我国是畜禽养殖大国，也是兽用抗菌药物的生产和使用大国。兽用抗菌药的长期大量使用造成了环境污染、细菌耐药性增强、畜禽农产品安全风险增高等问题，危害人类健康。本文综述了我国2009—2019年间兽用抗菌药的用量，分析了兽用抗菌药的使用现状及特征，发现2009—2019年兽用抗菌药物用量占兽用化学药品用量的比例在69.6%～74.1%之间，兽用抗菌药用量在2014年达到最大值，随后逐年降低。兽用抗菌药的主要使用类型以四环素类为主，以促生长为目的使用的抗菌药物以金霉素和土霉素为主。通过对不同食品中抗生素的残留情况进行分析发现，抗生素在牛奶、养殖鱼和蔬菜中的检出率为90.9%～100%，且养殖鱼中喹诺酮类抗生素平均残留量为725.13μg·kg~(-1)，超出国家食品安全限量标准（100μg·kg~(-1)）。本文同时总结了环境中抗生素残留情况及细菌耐药性的产生及其机制，探讨了抗生素大量使用对动物及人体健康的危害，最后分别从源头、使用、排放和修复等角度对抗生素污染防治提出管理建议和措施，以期助力抗生素污染控制。

土壤有机碳（SOC）不仅显著响应于表层，而且随深度的变化呈现不同的响应。江汉平原作为长江经济带农田生态系统的重要组成部分，其SOC垂向分布状况仍有待考察。本研究收集了2009—2012年湖北省土系调查的66个剖面数据，基于9个环境因子为协变量使用随机森林法构建0～30、>30～60、>60～100 cm土层深度的SOC含量预测模型，绘制了30 m空间分辨率的SOC含量分布图，并估算了SOC储量。结果表明，SOC含量随土层深度的增加而减少，总体呈中东部高、西部低的特征。模型对表层（0～30 cm）SOC的预测精度最高（R~2=0.45,RMSE=3.28 g·kg~(-1)），温度、黏粒含量和降水对模型重要性居前三。江汉平原1 m深SOC储量为183.75 Tg,>30～100 cm土层SOC储量约占1 m深度总储量的59%。因此，土壤碳库估算及固碳潜力评估时需着重考虑深层土壤。本研究可为掌握SOC空间分布及垂直分异的响应规律提供参考。

为研究东洞庭湖抗生素及抗性基因（Antibiotic Resistance Genes,ARGs）的时空分异特征，采集了东洞庭湖流域丰水期和枯水期的沉积物样品，使用超高效液相色谱-串联质谱法和实时荧光定量PCR技术研究了4类12种抗生素和8种相应抗性基因。结果表明：沉积物中抗生素浓度水平处于ng·g~(-1)级别，枯水期4类12种抗生素的检出率和浓度水平均高于丰水期。丰水期沉积物浓度范围为ND（未检出）～176.94 ng·g~(-1)，平均浓度为9.75 ng·g~(-1)；枯水期浓度范围为ND～101.34 ng·g~(-1)，平均浓度为10.88 ng·g~(-1)；磺胺类和喹诺酮类抗生素是东洞庭湖主要的抗生素。丰水期沉积物样品中共检出8种ARGs，绝对丰度范围在ND～1.03×10~7copies·g~(-1)；枯水期绝对丰度范围为9.93×10~2～6.32×10~9copies·g~(-1)。从空间上看，下游ARGs总丰度高于上游。沉积物中抗生素与ARGs具有一定的相关性，并且在枯水期表现出更好的正相关性。研究表明，东洞庭湖表层沉积物中抗生素及抗性基因的浓度随时间和空间的变化有较明显的差异，在枯水期和靠近水产养殖的区域污染水平更高。

湖泊被认为是重要的且被低估了的温室气体释放源，而甲烷（CH_4）是湖泊释放温室气体的重要组成。研究表明，湖泊生态系统中CH_4的产生和氧化过程主要受水体和沉积物中产甲烷菌和甲烷氧化菌的活动所控制。水温、pH、溶解氧浓度、营养盐等因素都可能影响湖泊CH_4释放通量。本文利用Web of Science与CNKI作为检索平台，调研了全球不同地区80个湖泊水-气界面CH_4释放通量。结果表明，CH_4平均释放通量为2.56 mmol·m~(-2)·d~(-1)（范围为0.001～40.3 mmol·m~(-2)·d~(-1)）。其中南美洲地区和欧洲地区湖泊CH_4释放通量显著高于非洲地区湖泊，富营养湖泊向大气释放的CH_4显著高于中营养湖泊和贫营养湖泊，面积<1 km~2的湖泊向大气释放的CH_4显著高于面积10～<100 km~2和面积≥100 km~2的湖泊，低海拔地区湖泊向大气释放的CH_4显著高于高海拔地区湖泊和超高海拔地区湖泊，夏季湖泊向大气释放的CH_4显著高于春季湖泊、秋季湖泊和冬季湖泊。在温暖季节低海拔地区的富营养化和小型浅水湖泊是CH_4释放的热点区域，未来需进一步结合微生物产生和氧化CH_4机制分析加强CH_4释放通量的日变化研究，为估算全球气候变暖背景下湖泊CH_4释放量提供科学依据。

为探究覆盖作物种植对淮北平原砂姜黑土团聚体稳定性和有机碳组分的影响，本研究以淮北平原砂姜黑土为研究对象，研究不压实及压实处理下不同覆盖作物类型（休闲、苜蓿、油菜、萝卜+毛苕子混播）对表层土壤（0～10 cm和10～20 cm）团聚体稳定性及其有机碳组分的影响。结果表明：与休闲相比，种植不同覆盖作物（苜蓿、油菜、萝卜+毛苕子）均能显著提高两种压实处理0～10 cm土层有机碳（SOC）含量，其中苜蓿处理增幅最大（14.3%）；在10～20 cm土层，仅苜蓿处理显著增加了SOC含量（9.17%～10.8%）。在0～10 cm和10～20 cm土层，各覆盖作物处理土壤水稳性团聚体平均质量直径（MWD）的变化规律与土壤有机碳完全一致，均表现为苜蓿处理显著提高了两个土层的MWD。与休闲相比，3个种植覆盖作物处理均能显著提高0～10 cm土层水稳性大团聚体（≥2 000μm）的含量；10～20 cm土层中仅苜蓿处理在两种压实处理下水稳性大团聚体（≥2 000μm）含量较休闲处理有显著提升。种植覆盖作物使不同粒级团聚体SOC含量均呈现出增加的趋势，其中苜蓿处理显著增加了0～10 cm和10～20 cm土层≥2 000、250～<2 000μm和53～<250μm团聚体SOC含量。与休闲处理相比，苜蓿、油菜和萝卜+毛苕子处理均显著增加了0～10 cm和10～20cm土层土壤颗粒有机碳（POC）含量，其中苜蓿处理的增幅均为最大（25.2%～34.5%）。覆盖作物对土壤矿物结合态有机碳（MOC）含量无显著影响。与不压实处理相比，压实处理对SOC、POC和MOC含量以及水稳性团聚体MWD均无显著影响。研究表明，种植覆盖作物尤其是苜蓿可以显著提高砂姜黑土总有机碳和颗粒有机碳含量以及水稳性团聚体的稳定性，从而改善砂姜黑土质量并提升其生产力。

为研究近年来黄淮海平原耕地土壤肥力变化情况，摸清土壤肥力变化的影响因素，选取山东省博兴县2007年和2020年土壤肥力数据，运用地统计学方法与指数和法对土壤肥力进行综合评价，并探讨土壤肥力的时空变化特征。结果表明：与2007年相比，2020年博兴县土壤有机质和速效钾的含量增高，有机质由15.13 g·kg~(-1)增加至17.48 g·kg~(-1)，速效钾由164.73 mg·kg~(-1)增加至242.80mg·kg~(-1)；碱解氮和有效磷的含量降低，碱解氮由103.20 mg·kg~(-1)降至84.73 mg·kg~(-1)，有效磷由39.07 mg·kg~(-1)降至24.99 mg·kg~(-1)；土壤pH值由7.79升高至8.28；土壤肥力水平为Ⅰ级、Ⅲ级和Ⅴ级地的面积占比分别下降了13.62、4.14和0.99个百分点，Ⅱ级地的面积占比提高了17.78个百分点，Ⅳ级地的面积占比基本保持不变。总体上看，2007—2020年博兴县土壤肥力的变化受到土壤类型和人为活动因素的共同影响，今后的农业生产应在参考土壤本底值的基础上，采取有效的施肥方式和管理模式，以提高土壤肥力。

反硝化作用是土壤氮循环中最重要的活性氮移除途径之一。在这一过程中，硝态氮被还原为气态氮素氧化亚氮（N_2O）或氮气（N_2）等离开土壤进入大气，而其气态产物N_2O/N_2化学计量比是土壤反硝化研究的热点和难点，合理调控N_2O/N_2是减少农业源温室气体排放的重要途径。在土壤环境中，反硝化产物比受多种因素的影响，硝态氮、O_2含量和Cu离子有效性是介导产物比变化的关键影响因子，而电子供体量、pH、水分为一般影响因子。这些因素既可以通过影响反硝化酶活、反硝化微生物丰度和群落结构等直接作用于反硝化过程，也可以通过改变反硝化发生的土壤微环境间接影响反硝化产物比。本文综述了近年来土壤反硝化气态产物N_2O/N_2控制因素的相关进展，并讨论了其对不同影响因素变化的响应机理，以期为后续相关研究提供思路和背景。

为探寻粮食主产区农业系统韧性和农户生计韧性提升的路径，以传统农区河南省高杨店镇为例，分析不同阶段农业系统的适应性循环过程及变化特征，采用CRITIC-TOPSIS法定量评价不同类型农户生计韧性，并揭示农业系统韧性与农户生计韧性的关联机制。结果表明：20世纪50年代以来，高杨店镇农业系统经历了两个完整的适应性循环，从自给自足的小农经营逐步过渡到规模化经营和新型农业经营主体培育阶段，农户生计逐步多样化。气候变化、制度变革、政策响应、工业化和城镇化以及技术革新是农业系统适应性循环演进的主要驱动力。根据农户收入来源及其占比，研究区农户生计类型可划分为种养殖型、工资保障型、自主创业型、社保依赖型、兼业均衡型5种，且不同类型农户的生计韧性存在显著差异。农户生计分化受到农户自主发展能力与国家政策、市场力量、社会关系等内外部力量共同驱动。农业系统韧性和农户生计韧性存在尺度嵌套和相互影响，当农户生计韧性累积到一定程度即表现为农业系统整体的韧性。

随着我国“乡村振兴”“厕所革命”等国家战略的实施，我国农村生活污水的治理也越来越受到重视，但是农村生活污水不同于城市生活污水，它的治理在标准、模式、技术、运维等方面存在诸多问题。本文详细介绍了我国农村污水治理现状，针对全国不同地区农村生活污水处理工艺和典型案例，从处理技术、排放标准以及运维管理等方面进行了系统分析，重点论述了处理技术的优缺点，并结合农村自然的自净能力和面源污染的根本原因，提出了建立排放标准的合理前提，同时也介绍了智慧运维在农村生活污水处理中的积极作用。另外，根据农村居住分散、地势差异大的特点，强调了分散式处理的重要性，旨在从根本上解决农村生活污水收集难、处理复杂的难题，以生态处理模式实现美丽乡村建设。

农用地利用效益是衡量农用地资源生产能力和可持续性的重要指标，也是地理学和土地科学的重要研究方向。本文系统梳理了农用地利用效益的内涵分类、形成机制与演化过程、评价分析等研究进展，并展望未来研究趋势，得到以下结论：农用地利用效益是指一定地域范围内农用地资源在利用过程中所产生的对自然界或者人类发展等各种有用成果的总称，由人类基于自身发展需求而开发利用农用地资源形成。当前农用地利用效益评价分析的综合性尚显不足，指标体系、数据来源和模型方法有待丰富，作用机理等理论探究仍需进一步深化。面向国家战略导向，本文构建了基于评价分析-相互关系-影响机理-提升管控的新时代农用地利用效益研究框架，提出未来应加强评价模型系统化、效益间关系定量判别、影响机理精准识别、差异化措施构建等方面的研究。

为模拟昌吉回族自治州自然发展情景下未来土地利用格局变化趋势，构建区域内经济效益和生态环境效益协同优化的土地利用空间分布格局，运用PLUS模型和GMOP模型，基于2010、2020年土地利用现状数据，借助土地利用动态度和土地利用转移矩阵对研究区土地利用趋势进行分析和情景模拟。结果表明，2010—2020年昌吉州地类变化主要是由草地向其他土地利用类型转入，其中草地退化为未利用地的占比最高，为58.76%。基于PLUS的自然发展情景模拟，2030年建设用地扩张，南部山区草地退化，土地经济效益相比2020年增加91.43%，而生态价值却减少了1.40%；基于GMOP-PLUS耦合模型的多目标优化情景模拟，2030年草地退化和建设用地扩张趋势得到控制，未利用地得到较大程度的开发利用，实现了土地经济效益（81.90%）和生态价值（5.61%）双提升。研究表明，GMOP-PLUS模型既实现了研究区土地利用类型在结构上的优化，又能较好地模拟各地类空间分布格局，可为昌吉回族自治州未来土地利用规划编制和土地可持续利用情景预测提供理论依据。

土壤渗滤系统是一种深度处理农村分散式生活污水的土地处理技术，由于其运行简单、建设成本低以及对污染物去除率高等优点受到越来越多的关注。我国最早于20世纪90年代开始对土壤渗滤系统进行研究使用，目前土壤渗滤系统在我国农村应用十分广泛。本文简述了土壤渗滤系统的概念、污染物（氮、磷、化学需氧量、固体悬浮物和致病微生物）去除机理及其在国内外应用现状，并概括分析了土壤渗滤系统存在的氮去除率低、对环境产生影响（污水渗出、温室气体排放和硝态氮淋滤）和系统堵塞等问题。最后结合国外农村污水治理的成功经验对土壤渗滤系统在我国的发展应用前景进行展望。

为探明不同浸提条件下土壤溶解性有机碳（DOC）测定含量和浸提率的变化规律，增强各研究结果之间DOC测定含量的可比性。基于已公开发表的31篇文献，建立了包含不同浸提条件下DOC测定含量（547组）和浸提率（390组）的数据库。采用数据整合分析方法（Meta-analysis），量化不同浸提条件（浸提剂种类、浸提温度、水土质量比等）对DOC测定含量和浸提率的影响程度并分析了DOC测定含量与土壤性质之间的关系。结果表明，浸提剂种类对DOC测定含量和浸提率具有显著影响，与去离子水相比，KCl和K2SO4试剂均显著提高了浸提液中DOC测定含量（124.1%和118.8%）和浸提率（65.3%和17.2%）,CaCl2显著降低了DOC测定含量（57.9%）和浸提率（45.2%）。与室温条件（25℃）相比，提高温度可以显著提升DOC测定含量（72.5%）和浸提率（65.2%），且DOC增加量随温度的升高呈现出先减小后增大的趋势。DOC测定含量和浸提率均随浸提时间、土壤研磨粒径、水土质量比的增大而增加，且DOC增加量与水土质量比呈极显著的线性相关。DOC测定含量和浸提率与土壤pH、有机碳、全氮等显著相关。综上，DOC测定含量和浸提率受土壤性质及浸提条件的显著影响，在测定DOC含量时适宜采用KCl作为浸提剂，在室温条件（25～30℃）下浸提1 h。

为阐明耕地变化动态稳定性验证的重要性，预测“十四五”目标年（2025年）与远景目标年（2035年）的耕地变化，本研究运用耕地面积变异系数、地理集中指数、不平衡指数及趋势分析法，从耕地数量、空间分布与空间发展趋势三个方面，对江苏省连云港市赣榆区耕地变化的动态稳定性进行验证，并运用CA-Markov模型对未来不同政策情境下的耕地变化情况进行模拟。结果表明，2009—2016年赣榆区耕地总量持续下降，未存在较大反复与波动，耕地空间分布较为均衡，耕地占用与补充的空间发展趋势较为连续，总体上具有较高的动态稳定性，符合运用CA-Markov模型的前提条件。预测在各种政策情境下，2025年之前赣榆区将经历快速的耕地非农化过程，至2035年耕地减少的速率有所放缓，具有区位优势的赣榆北部地区将是未来耕地非农化的重点区域，耕地将逐渐向南部内陆地区转移。研究表明，对耕地变化的动态稳定性进行验证可以有效保证CA-Markov模型的模拟精度，赣榆区未来的耕地保护形势不容乐观，应合理协调经济发展与耕地保护之间的关系，保障社会、生态与粮食安全。

为刻画赣南低山丘陵区农业产业结构“非粮化”空间分布差异，严格落实耕地保护和科学管控“非粮化”，本研究以江西省寻乌县为例，采用地理探测器因子检测、交互作用检测等方法揭示赣南低山丘陵区农业产业结构“非粮化”空间分异特征及其成因。结果表明：2020年寻乌县农业产业结构“非粮化”水平为19.42%，以耕地转为林地和园地为主。农业产业结构“非粮化”空间分异与耕地本底条件、自然资源禀赋、经济区位、政策环境4个维度的因子均显著相关，而地形、农田基础设施条件、耕地连片度是农业产业结构“非粮化”空间分异的主导驱动因子。不同农业产业类型“非粮化”的关键驱动因子不同，多数因子对耕地发展林果业和设施农业的驱动方向相反，农业产业结构“非粮化”因子交互作用均为双因子增强或非线性增强。研究表明，赣南低山丘陵区农业产业结构“非粮化”空间分异明显，需要管控农业产业结构“非粮化”总量并客观分类处置，本研究为“非粮化”分类监测和客观处置提供了参考，为低山丘陵区优化农业资源要素配置和农业产业空间布局提出建议。

为探讨铅锌矿区丛枝菌根真菌（Arbuscular Mycorrhizal Fungi,AMF）的生态功能，采用云南会泽铅锌矿区周边镉（Cd）污染的农田土壤，开展根袋盆栽试验，研究接种AMF对玉米生长、矿质营养、根系低分子有机酸分泌和Cd累积的影响。结果表明：接种AMF促进玉米生长，显著提高光合速率、株高和生物量；增加植株对氮、磷、钾的吸收，增幅达14.2～19.1倍；并促进根系分泌酒石酸、苹果酸、草酸和琥珀酸，分泌量增幅为1.1～3.8倍。此外，接种AMF使玉米根际铁锰氧化态Cd含量显著增加22.5%，有机结合态Cd含量显著降低12.8%，但交换态和有效态Cd含量无显著变化。接种AMF使玉米地上部和根系Cd含量显著降低，降幅分别为32.7%和77.9%，但地上部和根系Cd累积量显著增加，分别增加了12.5倍和25.8%。相关性分析发现，玉米地上部Cd累积量与草酸、酒石酸、苹果酸、琥珀酸分泌量和铁锰氧化态Cd含量呈极显著正相关。可见，AMF能促进玉米养分吸收，调节根系低分子有机酸分泌与根际Cd形态，降低植株Cd含量，从而促进植株生长。

以我国 9个地区不同理化性质的土壤为研究对象，通过外源添加钼酸盐（Mo~(6+)）评估了土壤 Mo对大麦（Hordeum vulgare L.）的毒性，在此基础上分析了土壤性质因子和毒性阈值之间的相关性，并建立了一元和多元线性回归方程。结果表明，在 9 个地区的土壤中，Mo 对大麦根伸长 10% 抑制率（EC_(10)）和 50% 抑制率（EC_(50)）的变化范围分别为 262.64～3 301.70 mg·kg~(-1)和 851.10～5142.62 mg·kg~(-1)；土壤阳离子交换量（CEC）是影响土壤 Mo 毒性阈值最重要的因子；基于 CEC 建立的回归方程中引入 p H 值和锰氧化物含量时，预测能力显著提升，可以分别解释 EC_(10)和 EC_(50)的 82.2% 和 88.5% 的变异（P<0.05）。利用欧洲 9 个地区土壤的大麦毒性数据对模型进行验证，发现基于我国土壤建立的 Mo毒性预测模型并不适用于欧洲土壤，进一步分析了我国和欧洲 18个地区的土壤性质和毒性阈值的相关性并建立了预测模型。研究表明，CEC 对 Mo 的大麦毒性有显著影响，基于 CEC、p H 值和锰氧化物含量建立的预测模型可以准确评估我国和欧洲18个地区土壤Mo的毒性。本研究可为土壤Mo的风险评价和修复提供重要参考。

为科学安排宅基地整治时序，有序推进宅基地整治，实现乡村振兴用地空间优化，以商丘市睢阳区为例，通过多因素综合评价法进行整治阻力评价，并根据权属调查数据进行潜力测算，结合各行政村的整治阻力与整治潜力分异，形成整治时序优先级。结果表明：受基础设施和房屋破旧率等因素影响，行政村单元间整治阻力分异明显，强、中、弱阻力级分别含有38、101、158个行政村。研究区理论整治潜力（面积）23.22 km~2，“浅现实”整治潜力可以实现4.33～5.55 km~2，“深现实”整治潜力可以实现19.36km~2。结合整治阻力和整治潜力，得到最优先、次优先、末优先三级整治时序，其分别含有98、161、38个行政村，形成以“时序优先级、对象、违占面积、违占时间”四维差异计价违占使用费倒逼宅基地退出的整治模式，按时序有序推进宅基地整治。本研究综合考虑阻力和潜力分异而形成的整治时序安排对于宅基地整治方案的制定具有实际指导意义。

室内燃用煤炭和生物质等固体燃料会造成严重的室内空气污染，全球每年约数百万过早死亡可归因于室内固体燃料燃烧排放的PM2.5暴露。为分析固体燃料使用导致室内空气污染的研究进展和发展趋势，采用文献计量学软件CiteSpace对Web of Science核心数据集（Core Collection）中的相关文献进行了知识网络结构的挖掘，讨论了发文数量、期刊、关键词等的特征及变化趋势，重点探讨了该领域研究的发展过程和热点。结果表明，领域内相关研究的发文量呈指数上升趋势，说明该问题受到越来越多的关注。很多研究发表在Indoor Air、Science of the Total Environment、Energy for Sustainable Development等专业或综合类环境期刊。来自美国和中国的研究团队发文量居前列。清洁炉灶、清洁能源、黑碳和PM2.5是领域研究中较常涉及的关键词。污染暴露的健康危害、清洁干预、健康和气候共同效益是今后值得重点关注的方向。建议围绕“污染-暴露-健康风险”的过程链，开展系列研究以支撑相关人群健康保护。

为提高丹江口水源涵养区示范的13项绿色高效农业技术推广适应性和广度，提升区域农业绿色发展质量和能力，采取问卷调查和二元回归分析方法，分析农户的技术供给和获取途径及其对技术的采纳意愿。结果表明，技术1（良种及其繁育、栽培）、技术2（肥料及其施用）和技术3（植物病虫害和其他有害生物防治）供需契合度分别为60%以上、50%～60%和50%～55%，其他类技术供需契合度较低。技术推广需加强技术指导和培训，其中技术1的2项技术（秋葵种植、苎麻种植）推广宜选择区域生态环境良好、交通便利且文化程度高的农户；技术2的养殖废弃物技术可选择文化程度较低的小农户或种植年限较短的专业大户进行推广；技术3中6项技术（茶园生草增产提质、魔芋病害防控、魔芋软腐病防治、设施蔬菜水肥药一体化、设施蔬菜绿色防控、土壤消毒防治根结线虫）宜选择种植规模较大的农户或男劳动力为主及生态环境良好区域的专业大户进行推广；技术5（农业投入品安全使用、农产品质量安全）中的低氮磷排放环保饲料技术应针对专业养殖大户推广；技术6（农田水利、农村供排水、土壤改良与水土保持）的低产田改土培肥技术宜选择生态环境较好区域的专业大户进行推广；技术8（农业防灾减灾、农业资源与农业生态安全和农村能源开发利用）的2项技术（生物多样性利用与生态强化技术、桑-草-鸡种养技术）宜选择家庭收入较高且生态环境良好区域的专业大户进行推广。研究表明，13项绿色高效农业技术的推广应结合农户对技术需求采纳意愿、供需契合度、技术属性等，分别制定相应的推广途径。

为探究猪粪和鸡粪有机肥部分替代化肥对椪柑橘园土壤培肥及果实产量品质的影响，通过2年定位试验，选用鸡粪和猪粪2种有机肥，开展7.5 t·hm~(-2)和15 t·hm~(-2)替代施用量对椪柑橘园土壤肥力、果实产量及品质的影响效果研究。结果表明，采用鸡粪和猪粪2种有机肥部分替代化肥的模式，可明显提升柑橘园土壤肥力。与全化肥处理相比，施用有机肥替代化肥处理的土壤酸化有所改善，全氮、有效磷、速效钾和有机质含量分别提高16.1%～54.7%、15.9%～30.1%、12.9%～36.9%和6.8%～39.6%。土壤微生物多样性的香农指数和均匀度增加，平均CO_2产生率总体随着有机肥替代量的增加而提高，微生物数量明显增加。在同等有机肥替代化肥施用量条件下，猪粪有机肥培肥地力和增加土壤微生物数量及多样性的效果优于鸡粪有机肥。有机肥替代化肥处理较全化肥处理提高柑橘产量5.1%～19.5%，增加果实可溶性总糖2.7%～11.8%、维生素C 2.1%～10.8%、可溶性固形物5.9%～10.8%。7.5 t·hm~(-2)猪粪有机肥替代化肥处理柑橘产量最高，而15 t·hm~(-2)猪粪有机肥替代化肥处理柑橘品质最好。研究表明，采用有机肥部分替代化肥的施肥模式，有利于提高椪柑橘园土壤肥力和微生物多样性，进而提高果实产量、改善柑橘品质。

土地混合利用是提高土地利用集约度、激发地区活力的重要途径。本研究构建了农村居民点用地混合利用与乡村活力关系的分析框架，并以山东省为例，运用辛普森多样化指数、多因素综合评价法、相关性检验等探究农村居民点用地混合利用对乡村活力的影响。结果表明：2010—2018年山东农村居民点用地混合利用指数增速高、中、低区（县）的乡村活力指数增速分别为84.70%、60.74%、50.33%，农村居民点用地混合利用增速越快，乡村活力发展越快；2010年山东农村居民点用地混合利用程度低、中、高区（县）的乡村活力指数分别为0.13、0.23、0.29,2018年分别为0.19、0.24、0.38，农村居民点用地混合利用程度越高，乡村活力水平越高；Spearman相关性分析和Kruskal-Wallis检验结果表明，农村居民点用地混合利用程度与乡村活力显著相关，且对乡村活力具有激发作用。研究认为，农村居民点用地混合利用是激发乡村活力的有效途径，这为编制村庄规划、助推乡村振兴提供新思路。

为获取上海地区露天蔬菜种植的NH_3排放规律及时空分布特征，通过通气-氨捕获法对露天蔬菜种植的NH_3排放特征进行监测，并对主要气象参数进行同步观测。结果表明，4个季节5种典型露天蔬菜的NH_3累积排放量范围为14.44～41.94 kg·hm~(-2),NH_3排放通量最大值出现在施肥后2～5 d,NH_3排放持续时间为15～18 d，追肥期的NH_3排放通量显著高于基肥期。叶菜类、瓜类、茄果类、豆类和白菜类的NH_3排放损失率分别达到了6.02%、18.30%、14.98%、14.57%和11.77%，表现为瓜类>茄果类>豆类>白菜类>叶菜类。相关性分析表明，温度和湿度是影响露天蔬菜种植NH_3排放的主要因素，温度对NH_3排放有显著的促进作用，湿度则与之呈较好的负相关关系。2017年上海市露天蔬菜种植NH_3排放总量达到832 t，空间分布特征表明，上海市露天蔬菜NH_3排放总量最高的3个区为崇明区、浦东新区和青浦区，合计占NH_3排放总量的67%以上；NH_3排放季节变化特征表现为夏季>秋季>春季>冬季，夏季的NH_3排放总量达到冬季的3.6倍。研究表明，上海地区露天蔬菜种植的NH_3排放变化特征显著，时空分布具有明显的规律性。

以农业绿色发展为目标的生态农业是当前中国乃至全球农业发展的重要方向之一。作为首批全国生态农业建设试点县和中国重要农业文化遗产“德清淡水珍珠传统养殖与利用系统”所在地，浙江德清县在我国生态农业的实践历程中具有重要地位。本文回溯了德清县生态农业实践的基本历程，总结了当前德清县生态农业发展的典型模式，深入分析了“蚌-鱼-粮-桑-畜”复合系统、稻田生态种养模式、鱼-菜共生模式和休闲农业发展模式的核心内涵和主要价值，并基于当前德清县生态农业发展的问题与挑战，提出了针对性建议，以期促进德清县生态农业的可持续发展。

为探讨施用沼液条件下，添加生物炭对农田土壤重金属生物有效性的影响，以滨海盐土农区稻田为研究对象，设置0、250、500、750 m~3·hm~(-2)四个沼液施用水平（折合施氮量分别为0、205、410、615 kg·hm~(-2)）以及0、15 t·hm~(-2)两个生物炭用量，对0～20cm土层土壤重金属（Cu、Zn、Pb、Cd）生物有效性进行研究。结果表明：低沼液用量（250 m~3·hm~(-2)）下，无论是否添加生物炭，土壤中四种重金属的弱酸提取态质量分数均无显著变化。中、高沼液用量（500～750 m~3·hm~(-2)）下，添加生物炭前，与不施用沼液相比，Cu、Zn、Pb和Cd弱酸提取态质量分数显著提升；添加生物炭后，Cu和Pb弱酸提取态质量分数较添加前显著下降（P<0.05）。添加生物炭前，施用沼液使水稻籽粒中Cu含量增加了44.0%～116.5%,Pb、Cd含量无显著变化。添加生物炭后，中、高沼液用量下籽粒中Zn、Pb和Cd含量无显著变化，但Cu含量降低了21.8%～37.5%（四种重金属含量均低于GB 2762—2017限值）。研究表明，对施用沼液稻田而言，添加生物炭能显著降低土壤中Cu和Pb的生物有效性，是降低水稻籽粒中Cu含量的有效措施。

为了开发高效、经济、易得的重金属吸附剂，采用 Fe(NO_3)_2/Ca(NO_3)_2/KH_2PO_4混合溶液在碱性条件下通过水合法制备掺Fe（Ⅱ）羟基磷灰石（Fe-HAp），以未改性羟基磷灰石（HAp）为对照材料，通过化学表征和批量吸附实验，探究 Fe-HAp 对水溶液中Pb（Ⅱ）的吸附性能与吸附机制。结果表明：Fe-HAp 表面均匀地分布着大量纳米级颗粒，具有大量表面官能团，其比表面积为55.66 m~2·g~(-1)。Fe-HAp 对 Pb（Ⅱ）的最大吸附量（Q_m）高达 224.44 mg·g~(-1)，是 HAp 的 1.85 倍，高于文献报道的代表性 HAp 类吸附剂。Fe-HAp 对 Pb（Ⅱ）吸附过程符合拟二级动力学模型和 Langmuir 吸附等温模型，且对 Pb（Ⅱ）的吸附是自发的吸热过程。Fe-HAp对水溶液中 Pb（Ⅱ）的高效吸附性能主要是离子交换、静电引力、络合沉淀的共同作用。此外，Fe-HAp具有较好的可重复利用性，其实际应用潜力较大。

为定量研究生态系统服务价值（ESV）空间分异演变及驱动因子耦合性作用。以沿海资源城市——唐山市为研究区域，基于1990—2015年土地覆被变化数据，在网格尺度下运用当量因子法、空间相关性分析和地理探测器探讨ESV空间演变特征。结果表明：从时间尺度看，唐山市ESV呈先下降再上升的趋势，近30年ESV共增加8.34亿元，城镇化是其波动的主要原因；耕地、林地和水域是ESV的主要组成部分，研究期间水域ESV增加23.13亿元。从空间尺度来看，唐山市ESV呈现中部低、南北高的空间分布特征，中部矿区生态系统功能脆弱，南部沿海湿地生态系统功能得到提高；ESV空间分布具有明显的正向空间聚集性和相关性。地理探测器结果表明：自然环境因子对ESV空间分异影响显著，土地利用程度解释力在30%以上，是空间分异的主要原因；高程和坡度解释力在20%以上，也发挥重要作用；交互作用类型主要为双因子交互增强和非线性增强，多因子交互作用相对单因子解释力明显增强。

为明确有机肥与石灰对华南酸性土壤的改良效果，采用田间小区试验，研究了有机肥、石灰分别单施与配施对双季稻区酸性土壤的酸化性质、水稻生长及产量的影响。试验包括5个处理：不施肥（CK）、单施控释肥（CF）、控释肥+石灰（LM）、控释肥+有机肥（OF）、控释肥+石灰与有机肥配施（CLO），除CK外，各处理养分保持一致，物料均在水稻移栽前一次性施入土壤。结果表明，CLO处理对土壤pH的改良效果最优，其pH提高了0.42个单位，而OF和LM处理的pH分别提升0.27、0.37个单位；OF处理土壤有机质含量最高，达44.46 g·kg~(-1)，其次为CLO处理，达37.76 g·kg~(-1);LM、OF及CLO处理均显著降低了土壤交换性酸含量，降幅最高的处理为CLO，达71.4%。相关性分析表明，土壤交换性氢和交换性铝与pH的回归方程斜率绝对值分别为1.356 8和0.156 0，均呈显著负相关；LM处理的土壤交换性盐基离子总量达7.52 cmol·kg~(-1)，显著高于其他处理，其次为CLO处理，达6.92 cmol·kg~(-1)。配施处理能增加灌浆期水稻叶片叶绿素含量，显著高于CK，增产效果最优。研究表明，有机肥与石灰配施较单独施用对华南酸化土壤的改良效果更好。

为探究京郊典型河流农用水中全氟化合物（Perfluorinated Compounds,PFCs）污染特征及空间分布，以北京市郊区典型河流——通州区凉水河、房山区刺猬河-小清河的农用水为研究对象，共调查采集30个水体样品。采用超高效液相色谱-串联质谱分析方法对水体中PFCs的种类、浓度进行测定，并对其赋存特征及可能的来源进行分析，最终进行生态风险评估。结果表明：京郊典型河流农用水环境中PFCs种类较多且污染水平较低。通州区凉水河中检出11种PFCs，∑PFCs浓度范围为0～62.7 ng·L~(-1)，最主要的PFCs为全氟丁烷羧酸（PFBA）、全氟己烷羧酸（PFHxA）、全氟辛烷羧酸（PFOA）。房山区刺猬河-小清河中21种PFCs全部被检出，∑PFCs浓度范围为0～93.1 ng·L~(-1)，最主要的PFCs为全氟戊烷羧酸（PFPeA）、全氟十一烷羧酸（PFUnDA）和全氟十二烷磺酸（PFDoDs）。京郊典型河流农用水中PFCs污染的分布特征总体呈现上游高于下游的趋势，污染主要来自污水处理厂出水的排放和地表径流输入。生态风险评估表明，水体中PFCs的浓度均未达到对生态环境造成危害的水平。

当前，我国农村生活污水与农田退水面源氮磷污染尚未得到有效治理，解决此类污染的代表措施——“生态净化技术”的发展广受关注。本文从技术发展、技术标准、技术体系三个角度切入，对农村生活污水与农田退水氮磷污染生态净化技术进行梳理分析。技术发展从分析和介绍当前热门生态净化技术的研究进展开始，通过调研整理这些技术在我国的推广和应用，梳理其在我国不同区域的发展特征，归纳出当前生态净化技术应用所面临的困难。当前相关部门对生态净化工程的监管仅关注出水水质的达标率，缺乏有效的后期维护及意见调查反馈。在技术标准方面，本文梳理了关于已发布实施的生态净化工程的的系列标准，认为应引入综合效益评价方法，以完善我国生态净化工程的评价体系。在技术体系方面，以生态净化技术的拦截性和修复性为依据对单一技术进行分类，并分别针对农村生活污水、农田退水提出了对应的技术联用体系。

为研究高标准农田建设对耕地质量等级的影响及灌排条件等各指标的贡献，以位于淮北平原的安徽省宿州市泗县为研究区域，基于ArcGIS、县域耕地资源管理信息系统等软件平台，运用特尔斐法进行相关指标权重及隶属度的确定，研究高标准农田建设对耕地质量等级的影响及灌排评价指标的贡献。结果表明，项目区内高标准农田建设前平均耕地质量等级为4.01，高标准农田建设后，平均耕地质量等级提升至2.93，耕地质量等级提升1.08，区域内低产田全部消除。高标准农田建成后，灌溉能力为充分满足和满足的耕地面积占比分别增加7.91、19.64个百分点，灌溉能力提升使耕地质量综合等级提升0.25；排水能力为充分满足和满足的耕地面积占比分别增加35.13、27.33个百分点，排水能力提升使耕地质量综合等级提升0.31。研究表明，高标准农田建设有效改善了灌排条件，使项目区内低产田全部消除，高产田面积占比明显增加，提升了耕地质量等级，其中灌排指标对耕地质量等级提升的作用最大，贡献率达51.85%。

适当休耕是促进农业资源可持续利用的重要措施之一，在我国最典型的地下水超采区定量综合分析土地休耕适宜性的空间分布，可为合理有序推进耕地休养生息政策、促进区域水资源生态修复提供科学参考。本研究从地下水生态修复、粮食作物产量与社会经济稳定3个方面选取了8个指标因子，以河北省太行山山前平原区445个乡镇为评价单元，首先对各指标进行了单因子评价，然后利用变异系数法计算获得指标权重，进而得到土地休耕适宜性综合评价结果，并将其划分为四个等级进行分析。结果表明，河北省太行山山前平原土地休耕适宜性程度整体较高，仅有10.4%的耕地不适宜休耕，集中分布于研究区中北部的保定和石家庄的部分乡镇；有39.6%的耕地表现为休耕的一般适宜性，整体分布较为分散，但有一部分乡镇集中于石家庄东部；非常适宜和比较适宜休耕的耕地共占研究区总耕地面积的50.0%，在靠近太行山的研究区西侧沿京广线带状分布，特别是在邯郸、邢台的市区周边分布较多，综合考虑更好的地下水涵养效果以及尽可能减少休耕带来的粮食产能损失和劳动力闲置问题，建议优先在这些区域进行休耕制度的试点研究与推广工作。研究结果可为该区域亟需治理浅层地下水超采问题的井灌农区科学制定合理有序的休耕制度提供参考依据。

为探究冬油菜替代种植技术在我国华北地区镉（Cd）、铅（Pb）污染农田土壤中的适用性特征，本研究在河南省济源市Cd、Pb污染农田开展田间试验，选用冬油菜（Brassica napus）秦油1号和三月黄为供试植物，在不同大气沉降和土壤污染程度条件下研究两种供试油菜不同部位中Cd、Pb含量及富集量，油菜对土壤中Cd、Pb的去除率，以及菜籽油和饼粕中Cd、Pb含量。结果表明，秦油1号油菜生物量普遍高于三月黄。三月黄油菜对Cd富集量较高，达9.469 g·hm~(-2)，秦油1号对Pb富集量较高，达53.856 g·hm~(-2)，整体上两种油菜对土壤中Cd的去除率（0.081%～0.843%）高于对Pb的去除率（0.000 6%～0.074 3%）。在大气沉降程度较低但土壤污染严重的试验区，两种油菜吸收的Cd均集中在茎部，Pb集中在根部；而在大气沉降程度较高的试验区，不同的土壤污染程度下，油菜将吸收的Cd、Pb更多富集在荚部。在常规物理压榨和丁烷低温萃取两种不同制油工艺处理下，菜籽毛油和饼粕中Cd、Pb含量均较低，符合国家相关标准，菜籽油可安全食用，油菜饼粕可作为饲料或有机肥利用。综上，在我国华北地区典型大气沉降及重金属污染农田，单作冬油菜替代种植技术具有一定的应用和推广价值，可实现重金属污染农田安全利用。

为探讨砂姜黑土区秸秆还田量对土壤生物学特性的影响，以小麦-玉米轮作为研究对象，通过2年的大田试验，分析了0、1/3、2/3和100%玉米秸秆还田量处理（CK、S3、S6和S9）土壤酶活性、微生物生物量及细菌群落变化的特征。结果表明：与CK处理相比，S6和S9处理显著提高了土壤有机碳（12.9%和14.4%）、碱解氮（21.4%和25.6%）、有效磷（17.9%和20.5%）和速效钾含量（25.9%和29.8%）。秸秆还田处理下土壤脲酶、纤维素酶活性和微生物生物量碳含量显著增加，增幅分别为22.5%～44.6%、23.9%～52.1%和16.6%～46.7%，且S6和S9处理较CK处理显著提高了木聚糖酶活性（32.7%和21.2%）和微生物生物量氮含量（53.5%和54.4%）。与CK处理相比，S6和S9处理细菌群落多样性显著增加，而S3处理则无显著变化。放线菌门、变形菌门、酸杆菌门、绿弯菌门和厚壁菌门为优势细菌门，其中酸杆菌门相对丰度在秸秆还田处理下显著降低了2.6～4.7个百分点，而变形菌门相对丰度在S6和S9处理下显著增加了3.8、4.9个百分点；热酸菌属、布氏杆菌属和芽孢杆菌属为优势细菌属，其中芽孢杆菌属相对丰度在秸秆还田处理下显著增加了1.2～2.9个百分点，而布氏杆菌属相对丰度在S6和S9处理下显著降低了1.4、1.8个百分点。冗余分析结果表明，有机碳、微生物生物量碳和脲酶是影响细菌群落组成的关键因子。综上，在砂姜黑土区，2/3(6 000 kg·hm~(-2))和100%玉米秸秆还田量（9 000 kg·hm~(-2)）均能够改善土壤养分状况及生物学特性，可根据当地情况选择适宜用量。

随着纳米科技的快速发展，人工合成的金属纳米颗粒已在农业生产、生物医药、个人消费品等领域广泛应用。同时，越来越多研究表明植物也能介导金属纳米颗粒的合成。这些研究为制备金属纳米颗粒提供了新思路，但是，多数研究只局限于植物合成方法的表观描述，缺乏对过程及机理的深入研究。这不仅阻碍了金属纳米颗粒与植物相互作用的理论认知，还限制了植物合成方法的大规模应用。本文总结了近年来植物体内金属纳米颗粒的鉴别与表征方法及植物合成纳米材料的应用，重点对植物合成纳米颗粒的过程进行了梳理，发现有机酸、还原性糖类、蛋白质等生物成分都会参与纳米颗粒的生成过程。今后需研发更多的表征手段，以原位技术全面揭示植物合成金属纳米颗粒的机制。

太湖区域的沉水植物残体产生量大、二次污染严重，亟需解决其资源化利用问题。资源化利用技术的选择取决于生物质废物的理化性质。为此，本研究分析了太湖区域5种沉水植物和1种对照浮水植物的生物化学组成、元素组成、厌氧和好氧生物稳定性以及热转化过程特征。结果表明：沉水植物的木质纤维素含量（以干质量计）为17.1%～31.7%，低于常见的挺水植物和浮水植物；蛋白质、脂肪含量（以干质量计）分别为11.3%～19.9%和1.8%～3.2%，低于大部分浮水植物；沉水植物具有木质纤维素含量低、适口性好的特点，可经过加工后用作饲料。生物化学甲烷潜力的分析结果显示，粗破碎沉水植物的累计甲烷产量（以有机质质量计）为106.2～150.2 mL·g~(-1)，低于常规厌氧消化处理物料的产气量，不适合以单一底物方式进行厌氧消化。沉水植物的7日好氧呼吸量（O_2，以干质量计）在534.5～698.8 mg·g~(-1)范围内，一级降解速率常数为0.051～0.097 d~(-1)，快速降解的特性显示其适合采用堆肥技术进行处理。热重分析表明沉水植物的热转化温度低，更适合生产用作吸附剂、土壤调理剂的生物炭。

为实现南荻秸秆炭化利用，缓解洞庭湖区因秸秆处置不当造成的环境压力，评估南荻生物炭农用增效潜力，本研究选用南方第四纪红土母质发育的红黄泥和花岗岩母质发育的麻砂泥水稻土，设置6个不同用量的南荻秸秆生物炭处理（质量比0、1%、2%、4%、6%和8%,0～20 cm土层），采用水稻盆栽试验，探究南荻秸秆生物炭不同施用量对两种类型土壤水稻养分利用特征的影响。结果表明，南荻秸秆生物炭不同施用量和土壤类型对水稻各器官及地上部干物质累积、养分吸收均有影响。与不添加生物炭相比，添加生物炭处理下的麻砂泥和红黄泥水稻地上部干质量分别提高了0.6%～18.6%和15.5%～42.4%；添加4%生物炭的麻砂泥水稻地上部氮、磷和钾养分累积量分别提高了8.6%、10.5%和82.5%，红黄泥水稻分别提高了33.8%、100.0%和125.3%；二次回归方程与肥炭耦合模型拟合表明，麻砂泥和红黄泥水稻氮素利用的生物炭适宜添加量分别为2.51%和4.80%，磷素利用的生物炭适宜添加量分别为4.33%和7.03%，钾素利用的生物炭适宜添加量分别为4.67%和4.81%。因此，施用南荻生物炭有利于促进水稻氮磷钾养分累积和生长，生物炭添加量与土壤条件是影响肥炭耦合效应的重要影响因素。

生物炭作为一种环境友好、稳定性强的钝化材料,因其巨大的比表面积、丰富的含氧官能团等特点成为目前修复重金属污染土壤的有效材料。然而,生物炭(改性)对重金属的固定能力及效应除受本身特性影响外,还受到材料老化过程及环境条件等因素的影响,导致生物炭(改性)固定土壤重金属的稳定性、持久性发生变化,从而使得生物炭材料的钝化性能受到影响。本文重点综述了当前生物炭(改性)及其老化产物对土壤重金属固定效应的相关进展,分析了生物炭及其老化产物固定重金属的相关机制及影响因素,并对生物炭及其老化过程可能带来的土壤重金属固定长效性影响,以及今后以此为基础的钝化技术的研发趋势进行了展望,以期为利用生物炭钝化修复重金属污染土壤及相关辅助技术研发提供支撑。

为探究有机无机肥配施对旱地冬小麦减肥增效的内在机制，依据7年长期定位试验，采用裂区设计，设5个氮水平（0、75、150、225、300 kg·hm~(-2)）为主处理，配施有机肥（用量30 t·hm~(-2)）和不施有机肥为副处理，单施化肥处理分别记为N0、N75、N150、N225、N300，配施有机肥处理分别记为MN0、MN75、MN150、MN225、MN300。在分蘖、拔节、开花、灌浆、成熟期采集植株地下（0～20 cm根系）和地上部分，对籽粒产量及其构成因素、氮素吸收利用状况进行研究。结果表明，随施氮量增加，冬小麦有效穗数、穗粒数先增加后减少，而千粒质量则逐渐下降。配施有机肥处理有效穗数较单施化肥处理整体提高7.1%。MN150处理籽粒产量最高，达到6 311 kg·hm~(-2)。单施化肥处理籽粒对氮素的吸收主要通过花前氮素转运，而配施有机肥处理花前氮素转运和花后吸收对籽粒氮素积累作用同等重要。与单施化肥相比，有机无机肥配施花前氮素转运量、花后氮素积累量分别提高9.80%、33.10%。花前氮素转运以茎秆为主，花后氮素积累量在MN150处理最高。配施有机肥显著提高氮素利用率和农学效率，降低施氮量在增加氮素利用率与农学效率的同时提高了氮素收获指数。适量增施氮肥显著提高叶片硝酸还原酶活性，单施化肥和配施有机肥分别在N225、MN150处理达到最高，有机无机肥配施下，硝酸还原酶活性在分蘖、拔节、开花和灌浆期分别提高25.94%、12.88%、9.90%和12.35%。综合来看，有机无机肥配施下施氮量为150 kg·hm~(-2)时既能促进冬小麦植株对氮素的吸收利用，又有利于保证西北旱地冬小麦稳产高产。

为探究生物质炭入土后其长期理化特性变化，以水稻秸秆生物质炭为试验材料，通过分析长期定位试验田中的入土生物质炭样品，探究了稻田土壤中生物质炭的理化特性变化规律。结果表明，入土生物质炭颗粒随时间推移经历持续性物理破碎，平均孔径显著降低，入土 11 年后，生物质炭比表面积从初始的 55.0 m~2·g~(-1)增大到 259.0 m~2·g~(-1)，氢与碳的摩尔比从最初的 0.423 提升至 0.568，不饱和度显著提升。入土生物质炭 C=O(1 600～1 630 cm~(-1)）和 C—O—C(1 080 cm~(-1)）的骨架振动强度和芳香族 C—H(790 cm~(-1)）的平面振动均增强，其含氧官能团的类型和含量呈现明显增加的趋势。与此同时，入土生物质炭的可热降解组分占比不断提高，热稳定性逐渐降低。研究表明，与实验室老化模拟试验结果明显不同，受诸多外力作用和环境因素的影响，稻田中入土生物质炭的理化特性发生了更显著的变化，稳定性随着时间的推移逐年降低。因此，为精准科学评估稻田生态系统生物质炭化还田的固碳减排效应，开展入土生物质炭长期稳定性分析测试与相关评价模型研究十分必要。