壤相对湿度2013 ~ 2019年间呈现出逐年下降的趋势,土壤相对湿度主要受降水量影响。
红壤丘陵区3种林分土壤颗粒粒级分布特征及其对养分含量的影响
陆佳, 胡育文, 贾剑波, 陈玉, 任鑫磊, 李志辉
2024, 55(1): 29-39. doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2022040401
摘要:
  目的  探究红壤丘陵区不同林分林下土壤颗粒粒级分布特征和土壤养分含量,为该地区林分升级、土壤肥力改善和纯林可持续经营提供理论依据。  方法  以红壤丘陵区3种典型林分林下土壤作为研究对象,运用相关性分析和逐步回归分析探讨不同林分类型土壤颗粒粒级分布特征、分形维数及其与土壤养分含量的相互关系。  结果  ① 3种林分土壤质地类型主要集中在粉壤土、粉土和砂壤土,3种林分分形维数的大小为:桉树 × 红锥混交林 > 桉树纯林 > 红锥纯林。② 除土壤全磷以外,不同林分类型和土层均对土壤养分含量具有显著性影响(P < 0.05),尤其混交林中更为明显。但两者之间的交互作用仅对有机质、全氮和全钾具有显著性影响(P < 0.05),而对pH和全磷无显著影响。③ 土壤颗粒分形维数与黏粒含量呈极显著正相关,与土壤粉粒、有机质和全氮的含量呈显著负相关性(P < 0.05),同时土壤颗粒分形维数与黏粒、粉粒、极细砂、全氮和全钾呈极显著线性相关性(P < 0.001)。  结论  土壤颗粒的分形特征可以在一定程度上反映不同林分类型土壤颗粒粒级分布特征及其养分含量,而混交林较纯林土壤分形维数和养分含量均高于纯林,混交林较纯林具有更优越的保水保土功能和更高的土壤肥力水平。
水土化学作用对崩岗土体抗剪特性的影响
黄碧妃, 杨茂进, 李灿娥, 张越, 蒋芳市, 江凌, 林金石, 黄炎和
2024, 55(1): 40-49. doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2022091301
摘要:
  目的  探究水土化学作用对花岗岩崩岗区崩壁土体抗剪特性的影响,为阐明花岗岩崩岗侵蚀的成因机理提供理论依据。  方法  以福建省长汀县典型崩岗区崩壁土体(红土层、砂土层和碎屑层)为研究对象,分析了经不同离子浓度(0.005、0.01和0.1 mol L−1)和离子类型(Na + 和K + )的盐溶液交换处理后崩岗3个土层的土体抗剪特性(偏应力、黏聚力和内摩擦角)。  结果  红土层的偏应力、黏聚力和内摩擦角均显著高于砂土层和碎屑层。随着溶液浓度的增加,K + 体系下崩岗3个土层的黏聚力显著增加,其中红土层增幅最大,增加了17.39%,Na + 体系则表现出相反趋势;2种离子体系下土体的内摩擦角总体差异不显著。K + 体系下崩岗3个土层的偏应力和黏聚力均显著大于Na + 体系,其中,K + 处理的红土层、砂土层和碎屑层的黏聚力比Na + 处理的分别高9.99%、3.37%和9.65%,但2种离子对内摩擦角的影响总体并不显著。水土化学作用对黏聚力的影响显著大于内摩擦角。  结论  不同浓度的Na + 和K + 对黏聚力的影响显著大于内摩擦角,K + 可通过增加黏聚力而增加土体的抗剪强度,K + 浓度越高,抗剪强度越大。
黄土高原生态林耗水深度和深层耗水量研究
孟廷芳, 陈光杰, 武文杰, 李敏, 司炳成, 冯浩
2024, 55(1): 50-56. doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2022093004
摘要:
  目的  探讨黄土高原生态林耗水深度和深层耗水量,以明确黄土高原生态林的耗水规律。  方法  选取延安地区16年生的侧柏、沙棘和刺槐三种常见的黄土高原生态林种,以土钻法获取不同生态林和草地的土壤水分含量。首先基于年际的土壤水分含量确定生态林的土壤水分活跃层;其次,基于 > 25 m深剖面的土壤水分数据来确定三种生态林的耗水深度和深层耗水量,并分析不同土层的耗水速率。  结果  依据年际土壤水分含量变化,2 m土层为该地区土壤水分活跃层。侧柏、沙棘和刺槐的最大耗水深度分别为12.0 m、12.2 m和23.2 m,其16年内耗水总量分别为304 mm、664 mm和1763 mm。刺槐的深层土壤耗水速率最大,为110 mm a−1;其次为沙棘,为42 mm a−1;最小为侧柏,为19 mm a−1。在2 ~ 10 m土层刺槐的耗水量仅占总耗水量的44%。  结论  探究黄土高原生态林的耗水量需要根据生态林物种的耗水特性选择合适取样土层深度。
新疆焉耆盆地主要作物需水量特征及影响因素分析
张旭辉, 玉素甫江·如素力, 仇忠丽, 亚夏尔·艾斯克尔, 阿卜杜热合曼·吾斯曼
2024, 55(1): 57-67. doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2022092201
摘要:
  目的  探究新疆焉耆盆地主要作物需水量特征及影响因素,为干旱区农业水资源利用和作物种植结构优化提供参考。  方法  基于2000 ~ 2020年焉耆盆地3个气象站点的逐日气象观测资料,采用Penman-Monteith公式和作物系数法,计算焉耆盆地主要作物生育期内需水量、有效降水量和灌溉需水量,并用Mann-Kendall检验、线性分析法和通径分析法对以上数据的分布特征、变化趋势及影响因素进行定量研究。  结果  ①近21年参考作物蒸散量呈逐年增加趋势,变化率为6.90 mm a−1,分布范围为960.20 ~ 1264.50 mm,年均值为1154.70 mm。②全生育期主要作物需水量为374.94 ~ 713.37 mm,不同生育阶段作物需水量、有效降水量和灌溉需水量的峰值均出现在生育中期,分别为247.32 ~ 497.92 mm、7.14 ~ 21.94 mm和240.18 ~ 475.99 mm,高于生育初期、快速发育期和成熟期。③主要作物需水量和灌溉需水量呈增加趋势,平均变化率分别为3.86 mm a−1和4.09 mm a−1;有效降水量呈减少趋势,平均变化率为−0.23 mm a−1。④影响主要作物需水量的主要因素有平均风速、平均气温、最高气温和日照时间,影响主要作物灌溉需水量的主要因素有平均风速、日照时间、最高气温和降水量。  结论  主要作物各生育阶段的有效降水量分配不均衡,在生育中期有效降水量达到峰值情况下,仍需通过农业灌溉来满足作物生长对水分的需求。制定完善的灌溉制度,才能提高农业水资源利用效率,保障干旱区粮食产量和农业可持续发展。
基于最小数据集的不同有机物料还田黑土土壤质量评价
王艺霖, 梁尧, 蔡红光, 徐康宁, 张水梅, 张畅, 范围, 袁静超, 刘剑钊, 任军
2024, 55(1): 68-75. doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2022070801
摘要:
  目的  研究不同种类有机物料还田对黑土质量的影响,并对土壤质量进行量化评价,为黑土资源的可持续利用提供理论依据。  方法  基于黑土区中部多年定位试验,选取无肥(CK)、单施化肥(NPK)、化肥配施玉米秸秆(NPK + JG)、化肥配施堆肥(NPK + DF)、化肥配施牛粪(NPK + NF)、化肥配施鸡粪(NPK + JF)和化肥配施猪粪(NPK + ZF)7个处理,研究不同种类有机物料还田后耕层(0~ 20 cm)土壤基本理化指标的变化,建立了土壤质量评价全量数据集,通过主成分分析法和皮尔森分析法筛选出最小数据集,计算各处理土壤质量指数(SQI)。  结果  不同种类有机物料对土壤基本理化指标的影响各异,NPK + DF处理土壤有机质与活性有机质含量显著高于其他处理,土壤全氮和全磷含量的最高值分别出现在NPK + DF和NPK + JF处理。土壤质量评价最小数据集是由全磷、容重和阳离子交换量三项指标组成。基于最小数据集计算出的土壤质量指数高低表现为: NPK + JF(0.780)> NPK + ZF(0.765)>NPK + DF(0.741)> NPK + NF(0.735)> NPK + JG(0.699)> NPK(0.503)> CK(0.292),表明增施有机物料处理中,NPK + JF和NPK+ZF处理土壤质量水平较高,NPK+DF和NPK+NF处理居中,NPK+JG处理相对较低。  结论  化肥配施有机物料是提升东北地区黑土土壤质量的有效途径,增施鸡粪、猪粪对土壤质量的改善效果优于堆肥、牛粪和秸秆。
兰州市城郊林草地土壤碳通量特征及其影响因素
董彦丽, 王彦武, 张峰, 马涛, 高金芳
2024, 55(1): 76-83. doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2022102101
摘要:
  目的  探讨兰州市城郊林草地土壤碳通量变化规律,定量估算土壤碳排放量,为城市与城郊区碳排放和碳循环研究提供参考依据。  方法  以兰州市城郊“小青山水土保持科技示范园”内刺槐、苜蓿和沙打旺为试验样地,利用LI-8150“土壤碳通量测量系统”对三种林草地土壤碳通量进行长期连续监测,分析土壤碳释放特征,阐明土壤碳通量与影响因素间的相关关系。  结果  ①兰州市城郊三种林草地土壤碳通量最高值出现在每天下午14:00左右,最低值在凌晨6:00左右;早上10:00和晚上20:00左右的土壤碳通量值与日均值基本一致。苜蓿草地年度土壤碳排放量为2321.30 g m− 2,高于刺槐林地1.24倍、沙打旺草地1.48倍。②三种林草地之间的地表温度变化和5 cm深处土壤温度变化规律一致,均无显著差异(P > 0.05),地表温度和5 cm土壤温度都与土壤碳通量具有显著的正指数相关关系(P < 0.05),其中刺槐林地土壤碳通量对温度的敏感性最高。③三种林草地土壤碳通量与太阳辐射强度显著相关(P < 0.05),刺槐林地土壤碳通量与降雨量呈抛物线状显著相关(P < 0.05)。  结论  兰州市城郊林草地在每天下午14:00左右土壤碳通量最高,苜蓿草地土壤二氧化碳排放量最高,温度和太阳辐射强度与土壤碳通量显著正相关(P < 0.05)。
湖南省水稻土有机碳剖面分布特征及影响因素
沈璇玚, 段良霞, 欧阳宁相, 盛浩, 袁红, 张亮, 张扬珠, 周清, 谢红霞
2024, 55(1): 84-92. doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2022093003
摘要:
  目的  按土壤剖面发生层分析水稻土有机碳剖面分布特征及其影响因素。  方法  通过测定湖南省58个水稻土剖面各发生层土壤有机碳含量,分析水稻土剖面有机碳分布特征,并利用地理探测器解析水稻土有机碳含量空间分异的影响因素。  结果  ①湖南省水稻土剖面土壤有机碳平均含量为9.30 g kg−1,其在发生层上的分布表现为耕作层(22.94 g kg−1) > 犁底层(15.09 g kg−1) > 底土层(6.93 g kg−1)。②不同成土母质发育的土壤中,石灰岩风化物发育的水稻土发生层有机碳含量最大;不同质地的土壤中,水稻土各类发生层有机碳含量整体上表现为随粉粒含量的增加而增大。③各发生层有机碳空间分布均呈现西南高,东北低的格局。④地理探测器结果显示,容重对各发生层水稻土有机碳含量空间分异解释程度最高,且与其他因子交互之后解释力显著增强。  结论  湖南省水稻土有机碳含量在不同剖面发生层存在显著性差异,其空间分布是由多因子交互作用形成的,容重对各发生层有机碳解释力最高。
金沙江流域干热河谷土壤肥力特征及其影响因素
阮长明, 王猛, 孙永玉, 杜寿康, 唐国勇, 张春华, 欧朝蓉, 罗孔
2024, 55(1): 93-101. doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2022092904
摘要:
  目的  探明特殊生境土壤肥力的环境影响因子,为金沙江干热河谷植被恢复和生态治理提供基础和决策依据。  方法  在金沙江干热河谷上、中、下游共设置47个样地,通过野外调查、土壤采集和室内分析,对比研究其表层土壤肥力特征及其环境影响因子。  结果  ①金沙江干热河谷上、中、下游土壤肥力受气候、植被等环境因子影响,上游土壤肥力特征优于中、下游,中游土壤肥力状态最差;②金沙江干热河谷土壤肥力受植被类型的影响较大,其中天然林土壤孔隙度、有机质、全氮、全磷含量等显著(P < 0.05)高于稀树灌草丛,人工林土壤肥力在整体上也优于稀树灌草丛;③金沙江干热河谷海拔升高使环境温度降低、湿度增大、植被从稀树灌草丛向人工林和天然林逐渐过渡,导致土壤孔隙度和养分含量等土壤肥力特征随海拔升高而显著(P < 0.05)提升;④金沙江干热河谷受光照、水分等条件影响,阴坡土壤肥力状况优于阳坡。  结论  金沙江干热河谷土壤肥力受不同区段、植被类型、海拔和坡向等环境因子的影响,其土壤肥力状态存在一定程度的区域差异。因此在金沙江干热河谷植被恢复和生态治理的实践中,应根据不同区段、植被类型、海拔、坡向等环境条件制定相应的植被恢复管理方案,这样才能获得更好的植被恢复效益。
不同黄腐酸结构组成及其对小麦生长的影响
朱启明, 王亚男, 郑重, 曾希柏, 许立阳, 张洋, 李雨欣
2024, 55(1): 102-112. doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2022120302
摘要:
  目的  为了找出秸秆源黄腐酸(Stalk fulvic acid, SFA)可以作为矿源黄腐酸(Fulvic acid, FA)和生化源黄腐酸(Biochemical fulvic acid, BFA)替代物的原因,探讨不同黄腐酸结构组成及其对小麦生长的影响。  方法  利用紫外-可见光谱、傅里叶红外光谱和13C核磁共振碳谱技术分析不同黄腐酸的结构组成。以冬小麦GY18204为材料,通过小麦根长、苗长、苗干重、根鲜重以及根活力等相关指标明确不同黄腐酸对小麦种子发芽和苗期生长的影响。  结果  通过结构分析发现SFA与BFA结构类似,与FA化学结构组成存在一定的差异:SFA和BFA具有更多糖类物质和连氧芳香碳等不稳定和功能化基团,FA具有更多羧基等稳定和功能化较少基团。不同黄腐酸对小麦发芽期均有促进效果,FA可促进小麦发芽的浓度范围更大,BFA和SFA只有施加20和40 mg L−1的较低浓度可以促进小麦发芽,高浓度表现出抑制效果。适当降低氮、磷钾肥的用量后配施黄腐酸可显著促进小麦苗期生长,SFA可使根长和苗长提高20 ~ 50%,使苗干重和根鲜重提高80 ~ 150%,使根活力提高200 ~ 240%。FA可使根长和苗长增加50 ~ 80%,苗干重和根鲜重提高90 ~ 160%,根活力提高220 ~ 250%。由此可知,当黄腐酸浓度控制在适宜范围,其对小麦的生长有明显促进作用。  结论  不同来源黄腐酸物理化学性质不同,具有更多不稳定和功能化基团的SFA和BFA在较低的浓度下促进小麦生长,而具有更多稳定和功能化较少基团的FA需要较高的浓度来促进小麦生长。研究结果为秸秆资源开发利用制备黄腐酸及新型生物肥料提供了科学参考。
枝条堆肥及其还田后对苹果园土壤养分状况和植株光合性能的影响
李秀丽, 张跃, 吕德国, 秦嗣军
2024, 55(1): 113-120. doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2022100501
摘要:
  目的  通过探究不同枝条堆肥腐解程度及还田处理对果园土壤有机质、速效养分及苹果植株光合性能的影响,为果园修剪枝条合理化利用提供理论依据和实践支持。  方法  对果树修剪下来的枝条进行粉碎后,按枝条碎片∶尿素∶菌剂重量比进行堆肥处理,处理1(T1)为30∶0∶0,处理2(T2)为30∶1∶0,处理3(T3)为300∶0∶1,处理4(T4)为300∶10∶1。堆肥60 d后分别测定堆肥过程中堆肥材料纤维素、半纤维素、木质素含量。以不覆盖为对照(CK),将4种堆肥处理产物分别进行苹果树行下覆盖还田,对应记为ST1、ST2、ST3、ST4,测定堆肥覆盖还田后土壤有机质含量及苹果树植株净光合速率等指标变化。  结果  尿素及菌剂添加有利于促进枝条碎片的腐解,且以两者共同添加效果更显著;与T1相比,T2、T3、T4处理半纤维素、纤维素和木质素的降解率均显著增加。T2和T4处理纤维素和木质素降解率无显著差异,T4处理半纤维素、纤维素和木质素的降解率分别为15.60%、25.85%、26.83%。堆肥覆盖还田后,可提高土壤有机质和速效氮磷钾的含量,两者均呈现ST4 > ST2 > ST3 > ST1 > CK,且表层土壤(0 ~ 10 cm)效果更显著。0 ~ 10 cm土层,ST4处理有机质、速效氮、速效磷、速效钾含量较CK分别高44.98%、36.57%、51.47%、29.74%。枝条堆肥覆盖还田可提高果树植株叶片叶绿素含量和光合性能,且以ST4处理效果最显著。其中ST4处理叶绿素含量分别比ST1、ST2、ST3高12.01%、5.72%、10.80%。与CK相比,ST1、ST2、ST3、ST4处理均可以提高果树植株净光合速率,但以ST4处理光合速率最高,比CK高29.85%。  结论  枝条碎片堆肥添加尿素、菌剂有利于加速其腐解进程,腐解产生的堆肥覆盖还田后可以明显改善土壤理化性质,提高果树植株光合性能。
氮磷钾配施对棉花养分吸收、产量及肥料利用率的影响
朱先海, 王泽, 张聪, 王耀锋, 王雪艳, 于洪波, 盛建东
2024, 55(1): 121-129. doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2022092602
摘要:
  目的  不同氮磷钾配施对棉花生长、养分积累量、产量及肥料利用效率的影响,实现沙雅县棉田减肥增效和丰产增收。  方法  以棉花为供试材料,在施肥处理氮、磷、钾肥用量一定的情况下,设置对照(CK)、氮磷(NP)、氮钾(NK)、磷钾(PK)和氮磷钾配施(NPK)5个处理,系统分析不同氮磷钾肥配施棉花各个生育期的单株干物质量和养分积累量的变化响应特征,探究氮磷钾配施对棉花养分吸收、产量和肥料利用率的影响。  结果  随着棉花生育期的递进,不同氮磷钾配施处理的整株干物质量呈现逐渐递增的趋势,最大值出现在花铃期-吐絮期;在棉花蕾期,氮、磷肥与植株干物质量呈显著相关;NPK施肥处理下的根、生殖器官和整株的氮素养分积累量呈递增趋势,而茎和叶呈先升高后降低的趋势,在棉花吐絮期时,氮、磷、钾养分积累量达最大值;NPK施肥处理棉花籽棉产量最高达4583 kg hm−2,较NP、NK和PK处理分别增产5.92%、9.93%和11.10%;棉田氮、磷、钾素肥料利用率分别为41.59%、14.52%和69.29%。  结论  当施氮量为300 kg hm−2,施磷量为150 kg hm−2,施钾量为90 kg hm−2时,可有效促进棉花的生长发育和养分吸收,并显著提高棉花产量和肥料利用率,对棉花生长效果最佳。
稻田施氮量对水稻产量和稻米品质的影响
张继宁, 王乐惠, 孙会峰, 张鲜鲜, 王从, 高雅, 周胜
2024, 55(1): 130-139. doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2022092901
摘要:
  目的  明确适宜稻田施氮量以保障水稻产量和稻米品质提升,协调土壤养分和水稻品质之间的供需平衡。  方法  以“沪旱61”为供试水稻品种,设置了4个稻田施氮量(折合纯N分别为0、100、200和300 kg hm−2)以解析稻田施氮量对水稻产量和稻米品质的影响。  结果  施氮处理的水稻产量在5.2 ~ 9.0 t hm−2范围,比对照提升41.0% ~ 71.7%。随施氮量的增加,稻米中的蛋白质含量增加;而直链淀粉含量、胶稠度和食味值下降。随施氮量的增加,土壤中铵态氮和硝态氮含量增加;速效磷和速效钾含量下降,降幅分别达9.7% ~ 45.5%和23.3% ~ 70.7%。稻米食味品质是影响稻米综合品质的关键因素。统计学分析表明,稻米的蛋白质含量与土壤中硝态氮、速效钾和速效磷含量呈负相关,而直链淀粉含量与土壤中硝态氮、速效钾和速效磷含量呈正相关。  结论  在保证水稻稳产和稻米品质提升的前提下,“沪旱61” 水稻栽培的最佳氮素用量为200 kg hm−2
长期化肥有机替代对黑土氮转化相关酶活性的影响
高纪超, 李强, 朱平, 彭畅, 张秀芝, 高洪军, 焦云飞, 张宇航, 武俊男, 徐灵颍
2024, 55(1): 140-148. doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2022111601
摘要:
  目的  化肥有机替代是培肥土壤和提高氮素利用效率的主要途径之一,而氮素转化相关酶是氮素进入土壤后转化过程的主要推动力。因此,研究化肥有机替代对土壤氮转化相关酶活性的影响对于后续提高氮素利用效率具有重要意义。  方法  本文以国家黑土土壤肥力与肥料效益长期定位监测基地为平台,探究了32年长期化肥有机替代在玉米生育期对黑土土壤脲酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶、硝酸还原酶及亚硝酸还原酶活性的影响。试验共选取四种处理:不施肥处理(CK)、单施化肥处理(NPK)、秸秆部分替代化肥处理(NPKS)、有机粪肥部分替代化肥处理(NPKM)。  结果  NPKS,NPKM在玉米生育期内提高了土壤中脲酶、过氧化氢酶、硝酸还原酶及亚硝酸还原酶的活性,具体趋势为NPKM > NPKS > NPK > CK。与NPK相比,NPKM与NPKS在玉米生育期内平均分别可以提高29%和21.9%的脲酶活性,2.7%和2.2%的过氧化氢酶活性,39.8%和24.1%的硝酸还原酶活性,8.4%和6.1%的亚硝酸还原酶活性。秸秆与有机粪肥对多酚氧化酶活性的影响效果相反,与NPK相比,NPKS在玉米生育期内平均提高了15.9%的多酚氧化酶活性,而NPKM却使多酚氧化酶活性降低了9.3%。在玉米生育期内,土壤脲酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶和硝酸还原酶活性均呈现出先升高后降低的趋势,而亚硝酸还原酶则呈现出逐渐上升的趋势。  结论  有机物料部分替代化肥提高了土壤氮素转化相关酶的活性。
生态系统生境改变对土壤微生物群落结构的影响
林佳敏, 郑甜甜, 袁慧兰, 鲍雪莲, 闵凯凯, 贾卫娜, 朱雪峰, 梁超
2024, 55(1): 149-160. doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2022070703
摘要:
  目的  森林和农田生态系统的土壤有机碳和微生物群落结构存在显著差异,为了预测生态系统对不断变化的环境条件的瞬时响应,需明确土壤微生物群落结构对生境气候变化的响应。  方法  在我国北方地区同一纬度的森林和农田生态系统中设置土柱置换试验,对生物标识物磷脂脂肪酸和土壤因子进行分析,探究土柱置换两年后土壤微生物群落结构对生境改变的响应并明确影响微生物群落结构的主要土壤因子。  结果  ①森林土壤置换到农田生境后,上层土壤微生物生物量显著降低(P < 0.05)。其中总微生物生物量下降了28.2%,细菌生物量下降了27.9%,真菌生物量下降了44.1%,革兰氏阴性菌生物量下降了39.6%,革兰氏阳性菌生物量下降了18.8%,放线菌生物量下降了19.8%;置换的下层土壤中仅革兰氏阴性菌生物量显著降低(P < 0.05)。②农田土壤置换到森林生境后,上层土壤各类群微生物生物量呈增加趋势,但差异不显著;而下层放线菌生物量和总微生物生物量显著下降(P < 0.05)。③土壤微生物群落结构变化均与土壤因子显著相关,其中土壤含水率对微生物群落结构变化的贡献率可占到27.5% ~ 50.9%。  结论  整体来说,农田生境对森林土壤微生物的影响强度要大于森林生境对农田土壤微生物群落结构的影响。土壤含水率是生境改变后影响土壤微生物群落结构变化的主要因子。
不同植被恢复类型对四川泸石高速公路边坡土壤胞外酶及化学计量特征的影响
杨敏, 阳珍, 胥晓, 严贤春, 刘华峰, 陈亚梅
2024, 55(1): 161-172. doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2022103002
摘要:
  目的  研究不同植被恢复类型边坡土壤理化性质、胞外酶活性及其化学计量比,以及驱动土壤酶活性变化的主要因子,为边坡植被恢复提供科学依据和技术参考。  方法  以泸石高速公路边坡裸地(BL)、恢复草地(RG)、恢复林地(RW)和自然草地(NG)为研究对象,测定土壤含水量、pH值、碳、氮、磷及酶活性等相关指标。  结果  ①自然草地和恢复林地土壤含水量最高,裸地含水量最低,而自然草地和恢复草地土壤氮含量最高,裸地最低;②裸地土壤纤维二糖水解酶、β-葡萄糖苷酶、1,4-β-N-乙酰葡糖胺糖苷酶和酸性磷酸酶活性均低于其余三种植被类型;③除向量长度(VL)外,不同植被恢复类型土壤酶化学计量比差异显著,且向量角度均大于45°,这表明四种植被恢复类型土壤微生物更易受到磷元素限制;(4)冗余分析表明,土壤C/N、含水量、pH值、全C含量和N含量5个土壤因子共同解释土壤酶活性及其化学计量比变异的84.7%;其中,土壤C/N和含水量分别解释其变异的52.4%和39.2%。  结论  不同植被恢复类型能显著影响土壤理化性质、胞外酶活性及其化学计量比,土壤C/N和含水量对土壤胞外酶活性及酶化学计量比起主要调控作用,土壤微生物生长和活性主要受磷元素限制。整体来看,自然草地和恢复草地要优于其他两种植被类型。
一株产吲哚乙酸的Bacillus velezensis JB0319的筛选、鉴定及其促生作用
周益帆, 王金斌, 何川, 岳童, 白寅霜, 李庆伟, 唐雪明, 杨焱, 蒋玮, 黄艳娜
2024, 55(1): 173-183. doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2023013001
摘要:
  目的  筛选高产吲哚乙酸的促生菌株,分析菌株的功能基因组成和促生潜力,为微生物菌剂的开发利用提供菌种资源。  方法  通过96孔板微培养结合Salkowski比色法筛选青菜(Brassica chinensis L., pakchoi)根际土壤中具有产吲哚乙酸(indole-3-acetic acid, IAA)能力的根际微生物,并定量复筛高产IAA的菌株。采用形态学、生理生化特征及16S rDNA序列分析方法对菌株进行鉴定,分析菌株在溶磷、产铁载体、产1-氨基羰酰-1-环丙烷羧酸(1-amino-1-cyclopropanecarboxylic acid,ACC)脱氨酶及产生物膜等方面的促生潜力。进一步通过盆栽试验验证其促生效果,从基因组水平初步解析菌株的促生机制。  结果  经鉴定,JB0319是一株贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis),该菌株IAA产量高达30.05 μg mL−1,具有较强的溶磷、产铁载体、产ACC脱氨酶和产生物膜能力。盆栽试验结果表明,接种JB0319后,青菜的株高、鲜重、根长、根粗和叶片数显著增加,分别较对照增加了17.06%、96.42%、125.77%、50.56%和33.33%。全基因组测序分析表明贝莱斯芽孢杆菌JB0319具有57个与植物促生功能相关的基因。  结论  Bacillus velezensis JB0319可作为候选根际促生菌,为微生物菌剂的开发提供宝贵的菌种资源。
环渤海典型滨海湿地沉积物铜的风险评估及结合机制研究
姜程程, 孙富生, 余光辉
2024, 55(1): 193-203. doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2022100402
摘要:
  目的  以环渤海典型滨海湿地为研究对象,开展重金属铜(Cu)在不同水位深度沉积物中的行为机制研究,探明Cu的污染状况及其在沉积物中与多种组分间的微尺度结合信息。  方法  采用化学提取和同步辐射红外显微成像(SR-FTIR)结合微束X射线荧光(μ-XRF)技术对湿地沉积物中Cu的结合特征进行分析,原位探究微米尺度上沉积物中Cu、矿物组分和不同官能团之间的分布规律及结合特征。  结果  北大港湿地沉积物中总碳、总氮和有机碳的含量随着沉积物深度的增加而降低;不同水位深度采样点处Cu的富集系数(EF)均小于2,潜在生态风险指数(RI)均小于40,表明Cu在该处属于轻度富集和低生态风险;表层沉积物中Cu与含铁矿质组分、黏土类、碳酸盐类和矿质类(Si/Al)官能团呈现相似的分布规律,而底层沉积物中矿质组分与Cu具有较明显的结合特征。  结论  滨海湿地不同水位深度表层和底层沉积物中Cu处于轻度富集和低生态风险状态。表层和底层沉积物中Cu的空间分布和微尺度结合特征存在差异,表层沉积物中矿质组分和有机物均与Cu表现出明显的结合特征,而底层沉积物中则表现出矿质组分对Cu的结合起主导作用。研究结果可对当前受污染湿地系统的修复和健康可持续利用提供重要的技术和理论指导。
湖南某水库锰异常事件成因及其土壤和沉积物锰释放影响因素研究
李雁峰, 唐彬, 胡韬, 夏海, 田玲星, 赵亚琼
2024, 55(1): 204-213. doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2022112401
摘要:
  目的  为了解湖南地区某水库冬季锰浓度异常及研究区土壤和沉积物中锰污染特性及其释放影响因素,分析锰异常的成因,并评价研究区土壤和沉积物中锰的污染水平和潜在生态风险。  方法  采用小试试验、现场监测、历史数据调查与实地勘查调研等方法,测定了研究区土壤、沉积物锰含量,分析了土壤、沉积物中锰释放与影响因素之间的关系并探索其解吸动力学特征;调查水库水质季节性变化规律,分析气象数据变化规律及周边环境现状,综合研判本次湖南地区某水库冬季锰异常事件的成因;采用地累积指数、潜在生态风险系数评价研究区土壤、沉积物锰污染水平和潜在生态风险。  结果  研究区各处土壤、沉积物中锰含量均超过相应背景值;研究区土壤、沉积物中锰的释放与pH、溶解氧、水温、电导率、扰动等理化性质的变化密切相关;研究区土壤、沉积物除个别实验组外,锰的解吸过程均符合准一级动力学模型,解吸时间、空间环境、锰含量及存在形态等差异均会对解吸过程产生不同影响;各个点位锰震荡条件下解吸平衡量在0.026 mg g−1 ~ 0.195 mg g−1之间且均高于相应静置状态;研究区各处土壤、沉积物污染程度处于无污染至轻度污染之间,潜在生态风险均处于低风险。  结论  研究区内源锰污染较为严重,事件发生前水库各项理化性质剧烈变化及临时施工扰动,加剧了内源锰释放;除此之外,历史监测数据的局限性、水库库容的季节变化及温跃层的消失也导致了锰浓度监测值的异常变化。风险评价结果显示,研究区土壤、沉积物锰污染风险总体可控。
“一种两收”下3种糯高粱生长及镉吸收的比较研究
贺昊, 聂三安, 孙梅, 邓耀辉, 罗尊长, 尹颛斌, 龙泽东, 孙耿
2024, 55(1): 214-221. doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2022092701
摘要:
  目的  为探究3种糯高粱生长及其对镉污染农田土壤中的镉吸收移除效果。  方法  选用“川糯粱1号”、“兴湘粱2号”和“晋糯梁5号”为实验材料,以休耕为对照,采用“一种两收”种植方式,研究3种糯高粱的生长和镉吸收差异及其对土壤养分和镉含量的影响。  结果  兴湘梁2号的两季秸秆生物量最高(19461.0 kg hm−2),其次为晋糯梁5号(19143.5 kg hm−2),川糯梁1号最低(18982.5 kg hm−2)。兴湘梁2号的两季籽粒产量最高(11887.0 kg hm−2),其次为川糯粱1号(11527.5 kg hm−2),晋糯梁5号最少(10929.5 kg hm−2)。兴湘梁2号秸秆和籽粒镉吸收量分别为15342.0 mg hm−2和186.0 mg hm−2,其秸秆两季镉吸收量显著高于川糯粱1号和晋糯梁5号。3种糯高粱品种头季和再生季植株镉含量、土壤pH值和有效镉含量均无显著差异。  结论  在镉轻度污染农田中,“一种两收”的糯高粱种植方式是可复制可推广的模式,可为区域重金属污染土壤治理提供技术支撑;另外,兴湘梁2号是本地区更适宜推广的糯高粱品种。
深圳市土壤多环芳烃背景值及其源解析
廖曼, 赵述华, 赵妍, 杨坤, 吴静雅, 林挺, 罗飞
2024, 55(1): 222-230. doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2022090705
摘要:
  目的  精细化描述深圳市土壤多环芳烃(PAHs)的背景值和空间分布情况。  方法  采用环境单元法和网格法,在深圳市不受或很少受人类活动影响的基本生态控制区内布设了450个土壤表层点位和50个典型剖面点位。通过多点增量采样法,最终采集500个表层土壤样品和100个剖面土壤样品。利用SPSS统计分析了表层土壤样品和剖面土壤样品的PAHs含量,探究了表层土壤PAHs的背景值与土壤理化性质的相关性,分析了表层土壤PAHs的来源。  结果  ①深圳市自然背景下表层土壤PAHs浓度变化范围为1.1 ~ 1004.19 μg kg−1(95%分位值为30.82 μg kg−1,土壤干重)。表层土壤PAHs中5环的占比为29.58%,占比最高。其次为3环和6环,占比分别为22.70%和20.23%。②50个剖面点位上土壤表、中和底层的PAHs总量的95%分位值分别为21.38 μg kg−1、12.34 μg kg−1和15.15 μg kg−1,平均值分别为9.35 μg kg−1、5.84 μg kg−1和6.42 μg kg−1,表层含量明显高于中层和底层。③表层土壤PAHs含量与pH、阳离子交换量、有机质、黏粒和粉粒等土壤理化性质含量的相关性较为显著,而与容重和砂粒含量的相关性不显著。④表层土壤PAHs主要源头可能为交通源、煤炭燃烧和自然源,其贡献率分别为51.21%、18.42%和7.58%。  结论  交通、煤炭燃烧等人为因素影响基本生态控制区的大气沉降的组分特征,从而改变表层土壤PAHs背景含量。建议净化交通尾气,降低土壤PAHs的背景值。
三种钝化剂对镉-砷复合污染水稻土修复效果研究
杨润, 罗燕, 黄金富, 邵梦迪, 费藏乐, 谭富耀, 蔡倩, 伍钧, 徐敏
2024, 55(1): 184-192. doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2023012001
摘要:
  目的  本研究目的为寻求高效、经济的钝化剂用于修复镉-砷(Cd-As)复合污染农田土壤,为保障粮食安全及人类健康发挥重要作用。  方法  本研究以Cd-As复合污染水稻土为研究对象,开展土培试验,以无添加空白为对照(CK),通过外源添加CaCO3(CA)、水稻秸秆(JG)、水稻秸秆生物炭(SW)对比三种钝化剂对Cd、As的钝化效果,同时关注不同钝化剂对土壤肥力指标及土壤酶活性的影响,以期筛选出能在有效钝化Cd-As的同时还可提高农田土壤生态功能的钝化剂。  结果  结果表明,与CK相比,CA、JG和SW处理下Cd毒性浸出率分别降低了6.13%、8.97%和12.3%,As毒性浸出率分别降低了9.02%、4.24%和5.42%;同时,CA和SW处理下残渣态Cd分别增加了12.2%和12.1%,残渣态As分别增加了28.7%和15.1%。与CK相比,三种处理下土壤pH、有机质、全氮、全磷含量均显著增加,其中SW处理下土壤有机质、全氮、全磷最高,与CK相比分别提升了7.51%、9.14%和15.6%。此外,与CK相比,SW处理下土壤碱性磷酸酶活性、蛋白酶活性显著增加,分别增加了35.3%和12.2%。  结论  综上,生物炭在修复Cd-As复合污染土壤方面具有明显优势,其添加即可降低Cd、As有效性,还可提升土壤肥力和生态功能,是重金属污染土壤特别是Cd-As复合污染土壤的良好修复材料。
专题综述
面向碳中和的设施栽培研究进展—基于CiteSpace可视化分析
张文凤, 尹岩, 郗凤明, 王娇月, 邴龙飞, 胡琴琴, 马铭婧, 牛乐
2024, 55(1): 231-241. doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2022072602
摘要:
以Web of Science核心合集数据库(WOS)中收录的2958篇设施栽培碳研究文献和中国学术期刊全文数据库(CNKI)中收录的2036篇设施栽培碳研究文献为基础,利用知识图谱与文献计量学方法对1978 ~ 2022年开展的设施栽培碳相关科学研究进行综述。结果表明,设施栽培碳研究经历了1978 ~ 1990年、1991 ~ 2002年、2003 ~ 2017年和2018年至今4个发展阶段,形成了以气体肥料与农艺效应、设施栽培土壤环境及其改良、设施栽培环境调控、设施栽培温室气体排放、设施栽培可持续发展5大研究领域,共14个主要研究方向。2002年以来,栽培管理措施对温室环境的影响研究和能源利用与设施栽培温室气体排放研究成为主要研究重点。未来设施栽培碳研究将以设施栽培碳排放特征、影响因素以及减少设施栽培温室气体排放为研究热点。
基于文献计量分析的土壤微生物残体研究态势
陈炀, 赵泓凯, 李通, 王芳, 宋秀芳, 崔骁勇
2024, 55(1): 242-253. doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2022072102
摘要:
土壤微生物残体是当前的热点研究领域,本研究在系统描述1991 ~ 2022年期间土壤微生物残体领域的研究现状及研究热点的基础上,分析了该领域尚存的一些有待解决的问题,有助于相关学者加深对该研究领域的理解,对进一步聚焦土壤微生物残体领域的研究方向具有重要参考价值。采用文献计量方法,对1991 ~ 2022年期间WOS(Web of Science)核心合集数据库收录的该研究领域论文的数量、被引频次、作者、国家(地区)、研究机构、期刊以及关键词进行统计。基于VOSviewer可视化软件分析贡献居前的作者、国家(地区)、研究机构、期刊以及重要关键词。①在1991 ~ 2022年间,中国学者在本研究领域共发表论文179篇,排名世界第一,占该领域全部文章总数的54.41%。②根据年度发文量,该领域的研究历程大体可分为三个阶段,分别为萌芽期(1991 ~ 2003年)、波动发展期(2004 ~ 2015年)和指数增长期(2016 ~ 2022年)。③何红波、梁超、张旭东以及丁雪丽是本研究领域的核心作者。④中国科学院是核心研究机构。⑤Soil Biology & Biochemistry为WOS数据库文献的主要来源期刊。⑥本领域关键词共现图表明当前研究多集中于土壤微生物残体对土壤有机质的贡献及其对气候变化的响应。土壤微生物残体领域研究正处于指数增长阶段,国内学者为该领域的发展做出了不可或缺的巨大贡献。微生物残体标识物的扩展、微生物残体与植物木质素在不同生态系统中的积累机制、微生物残体在氮、磷等养分循环中可能起到的重要作用,以及微生物残体含量在不同土壤深度以及更加广泛的地理格局中所展现出的差异等方面可能是今后土壤微生物残体领域的研究热点。
基于文献计量的全球生物降解地膜研究进展与热点分析
巩文雯, 王甲辰, 董文涛, 周继华, 赵海康, 王学霞, 梁刚, 陆安祥
2024, 55(1): 254-264. doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2022091303
摘要:
生物降解地膜是解决塑料地膜残留污染重要途径之一,在农业生产中得到越来越广泛的应用。文章采用文献计量分析与可视化工具,对Web of Science核心数据库中以biodegradable plastic mulch或biodegradable mulching films为主题的文献从发展路径、主要研究力量、研究热点及前沿等方面进行了剖析,以此探讨全球生物降解地膜领域的研究进展和发展态势。结果表明,生物降解地膜的研究发文数量不断增长,尤其2019年以来呈快速增长态势;中国的累计论文发表数量最多(177篇,占全球总发文量的34.44%),在国际合作网络中占据重要地位,但发文质量及影响力仍需通过创新及研究深度的拓展进行提高;关键词共线分析表明全球生物降解地膜研究热点主要为“生物高分子材料的制备、性质与降解行为”、“生物降解地膜在可持续农业中的应用”、“生物降解地膜对作物生长及产量的影响”以及“生物降解地膜对土壤质量和生态环境的影响”四个方面。从突现词分析可知,生物降解地膜产生的微塑料(microplastics)所引起的土壤污染及潜在环境风险是未来该研究领域的重要方向和热点内容。
印度芥菜修复污染土壤的研究进展
林伯智, 余光辉
2024, 55(1): 265-276. doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2022081204
摘要:
本文分析了近21年国内外印度芥菜修复土壤污染领域的研究进展、热点和前沿,理清该领域发展趋势,结合当前有关土壤修复技术,提出今后可开展深入探讨的角度,以期为后续学者进行深入研究提供参考。本文以中国知网(CNKI)数据库和Web of Science(WoS)数据库中的研究论文作为样本,运用CiteSpace和VOSviewer可视化图谱软件对2000 ~ 2021年间有关印度芥菜修复土壤污染所发表文献进行发文机构、学科门类、载文期刊、作者耦合、文献共引、关键词和关键词突现等计量分析。①国际期刊发文量呈快速增长趋势,而国内期刊发文趋势则先增后减。②主要发文机构为阿里格尔穆斯林大学 、印度农业研究所和加拿大农业及农业食品部。③该领域研究涉及农业、环境科学和园艺等多学科领域,主要发文期刊有Plant Physiology、Plant and Soil、《土壤》和《土壤学报》等。④文献核心作者群体间联系度较强,Belimov与蒋先军的论文累计引用次数相对较高,说明两位学者的相关研究受到较高关注。⑤国内外有关研究的关键词趋同,研究热点主要集中在重金属Cd污染土壤修复。未来印度芥菜修复土壤污染研究集中在Cd污染修复方面,提出从螯合剂诱导或PGR与螯合剂联用强化印度芥菜修复土壤Cd污染技术、印度芥菜与其它植物间作和生物工程强化植物处理和重金属植物生物质处置的角度开展深入研讨。并且将会更加注重于多学科之间交叉研究以及对土壤环境的影响。
基于文献计量法对场地土壤重金属污染修复研究进展的知识图谱分析
党秀丽, 阿娜尔, 苏燕, 管秀静, 欧成浩, 田楚琪, 王坚
2024, 55(1): 277-287. doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2022092905
摘要:
为全面了解国内外场地土壤重金属污染修复领域的研究现状及前沿动态,利用CiteSpace软件对该领域的相关文献进行可视化分析。结果表明:该研究领域近12年来中外文文献发文量呈波动式增长态势,中国、美国、印度、意大利、波兰等是外文文献发文量较多的国家。该领域主要发文机构有中国科学院、中国科学院大学、浙江大学、贝尔格莱德大学、波兰科学院等,其中中国科学院占据重要地位,表明我国在该研究领域有较强的学术影响力和较为显著的贡献。从合作关系方面分析,该领域国内外作者自身科研团队内部合作紧密,但团队之间的交流合作显得不足。从关键词及聚类图分析可知,该领域研究进展分为三个阶段:第一阶段研究主题侧重于单一重金属元素在场地土壤中的变化,第二阶段侧重于污染物定性定量分析及风险评估,第三阶段侧重研发新型修复材料及通过构建模型进行风险评价。根据时区图、突现图以及研究路径可知,“源解析-重金属空间分布-联合修复技术、新型修复材料-健康风险评价”这一路径可作为该领域的研究热点及前沿。
植物-微生物联合修复化学退化土壤研究进展
向春雨, 罗栋源, 郭莉, 杜军艳, 刘世宾, 蒲生彦
2024, 55(1): 288-300. doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2022092702
摘要:
土壤化学退化问题严重威胁了人类生存的基础环境,已成为当前面临的严重的全球性问题之一。为增加粮食产量、减缓生物多样性下降速度以及遏制气候变化,逆转全球土壤化学退化趋势势在必行。生物修复是一种环境友好且经济有效的修复策略,逐渐成为改良与修复化学退化土壤的重要方法。特别是植物-微生物联合修复能够弥补单一修复方法的不足,显著提高化学退化土壤的修复效率,具有广阔的应用前景。但该联合修复技术针对不同化学退化类型土壤的治理效果、机理及影响因素等各有侧重。本文回顾了土壤营养元素亏缺、盐渍化、污染三种主要化学退化类型的成因、分布和危害,论述了植物-微生物联合修复在这三种化学退化类型治理方面的效果、内在机理和影响因素。针对土壤营养元素亏缺,微生物通过释放分泌物刺激植物根系等方式与植物有机结合,增强固氮、解磷等作用,提高对土壤养分的高效利用,并增加土壤肥力;而盐渍化土壤中添加能够适应极端环境的耐盐碱微生物可通过改善土壤结构、提高营养元素可利用度等,促进植物生长、改良盐渍化土壤;向污染土壤中接种微生物后通过优化植物根际环境、减少有毒污染物对植物的侵害,形成互利共生关系,加强对污染物的降解。综上所述,植物-微生物联合修复技术在化学退化土壤修复方面已取得了大量研究成果,为实现退化土壤的绿色、高效、可持续修复提供了重要理论参考。