微塑料对亚热带不同富铁程度红壤团聚体稳定性及碳氮磷化学计量特征的影响

【目的】探究微塑料对不同富铁程度红壤结构和碳氮磷化学计量特征的影响,为指导红壤地区土壤质量提升和污染管理提供理论依据。【方法】以亚热带红壤为研究对象,通过室内培养试验添加0、0.1%、1.0%质量的低密度聚乙烯(M_(0)、M_(1)、M_(2))和0、10、20 g/kg质量的铁(Fe_(0)、Fe_(1)、Fe_(2))分别模拟微塑料的污染水平和红壤富铁程度,研究不同富铁条件下微塑料污染红壤的水稳性团聚体分布特征和碳氮磷化学计量特征。【结果】在Fe_(0)条件下,与M_(0)相比,M_(1)的粒径>0.25 mm团聚体含量(WSA)、平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)均降低,M_(2)的WSA、MWD、GMD均显著增高;在Fe_(1)条件下,M_(0)、M_(1)和M_(2)三者的团聚体稳定性指标均显示彼此之间没有显著性差异;在Fe_(2)条件下,M_(1)和M_(2)均可显著降低土壤团聚体的WSA、MWD和GMD。对碳氮磷含量及其化学计量特征而言,Fe_(0)条件下M_(1)和M_(2)可显著提高土壤有机碳含量(SOC);Fe_(1)和Fe_(2)条件下微塑料处理对SOC没有显著影响。土壤全氮含量(TN)则为Fe_(0)和Fe_(1)条件下M_(1)和M_(2)均显著降低,但Fe_(2)条件下微塑料处理对TN无显著性影响;土壤全磷含量(TP)均表现为M_(0)>M_(1)>M_(2)。土壤养分变化最终导致所有微塑料处理的C/N、C/P、N/P均显著升高(Fe_(0) M_(1)、Fe_(2) M_(1)和Fe_(2) M_(2)除外)。【结论】不同处理对土壤团聚体稳定性的影响效果不尽相同。在当前原状红壤条件下,低微塑料污染可以降低土壤团聚体的稳定性,高微塑料污染则可以增加土壤团聚体的稳定性。在相对轻富铁红壤条件下,低、高微塑料污染对土壤团聚体稳定性均无显著性影响。在相对高富铁的红壤条件下,低、高微塑料污染均可降低土壤团聚体稳定性。土壤团聚体结构的变化致使土壤的碳氮磷化学计量特征也产生了较明显的差异,总体呈现为微塑料污染可显著提升红壤的C/N、C/P、N/P。

乡村振兴背景下耕地重金属污染主体多元化治理体系研究——以大宝山矿区为例

【目的】承担着乡村产业发展、社会保障以及生态环境保育的耕地,对推动乡村振兴战略的实施具有举足轻重的意义。耕地重金属污染主体多元化治理体系是激活农村耕地要素资源、保障粮食生产安全、助推乡村振兴的重要保障。因地制宜地开展耕地重金属污染治理是当前亟待解决的理论与现实问题。【方法】基于大宝山矿区耕地重金属污染视角探究主体多元化治理体系,分析矿区内耕地重金属污染主体多元化治理模式面临的困境和问题。【结果】大宝山耕地重金属污染治理现状不容乐观,主要存在治理主体缺失与弱化,尤其是农民主体地位无法彰显、缺乏社会资金、多元参与体系不完善等问题。针对这些问题提出以下策略:(1)改变惯性思维,实现农户自我修复耕地;(2)完善耕地重金属污染多元化治理模式,充分发挥社会组织功能;(3)引入更多第三方企业及院校,激发市场主体活力;(4)加强技术攻关,形成从源头到末端的污染综合防治方案。【结论】研究结果可为重金属污染矿区制定地方性耕地保护政策提供重要参考价值和指导作用。

大湾区建设视角下岭南传统农业文化遗产传播路径研究

当前,粤港澳大湾区建设进入全面落实和推进的新时期,给岭南传统农业文化的传承和保护带来了巨大的机遇与挑战。系统分析并总结了大湾区建设下岭南传统农业文化传承和保护的路径。研究发现,岭南地区的文化故事源远流长,对岭南传统农业文化的传承和保护有较好的助力作用。在大湾区建设视角下,岭南传统农业文化的传播主要依托农业产品外销、农业生态基地建设、农业展览馆宣传等路径,相对其他地区而言,缺乏相关的保护条例和系统性资源数据库。因此,在原有的传播路径基础上,岭南传统农业文化的传承和保护要充分利用湾区建设和“互联网+”的契机,积极开拓新的传播路径,继承和发扬岭南传统农业文化,推进岭南地区生态文明建设。

稻田生态综合种养模式对土壤活性有机碳组分特征的影响

【目的】通过研究生态综合种养模式下0~40 cm土层活性有机碳组分含量,明确该模式下稻田土壤有机碳组分的敏感性和碳库管理的特征,旨在为研究生态综合种养模式下稻田固碳和养分管理提供理论基础。【方法】以广州市增城区农业生态环境野外工作站3种水稻种植模式[生态综合种养模式(EIM)、水旱轮作模式(RVM)和常规水稻种植模式(CRM)]下的土壤为研究对象,测定土壤总有机碳(TOC)、溶解性有机碳(DOC)、易氧化有机碳(EOC)、颗粒态有机碳(POC)和微生物量碳(MBC),并探索稻田土壤活性有机碳库变化的影响因素。【结果】EIM模式土壤TOC为10.55 g/kg,DOC、EOC、POC和MBC 4种活性有机碳的含量分别为0.29、1.38、2.09和0.11 g/kg,明显高于RVM和CRM模式土壤;土壤微生物熵也以EIM模式最高,与RVP和CRP模式相比,分别提高51.11%~85.72%和46.04~223.99%;3种种植模式0~10 cm土壤有机碳组分以MBC最敏感,而10~20 cm土壤则以EOC最敏感;EIM模式显著提升了土壤各碳库管理指标,其中MBC是土壤碳库管理指数变化的重要有机碳组分因子;冗余分析结果表明,土壤有机碳组分的变化主要受土壤容重和pH的影响。【结论】MBC既是土壤有机碳组分变化的敏感性指标,也是土壤碳库管理指数变化的重要影响因子。生态综合种养模式主要通过影响土壤容重和改变土壤微生物活性,从而提高土壤有机碳库。生态综合种养模式可显著提高土壤有机碳库水平,是水稻土壤固碳的有效种植模式。

丹霞山不同土地利用方式土壤磷组分特征及其有效性

磷是亚热带地区土壤重要的限制性营养元素,在维持生态系统功能稳定性中发挥着重要作用。丹霞地貌作为亚热带地区典型的生态退化区,阐明土地利用方式对丹霞地貌土壤磷组分的影响,对丹霞地貌土地的合理利用和地力提升具有重要意义。选择韶关仁化丹霞山典型地貌区4种土地利用方式(乔木林AF、灌木林SL、撂荒草地AG和农田CL)为对象,采用Tiessen磷素分级方法,研究其土壤磷组分特征及有效性的驱动因素。结果表明,丹霞地貌土壤磷组分及其有效性受土地利用方式影响显著。与CL相比,林地土壤(AF和SL)有机磷和无机磷总量显著增加,增幅为71.0%-319.9%和70.5%-346.7%,土壤磷素总水平提高,而CL和AG之间无显著差异。与SL、AG和CL相比,AF土壤速效磷、易分解态磷和中等易分解态磷含量显著增加,土壤磷有效性显著提高。AF土壤难利用态磷也表现出最高的含量,但其占总磷比例显著降低,说明土地利用方式向AF转变有利于难利用磷的分解利用。此外,土地利用方式对土壤微生物量磷和磷酸酶活性(酸性磷酸酶和碱性磷酸酶)亦有显著影响,微生物量磷和碱性磷酸酶均表现为AF>SL>AG>CL,而AF土壤酸性磷酸酶活性显著高于AG和CL,增幅为46.8%和54.8%。相关性结果表明,土壤微生物量磷和磷酸酶活性主要与pH、容重、有机碳含量呈极显著相关,而与土壤铁氧化物含量关系不显著。冗余分析表明,无定型铁和矿质氮是引起丹霞地貌土壤磷组分变化的重要因子,其中无定型铁解释度为86.3%。总之,农田向林地的转化,能有效提高土壤磷水平和生物有效性,其中铁循环系统在维持丹霞地貌土壤高磷活性起到关键作用。

不同稻田生态种养模式对土壤理化性质及综合肥力的影响

[目的]定量评价不同生态种养模式对稻田土壤理化性状及综合肥力的影响,以期为华南地区稻田生态种养模式的选择提供理论依据。[方法]通过主成分分析法定量评价稻鸭(RD)、稻鱼(RF)、稻虾(RS)3种生态种养模式和常规种植(CK)稻田模式的土壤综合肥力的差异,明确影响稻田土壤综合肥力的主要影响因子。[结果]不同生态种养模式均可有效降低土壤容重,提高土壤孔隙度,缓解土壤酸化,对提高土壤养分和有机碳含量也具有较为显著的效果,其中0–10 cm表层土壤的孔隙度、有机碳、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾含量均为RD最高或并列最高。土壤综合肥力主成分分析结果显示,0–10 cm表层土壤肥力得分排序为RD>RF> RS> CK,10–20 cm亚表层土壤为RD> RF> CK> RS,并且土壤容重、有机碳、孔隙度、胡敏素碳、全氮和碱解氮为稻田土壤肥力的主要贡献性指标,全钾、pH、速效钾、全磷、富里酸碳、胡敏酸碳和有效磷为次要贡献性指标。[结论]整体来看,RD为培肥稻田土壤的最佳模式,RF其次,RS的效果较差。因此,华南地区稻田土壤培肥可将RD作为优先考虑的对象,或者结合现实情况合理选择其他生态种养模式。

蚯蚓改良水浇地土壤入渗性能及影响因素分析

【目的】探究蚯蚓不同生态类型和密度对水浇地土壤水分入渗特征的影响。【方法】选取表栖型赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)和深栖型参状远盲蚓(Amynthas aspergillum)为研究对象,以无蚯蚓土壤处理为对照,采用一维定水头土柱模拟试验,探究蚯蚓不同生态类型和密度(低密度4 g·kg^(-1),高密度8 g·kg^(-1))对土壤湿润锋、累积入渗量、入渗速率、含水率的影响及其与土壤性状的关系,并利用Philip模型和Kostiakov模型拟合分析土壤水分入渗规律。【结果】(1)在相同时间内,蚯蚓明显降低湿润锋推进距离、推进速率、累积入渗量及入渗速率,尤其是低密度参状远盲蚓影响最为显著(P<0.01),且低密度蚯蚓的入渗性能较高密度蚯蚓处理差。(2)各处理入渗结束后,土壤含水率存在差异,参状远盲蚓极显著提高土壤含水率(P<0.01),且低密度处理最佳。(3)蚯蚓通过改变土壤的理化性质来降低土壤水分的入渗性能,其中电导率(Electricity conductivity,EC)值、有效磷(Available phosphorus,AP)值和砂粒为土壤水分入渗的主要驱动因素。(4)与Philip模型拟合结果相比,采用Kostiakov模型拟合效果更适用,对参状远盲蚓处理土壤入渗过程的拟合精度(RMSE≤4.80 mm)更高,且参状远盲蚓极显著降低了累积入渗量衰减程度(P<0.01)。【结论】经赤子爱胜蚓和参状远盲蚓改良后的水浇地土壤(壤砂质地),水分入渗性能降低,但对水分的蓄持能力增加。在改良水浇地土壤时,添加低密度的参状远盲蚓有利于土壤持水。

基于主成分和聚类分析的赤红壤区不同土地利用方式土壤肥力综合评价

为定量评价赤红壤区不同土地利用方式对土壤肥力特征的影响,本研究以亚热带典型赤红壤区不同土地利用方式的土壤(旱地、园地、菜地)为试验对象,分析各地块土壤物理性质、化学性质和腐殖质组成的变化趋势,通过主成分和聚类分析法定量评价不同土地利用类型土壤综合肥力的差异,以欧氏距离衡量不同地块肥力差异的大小,采用最短距离法对各地块土壤综合肥力进行系统聚类。结果表明,不同土地利用方式表层(0~10 cm)和亚表层(10~20 cm)土壤的物理性状、化学性状及腐殖质组成存在显著差异(P<0.05),其中土壤有机碳含量、胡敏素碳含量、胡敏酸碳含量、富里酸碳含量、容重、孔隙度、全氮含量、全钾含量和pH值等对土壤肥力质量评价的贡献度较大,碱解氮含量、速效磷含量、速效钾含量、全磷含量贡献度较小。土壤肥力质量综合得分排序为旱地表层>旱地亚表层>菜地亚表层>菜地表层>园地表层>园地亚表层。不同地块的土壤肥力质量聚为5类,分别为一等肥力(旱地表层)、二等肥力(旱地亚表层、菜地表层)、三等肥力(菜地亚表层)、四等肥力(园地表层)、五等肥力(园地亚表层)。总体来看,土壤肥力优劣的评价顺序均为旱地>菜地>园地,其中园地土壤存在容重较大、酸化严重、养分失衡和有机碳含量过低的现象。因此,依据赤红壤肥力敏感性指标和土壤本身存在的问题,该区域应增大土壤外源碳的输入,丰富有机碳库储量,同时加强科学施肥和测土配方施肥,平衡和优化速效养分含量,进而达到改良土壤物理结构,增强土壤缓冲性能,改善土壤养分状况的目标,以期实现赤红壤区农业的可持续发展。

乡村振兴战略背景下生物质废弃物生态产业化利用途径探讨

乡村振兴指出“产业兴旺是重点,生态宜居是关键”,要始终秉持“生态+”和“+生态”的理念谋划发展,走绿色可持续发展的道路。在新时代新思想的要求下,生物质废弃物的处理被赋予了新的内涵,不但要求实现“零排放、无污染”的生态目标,更要追求“再利用、高产值”的经济潜力,以达到生态振兴和产业振兴的双重效果。然而,我国作为传统农业大国,以秸秆和畜禽粪便为主的生物质废弃物产量十分巨大,但是其生态产业化途径尚不成熟,资源潜力和经济价值远未被开发出来。因此,如何围绕“生态产业”打造生物质废弃物处理的高效产业体系对于实现乡村地区“产业兴,生态美”的美好愿景十分关键。综述了生物质废弃物的利用现状及存在问题,探讨了目前生物质废弃物生态产业化的主要路径及存在问题,并针对问题提出了相应的改进措施和建议,总结了构建产业体系的步骤和组分,以期为生物质废弃物的高效利用及生态高水平保护提供参考依据。

佛山市祖庙历史街区可持续更新成效评价

历史街区是城市更新过程中极具代表性的更新载体,科学评价其可持续更新成效有利于指导其科学发展。通过文献研究、实地踏勘、统计资料和报告获取评价指标及其数据,基于由国际经济合作与发展组织(Organization for Economic Co-operation and Development,OECD)提出的解决环境和社会发展关系问题的有效工具DPSIR模型对佛山市祖庙历史街区可持续更新成效进行了研究。结果表明2017―2021年佛山市祖庙历史街区的综合指数呈波动上升状态,2021年达到良好的可持续更新阶段。基于此提出以下政策建议:佛山市祖庙历史街区在规划中应更重视综合性规划,关注当地居民对土地、文化、基础设施等资源的需求,充分利用历史文化价值发展经济,打造宜居宜业宜游的历史文化街区。