有机物质对农田土壤与农作物砷污染修复的研究进展

施用富含有机成分的物质调控农田重金属砷污染是一种具有良好应用前景与环境价值的污染防治手段.不同有机物质(如水溶性有机酸、有机肥、生物炭等)可影响砷土壤环境化学行为,主要包括土壤中砷的有效性、形态转化、土壤-农作物系统砷的迁移,进而改变农作物对砷的富集.本文综述了有机物质在改变土壤砷生物利用度,影响砷在土壤中赋存形态的转...     

系统动力学仿真方法在土地生态设计中的应用—以渭北高原沟壑区长武县为例

采用系统动力学仿真系统，建立了长武县土地资源－人口与社会经济－生态环境的系统仿真模型，依据仿真结果，提出了长武县本世纪示到２０２０年土地生态设计方案及其相应的实施策略和途径。     

县域LS因子提取与分析——以陕西长武县为例

LS计算是利用USLE等坡面模型进行流域与区域土壤侵蚀评价与制图的基础,在对第四次土壤侵蚀普查试点县进行LS因子提取工作的基础上,以长武县为例,总结介绍县域LS因子提取的主要技术环节、主要技术要点及工作流程,并对LS因子提取结果进行评价和分析。从提取的坡度、坡长、LS因子的统计和空间分布特征看,基本可反映该地区的塬面、塬坡、现代沟坡和川地等地貌特征。结果表明,利用前期的理论研究和技术开发,可提取LS因子,该因子具有一定科学性,可满足土壤侵蚀的宏观评价要求。     

铜污染土壤添加有机物质的生物效应——Ⅰ.对黑麦草生物量的影响

试验研究了泥炭和堆肥对铜污染土壤盆栽黑麦草生物量的影响。结果表明,在未添加有机物质的情况下,随着污染土壤铜含量的增加,黑麦草生物量呈明显减少的趋势（呈显著负相关）,地下部分对铜毒害的反应比地上部分更敏感;导致黑麦草生物量减产２０％的土壤铜含量在２００￣４００ｍｇ／ｋｇ之间,添加有机物质能显著促进黑麦草尤其是其地下部分的生长,使中度,重度铜污染土壤上的三茬黑麦草生物量平均增加８０％￣２００％,并提高     

以污泥为主的有机废弃物向农田还原

伴随事业活动及居民日常生活所排出废弃物的数量已相当可观。日本产业废弃物每年约排放3亿吨。1983年一般废弃物中的垃圾排放量为4300万吨,市镇村计划处理区内的粪水量约为4000万吨。污水处理所产生的污泥,以含水率为75％的污泥饼计,每年估计有400万吨。在这些废弃物的处理中,确保最终处理场地便成了问题,而大城市地区更为突出。     

有机物质种类对污染土壤铜形态及活性的影响

本文试验研究了几种有机物质对冶炼厂附近污染土壤中铜形态及其活性的影响 .结果表明 ,有机物质添加后对土壤铜化学形态与活性的影响进程较为迅速 ,半个月内就有明显的表现 :不同类型有机物质都对土壤铜的化学活性有控制作用 ,但控制效果因有机物质种类而异 ,且与有机物质在土壤中腐解转化有关 .     

低分子量有机还原性物质与土壤的相互作用 Ⅱ. 低分子量有机还原性物质与土壤作用的化学反应

论述了有机还原性物质与土壤作用的吸附、氧化还原和络合反应。土壤对该类物质的吸附量达加入量的60%～75%,其中强、弱还原性有机物质各约占1/2。负电荷物质的吸附量随土壤铁、锰氧化物及其所带负电荷量而变,并表现为电性吸附。对含—COOH、—C—NOH2功能团物质的吸附佐证了固相表面存在络合作用;在氧化-还原平衡中该类物质作为电子供体还原了铁、锰而自身被氧化;络合态亚铁、亚锰的形成服从络合-离解平衡,有机配位体的数量和H+离子争夺配位体的络合基可对其产生强烈的影响。     

低分子量有机还原性物质与土壤的相互作用Ⅰ.低分子量有机还原性物质的化学性质

应用多学科研究手段,研究了低分子量有机还原性物质的化学性质。主要结果是,该类物质含-COOH和-C-=NOH2功能团、酚类化合物、挥发性有机酸,等电点变动在3.5～9.5。不同还原强度组份的峰电位大多分布在0.00～0.70 V,负电荷有机还原性物质可占总量的70%～80%,表观分子量小于500～1 000,在电极过程中具有明显的伏安行为。     

有机物料对盐土腐殖物质组成和结构特征的影响

通过室内培养试验研究了秸秆、秸秆堆肥、秸秆生物质炭对黄河三角洲地区盐土腐殖物质组成和结构特征的影响。结果表明,秸秆、秸秆堆肥和秸秆生物质炭主要增加了胡敏素含量,由对照的5.48 g·kg^–1分别增加至11.20 g·kg^–1、16.66 g·kg^–1和20.60 g·kg^–1。秸秆堆肥和生物质炭配施胡敏酸含量增加至1.36 g·kg^–1,秸秆处理的富里酸由培养30 d时的3.77 g·kg^–1下降至3.32 g·kg^–1。土壤胡敏素含量与土壤有机碳含量在培养30 d(R²=0.84,P <0.001,n=10)和180 d(R²=0.98,P <0.001,n=10)时均呈显著正相关关系。秸秆、秸秆堆肥、生物质炭均有利于富里酸脂族碳相对含量的增加。生物质炭有利于土壤胡敏酸芳香类物质的增加;而秸秆或秸秆堆肥进入土壤初期,尤其是秸秆堆肥更有利于胡敏酸中脂族和碳水化合物或多糖类物质的积...     

土壤有机碳的剖面分布特征及其密度的估算方法研究——以我国东北地区为例

土壤有机碳(C)库在全球变化研究中具有极其重要的地位,而土壤剖面中有机C分布特征及估算方法是精确计算土壤有机C库的前提。本文收集了《中国土种志》和东北3省土种志中有关的土壤剖面属性数据,建立以土壤有机C为主体的数据库,讨论了土壤剖面有机C的分布特征及土壤剖面不同分类单元下土壤有机C的估算方法,为合理和准确地估算土壤有机C密度及土壤有机C库提供科学依据。     

有机农产品产业发展现状与思考——以山东省烟台市为例

本文以山东省烟台市为例,通过对有机农产品认证企业与市场的深入调查,研究分析了有机农产品产业发展现状以及存在的主要问题,提出了今后有机农产品产业发展的对策建议,旨在为促进有机农产品合法依规认证及产业良性发展提供借鉴。     

减氮配施有机物质对麦田土壤性质和小麦产量的影响

探究氮肥减量配施有机物质的情况下对氮素利用状况及土壤肥力和小麦产量的影响,为我国华北平原区小麦生产中提高氮肥利用效率、实现节肥增效提供理论基础。通过田间试验,设置5个处理：不施氮肥(CK)、农民习惯施氮肥(FN)、减氮20%(80%FN)、减氮20%+生物有机肥(80%FN+OM)、减氮20%+生物炭(80%FN+BC),研究小麦生长关键期土壤容重、有机质、NO₃^-—N和土壤微生物多样性的变化,测定小麦产量并计算氮素利用效率。结果表明,土壤容重受施入有机物质影响显著,成熟期0—20,20—40 cm的80%FN+OM、80%FN+BC的土壤容重较80%FN分别下降3.83%～4.58%和2.96%～5.07%。成熟期0—40 cm的土壤有机质均以80%FN+OM最高,较其他施氮肥处理提高2.13%～18.81%。土壤NO₃^-—N受施氮肥影响显著,挑旗期80%FN+OM和80%FN+BC处理的0—40 cm土壤NO₃^-—N较高;灌浆期80%FN+BC处理的0...     

黄土高原沟壑区水土流失综合治理措施探讨——以长武王东沟小流域试验示范区为例

通过长期连续的综合治理 ,长武县王东沟小流域农村产业结构由单一的粮食种植业发展为粮、果、工副业三元产业结构 ,建成了塬面农田防护林、沟坡经济林、沟谷水土保持防护林体系 ,连续 13年使年土壤侵蚀模数稳定在 80 0t/km2以下 ,农民年人均纯收入由 1986年建立试验示范区时的 2 3 0元上升至 2 0 0 3年的 2 70 1元 ,成为黄土高原沟壑区水土保持工作的样板     

基于生态足迹和物质流的可持续性分析与评价——以石家庄市为例

以生态足迹模型和物质流分析为核心工具,对2002—2011年石家庄市的生态足迹和物质流代谢进行了分析与可持续性评价。结果表明:（1）研究时段内石家庄市人均生态足迹总体上呈上升趋势,2011年达到6.964 207 hm²/人,人均生态承载力由0.251 515 hm²/人下降到0.213 777 hm²/人,此期间内历年均为生态赤字,至2011年人均生态赤字已高达6.750 43 hm²/人。表明石家庄市对自然资源的利用超出了生态承载力的范围,生态发展处于不可持续状态。（2）石家庄市直接物质输入总体呈增长趋势,由2002年的57 695.72万t增加到2011年的75 434.04万t,区域资源开采活动不断增强,具有资源依赖性,资源开发比较粗放,区域内隐藏流（DHF）成为环境压力的主要来源。（3）与2002年相比,2011年物质生产力（MP）增加了1.78倍,数据显示其在物质利用效益方面有了改善,但资源利用效率仍较低。     

基于物质流分析的农业土地利用系统氮素效应分析——以湖南省桃江县为例

为系统分析和评价农业土地利用环境效应,了解农业系统中物质循环规律,提高物质利用效率,本文采用物质流分析方法,通过构建区域尺度农业土地利用系统的物质流分析框架和评价指标体系,以湖南省桃江县为案例区,综合评价了该区域农业土地利用系统中氮素利用效率及环境健康状况。结果表明:(1)1980—2013年,桃江县农业土地利用系统生产输入氮素量和环境输入氮素量显著增加,2013年比1980年分别增加了1.2倍和0.4倍;其中,生产输入方式是桃江县氮素输入总量的主要来源,占2013年总输入量的77%。(2)1980—2013年,桃江县氮素输出总量逐年波动增长,而产品输出氮素量却增加不多,但环境输出氮素量比1980年增长了1.4倍。(3)与此同时,桃江县农业土地利用系统氮肥投入强度逐年增长,至2013年其值达到328.4 kg·hm~(-2),超过了警戒值(250.0 kg·hm~(-2));此外,桃江县氮素物质利用效率逐年降低,物质生产效率还处于较低水平,还需进一步采取措施,调整农业结构,提高农产品附加值。(4)1980—2010年桃江县农业土地利用系统生态稳定性和环境健康质量逐年恶化,然而,在2010—2013年桃江县的环境健康质量有所好转,其氮素养分负荷由2010年的208.8 kg·hm~(-2)回落至2013年的154.1 kg·hm~(-2)。     

农田土壤中生物质炭的老化及其对有机污染物吸附-解吸影响的研究进展

生物质炭独特的表面性质、形貌结构及丰富而离散的孔隙系统使其对有机污染物具有良好的持留与吸附作用,可望用于土壤污染控制与修复。在田间条件下,进入土壤的生物质炭自身不稳定组分会发生转化、淋溶,并与土壤发生相互作用出现老化现象,导致生物质炭的化学与物理性质发生显著变化。生物质炭在土壤中的老化过程具有复杂性和多样性,主要包括:生物质炭化学性质的变化,如无机元素的流失、表面官能团组成的变化以及部分矿化反应;生物质炭物理性质的改变,主要是土壤有机质和矿物质对生物质炭的包覆作用造成生物质炭的孔隙特征发生改变。生物质炭在土壤中的老化可能会导致有机污染物的吸附-解吸行为发生改变,且受土壤、生物质炭以及污染物性质的影响较大。本文综述了生物质炭在农田土壤中的老化机理及主要影响因素研究方面的进展,总结了生物质炭在土壤中的老化对有机污染物吸附-解吸行为的影响,提出了尚待解决的相关前沿科学问题。     

利用农田表层(0～20cm)有机碳估算1m土体有机碳的可靠性

<正>土壤有机碳(SOC)是近年来全球变化研究的热点之一,表层(0~20cm)和1m土体的SOC是评估农田SOC的两个重要指标[1]。很多研究利用第二次土壤普查资料来估算农田SOC[2-6],一些研究已表明近20年来我国耕作土壤,尤其是表层(一般为0~20cm)的SOC基本呈增加的趋势[5-8],这与秸秆还田、有机肥与化肥合理施用以及少(免)耕技术推广有关[9-10]。但由于农田SOC,至少是表层SOC,是     

区域土壤侵蚀强度评价方法研究——以安塞县为例

 以安塞县为例,应用G IS技术,探讨坡度、植被覆盖度计算方法及土壤侵蚀评价工作程序与作业方式的改进。结果表明:对基于50m分辨率DEM提取的坡度进行尺度变换对坡度计算结果影响很大,而进行尺度变换后的改进方法,98%的地区坡度值呈不同程度的增大,平均坡度增大14.5°,陡坡面积增大,缓坡面积减小,结果更加附合实际情况;相比现行植被覆盖度计算方法,采用改进植被覆盖度计算方法计算的植被覆盖度结果减小,平均植被覆盖度减小11.8%;采用AML编程方式实现计算机自动化土壤侵蚀评价,过程可重复性强,结果更加客观、合理。     

区域农田生态系统碳足迹时空差异分析——以江苏省为案例

以江苏省为案例,应用江苏省1995—2009年化肥用量、农药消耗量、灌溉面积、农机燃料用量、农膜用量、耕地面积、农作物产量等数据,测算了区域农田生态系统碳吸收、碳排放及碳足迹的变化动态,以及在各地市的空间分布特征。结果表明：近15a来,江苏省农作物碳吸收总量和碳吸收强度呈＂V＂字形变化,变化范围分别为2933.6×104～3896.9×104t·a-1和6.04～7.71t·hm-2·a-1。农业投入碳排放呈逐渐上升趋势,由727.2×104t·a-1增长至882.7×104t·a-1,同时碳排放强度从1.43t·hm-2·a-1上升到1.88t·hm-2·a-1,增长了31.5%,化肥排放始终占据主导地位。农田生态系统碳足迹呈现波动增长,变化在13.68×105～17.56×105hm·2a-1之间,占同期耕地面积的比重达到27.0%～36.1%,碳生态盈余呈明显减少趋势,变化在36.99×105～32.22×105hm2·a-1之间。各地市之间碳足迹存在明显差异,空间分布格局为由北向南递减。     

基于农田氮磷收支的区域养殖畜禽容量分析——以山东禹城为例

根据区域生态环境健康控制评价指标层次结构,利用农田养分平衡理论基础,逐级测算了区域农田土壤承载畜禽粪便量,进而确定区域农田畜禽承载量及承载力。在禹城目前种养结构和产出水平条件下,基于农田N收支状况分析表明：当农田施用粪便N分别占总施N的100%、60%和30%时,禹城全区平均耕地畜禽承载容量分别为13.8、8.3和4.1 LU.hm^-2,相应其耕地畜禽负载指数分别是0.7、1.1和2.2;基于P收支状况分析表明：当农田施用粪便P2O5分别占总施入P2O5的100%、60%和30%时,禹城全区平均耕地畜禽承载容量分别为22.5、13.5和6.7 LU.hm^-2,相应其耕地畜禽负载指数分别是0.4、0.7和1.3。由此可见,基于N收支的耕地畜禽承载容量小于基于P收支的耕地畜禽承载容量,相应基于农田N收支的耕地畜禽负载指数明显大于基于农田P收支的耕地畜禽负载指数,而且,当前各乡镇之间的耕地畜禽负载指数差异较大,说明禹城地区今后在制定减少农田环境污染对策时,可优先从着重考虑粪便N数量和农田N收支管理出发确定适宜的畜禽养殖规模,并且在乡镇之间进行协调平衡。