山西农业大学学报(自然科学版)

Journal of Shanxi Agricultural University(Nature Science Edition)

土壤健康机理与构建

  • 黄土肥力提升与土壤无机碳固存互作对土壤健康的调控:机遇和挑战

    王秀君;卢同平;徐明岗;

    土壤有机碳(SOC)与无机碳(SIC)是陆地生态系统的2个重要碳库,其互作机制对维持碳平衡、调控土壤健康与农业可持续发展有着极其重要的意义。近年来,有关SOC-SIC之间协同关系的研究越来越多,显示其在增强团聚体稳定性、改善水肥保持能力、提升微生物活性及碳固存效率等方面均具有潜在的作用。虽然目前在研究SOC、SIC动态变化及其对农田管理措施的响应方面已取得一定进展,但对解析SOC-SIC的互作及其区域差异性仍面临理论框架不完善与实践路径不清晰等挑战。本文系统阐述了SOC-SIC互作的主要路径与调控机制,重点分析了施肥制度、耕作方式、秸秆还田等农业管理措施对SOC-SIC协同效应的影响机理,结合黄土高原等典型区域的研究进展,对其提升生态脆弱区土壤健康的应用潜力进行了探讨。本文认为未来亟须加强多学科交叉融合,构建涵盖物理、化学、生物过程的SOC-SIC耦合模型,发展区域差异化的碳协同调控技术体系,为实现农业可持续发展与土壤健康目标提供更为精准的科学依据。

    2025年05期 v.45 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 1466K]
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  • 黄河三角洲滨海盐碱地改良效果评价

    杨岩;刘兆辉;刘玉敏;赵环宇;石璟;江丽华;郭立亮;徐钰;

    [目的]黄河三角洲滨海盐碱地因土壤结构性差和盐分含量高等条件限制,产能相对较低,难以满足我国耕地和粮食安全的战略需求。本研究旨在通过筛选适宜的土壤改良剂,评价不同类型改良剂对滨海盐碱地改良效果,探索适合黄河三角洲滨海盐碱地综合改良的技术措施,为“藏粮于地”战略举措的实施提供技术支撑。[方法]选取黄河三角洲的中轻度盐碱化地区山东省昌邑市柳疃镇青阜社区,于2022-2024年进行小麦-玉米轮作,以优化施肥(OPT)为技术基础,与选取的硝基腐植酸、微矿粉、磷石膏和聚丙烯酰胺4种土壤改良剂进行组合应用,共设置8个处理,以常规施肥(FP)为对照,利用土壤质量指数(SQI)和主成分分析(PCA)2种方法对比分析连续2年施用改良剂后耕层土壤质量及作物产量的差异,筛选出最优组合方案。[结果]与FP相比,OPG(优化施肥+磷石膏)处理耕层土壤pH值、可溶性总盐含量、Mg~(2+)含量、Na~+含量和SAR值分别显著降低6.65%、39.35%、44.70%、96.30%和96.22%。OSR2(优化施肥+分次施微矿粉)仅能够显著降低耕层土壤可溶性总盐含量,但其土壤质量指数(SQI)最高,达0.67,且主成分分析综合得分最高,平均周年产量显著提高10.78%。[结论]优化施肥基础上小麦、玉米季分别底施微矿粉为本研究中综合改良效果最佳的技术措施,但其耕层土壤Na~+含量和SAR值较高,盐碱化的风险仍较大,后续研究可考虑与磷石膏组合使用,进一步提升改良效果。

    2025年05期 v.45 9-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 1393K]
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  • 棉田土壤微塑料分布及其对土壤特性的影响

    沈丹;金路路;李瑞春;李振;徐敏;

    [目的]本研究旨在准确评估土壤微塑料(microplastics,MPs)对耕层土壤特性的影响。[方法]选择棉花覆膜(FM)栽培和无膜(NM)栽培地块,分3个土层(上层:0~10 cm;中层:10~20 cm;底层:20~30 cm),检测各层次20~500μm的MPs、全氮(TN)、有机碳(SOC)含量、5种生物酶,即脲酶(URE)、蔗糖酶(SUC)、纤维素水解酶(CBH)、碱性磷酸酶(ALP)、过氧化氢酶(CAT)活性,并进行耕层土壤特性指标与MPs点数的相关性分析。[结果]耕层土壤中共检测出26种MPs,以其中7种主要MPs为研究对象,发现:FM模式下随耕层深度增加,FR-MPs点数增加,PU、PE、ACR的MPs点数降低;NM模式下,PET-MPs点数增加、PP-MPs点数降低。上层、中层表现的PE-MPs点数、底层的FR-MPs点数表现FM模式显著或极显著高于NM模式;底层的ACR-MPs点数表现NM显著高于FM。在上层、中层的SOC含量表现FM模式显著或极显著高于NM模式,而PU-MPs和PE-MPs的点数与C/N呈显著正相关。上层和底层的CBH活性表现FM模式显著高于NM模式;中层的URE和CAT活性表现FM显著高于NM模式;底层的CAT活性表现FM显著低于NM;PP-MPs点数与CBH活性、SUC活性,ACR-MPs点数与CAT活性都呈显著正相关。[结论]棉田耕层土壤中共检测出26种直径在20~500μm的MPs成分。7种主要MPs中,FM模式下各耕层的PE-MPs点数均高于NM模式,并且随耕层深度加深而降低。相关分析发现耕层土壤MPs的分布会影响SOC含量和生物酶活性,但是不同耕层的土壤特性及其与7种主要MPs的相关性都未呈现统一的规律。

    2025年05期 v.45 18-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 1341K]
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  • 耕作与施氮对玉米氮代谢关键酶及生长的影响

    高利;王术;籍强;白向历;田惠;

    [目的]本文旨在探讨不同耕作方式与施氮量对玉米氮代谢关键酶活性、根系生长、氮素利用效率和产量的影响,为玉米高效栽培提供科学依据。[方法]于2023-2024年连续2年开展大田定位试验,通过设置翻耕、免耕、深松这3种耕作方式和0、100、200、300 kg/hm~2这4种施氮量共12个处理,研究不同耕作方式与施氮量对土壤全氮含量、碱解氮含量、硝酸还原酶活性(NRA)、谷氨酰胺合成酶活性(GSA)、根长、根系活力、氮素利用效率和产量的影响。[结果]深松与施氮量300 kg/hm~2处理可显著提高玉米地0~40 cm土层土壤全氮和碱解氮含量。与对照相比,种植第1年和第2年分别显著提高84.89%、89.43%和37.66%、42.88%。深松与施氮量200 kg/hm~2处理显著提高了玉米不同生育期NR、GS活性、根长、根系活力及最终的产量。与对照相比,种植第1年和第2年生育期(拔节期、吐丝期、灌浆期)平均NR、GS活性分别显著提高50.92%和40.38%,生育期(拔节期、吐丝期、成熟期)平均根长、根系活力分别显著提高40.21%和38.76%,产量分别显著提高31.95%和30.10%。进一步拟合耕作方式、施氮量与产量的关系发现,产量与施氮量之间呈现二次函数关系,以深松模式下施氮量167.33 kg/hm~2时,理论产量最高,为16 027.63 kg/hm~2。深松与施氮量200 kg/hm~2对氮肥利用率和氮肥农学利用率促进效果最为突出,深松与施氮量100 kg/hm~2对氮肥偏生产力促进效果最为突出。相关性分析和主成分分析表明,土壤全氮含量、碱解氮含量、NRA、GSA、根长、根系活力对玉米产量均有较大的正向促进作用,是玉米增产的关键因子,且深松与施氮量200 kg/hm~2处理综合得分最高。[结论]不同耕作方式与施氮量可有效提高土壤氮素含量,提升氮代谢关键酶活性,促进玉米根系伸长、增强根系活力,改善根系形态构建和吸收功能,提高氮素利用效率,最终实现玉米产量提升。从氮素利用效率、产量及拟合结果综合考虑,深松为最佳耕作方式,施氮量167~200 kg/hm~2为宜,可在东北玉米生产中进一步推广应用。

    2025年05期 v.45 27-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 2231K]
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  • 醉蝶花熏蒸对黄瓜根际土壤真菌多样性的影响

    张星哲;孟祥海;徐德海;时新瑞;张帅;王佰成;董雪梅;王文慧;张艳菊;

    [目的]本研究旨在探究醉蝶花熏蒸对接种黄瓜枯萎病菌的黄瓜根际土壤真菌多样性的影响。[方法]本研究对黄瓜根际土壤采用了4种处理(A:对照;B:只接种黄瓜枯萎病菌,未进行任何熏蒸处理;C:接种黄瓜枯萎病菌并采用0.05 g/kg氯化苦进行熏蒸;D:接种黄瓜枯萎病菌并采用6.0 g/kg醉蝶花植株粉碎物进行熏蒸),并以ITS为目标区域进行高通量测序。[结果]在不同样本中,总体丰度较高的菌属有镰刀菌属(Fusarium)、被孢霉菌属(Mortierella)、克拉克芽孢杆菌属(Dendrostilbella)、柄孢壳菌属(Podospora)、嗜绿假单胞菌属(Pseudombrophila)、裂壳菌属(Schizothecium)、链格孢霉属(Alternaria)、青霉菌属(Penicillium)、曲霉菌属(Aspergillus)和单胞瓶霉菌属(Phialemonium)。6.0g/kg醉蝶花粉碎物处理熏蒸降低了镰刀菌属的丰度,提高了被孢霉菌属、克拉克芽孢杆菌属、柄孢壳菌属、嗜绿假单胞菌属和曲霉菌属的丰度。[结论]醉蝶花熏蒸有利于提高黄瓜根际土壤真菌的整体丰富度与多样性。

    2025年05期 v.45 41-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 1664K]
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土壤修复与质量提升

  • 有机肥配施化肥对设施土壤-作物系统内稳性特征的影响

    金梁;魏丹;王文;王磊;殷大伟;申惠波;王宇先;李艳;王伟;梁丽娜;徐森;左强;徐魁峰;李大皓;

    [目的]有机无机配施比单施化肥更能改善作物生长环境。研究不同施肥策略对设施土壤-作物系统的化学计量比及稳定性指数的影响,对于可持续农业生产管理具有重要意义。[方法]2022-2023年在北京市房山区温室大棚进行番茄-黄瓜试验,设置5种施肥处理:T0(不施肥)、T1(单施化肥)、T2(有机肥)、T3(50%化肥+50%有机肥)和T4(50%化肥+50%有机肥+改良剂)。以设施蔬菜系统为研究对象,通过测定土壤物理性质及根际微生物群落结构等27个指标,基于化学计量学方法分析土壤-作物系统的内稳性特征。采用2种三角形模型(TR1和TR2)计算系统的可持续性指数,探究不同施肥模式对系统内稳性的影响。[结果]黄瓜植株内稳性受施肥影响较小,呈绝对稳态;土壤微生物量碳氮磷对施肥响应敏感,均为敏感态,即内稳态指数(H)<1.3。T3和T4处理使系统达到可持续生产水平(H≥1.3),T0和T1处理导致系统不可持续(H<1.3)。2种模型分析结果表明,有机无机配施显著提高系统可持续性,改良剂通过调控碳、氮、磷循环进一步增强稳定性。可持续性指数与有机碳、全氮及微生物指数呈极显著正相关(P<0.01)。[结论]微生物指数在TR2模型中解释度更高,能更精准地反映土壤生态系统功能的变化。本研究对设施农业可持续发展具有重要指导意义。

    2025年05期 v.45 48-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 1807K]
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  • 不同有机肥对花生连作障碍的缓解效果及生态机制

    杨文佳;马小晶;曹阳;金海锋;

    [目的]本研究旨在探明连作障碍下不同有机肥在花生生产过程中的应用效果及机制。[方法]以河南省典型花生连作田块为研究对象,通过田间试验,设置不施肥(CK)、单施化肥(CF)、餐厨有机肥(KF)、鸡粪有机肥(JF)和猪粪有机肥(PF)5个处理,研究不同施肥措施对连作花生产量形成、病害发生、土壤理化性质、土壤酶活性及酚酸类自毒物质积累的影响。[结果]不同施肥处理对花生农艺性状和产量构成因素均产生显著影响,其中有机肥处理的主茎高、分枝数、单株荚果数、饱果数、百果重、百仁重均显著优于化肥和空白对照,PF和JF处理在提升花生产量方面表现突出,荚果产量分别较CK提高了39.4%和38.5%。施用有机肥显著降低了花生网斑病和褐斑病病情指数,以PF和JF处理的抑病效果最佳。土壤理化分析发现,有机肥显著提高了土壤pH与碱解氮、速效磷、速效钾及有机质含量,其中PF和JF处理效果更为明显,餐厨有机肥则在提高土壤有机质方面表现突出。施用有机肥后土壤中脲酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶活性均明显提高,PF处理各酶活性指标均为最高,脲酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶活性分别比CK提高了49.1%、40.1%、34.0%和20.6%。同时,有机肥显著降低了土壤中香草酸、阿魏酸和苯甲酸等自毒物质含量,PF和JF处理降幅最大,明显优于KF和CF处理。[结论]有机肥通过改善土壤理化性质、提升酶活性、抑制酚酸类物质积累及病害发生,多途径协同缓解花生连作障碍,其中猪粪和鸡粪有机肥综合效果最佳,值得在花生产区推广应用。

    2025年05期 v.45 60-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 1542K]
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  • 覆土年限调控高节竹笋外观和营养品质的效应

    华锦欣;田楠;胡俊靖;陈丽华;李志红;雷亦晨;何奇江;

    [目的]高节竹(Phyllostachys prominens)是我国南方丘陵地区重要的笋用竹种之一,覆盖栽培是高节竹普遍应用的经营措施,但长期覆盖会导致竹林土壤退化。探究不同覆土年限梯度下高节竹笋外观、呈味品质和营养成分的差异性变化,可为高节竹笋覆土经营提供参考。[方法]本研究采集已覆土1、3、5 a和未覆土(CK)竹林的高节竹笋,分析对比其外观品质、营养成分和氨基酸含量差异。[结果]覆土栽培1、3 a可显著增加高节竹笋的长度、单笋重(P<0.05),使笋箨色泽更加鲜亮嫩黄,对竹笋蛋白质、粗脂肪和淀粉含量有正向提升作用,降低木质素和纤维素的含量,降低竹笋口感粗糙度,但随着覆土年限增加,竹笋外观和营养品质呈下降趋势,竹笋纤维化程度增加。覆土栽培后高节竹笋总氨基酸和必需氨基酸含量显著降低(P<0.05),其中鲜味氨基酸、芳香味氨基酸占比提升3.17%~26.91%和5.49%~87.31%,甜味氨基酸含量占比下降12.49%~29.53%。[结论]覆土栽培显著改善竹笋外观和风味品质,且随覆土年限长短呈动态变化,覆土1、3 a可协同提升竹笋外观、营养和适口性,而覆土5 a因养分竞争和代谢失衡,部分竹笋品质指标下降。综合考量生产和覆土成本,3 a是实现高节竹笋优质高产的最佳周期。

    2025年05期 v.45 70-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 1356K]
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土壤保育技术与应用

  • 叶面喷施水溶性硅肥提高蒜苗产量与品质及土壤肥力

    董高艺;彭寄民;李洁;黄燕;闵祖璇;于镇瑞;聂文敏;郑井元;

    [目的]本试验旨在探究新型水溶性硅肥不同施肥浓度对蒜苗生长发育及土壤肥力的影响,以期为蒜苗优质高产提供理论支持。[方法]以‘四川大蒜’为试验材料,设置3个不同浓度的叶面喷施硅肥处理,即常规施肥+叶面喷施30 L/hm~2(T1)、常规施肥+叶面喷施60 L/hm~2(T2)、常规施肥+叶面喷施120 L/hm~2(T3),以常规施肥+等量清水为对照(CK),先后于大蒜播种出苗后第8、16、24 d进行喷施。定植65 d后采收时,分析不同处理对蒜苗株高、假茎粗、SPAD值、产量、品质、pH、电导率和土壤养分与酶活性的影响。[结果]叶面喷施硅肥蒜苗株高增加4.08~11.58 cm,假茎粗增粗0.90~2.03 mm,SPAD值较CK提高了8.5%~12.5%;显著提高蒜苗产量,且较CK提高2.5%~15.3%,其中以T2处理产量最优;在品质方面,T2、T3处理显著提高蒜苗可溶性糖和维生素C含量,可溶性糖含量增加33.4%~62.2%,维生素C含量增加17.1%~50.1%。喷施硅肥也改善了土壤养分,土壤pH显著提高;仅T2处理的土壤速效钾、碱解氮、有效磷和有机质含量显著高于CK;各处理土壤酶活性亦增加,且T2处理的过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶活性显著高于其它处理,较CK分别提高了11.8%、23.3%、25.5%。[结论]叶面喷施硅肥能促进蒜苗生长,提高蒜苗品质,改善土壤理化性质,提高土壤酶活性,以常规施肥+叶面喷施60 L/hm~2(T2)效果最好。

    2025年05期 v.45 78-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 1963K]
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  • 腐熟剂适宜用量显著提高秸秆腐解率并降低麦玉轮作农田周年温室气体排放

    白延倩;肖金宝;李会;韩清芳;贾志宽;刘铁宁;

    [目的]长期秸秆还田易因腐解不足引发土壤结构退化及环境风险。本研究基于关中平原冬小麦-夏玉米轮作(麦玉轮作)农田开展秸秆全量还田试验,旨在探究施加不同剂量腐熟剂对麦玉轮作系统秸秆腐解特征及温室气体排放的影响,实现作物产量提升以及温室气体减排。[方法]于2020-2021年在陕西省杨凌示范区进行试验,采用单因素完全随机区组设计,设置腐熟剂30 kg/hm~2(T1)、45 kg/hm~2(T2)、60 kg/hm~2(T3)、75 kg/hm~2(T4)共4个处理,以不施腐熟剂(CK)为对照,通过田间试验测算温室气体的周年排放规律,剖析其对全年土壤温室气体(CO_2、N_2O和CH_4)排放特征的影响。[结果]在还田后30、90、120和360 d时,T2的腐解率分别较CK增加30.66%、10.68%、6.95%和3.21%,其中30、90 d时腐解率显著高于CK。该区域农田土壤CO_2和N_2O是排放源,CH_4是吸收汇。施加不同剂量腐熟剂可显著调节温室气体的排放速率与总量。与CK相比,T3处理下周年CO_2和N_2O累计排放量显著降低,而周年CH_4累计吸收量增加2倍。此外,腐熟剂施加对麦玉轮作农田土壤周年温室气体的综合增温潜势(GWP)亦有显著影响。T2处理农田土壤周年GWP为2 107.01 kg CO_2-eq/hm~2,温室气体排放强度为0.11 kg CO_2-eq/hm~2。不同处理之间GWP表现为T4>T1>T2>CK>T3,且不同处理间差异显著(P<0.05)。T3处理农田土壤周年GWP最低,为1 833.20 kg CO_2-eq/hm~2,而温室气体排放强度在T4下达到最大,为0.13 kg CO_2-eq/hm~2。施加不同剂量腐熟剂对夏玉米和冬小麦产量亦有显著影响,T2的夏玉米产量最高,为12 293.78 kg/hm~2,冬小麦产量为7 318.50 kg/hm~2,总产量最高。[结论]综上所述,秸秆还田配施45 kg/hm~2的腐熟剂可加快秸秆分解速率,显著降低周年温室气体的排放量,优化了夏玉米和冬小麦周年产量,既能兼顾环境效益,又在成本控制上更具优势。

    2025年05期 v.45 87-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 3070K]
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土壤生态与可持续发展

  • 中国农作物秸秆肥料化利用的碳减排潜力估算

    池华聚;张韦柏;刘铮;刘欣宇;

    [目的]秸秆肥料化利用是实现农业绿色发展和减碳目标的重要途径,其碳减排潜力对我国“双碳”目标具有重要意义。然而,不同地区的资源禀赋和利用水平存在明显差异,使得秸秆肥料化利用的碳减排潜力呈现复杂的空间格局。本研究旨在系统分析我国秸秆资源总量、养分资源总量及秸秆肥料化利用碳减排潜力的时空演变特征,并揭示其地区差异、不平衡性及空间相关性,为优化秸秆资源化利用政策和实现全国碳减排目标提供科学依据。[方法]基于2014-2023年31个省(自治区、直辖市)的农作物产量数据,结合草谷比系数及养分含量比例,测算秸秆资源及其养分总量;利用碳减排系数估算秸秆肥料化利用的碳减排潜力。同时,采用泰尔指数定量分析地区间及地区内的不平衡性;通过莫兰指数和局部空间自相关分析碳减排潜力的空间相关性和聚集模式,揭示地区差异特征和动态演变规律。[结果]我国秸秆资源总量在2014-2023年间总体稳定,东北和中部农业主产区的秸秆资源最为丰富,东部和部分西部地区相对较少。秸秆肥料化利用的碳减排潜力逐年增长,总量从2014年的1.81×10~7 t提升至2023年的2.00×10~7 t,其中氮素养分贡献率最高,约占总减排量的85%。泰尔指数分析显示,全国范围内的地区差异有所缩小,但东部地区的内部不平衡性依然显著。全局莫兰指数表明碳减排潜力具有显著的空间集聚性,且主要呈现“高-高”集聚和“低-低”集聚模式。东北和中部地区长期保持“高-高”集聚,黑龙江、吉林、江苏、山东等省份表现出强劲的碳减排潜力,而东部沿海及部分西部地区如北京市、上海市、青海省等则表现为“低-低”集聚,潜力较低。局部空间自相关分析进一步揭示了部分省份的动态变化,如辽宁省由“低-高”转变为“高-高”,江西省则由“高-低”转变为“低-低”。[结论]本研究揭示了我国秸秆肥料化利用碳减排潜力的时空分布规律及地区差异,表明政策和技术推广对碳减排效益的地区提升具有重要作用。东北和中部地区的秸秆资源化利用水平需进一步巩固,而东部和西部低值区则需加大资源优化配置和技术支持力度,以缩小地区间差距,提升全国范围内碳减排潜力的均衡性。未来应通过强化地区协作与政策引导,推动全国秸秆资源化利用格局的优化,为实现农业绿色发展和“双碳”目标提供有力支持。

    2025年05期 v.45 100-111页 [查看摘要][在线阅读][下载 3338K]
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  • 江西省县域尺度耕地“非粮化”的时空演变及驱动因素

    车奇风;陈星月;关宝文;

    [目的]耕地“非粮化”现象对粮食生产构成潜在威胁,江西省作为我国重要的粮食主产区,地形地貌复杂、农业基础良好,同时也是城镇化快速发展的地区,耕地“非粮化”问题具有较强代表性。[方法]本研究以江西省县域为研究单元,结合2002-2022年社会统计、气象及地理空间数据,通过空间自相关分析、标准差椭圆法,系统探析江西省耕地“非粮化”过程的时空演变格局,并借助地理探测器分析其主导驱动机制。[结果](1)江西省耕地“非粮化”水平整体呈“U”型演变趋势,而其耕地“非粮化”年均水平为33.74%,高于全国均值,空间分布呈现“南北高—中部低”的集聚格局,赣北与赣南为“非粮化”重灾区,鄱阳湖平原流域则以轻度区为主。(2)耕地“非粮化”空间分布方向性增强,重心南移且趋于均衡,全局空间自相关显著(Moran’s I>0),局部高值集聚区稳定分布于赣北。(3)城镇化率(q=0.733)、油料作物面积比例(q=0.660)及地均生产总值(q=0.608)是主要驱动因素,因子交互作用以非线性增强为主,人均耕地面积、粮食单产与油料作物比例的交互效应尤为显著。[结论]建议通过推动耕地用途分类管控与差异化管理、完善粮食收益保障机制和协调城镇化与农业发展,以遏制耕地“非粮化”趋势,保障粮食安全与农业可持续发展。

    2025年05期 v.45 112-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 5975K]
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  • 黄河流域中游生态系统服务价值时空变化特征及驱动因素

    崔琦泽;张仲伍;

    [目的]受土壤结构松散、地形起伏显著及植被覆盖度低等因素共同影响,黄土高原地区生态环境稳定性较差,致使黄河中游段成为我国生态环境脆弱性较为突出的典型区域,准确估算生态系统服务价值(ESV)动态变化及其影响因素对促进黄河流域中游可持续发展具有重要意义。[方法]本文基于修正后的当量因子法构建包含建设用地的ESV估值模型,并通过土地利用转移矩阵、XGBoost-SHAP模型等方法,考察研究区土地利用和ESV的动态演变,以及ESV的影响因素。[结果](1)黄河流域中游的土地利用类型及转变以耕地、草地和森林为主。耕地和建设用地单一土地利用动态变化显著,分别为-2.95%和1.90%;土地利用综合动态变化平均为0.15%,2005-2010年最大为0.32%。(2)黄河流域中游的ESV值逐渐降低,总降低率为21.95%。ESV较低值区和中值区缩小,其余各级扩大,呈现出由西北向东南递减的空间分布格局。(3)夜间灯光亮度是影响黄河流域中游ESV变化的最主要因素,占23.03%。平均坡度、森林比例和年平均气温对ESV有正向影响,而夜间灯光亮度、耕地比例、人口密度和平均海拔对ESV有负向影响。其它因素的影响相对较小。[结论]由于经济快速发展和城市化逐渐推进,黄河流域中游的ESV值呈降低趋势,有必要深入了解自然和人类活动对生态环境的影响。研究结果可为黄河流域中游生态系统服务空间格局优化及生态保护策略的制定提供科学支撑。

    2025年05期 v.45 125-136页 [查看摘要][在线阅读][下载 3414K]
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  • 淮南市绿地生态服务价值评估及可持续发展研究

    姚晓洁;左倩年;

    [目的]城市绿地是城市生态系统的重要组成部分,具有提供生态服务、净化空气和促进健康等功能。评估其生态服务价值与可持续发展水平,对城市生态环境建设与规划具有重要参考意义。[方法]以淮南市作为研究对象,利用2012-2022年统计数据,选取水源涵养、固碳、释氧、滞尘、保护生物多样性、吸收氮氧化物、降温、休闲游憩8个指标,对其价值进行评估;运用全排列多边形图示法对淮南市绿地生态服务功能的变化趋势进行分析;采用生态经济协调度(EEH)指数对淮南市生态服务价值与社会经济发展的相互协调程度进行研究。[结果](1)淮南市绿地生态服务总价值不断提高,由2012年的2.28×10~8元增加到2022年的4.72×10~8元,净增加了2.45亿元,年均增长率约为7.8%。(2)历年生态系统服务价值大小排序依次为:保护生物多样性>释氧>固碳>降温>水源涵养>滞尘>休闲游憩>吸收氮氧化物。(3)11年间淮南市绿地系统生态服务实际价值的综合指数分别为0.049、0.116、0.142、0.209、0.266、0.403、0.428、0.457、0.531、0.706、0.949,可持续发展能力逐年提升。(4)淮南市近11年的EEH指数为0.92,生态经济协调发展处于中度协调水平,接近高度协调水平。[结论]淮南市的生态系统服务价值逐年上升,但城市经济的发展速率仍高于生态服务价值的发展速率。未来发展城市经济的同时需注重对生态环境的保护,完善相关法律保障城市绿地不受破坏尤为重要。

    2025年05期 v.45 137-147页 [查看摘要][在线阅读][下载 1843K]
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  • 汾河流域农业生态效率时空分异及影响因素

    戴燕燕;姚航宇;刘庚;钞锦龙;张蕾;张鹏飞;

    [目的]现有农业生态效率研究多聚焦全国或省域尺度,缺乏流域视角。本研究以黄河流域重要粮食产区汾河流域为对象,揭示其农业生态效率时空分异规律及驱动机制,为破解“效率提升与区域失衡并存”困境提供科学依据。[方法]本研究基于非期望非径向SE-SBM模型测度2011-2022年汾河流域县域尺度农业生态效率,同时应用差异系数、Dagum基尼系数、全局趋势分析和全局莫兰指数等方法探讨汾河流域农业生态效率时空分异特征及影响因素。[结果](1)汾河流域农业生态效率显著提升,但存在区域失衡现象。全流域效率均值增幅达110.9%,但基尼系数从0.299升至0.332,区域差距持续扩大。农业生态效率空间上呈现“中游>下游>上游”,太原盆地形成高效极核,西部山区持续低效,“核心—边缘”分化加剧;(2)汾河流域农业生态效率驱动机制完成从“投入强度单核”(2011-2019年)向“经济—资源协同”(2019-2022年)的范式转型;(3)汾河流域农业生态效率存在空间关联性弱化现象,莫兰指数从2015年高集聚期降低至2022年的不显著水平。[结论]针对汾河流域农业生态效率区域失衡现象,未来需实施系统性干预,西部山区需建立“梯田改造—微型机械”适配体系破解地形锁困;构建“规模经营—增收反哺”闭环机制激活传统农区;通过数字流域平台监控生态要素流动,并设立区域互助基金增强系统韧性,为流域农业可持续发展提供实践范式。

    2025年05期 v.45 148-160页 [查看摘要][在线阅读][下载 2246K]
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  • 健康的土壤是看不见的森林

    <正>~~

    2025年05期 v.45 2页 [查看摘要][在线阅读][下载 332K]
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  • 稿约

    <正>1.《山西农业大学学报(自然科学版)》是山西农业大学主管主办的农业科学类综合性学术期刊。其办刊宗旨是:坚持唯物主义理论和实践相结合的原则,贯彻和落实科学发展观,促进学术交流,推动科学技术向生产力的转化,为我国农业现代化建设服务。本刊主要刊登农、林、牧等涉农学科及相关学科的基础性研究和应用研究成果,反映最新科研动态。以国内外科技工作者、高等院校师生为主要读者对象。2.文稿的著作权,除《著作权法》另有规定者外属于作者。文责自负。3.来稿要求:文稿应符合我刊办刊方向,论点明确、论证充分、结构合理、文字精炼、数据可靠、文献无误,内容应注意保守国家机密。文稿中的术语、摘要、关键词、参考文献、量和单位必须符合有关国家标准和规范。每篇文章字数8000字以上为宜。

    2025年05期 v.45 6页 [查看摘要][在线阅读][下载 209K]
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  • 土壤健康山西省实验室

    <正>一、实验室定位实验室聚焦国家耕地保护和粮食安全等重大战略,从山西省农业高质量发展重大需求出发,围绕土壤健康领域重点研究方向,通过基础研究与应用研究相结合、政产学研用协同的方式,力争将实验室打造成为:1)国际领先的健康土壤构建“创新高地”,围绕土壤健康存在的重要科学问题和重大技术需求,突破健康土壤构建体系关键核心技术,解决一系列土壤定向培育科技难题,产出一批重大原创性科研成果;2)一流人才汇聚和培养的“智慧高地”,充分发挥高端平台的人才虹吸效应,聚焦和吸引一批拔尖创新人才,培养和锤炼一批优秀青年人才,成为现代土壤健康高层次人才汇聚和培养的创新性示范平台;3)健康土壤培育技术集成与产业孵化的“产业高地”,凝聚山西省土壤健康研究领域优势研发力量,通过产学研用协同创新,着力攻关一批核心技术、突破一批关键工艺、开发一批尖端产品、打造一批产业集群,引领山西健康土壤培育科技创新产业高水平发展。

    2025年05期 v.45 161页 [查看摘要][在线阅读][下载 739K]
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