Differences in soil nitrification and denitrification capacities following reclamation years of native desert soils to irrigated croplands in Hexi Corridor Region of Northwest China北大核心CSCD

Nitrogen (N) loss in irrigated croplands from coupled nitrification and denitrification shows considerable differences due to differences in soil properties and agricultural management practices. Previous research has demonstrated that soil physicochemical properties strongly affect nitrification and denitrification capacities of cropland soils. However, existing research on soil nitrification and denitrification following the conversion of native desert soils to irrigated croplands lacks long-term tracking and monitoring capabilities. Therefore, six types of reclamation years of irrigated croplands and uncultivated sandy land in the Hexi Corridor marginal oasis in northwestern China were selected for study, and the differences in soil nitrification and denitrification rates and physicochemical properties were studied over 42 sites in the desert-oasis ecotone derived from seven reclamation sequences, including the years of 0, 15, 30, 50, 80, 100, and 150. The results showed that the nitrification and denitrification rates of soil first increased and then decreased with the increase in reclamation years. The highest soil nitrification rate and denitrification rate were observed at 80 years of cultivation (101.4 μg g-1 d-1) and 100 years of cultivation (0.93 μg g-1 d-1), respectively. In addition, the soil nitrification and denitrification rates in the natural sandy land were significantly lower than those in the cultivated croplands (P < 0.05). There were significant correlations among soil nutrients, soil moisture, and soil particle size composition between the nitrification and denitrification rates (P < 0.05). Regression analysis showed that environmental variables accounted for 69.7% and 75.7% of the variation in nitrification and denitrification rates, respectively. Among them, organic matter content, pH, soil moisture, and NH4+-N content were the key factors affecting the change in soil denitrification rate, while organic matter content, NO3--N, pH, and clay content were the key factors affecting the change in soil denitrification rate. © 2022 Science Press. All rights reserved.     

塔里木盆地北缘绿洲不同连作年限棉田土壤有机碳组分特征及其与理化因子的相关性

开展绿洲连作棉田土壤有机碳组分研究,有助于阐明干旱区农田土壤有机碳稳定性机制在人地关系作用下变化特征.以塔里木盆地北缘阿拉尔垦区为研究区,以空间代替时间序列法分析了2、5、12、20和35 a等不同连作年限棉田土壤有机碳、易氧化有机碳、可溶性有机碳和微生物量碳的含量特征,结合冗余分析探讨了土壤有机碳组分与土壤其它理化因子（含水量、容重、pH值、全盐、全氮、有效磷和速效钾）的相互关系,结果表明：①不同年限的连作对研究区土壤有机碳组分含量具有显著影响,土壤有机碳、易氧化有机碳、可溶性有机碳和微生物量碳含量整体表现为连作12、20和35 a棉田高于连作2 a、5 a棉田和荒草地,ω（土壤有机碳）在20 a棉田达到峰值（7.06g ·kg^-1）,高出荒草地76.91%,各土壤有机碳组分含量均随着土层的加深而下降.②基于对土壤有机碳组分含量与土壤其它理化因子的冗余分析结果表明,土壤有机碳组分含量与全氮、有效磷和含水量呈正相关关系,与pH值和容重呈负相关关系.土壤其它理化因子对土壤有机碳组分含量解释的重要性排序为：全氮>有效磷>pH值>容重>含水量>速效钾>全盐.     

东江源沿江村镇生活垃圾物理特性分析

东江系广东及香港的饮用水源地,其源区包括江西省赣州市的寻乌、安远和定南3县。本研究在东江源区选取了3个典型村庄,调查农村生活垃圾的产生量及物理特性。调查发现：东江源区农村生活垃圾主要以厨余类垃圾为主,可达60％以上;其次是灰土类垃圾,可达12％以上,其他组分一般在10％以下。县级村人均垃圾产生量一般在0.2~0.47 kg·d^-1,平均0.36 kg·d^-1;镇级村人均垃圾产生量在0.18~0.35 kg·d^-1,平均0.29 kg·d^-1;普通村人均垃圾产生量在0.07~0.33 kg·d^-1,平均0.17 kg·d^-1。混合生活垃圾含水率与厨余类垃圾所占的比例呈显著线性相关（R^2=0.626,P=0.019）。混合垃圾平均热值在2329 kJ·kg-1,不适合直接进行焚烧处理。     

基于偏最小二乘法的黄土湿陷性评价模型

基于统计学相关理论的黄土湿陷系数预测及评价方法是简化其工程应用的重要途径.当前采用多元回归方法建立黄土湿陷系数预测模型过程中往往缺乏对自变量间多重相关性对预测精度影响的合理考量.基于上述考虑,该文分别采用普通多元线性回归方法和偏最小二乘回归方法建立了黄土湿陷系数的多因素(天然含水量、初始孔隙比和压缩系数)回归模型并对二...     

北京市大气降水理化特性的演变及其重要的环境效应

通过采集北京市2018、2019和2021年大气降水样品,研究了北京市大气降水中主要金属元素和水溶性离子浓度,重金属、水溶性离子、溶解性无机氮（DIN）和无机硫（SO₄^2--S）湿沉降通量及其对生态环境的影响,以及典型降水过程对大气污染物的清除机制. 结果表明,研究期间北京市降水多呈中性或碱性,酸雨率极低,仅为3.06%. 2018、2019和2021年降水中主要金属元素总浓度依次为（4 787.46 ±4 704.31）、（7 663.07 ±8 395.05）和（2 629.13 ±2 369.51）μg·L^-1,离子总当量浓度依次为（851.68 ±649.16）、（973.98 ±850.94）和（644.31 ±531.16）μeq·L^-1,二者年际变化均表现为：2019年>2018年>2021年;春季、夏季、秋季和冬季的主要金属元素总浓度的季节均值分别为（9 624.25 ±7 327.92）、（4 088.67 ±5 710.14）、（3 357.68 ±3 995.64）和（6 203.19 ±3 857.43）μg·L^-1,春季、夏季、秋季和冬季的离子总当量浓度的季节均值分别为（1 014.71 ±512.21）、（729.83 ±589.90）、（724.35 ±681.40）和（1 014.03 ±359.67） μeq·L^-1,二者季节变化均表现为：春季>冬季>夏季>秋季. NO₃^-和SO₄^2-是主要的致酸离子,而NH₄⁺和Ca²⁺是主要的酸中和离子. 值得注意的是重金属Cd的湿沉降通量虽然较低,仅占所有重金属湿沉降通量的（0.13 ±0.04）%,但Cd的土壤安全年限为291 a,显著低于其他重金属,因此,其生态风险相对较高. 水溶性离子NH₄⁺、Ca²⁺、NO₃^-和SO₄^2-的湿沉降通量占总离子湿沉降通量的（85.72 ±2.18）%,对生态环境的综合影响可能较大. DIN湿沉降通量主要以NH₄⁺-N为特征,在夏季对生态环境具有重要的促进作用. SO₄^2--S湿沉降通量在夏季较高,对生态环境的促进作用较大. 大气降水对污染物的清除作用受诸多因素影响,这些因素协同作用直接影响降水对污染物的清除机制.     

高寒草原退化过程中植被和土壤因子对微生物群落的交互影响

为了探明青藏高原高寒草原退化过程中植被和土壤因子对土壤微生物群落的调节作用,以青藏高原三江源区高寒草原为研究对象,分析了不同退化阶段（未退化、中度退化和重度退化）高寒草原植被及土壤因子的差异,利用高通量测序技术分析了不同退化阶段微生物群落特征,并借助冗余分析（RDA）和基于相似或相异度矩阵的多元回归（MRM）识别影响微生物（细菌和真菌）群落变化的关键环境因子. 结果表明,高寒草原退化显著改变了群落盖度、高度、生物量及禾本科重要值,降低了土壤有机质、全氮、全磷含量和粉粒含量,增加了土壤容重和砂粒含量. 退化并未改变细菌和真菌的组成,但改变了组成比例,导致了微生物丰富度（Chao1指数和Richness指数）的损失,但并未显著改变微生物多样性（Shannon指数）,随着退化的发生,植被特征、土壤理化性质与微生物多样性呈现出了一致的变化趋势. 结合网络拓扑变化特征（网络的节点数和聚类系数显著下降）发现,高寒草原退化导致了微生物的种间相互作用减弱,网络结构更加分散,微生物的分布趋向于均质化,但物种间的相互作用仍然以合作为主（网络正相关连接占比>90%）. 高寒草原退化过程中植被-土壤的耦合对土壤细菌群落的影响最大,而土壤理化性质对土壤真菌的群落影响最大. 具体而言,植被群落高度、生物量及土壤容重是调节土壤微生物的共性因子,植被辛普森指数、禾本科重要值、土壤全磷、全钾和粉粒含量是影响土壤细菌群落的特有因子;而土壤pH和全氮含量是影响土壤真菌群落的特有因子.     

我国煤炭开发生态补偿现状、问题与对策

我国目前新建和改扩建煤矿生态补偿费,主要来源于国土管理部门执管的“矿产资源补偿费、土地复垦费、耕地开垦费、征用耕地补偿费、土地出让金和临时土地补偿费”等,但在实际操作中仅能保证建设期造成的生态受损补偿,生产期的生态补偿大多不到位。我国目前正在少数矿区试验探索企业出资／企业复垦模式,企业出资／地方政府复垦模式,企业与政府出资联合复垦模式,国家出资／政府组织复垦模式,以及招商引资复垦模式,但尚未形成长效的运行机制。结合我国国情,借鉴美国、德国、加拿大等发达国家的矿区土地复垦制度,有利于促进我国煤炭开发生态补偿机制的及早形成。     

二丁与连翘药渣联合堆肥腐熟度评价

为了对不同比例的二丁与连翘药渣堆肥腐熟度进行评价,采用条垛式好氧堆肥方式,将二丁和连翘两种药渣按照5种不同的比例进行堆肥处理,通过分析堆肥过程中温度、pH、C/N和发芽指数等指标的变化规律,对堆肥腐熟度进行评价。结果表明:在试验处理条件下及堆肥周期内,单一药渣堆肥的两组处理未能完全腐熟,混合药渣堆肥的3组处理均已达到完全腐熟的标准,说明两种药渣混合后进行堆肥,可以有效促进堆肥的顺利进行,且二丁与连翘比例为2∶1(质量比)时发酵效果最好。3组混合药渣的发酵产物可以作为有机肥或土壤改良剂施用,也可以与化肥配合,制备成有机/无机配方肥。     

基于智能算法的大气污染防控知识图谱：研究方法、演化路径与应用展望

大气污染防控是保障人民健康与生命安全重要的研究课题，智能算法是大气污染防控及预测预警的重要工具手段。通过Citespace对Web of Science核心数据库中1998—2021年智能算法在大气污染防控中应用的文献进行可视化分析。结果表明：(1)智能算法在大气污染防控应用历经“数理统计-遥感监测-数字模拟-神经网络算法”四个阶段；(2)研究主题集聚为“神经网络模型”“智慧健康检测系统”和“城市空间的大气污染”三个核心聚类演变路径；(3)应用方式包括“大气污染时空分布”“大气污染因素相关性”“大气污染事件预测”“空气质量优劣评估”与“健康韧性城市应用”五个方面。未来智能算法在大气污染防控中的应用趋势，将体现“高精度预测-全周期评估-健康化理念”的特点。