基于田块尺度的农田土壤和小麦籽粒镉砷铅污染特征及健康风险评价

以典型镉(Cd)、砷(As)和铅(Pb)复合污染农田为主要研究对象,在田块尺度上(纵向上受周边冶炼厂和污灌河流影响,横向上受道路交通影响)重点调查分析了农田土壤和小麦籽粒中Cd、As和Pb污染特征,并采用化学致癌物和化学非致癌物模型对小麦籽粒Cd、As和Pb含量进行了人体健康风险评价.结果表明,该农田土壤为中度污染水平,土壤Cd、As和Pb含量均有不同程度超标(GB 15618-2018),点位超标率分别为100%、 100%和36.7%;小麦籽粒中Cd和Pb含量超标率分别为76.7%和13.3%,As含量未超过食品安全国家标准(GB 2762-2017).在纵向上距冶炼厂和污灌河流不同距离土壤Cd、As和Pb含量无显著差异,但小麦籽粒中Cd和As含量差异显著,近组Cd和As含量比远组分别高14.9%和41.8%(P<0.05).在横向上土壤和小麦籽粒Pb含量主要受道路交通影响,最近组土壤和籽粒Pb含量分别比最远组高78.9%和471%(P<0.05).该典型污染农田中小麦籽粒Cd和As对成人和儿童均存在致癌风险(致癌风险值R_i>1×10     

基于APCS-MLR和PMF模型的煤矸山周边耕地土壤重金属污染特征及源解析

以重庆市南川区某煤矸山周边耕地土壤为研究对象,运用内梅罗指数法和地累积指数法分析土壤重金属污染水平和分布特征,并采用绝对因子得分-多元线性回归(APCS-MLR)和正定矩阵因子分解(PMF)模型,探析研究区土壤重金属来源及其贡献率.结果表明,下游区土壤中8项重金属均值含量均高于上游区,其中Cu、 Ni和Zn含量显著高于上游区(P<0.05).内梅罗综合污染指数表现为：下游区(1.22)>上游区(0.95),重金属污染程度由大到小表现为：Cd>Cu>Hg、 As、 Pb、 Cr、 Ni和Zn.地累积指数由大到小表现为：Cd>As>Cu=Hg>Ni>Zn=Cr>Pb.源解析表明,研究区土壤中Cu、 Ni和Zn主要受煤矸山堆存影响,APCS-MLR模型的贡献率分别为49.8%、 94.5%和73.2%,PMF模型的贡献率分别为62.8%、 62.2%和63.1%; Cd、 Hg和As主要受农业和交通混合源影响,APCS-MLR模型的贡献率分别为49.8%、 94.5%和73.2%,PMF模型的贡献率分别为62.8%、 62.2%和63.1...     

中国大豆进口关税调整对全球水土资源转移的影响评估

中美贸易争端背景下,评估中国大豆贸易对全球水和耕地资源的影响,对粮食安全和环境可持续意义重大。基于GTAP（Global Trade Analysis Project）模型,以中国及其主要大豆供应国（美国、巴西、阿根廷、乌拉圭、加拿大）为研究区,模拟中国对美国大豆加征关税前后的情景,评估相应情景下中国大豆进口对全球水和耕地资源的影响。结果表明：在加征关税前后情景下,中国大豆进口总量保持稳定,进口量中供应国之间占比变化较大,特别是加征关税后美国占比明显减少;虚拟耕地进口总量保持稳定,虚拟水进口总量减少;在全球尺度上,从巴西进口大豆水资源利用率最高、从美国进口大豆耕地资源利用率最高。取消除美国外其他四国关税可同时减少全球水和耕地资源的消耗。     

三峡库区“耕—果”转换时空变化特征及其启示——以草堂溪流域为例

三峡库区坡耕地如何实现功能转型,及其转型过程的作用机制对库区未来的粮食安全、生态安全等问题意义重大。本文利用0.51 m高清遥感影像数据,以草堂溪流域为研究区,结合野外实地考察,通过分析坡耕地向经果林的农地用途转换过程来揭示三峡库区坡耕地功能转型的内在机制。研究表明：（1）草堂溪流域的耕—果转换重心在2012年后,以高程800 m为拐点由西南部低海拔平坝地区向东北部高海拔、坡耕地覆盖地区转移,变化发生点均在坡度 15°~30°范围内;（2）研究区耕—果转换的集聚特征一般发生在8.5 km左右的特征尺度上,且空间分布随时间推移愈发均匀;（3）耕—果转换现象与人为活动关系密切,多发生在河流、道路及农村居民点附近;（4）耕—果转换可在微观与宏观尺度上总结为六种变化模式,受社会经济与自然因素驱动,库区耕—果转换的本质为坡耕地功能转型,且转型重点倾向于经济效益与生态效益的共赢。     

黄土丘陵区退耕还林对土壤真菌群落的影响

退耕还林显著影响了黄土高原土壤细菌群落结构与组成特征.然而,作为土壤微生物群落的重要组成部分,黄土高原土壤真菌落结构与组成特征如何响应退耕还林并不十分清楚.以山西省右玉县贾家窑黄土高原缓坡丘陵为研究区域,以耕地(玉米地和糜子地)和人工林地(沙棘林和柠条林)土壤为研究对象,通过18S rRNA高通量测序技术,研究了退耕还林对土壤真菌群落结构与组成特征的影响.结果发现,黄土高原丘陵区耕地和林地土壤中子囊菌门(Ascomycota)占绝对优势(61.03%～78.06%),毛霉门(Mucoromycota)次之(12.11%～17.13%),担子菌门(Basidiomycota)再次之(6.15%～18.42%),壶菌门(Chytridiomycota)等其余真菌门的相对丰度较低.退耕还林显著降低了子囊菌门的相对丰度而增加了担子菌门的相对丰度.属分类水平下,退耕还林显著影响了毛壳菌属(Chaetomium)、被孢霉属(Mortierella)、镰刀菌属(Fusarium)和地舌菌属(Geoglossum)等的丰度.镰刀菌属(Fusarium)等植物病原性真菌在耕地土壤中被富集.非度量多维尺度...     

乌鲁木齐市郊农田土壤及农作物中多环芳烃的污染特征及风险评价

为了解土壤和农作物中PAHs的赋存情况,探究不同农作物对PAHs的富集能力和农作物不同部位中PAHs的分布特征,以乌鲁木齐周边农田种植的农作物和土壤为例,于2021年7月在乌鲁木齐市郊农田聚集区进行样品采集,共采集农作物样品100份,农作物种类达21种,表层土壤样品45份.结果表明,土壤和农作物中16种PAHs均被检出.农田土壤中ω(总PAHs)范围为19.06～1 870.86μg·kg^-1,平均值为127.40μg·kg^-1,7种致癌性PAHs占16种PAHs的42.85%～79.20%,其中BaP为土壤中主要污染物.经过特征比值法发现,土壤中PAHs的主要来源为生物质、煤等的燃烧.农作物中ω(总PAHs)范围为1.86～974.05μg·kg^-1,平均值为303.30μg·kg^-1.不同作物对PAHs的富集能力不同,在采集到的21种农作物中,南瓜体内的ω(PAHs)累计值最高(431.75μg·kg^-1).叶菜类作物中,叶片部位的PAHs含量高于根部和果实部位;果菜类作物...     

新疆沙雅县不同植物类型农田环境中典型农药残留及其风险评价

为确定沙雅县不同植物类型所在农田环境中典型农药残留特征及潜在的人体健康和生态风险水平,于2020年9月29日采集了沙雅县9个区域的植物、土壤和水体样本共55个,采用气相色谱-质谱联用法对样品中47种典型农药赋存水平进行分析.结果表明,3种环境介质中共检出农药23种,土壤、植物和水体中农药检出范围分别为0~70.58 μg·kg^-1、0~1832.18 μg·kg^-1和0~188.53 μg·L^-1.沙雅县3种环境介质中农药残留水平表现为植物>水体>土壤的特征,从不同植物类型区域农药检出情况来看,位于县中心的P1、P2、P6和P8区域污染最为严重,对应区域中农药负荷水平较高的植物为棉花、核桃、红枣和白杨,且残留值贡献较高的7种农药分别为：六六六、毒死蜱、氯氟氰菊酯、氟胺氰菊酯、甲霜灵、苯醚甲环唑和腐霉利;对成人和儿童通过经口摄入、皮肤接触和呼吸吸入这3种途径暴露在土壤表层的农药中造成的人体健康风险进行评价,结果显示,3种方式中经口摄入作为主要暴露途径,且儿童的风险水平显著大于成年人,但两个年龄段风险水平处于可接受范围内;对蚯蚓在土壤中的生态风险水平进行评估,结果显示沙雅县单个农药对土壤中蚯蚓的潜在生态风险水平较低,联苯菊酯为最大贡献农药;对农药的联合作用进行生态风险评估,结果显示P1、P4、P7和P9区域处于中度风险,其他区域处于低风险等级,因此需限制研究区部分农药的使用.     

坡耕地与林地价值比较研究--兼论退耕还林的效益

本文从坡耕地与林地价值差异入手，认识和界定耕地与林地的价值，运用经济学理论分析评价退耕土地的前后价值变化，探讨退耕还林工程产生的生态、经济和社会效益，为国家制定退耕还林政策提供一些建议。     

过去300年台湾省耕地面积时空变化重建

作为拓垦过程和人地交互作用显著的代表性区域,对台湾省历史耕地时空变化重建的研究,有利于深化对海峡两岸历史土地变化过程特征、差异和规律的认识。基于历史文献和统计年鉴,以历史人口数据为代用资料,分析了耕地和人口记录特征后,综合采用引用替代、线性内插、隐匿系数修正法、人均耕地系数法和余粮规模检验等方法,估算和订正了近300年来中国台湾省历史耕地的时空变化。结果表明：（1）台湾省耕地总量,由荷据时期的0.91×10⁴ hm²增长到当前的79.30×10⁴ hm²,增加了近86.60倍,阶段特征大体呈先增加后持续减少的态势,清前中期呈平稳低速增长,日据时期呈快速波动增长,国民党治台后中前期呈波动缓慢增长,中后期呈逐步降低态势。（2）百年尺度下,台湾省水田和旱田变化规律存在明显差异;水田规模呈先增加再波动后逐步减少的态势,旱田呈先增加再减少而后逐步增加的态势;1931年以前,旱田比例均高于水田,峰值期高了3%~5%;之后,水田比例超过旱地,居于优势地位,1936—1965年水田比例平均高于旱田22.23%。（3）台湾省的土地垦殖过程具有空间拓展性和区域不平衡性,土地开垦经历了由点到面、由南到北、由西往东的发展过程;台南地区是最先被开垦的区域,其后依次是台中和台北,台东地区是最后才被垦殖的区域;台南地区的垦殖强度一直高于其他地区,最高时达36.71%。（4）HYDE数据集与本文结果均呈逐步上升态势,但两者耕地规模和变化过程差异显著,国际数据集并不能反映近300年来台湾省耕地变化的客观史实。     

徐淮平原农田防护林系统土壤水分动态

对小麦不同物候期农田防护林系统土壤含水量动态变化的测定结果表明:小麦不同物候期田间平均含水量的变化规律为幼苗期>返青期>拔节期>灌浆期,幼苗期和返青期杨树防护林对小麦的胁地影响不大,灌浆期是农田防护林与小麦争夺水分最为激烈的时期;幼龄防护林带能有效增加农田土壤含水量,对小麦生长有利,成熟林与农作物争夺水分的能力比幼龄林强,且对农作物的水分竞争主要集中在0.2倍树高范围内,造成此范围内土壤含水量明显不足。