先锋植物是群落演替中最先出现的植物，对生态系统的发展具有重要意义。为充分发挥先锋植物在盐碱地生态修复中的作用，本研究系统分析了先锋植物的生态价值，并结合典型修复案例展开深入讨论。同时，针对先锋植物的保护与应用，提出了具体的措施及政策建议。研究总结出先锋植物具有改良盐碱土、增加土壤肥力、改善土壤结构、促进群落演替等多种生态价值，可以通过选育合适的耐盐品种，与物理化学方法结合等方式来综合治理盐碱地。先锋植物的生态价值和应用对于盐碱地的综合治理、切实保护耕地、生态破坏区域的修复具有重要的启示及经验借鉴，本研究以期先锋植物在山东省盐碱地生态保护和修复工作中发挥更大价值。
考虑到内蒙古地区干旱半干旱的气候特点，本研究旨在探究液态地膜对马铃薯产量构成和土壤理化结构的影响。本研究选用液态地膜作为覆盖材料，以期提高马铃薯的产量并减少对环境的污染。试验在内蒙古自治区呼和浩特市武川县进行，共设置了基础液态地膜覆盖(A)、功能液态地膜覆盖(B)、露地栽培(CK) 3个处理样地。调查结果表明：通过对比分析发现，功能性液态地膜(B)处理的马铃薯产量最高，达到1.98 kg/株，比对照裸地(CK)处理单株增产0.26 kg，增产率15.12%。此外，功能性液态地膜处理的商品薯产量和商品薯率均高于其他处理，表明其在提高马铃薯经济性状方面的优越性。土壤养分分析结果显示，在不同的覆盖膜处理下，土壤的有机碳、全磷、pH以及有效磷含量存在显著差异。其中，采用功能性液态地膜处理的土壤有机质含量较高。经济效益分析表明，功能性液态地膜覆盖具有较高的利润，同时减少了塑料地膜的环境问题。从生态效益上讲，使用可降解的液态地膜，对缓解“白色污染”、推动农业可持续绿色发展都有很大的好处。综上所述，功能性液态地膜在提高马铃薯产量和品质、减少环境污染方面展现出显著优势，是一种具有良好经济效益和生态效益的农业技术。
地表覆盖作为实现农业绿色高效和可持续发展的关键措施，能够调节土壤水热、促进作物生长并减少温室气体排放。本研究旨在明确农业生产中地表覆盖措施对土壤水热、温室气体排放、作物生长及产量的影响，从而为农田地表管理提供科学指导。基于不同地表覆盖管理及其影响的研究，通过3种典型地表覆盖措施（秸秆、地膜和绿肥覆盖）土壤水热、温室气体排放和作物生长影响的综述，结果表明：（1）秸秆和地膜覆盖能够有效调节土壤水热；（2）秸秆由于自身腐化增加温室气体排放；地膜覆盖易形成厌氧环境，导致CH4增加；（3）秸秆和地膜覆盖都能通过调节土壤水热来促进作物生长，且以增产效果为主，秸秆和绿肥覆盖能为作物生长提供更多养分，提升土地肥力，改善作物的性状和品质。总体而言，合理的地表覆盖措施对土壤肥力、作物产量以及温室气体减排有着积极作用，有助于保护耕地墒情、改善土壤质量、促进作物生长、提高作物产量，这对实现农业用地养地、提质增效、绿色发展具有重要意义。
本研究旨在探究土壤矿物对烧失法测定土壤有机质的影响程度，选取昆明盆地东缘低有机质红壤（重铬酸钾氧化法测定有机质含量为0.49%），其土样主要由粘粒矿物、铁（氢）氧化物和碎屑矿物组成。利用X射线衍射仪、原子吸收光谱仪确定各类矿物的组成和相对含量，并对比分析烧失前后的成分变化。分析发现，土样粘粒矿物主要由三水铝石、高岭石和蒙脱石构成，铁（氢）氧化物主要为赤铁矿和针铁矿，碎屑矿物主要是石英和钠长石。经550℃烧失后粘粒矿物、铁（氢）氧化物的X射线衍射图谱发生了明显的变化，表明其在高温下发生了分解。根据各矿物在土样中的含量及理论脱水（或脱羟基）分解的烧失量估算，发现仅粘粒矿物的热分解就能够为土样贡献近90%的烧失量，铁（氢）氧化物也能贡献6%的烧失量，剩下不到4%的烧失量（即0.44%）才是有机质贡献的。这一推算结果与重铬酸钾氧化法测定的有机质含量结果十分接近。这项研究说明，粘粒矿物和铁（氢）氧化物的热分解是影响烧失法精准测定土壤有机质含量的主要原因。对于红壤样品由此引起的误差可能超过土壤有机质含量的数倍以上。
为明确并掌握突泉县春玉米大斑病发生发展的气象条件规律以及大斑病发生发展气象条件风险等级预报技术，本研究利用突泉县近10 a（2014—2023年）的空气温度、相对湿度、降水量、2 min风速等气象条件与突泉县近10 a（2014—2023年）春玉米大斑病发生的时间、程度、影响面积等农业生产资料进行耦合分析，建立玉米大斑病发生预测模型。分析结果表明，2014—2023年5—9月突泉县各乡镇的4个气象要素整体变化趋于一致；自2019年起，发生面积比例呈现加重趋势，基本维持在10%左右。利用这4个气象要素因子建立玉米大斑病发生发展的气象指标，就能够依据常年气象要素统计值与下一年气象要素预报结论，通过预测模型对春玉米大斑病发生面积进行预测，从而为农业生产提供科学防范依据。
通过查明元谋县域内重金属元素分布特征，了解当地重金属来源和环境评级情况，客观掌握该地区土壤中所存在的环境问题，为农业发展和环境治理提出科学合理的建议，提高该地区土地管理和环境监测水平。采用传统地球化学与土壤学相结合的方法，采样按照1:250000土地质量地球化学调查有关标准执行。化验分析数据使用SPSS、Excel、GeolPAS.V4.5和ArcGIS10.8等软件进行数据建模、成果集成和图件制作。结果表明：元谋县表层土壤含有重金属元素砷(As)、镉(Cd)、铬(Cr)、铜(Cu)、汞(Hg)、镍(Ni)、铅(Pb)和锌(Zn)，其中Cd呈表层富集特征，Cd和Hg分异性高于其他元素。Cu总体分布均衡，局部有富集和亏损现象。Cr与Ni呈高度相关，与Pb呈弱负相关性。重金属来源主要有三类：以富Zn和富As为主、以富Cr、Ni和Cu为主和以富Hg为主。表层土壤环境综合等级评价中，无风险区面积为1873 km2，约占92.77%；风险可控区面积为146 km2，约占7.23%，在姜驿乡、黄瓜园镇和平田乡较为集中，其余地区呈零星分布，未见风险较高区域。元谋县重金属元素中，As、Cr、Ni、Pb、Zn分布主要受成土母质控制，Cu和Cd受成土母质、持续风化和人类活动等多因素控制，Hg主要受人类活动控制。环境评级没有风险较高区域，风险可控区主要受Cu和Cd影响，其中Cd风险可控区与农业发展集中区高度吻合，后期需要合理控制相关农药施用并做好监测。Hg在全区均为无风险，但在表层土壤中已出现轻微富集趋向，需做好后期预警以防污染。
为解决现有“非粮化”复垦耕地改良技术成本高、区域适宜性差等现实问题，本研究在浙东丘陵地区典型“非粮化”复垦稻田中设置田间小区试验，分析不同有机改良剂组合（T1：生物炭基肥、T2：生化黄腐酸钾、T3：商品有机肥+生物炭基肥、T4：商品有机肥+生化黄腐酸钾）和耕作深度（D：20 cm深耕、S：15 cm浅耕）对耕层土壤性质、水稻产量和经济效益的影响。结果表明：施用不同改良剂均能显著提升水稻产量，其中T4和T3增产效果最佳，尤其是在配合深耕条件下，较对照(S-CK)可增产3.7 t/hm2 (48.8%)和3.4 t/hm2 (44.5%)，当季的增产效益达2391~3101元/hm2；深耕导致土壤pH平均下降0.2个单位，但大幅提升了土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷和CEC，其中D-T4和D-T3土壤有机质较S-CK分别增加11.5%和11.3%。通过相关分析发现，水稻产量和农艺性状（有效穗、穗长、每穗粒数、结实率）和土壤肥力指标（有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾和CEC）呈极显著正相关(P<0.01)。因此，利用有机肥复配“生物炭基肥”或“生化黄腐酸钾”作为改良材料，配合适度的机械深耕，可以同步实现耕层重构和定向培肥，提高复垦区土壤改良的效率，该技术在丘陵“非粮化”复垦稻田中具有较大的推广潜力。
耕作方式影响下土壤水溶性有机碳的变化对作物生长与土壤碳循环的意义重大。本研究在太湖地区开展了稻麦旋耕和稻麦免耕方式的田间试验，对比研究耕作方式对水稻关键生育期土壤水溶性有机碳含量及光谱特征的影响。结果表明：稻麦旋耕和稻麦免耕处理的土壤有机碳含量，分别从水稻种植前的21.73、21.30 g/kg增加至水稻收获后的21.95、23.49 g/kg，而水溶性有机碳含量，分别从水稻种植前的1.74、1.66 g/kg增加至水稻收获后的3.74、4.35 g/kg，稻麦免耕更有利于增加土壤固碳和水溶性有机碳含量；2种耕作方式下土壤水溶性有机碳的SUVA254和SUVA260均比水稻种植前略有下降，且稻麦免耕的SUVA254和SUVA260均高于稻麦旋耕，而E2/E3和E3/E4均有提高，稻麦免耕比稻麦旋耕更有利于提高水溶性有机碳的芳香性和腐殖化程度。相对于稻麦旋耕，稻麦免耕更有利于提升水溶性有机碳的稳定性，对增加稻田土壤固碳有着积极的作用。
为了解亚热带天然林地土壤磷素组成的空间分异特征，本研究以钱江源国家公园莲花山景区的天然林地为对象，分别采集坡顶、中坡（山腰）、坡脚等3个地形部位的上层土样(0~15、15~30 cm)和代表剖面的分层土壤样品，并且采集根际土壤，进而详细鉴定土壤磷素形态。结果表明：无论是上层土样还是剖面分层土壤分析结果均表明，研究区土壤有机碳、全磷、各形态的有机磷、Ca2-P、有效磷含量均呈现明显的表聚特征，随着土壤深度的增加逐渐降低。研究土壤无机磷的平均比例高于有机磷比例；有机磷占全磷的比例、活性有机磷和中度活性有机磷占有机磷的比例呈现坡脚>坡顶>中坡的规律，并且随着剖面深度的增加显著下降。林地土壤中的有机磷主要以中度活性有机磷和中稳性有机磷的形态存在；无机磷主要以闭蓄态磷(O-P)和Fe-P的形式存在。与对应土层的细土比较，根际土壤中含有较低的全磷、较低的pH，较高的有机碳、有效磷、有机磷比例、活性有机磷占有机磷的比例和Ca2-P占全磷的比例。各形态有机磷、Ca2-P、Al-P、有效磷含量与有机碳呈极显著相关。分析认为根系对深层土壤磷的吸收、枯叶返回地表及地表径流的迁移是造成天然林地土壤磷素空间差异的主要驱动因素。
土壤团聚体是土壤结构与肥力的重要指标，受到施肥类型等人为管理的影响。本研究旨在通过Meta分析法，探索长期施肥对土壤团聚体稳定性（平均重量直径MWD）的影响。收集了48篇已发表的文献数据，建立了不同施肥和团聚体稳定性的数据库，包含292个独立的组成对数据，分析不同施肥类型、作物种植制度及土壤类型在此过程中的作用。研究结果表明，与不施肥（对照）相比，施用化肥、有机肥和有机无机配施均显著提升土壤团聚体MWD。其中，有机无机配施（提升21.46%）和单施有机肥（提升17.17%）的效果分别是单施化肥（提升6.22%）的7.9倍和6.4倍。施用秸秆对MWD的影响(27.79%)显著优于粪肥(14.01%)。此外，施肥年限的增加与MWD呈显著负相关，而年均降水、蒸发量和气温均与MWD呈显著正相关。最佳施肥量为化肥>0.3 t/hm2、有机肥5~10 t/hm2、有机无机配施1~10 t/hm2，显著提升土壤团聚体稳定性，同时土壤性质及环境因子（如pH、全氮、全磷、全钾）对效果产生影响。本研究表明施肥类型对土壤团聚体稳定性有显著影响，强调有机肥和有机无机配施在提升土壤结构方面的重要性，为优化土壤管理实践提供了重要依据。
生物炭是一种富含碳的材料，由于其独特的物理性质，适用于对土壤质地进行改良。生物炭性质、土壤条件、试验条件等诸多因素均会对生物炭改良土壤产生影响。为了探究施用生物炭对土壤有机碳含量的影响，本研究综合了2013年至2024年的文献并从中筛选了84篇文献中的207组数据，对此进行了Meta分析。结果表明：当生物炭pH<9、土壤类型为砂土、初始有机碳含量为低时，施用生物炭后对土壤总有机碳(TOC)含量的增幅较高，且土壤为砂土时对土壤TOC的增幅达到最大，为53.43%。随着生物炭施用量的增加，土壤TOC含量的增幅也随之变大。本研究通过生物炭性质、土壤条件、试验条件等因素，来阐述生物炭对土壤有机碳的影响，以此来展示生物炭在土壤改良方面的巨大的潜力。
细胞外囊泡(extracellular vesicles, EVs)是由细胞释放到细胞外基质的小泡，其成分与细胞膜高度相似性。几乎所有类型的细胞都能分泌囊泡，而细菌产生的囊泡被称为细菌源性囊泡。囊泡在农业和环境保护中扮演着重要作用。为了更好的了解囊泡在环境保护领域起到的作用，本文综述了囊泡的种类及组成，提取方式，产生、分泌与调控机制及其在降解土壤中农药废弃物方面的作用，深入分析了囊泡在细菌之间和病原菌与农作物之间的相互作用，展望了囊泡在环境保护与农业生产领域的潜在应用前景。最后对未来的研究方向进行了展望，认为应深入理解囊泡功能，并研究囊泡在生态系统范畴的作用，利用囊泡在生态系统中的作用为环境保护做出更多贡献。
为了解水稻Cd污染及调控治理进展情况，从水稻Cd的吸收和转运规律、不同水稻品种类型和器官的Cd累积规律、Cd对水稻产量和品质的影响、Cd对水稻种子萌发的影响、Cd对水稻生长发育及生理生化的影响以及减少Cd积累的调控措施出发等方面进行了全面综述。针对中国水稻Cd污染情况提出今后研究方向：（1）开展新型原位钝化材料的研发，如纳米吸附材料等，此材料应具有绿色环保、廉价高效和使用便捷等特点；（2）研发出更多科学合理的土壤修复技术，在不破坏土壤自身结构和生态环境的前提下，高效去除土壤中的各类重金属；（3）运用分子新型育种手段，培育一批耐Cd和Cd超低积累稳定型品种，同时围绕品种研发相配套的栽培技术。研究以期为Cd污染治理提供一些参考。
土壤作为供给烟株微量元素的主要来源，进行植烟土壤微量元素丰缺程度及其影响因素的研究对于烤烟生产尤为重要。通过分析福建省烟区2005年及2018年2次植烟土壤普查数据，利用地统计学方法，对福建省植烟土壤微量元素（铁、锰、铜、锌）养分时空变异特征及其驱动因素进行研究。本研究表明：2005—2018年的14年间，土壤微量元素含量虽有一定的上下浮动，但均处于“丰富”或“极丰”水平。进一步研究后发现，2018年福建省植烟土壤有效铁含量主要集中在200~350 mg/kg区间(83.90%)，受非结构性因素的影响逐渐增强；有效锰含量主要集中在10~25 mg/kg区间(90.14%)，仍主要受结构性因素影响；有效铜含量主要集中在1.5~3 mg/kg区间(80.44%)，受结构性因素和非结构性因素共同影响；有效锌含量主要集中在1.5~4 mg/kg区间(91.88%)，空间自相关性与土壤有效铜相似。相关分析和逐步回归分析结果显示，土壤pH与有机质与土壤微量元素含量直接相关，而土壤交换性镁则通过对pH的影响与微量元素间接相关。福建省烟区基本不存在铁、锰、铜、锌等微量元素缺乏土壤，整体含量偏高。在福建省土壤偏酸性背景下可采取以氢氧化镁、氧化镁、钙镁磷肥替代硫酸镁肥的措施对于土壤微量元素进行一定的调控。
