1. 神奇的地毯状植物覆盖技术

金慧敏

地毯状植物覆盖技术是在上季作物收获后种植覆盖植物，在覆盖作物长到适宜时期用较重的辊筒碾压土地，在地表形成地毯状的覆盖植物残体层，然后用免耕播种机直接在地毯状的覆盖植物层上播种下一季作物。地毯状植物覆盖技术有利于保持水分、控制杂草、减少耕作次数，节省能源等。但是任何一项技术都有优点和不足，应用地毯状植物覆盖技术需要选择好覆盖植物种类，到碾压时要有足够的生物量足以覆盖地表控制杂草，又不至于生成很多种子影响下一季作物生长。 宾夕法尼亚州立大学研究员克莱尔·基恩（Clair Keene）和他的研究团队发现用黑麦作覆盖植物时应该在籽粒灌浆中期进行碾压以免生成的种子影响下一季玉米或大豆作物产量，毛叶苕子可以为下季作物提供氮素，但是碾压后残存的毛叶苕子会影响下一季作物生长。克莱尔·基恩认为地毯状植物覆盖技术有很好的应用前景。 论文信息：Cover Crop Termination Timing is Critical in Organic Rotational No-Till Systems. Agronomy Journal, 2017; 109 (1): 272 DOI: 10.2134/agronj2016.05.0266

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发布时间: 2017-03-31

2. 海洋环境微纤维污染：全球模式和微粒起源的多样性

季雪婧

所有主要海洋盆地都记录了塑料微粒和微纤维污染。微纤维是海岸线上最常见的微粒污染物之一。每年生产的超过900万吨纤维；其中60％是合成的，约25％是非合成的。非合成和半合成的微纤维不被经常记录且不包括在海洋环境影响分析中，导致了对潜在的普遍性和有害污染物的低估。我们使用1升抓取样品（n=1393）提供了最广泛的全球微粒分布数据集。我们的公民科学家驱动的研究显示，全球微粒平均粒径为11.8±24.0个粒子L-1（平均值±SD），比全球模型预测值高出约三个数量级。开放海洋样品的密度一直高于沿海样品，极地海洋中的浓度最高（n=51），证实了之前的经验和理论研究。颗粒主要为微纤维（91％）和长度为0.1-1.5mm（77％）的粒子，比大多数表面研究中捕获的尺寸小。我们使用μFT-IR确定了113件的材料类型；57％被列为合成物，12％被列为半合成物，31％被列为非合成物。样本是全球采集的，包括沿海环境和海洋地区。其中一些地点正在成为集中漂浮塑料和人为碎片的地区，受到远程废物管理不善和/或空气颗粒物沉积的影响。海洋模型纳入一直缺乏的小尺寸微纤维，这将有助于我们更好地理解区域海洋和海洋盆地中合成、半合成和非合成微粒的运动和转变。

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发布时间: 2018-03-30

3. 加利福尼亚水库黑鲈鱼甲基汞污染的影响因素

季雪婧

要了解汞(Hg)在水中食物网的积累方式，就需要了解造成甲基汞(MeHg)污染的因素。本文从加州21个水库中选取了3种黑鲈鱼（大嘴黑鲈、斑点黑鲈和小嘴黑鲈）进行采样，分析其肌肉组织中的甲基汞(MeHg)数据。实验人员在两年的时间里从这些水库取样，分析沉积物中总的汞(Hg)、水中总的汞(Hg)和甲基汞(MeHg)、叶绿素、有机碳、硫酸盐、溶解氧、pH值、电导率和温度，研究以上数据、土地利用数据和水库形态测量数据与标准化尺寸的黑鲈鱼中甲基汞(MeHg)浓度的关系。沉积物中总的汞(Hg)、地表水和森林地区中总的汞(Hg)和甲基汞(MeHg)与黑鲈鱼中甲基汞(MeHg)显著相关。多元统计模型根据沉积物中总的汞(Hg)、地表水中的甲基汞(MeHg)、比电导率、土壤和森林地区总的汞(Hg)来预测大嘴黑鲈中的甲基汞(MeHg)。与水库沉积物的历史数据相比较发现，在过去的20年里，北加州的5个水库沉积物中总的汞(Hg)未出现显著下降。总体而言，我们认为沉积物中总的汞(Hg)是黑鲈鱼甲基汞(MeHg)污染的最大影响因素。本研究的结果有助于了解加州水库中甲基汞(MeHg)如何变化，以及与鱼类中甲基汞(MeHg)污染的相关因素。

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发布时间: 2020-03-02

4. 土壤微生物群落对提高锑和砷污染的反应表明了先天性微生物群与污染物分数之间的关系

季雪婧

采用含有准金属（如锑和砷）的硫化物矿床，导致了世界各地严重的土壤污染，对食品安全和人类健康构成严重威胁。因此，了解控制这些金属的动员或封存的微生物群落的行为和组成是重要的。我们在西南地区选择了两个不同含量的锑和砷污染物种来研究各种锑和砷组分与土壤微生物群落之间的相互作用，重点是微生物对金属污染的反应。综合地球化学分析和16S rRNA基因扩增子测序显示了不同的土壤分类学清单，取决于Sb和As污染水平。随机梯度提升表明，柠檬酸可提取的Sb（V）和As（V）分别贡献了5％和15％，以影响社区多样性。随机森林法预测低浓度的Sb（V）和As（V）可以增强社区多样性，但一般来说，Sb和As污染会损害微生物多样性。共生网络分析表明，土着微生物群落与各种Sb和As分数之间存在很强的相关性。由于其丰度高，与污染物分数（总Sb和As浓度，生物可利用的Sb和As可萃取级分，Sb和As氧化还原物质）呈正相关，鉴定为核心属。霰弹枪宏基因组表明，Sb和As生物地球化学氧化还原反应可能存在于污染土壤中。所有这些观察表明，Sb和As污染土壤的生物修复的潜力。

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发布时间: 2017-08-31

5. 藻毒素污染对两种典型湖泊土壤的土壤酶活性和微生物群落的影响

季雪婧

为期30天的室内孵化实验，是研究不同浓度的微囊藻毒素（1, 10, 100 and 1000 μg eq. MC-LR L−1）对中国两个湖泊土壤（九江鄱阳湖湖泊的土壤A，苏州太湖湖泊的土壤B）中的土壤酶活性、土壤呼吸、生理特征、潜在硝化作用的影响，以及微生物丰度（总细菌、总真菌、氨氧化细菌和古细菌）。在测试的酶中，只有酚氧化酶活性受到微囊藻毒素应用的负面影响。相比之下，以1000 μg的处理来刺激脱氢酶活性，在污染土壤中也发生了土壤呼吸的刺激作用。微生物群落的代谢特征表明，处理高微囊藻毒素浓度的土壤中，总体碳代谢活动受到抑制，高浓度的微囊藻毒素也导致了不同的潜在碳利用模式。高微囊藻毒素浓度（100, 土壤A为1000 μg eq. MC-LR L−1 ; 10, 土壤B为100 1000 μg eq. MC-LR L−1 ）明显降低了土壤潜在的硝化速率。此外，土壤潜在硝化率的下降与amoA基因丰度的下降呈正相关，这也对应于氨氧化细菌群落。我们得出结论，微囊藻毒素灌溉水的应用可以对土壤微生物群落的结构和功能产生显著影响。

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发布时间: 2017-08-31

6. 联合国农业规划署分析未来农业前景

金慧敏

联合国农业规划署（UNEP）执行主任阿希姆·施泰纳先生在未来农业研讨会上发表讲话，认为农业前景广阔，机会很多。 农业已经成为一个重要领域之一，它能够助推很多解决健康星球健康人的方案。然而，农业面临着诸多问题：三分之一的经济依靠农业，用去了70%的水和抗生素，同时造成了70%的生物多样性丧失；过去40年中，世界上三分之一耕地受到侵蚀，受到气候变化和管理不善的影响，土地退化和沙漠化问题更加严重；尽管我们生产了足够的粮食，但是三分之一的粮食没有被消费，8亿人口慢性营养不良，接近一半的婴儿的死因是饥饿，然而20亿人口体重超重，6亿人口极为肥胖。极具讽刺性的是：2025年消饥饿，需要每年投资440亿美元，而我们每年损失的生产和生态服务价值400亿美元。由于农业生产的施肥、包装、运输和处理过程引起的空气、陆地和水体的污染可导致每年9百万人口的死亡，这值的深思。 土壤是最大储碳箱，它存储着的碳比大气和所有生命体的量都要多，然而每年400亿吨的表土消失了。在我们失去粮食生产基础之前，需要我们快速行动起来。 首先，在欧洲和成员国层面，我们需要一个综合的管理方法和政策制定，因为我们考虑的农业不仅仅是孤立种植业、畜牧业和渔业。当我们衡量一个商品投资的收益时，仅仅看超市货架上或者有效价格是不切实际的。这就意味着我们需要追根溯源。地球上只有3%的水是淡水，而只有0.3%适合人类饮用，我们的消费在过去50年里增加了两倍。因此，我们需要拷问是否森林能够提供16亿人口工作，提供全球75%的可用水。然后，2050年，当90亿人口拥有3倍的汽车时，我们需要看一下的员工、货物和客户的运输量，我们需要问一下是否提升燃料效率的技术是否有效，以至于能够每十年节约2万亿美元。 我们还需要看一下食物需求将要提高三分之二来应对我们增长的人口。 第二，我们需要欧盟和欧洲各国政府以身作则。它超出了欧盟共同农业政策。规模经济意味着政府有权力转变市场，重要的是不要低估了欧洲全球采购计划的影响。例如，有多少政府采购员工食堂、学校、冬季食品卡车，或者提供服务产品含有棕榈油？我们还有很长的路要走。感谢2030议程，它使我们有意愿和紧迫感来实现这一点。2030年的议程和巴黎协议。如果我们不能展示相同的透明度和效率,我们的金融机构合作伙伴正在推动，然后我们就丢失了信誉。 第三，需要鼓励和加速私营部门的措施执行。自从2009年，食品可的趋势稳步发展，400个私营部门公司承诺转型为零森林砍伐。然而，政府政策的转变有助于加速这个转变。 2020年之前，100%的水稻将要可持续采购。但水稻只是一个例子，我们的其他食品呢？如咖啡、糖、小麦和玉米？鉴于土地复垦可以减少巴黎气候变化目标四分之一的预测值，政策、激励和立法可以更好的促进可持续采购，并且在短期内依据这些条款能够快速转变土地、水体和废弃物的管理，同时在较长时期解决已有的健康、安全和气候变化问题。我们需要更好的协作，理解新的措施和前景，减少我们的足迹，让我们与自然协作，而不是耗竭和取代它。

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发布时间: 2016-03-30

7. 降雨强度和坡度对裸地径流颗粒物及磷素流失的影响

金慧敏

降雨易导致裸露土地形成径流,冲刷出大量颗粒物及溶解态污染物,造成水土流失,产生面源污染.随水土流失所携带养分的流失是造成河流及湖泊水体富营养化日趋严重的重要原因之一。 北京林业大学环境科学与工程学院研究团队采用人工模拟降雨的方法，研究了不同雨强（0~100mm/h）和坡度（0°~10°）条件下，北方砂壤土裸地降雨径流中颗粒物（SS）、总磷（TP）、颗粒态磷（PP）的流失量及径流污染物之间的相关关系，并分析了雨强和坡度对污染物流失量的影响.研究结果表明，雨强和坡度越大，SS和TP流失量越大；径流中SS与TP、TP与PP的单位面积流失量呈显著线性相关关系（R2>0.946）；在实验条件范围内，雨强对颗粒物及磷素流失量的影响比坡度更显著；径流中颗粒物及磷素单位面积流失量与雨强、坡度及场降雨径流总量之间均有明显的线性关系，相关系数大于0.911，由于 0°裸地和有坡度裸地的下渗及产流情况差异较大，在模拟雨强和坡度对颗粒物及磷素流失量影响时需分别考虑.研究结果可为我国北方砂壤土裸地径流中颗粒物及磷素单位面积流失量的估算提供计算方法和科学依据。

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发布时间: 2016-11-01

8. 在非常规水资源灌溉下用生物炭修改土壤以控制抗生素抗性基因：谨慎行事

季雪婧

抗生素抗性基因（ARG）的传播已经引起严肃的关注，因为其对公共健康有潜在风险。在农业中使用非常规水资源（如再生水或猪场废水）来缓解地下水短缺可能会导致ARG在土壤中积累。添加生物碳已被证明是减轻粪肥修复土壤中ARG污染的有效方法。然而，生物炭对于反复灌溉非常规水资源的土壤-植物系统中的ARGs的作用尚不清楚。在再生水或猪场废水灌溉中，为了研究在60天培养期间，土壤-植物系统中典型ARGs（tet和sul基因）的变化，本文对生物炭修正的土壤中的玉米植物进行根瘤菌实验，并且ARGs具有48个（测定）×108（样品）阵列高通量qPCR的特征。只有猪场废水灌溉显着增加了根际和非根际土壤和根内生菌的ARGs丰度。经过30天的培养，由于添加了生物炭，土壤中ARGs的丰度显着降低。但是，到了第60天，补充生物炭的土壤中ARG的丰度显着高于对照土壤。检测并分析抗生素、生物可利用的重金属、营养素、细菌群落和移动基因元件（MGE），以发现影响ARGs动力学的因素。 ARGs的行为与抗生素有关，但与生物可利用的重金属无关。 ARGs与有效磷的相关性强于总磷的ARGs。 MGEs与ARG具有良好的关系，而MGEs的变化对ARGs在土壤和根系样品中的变异贡献最大。总之，本研究提供了在农业活动中，潜在选择使用生物炭的见解。

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发布时间: 2018-05-31

9. 微生物种群调节养分生物地球化学循环对深海地平线溢油中的沿海盐沼油的反应

季雪婧

微生物群落在沿海盐沼中营养物质的生物地球化学中起着至关重要的作用，最终控制水质、营养循环和解毒作用。我们确定了来自美国路易斯安那州巴拉塔里亚湾北部的沿海盐沼沉积物中的微生物种群的结构，以深入了解2010年深海地平井井喷事故两年后的Macondo石油对生物地球化学循环的影响。针对特定功能基因的定量PCR显示，受到污染的沼泽地在大量的固氮菌、反硝化菌、硝酸盐还原剂与氨，甲烷菌，硫酸盐还原剂和厌氧芳香族降解剂以及含有升高数量的烷烃降解剂的种群中大大减少。 依诺米那16S rRNA基因测序表明，润滑油大大改变了微生物群落的结构以及降低了显着的多样性。石油驱动的变化也表明在两个功能群体，即反硝化和硫酸盐还原原核生物的结构中，分别使用nirS和dsrB作为生物标志物。总的来说，16S rRNA和功能基因的结果表明，润滑油不仅显着改变了微生物群落结构，而且还显示了参与（或调节）盐沼中许多重要的营养生物地球化学循环的种群的大小和结构。诸如此类的改变与生态服务的潜在恶化有关，并且需要进一步的研究来评估油污盐渍沉积物中微生物介导的生态系统功能在一段时间内的恢复轨迹。

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发布时间: 2018-06-28

10. 利益相关者对滑坡风险管理障碍的看法

季雪婧

欧盟指令以及国家立法都非常重视将利益相关者的意见纳入到自然灾害的风险管理中。这应该有助于决策者制定更好的政策。但是，到目前为止，关于利益相关者对滑坡风险管理看法的信息还很少。本文通过报告在意大利下诺切拉（地名）所进行的研究弥补了这方面的差距。该研究基于文献分析，进行了43次半结构化访谈并向373位居民发放了调查表。政治上的动荡、各城市间国家拨款的不平衡以及居民对于风险评估和应急计划知识的匮乏是导致无法进行有效风险管理的主要障碍。此外，利益相关者之间在很多问题上的看法也存在分歧，有时甚至是截然相反的，比如对非法开发与地区风险的相关性的看法等。研究结果凸显出将这些具有分歧的观点表达出来并且预先考虑到不同声音作为风险管理的先前准备是十分重要的。该研究为下诺切拉地区利益相关者在减少滑坡风险的措施设计中的参与程序提供了必要的背景信息。对于研究人员和政策制定者来说，该研究方法对其在自然风险管理中纳入利益相关者的看法具有更广泛的意义。

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发布时间: 2021-03-18

11. 面向可持续发展，升级气候智能型土地利用

金慧敏

2016年5月6日，美国农业部长Tom Vilsack，在“面向可持续地未来，促进气候智能型土地利用”分会议上，提出如果不采取行动升级气候智能型土地利用，去年历史性的巴黎协议目标将不会实现。 全球温室气体排放量的四分之一源于土地利用和变化，大致是农业（作物和畜牧业）贡献一半，森林砍伐和森林退化贡献一半。同时，气候智能型土地利用代表了几种方式中的一个机会。 全球基金首席环境专家穆罕默德认为“气候智能型土地利用，可以帮助我们改进食品安全，促进农村发展和对气候变化的适应和减缓，通过保护高碳储量的森林和改进土地管理和农业生产实践，它也能直接帮助遏制温室气体排放和增加碳储量。” 目前，从各国对巴黎协议的贡献和私人企业、国际组织和民间社团的承诺贡献显示了一个前所未有的气候智能型土地利用承诺。 在第二十一届联合国气候变化大会之前，180个国家中大多数都提交了他们的国家自主减排贡献，包括农业、土地利用、土地利用变化或缓解目标森林和适应策略，超过50家公司承诺削减用于农业商品生产的森林砍伐。 拉丁美洲凯洛格公司的玛丽亚费尔梅希亚主席阐明观点：“全球温室气体排放量的25%源于土地利用和变化，并且农民最易受到伤害，气候智能农业对凯洛格公司很重要，因为我们关注食品安全和气候变化影响。”

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发布时间: 2016-05-12

12. 关于聚和全氟烷基物质污染水纳米技术修复的综述

季雪婧

本文概述了纳米技术在修复聚和全氟烷基物质（PFASs）污染水中的应用。工程纳米材料（ENM）在物理吸附和光化学反应中的应用为聚和全氟烷基物质去除提供了有希望的解决方案，因为工程纳米材料具有高表面积和相关的高反应活性。碳纳米管（CNT）的改性（例如，氧化、应用电化学辅助）显着改善了它们的吸附速率和聚和全氟烷基物质去除能力，并为碳纳米管在环境修复中的使用开辟了新的大门。具有良好吸附性和磁性的改性纳米氧化铁被证明是聚和全氟烷基物质的理想吸附剂，具有良好的可回收性，因此为各种条件下的聚和全氟烷基物质去除提供了极好的替代品。文献表明PFOA是在污染场所检测到的最常见的聚和全氟烷基物质之一，可在紫外线照射下，在TiO2基，Ga2O3基或In2O3基纳米光催化剂的存在下有效分解。本文对不同纳米光催化剂的分解能力和机理进行了综述和比较。特别是纳米In2O3光催化剂在PFOA分解中具有最佳潜力，其分解性能与In2O3纳米结构表面的比表面积和光生孔的数量密切相关。除了对已发表的研究进行详细审查之外，本文还讨论了使用纳米技术进行聚和全氟烷基物质修复的未来前景。

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发布时间: 2019-03-11

13. 康奈尔大学气候变化与农业研究所（CICCA）建设气候智能农业网站

金慧敏

农民们表示需要更多关于气候影响的区域和当地的具体信息和他们现在可以实施并帮助他们适应气候变化和减少碳排放的具体做法。康奈尔大学气候变化与农业研究所的一个由研究人员、社会科学家和推广专家组成的团队正在为东北部农民构建一个新的一站式网站：www.climatesmartfarming.org。该网站将有以下几个主要部分: • 东北地区气候对农业影响概述 • 以天气和气候为基础的在线决策支持工具，如生长度日计算器、蒸散计算器和冰霜风险工具。更多的工具将根据农民的需要来构建。 • 气候智能型农民视频：农民间互相交谈，了解他们正在经历的气候以及他们是如何适应。 • 链接到气候智能农业推广专家 • 资源和最佳管理实践 • 论坛：让农民、推广和研究人员分享有关良好实践的信息。 计算机、平板电脑或智能手机上均可使用。

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发布时间: 2015-10-26

14. 分析原生植被以详细表征受制革厂废弃物污染的土壤

季雪婧

在一块受铬和锌潜在污染的农田中，通过分析原生植被和相关的根际土壤以研究潜在毒性元素（PTEs）对人类健康和生态系统的风险。研究发现，不同植物的根际土壤中富含铬和锌以及官方环境表征中所缺少的元素，即镉、砷和铅。生态风险指数（ERI）的平均值是510，表明不同生态栖息地的风险由“高”到“非常高”。生态风险指数高于“非常高”的风险阈值的是黑麦草（Lolium perenne）、野塘蒿（Erigeron sumatrensis）、Oloptum thomasii、反枝苋（Amaranthus retroflexus）的根际土壤。其中两种植物（野塘蒿和反枝苋）在意大利是外来物种，且镉在其芽中的累积超过欧盟的饲用阈值，表明镉转移到食物链的潜在风险。因此，镉的发现对生态风险指数贡献最大。因狗牙根（Cynodon dactylon）在春季-夏季土壤二次飞尘风险较大时，其根部生物可利用的镉累积量最高且其生长频率和土壤覆盖能力最强，是公认的最适合用于污染地区植物稳定化的物种。

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发布时间: 2020-05-06

15. 土壤石灰对CH4、N2O排放以及旱稻和水稻中镉、铅累积的影响

季雪婧

考虑到日益严重的环境污染问题和灌溉水源的不足，我们开展了一项盆栽实验。栽种旱稻（Huyou2、Hanyou737）和水稻（Taigeng8、 Yixiang2292）品种，以研究土壤石灰对甲烷（CH4）和一氧化二氮（N2O）排放，以及对旱稻和水稻中镉和铅生物利用度和累积的影响。与水稻相比，旱稻土壤中甲烷（CH4）的排放减少了90%。经过白云石处理的旱稻和水稻土壤，甲烷（CH4）的排放分别减少了45%和39%；经过石灰处理的旱稻和水稻土壤，甲烷（CH4）的排放分别减少了35%和33%。经过白云石处理的旱稻和水稻土壤，一氧化二氮（N2O）的排放分别减少了44%和52%；经过石灰处理的旱稻和水稻土壤，一氧化二氮（N2O）的排放分别减少了37%和44%。在旱稻和水稻土壤中，使用白云石后，DTPA可萃取的镉分别减少了37-53% 和 43-80%；使用石灰后，镉的减少量分别为16-37% and 24-72%。在旱稻和水稻土壤中，使用白云石后，DTPA可萃取的铅分别减少了27-44% and 25-53%；使用石灰后，铅的减少量分别为16-40% and 11-42%。白云石使旱稻和水稻籽粒中镉的累积量分别降低了47-88%和62-79%；石灰使旱稻和水稻籽粒中镉的累积量分别降低了31-86% and 45-52%。白云石使旱稻和水稻籽粒中铅的累积量分别降低了58-91% and 66-78%；石灰使旱稻和水稻籽粒中铅的累积量分别降低了32-71% and 44-71%。我们的研究结果表明，石灰在土壤中的使用显著降低了土壤甲烷（CH4）和一氧化二氮（N2O）的排放，减少了稻粒中镉和铅的累积。但是，与石灰相比，白云石的效果更好。总之，该研究结果说明，在镉和铅污染的土地上可以种植旱稻且使土壤甲烷（CH4）的排放量最小化。通过使用3?g?kg−1的土壤石灰，可以使旱稻中镉和铅的毒性、累积，以及一氧化二氮（N2O）排放达到最小化，并使土壤中的养分组成得到优化。

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发布时间: 2020-06-03

16. 美国中西部农业水域和城市水域的硝酸盐排放季节性差异

金慧敏

土地利用/土地覆盖是影响流域硝酸盐排放时间一个关键因素。美国北卡罗莱纳州立大学联合中美科研人员基于在美国西部伊利湖地区长期（> 30年）水质监测项目，利用季节性指数对农业水域和城市水域的硝酸盐排放进行了季节性比较。结果表明，两个流域的每月的氮素浓度随着季节的不同发生不同的变化。农业水域硝酸盐负载量的季节指数是城市水域的3倍，达到统计性差异(p<0.0001)。同时，按照非季节性的Mann-Kendall测试，两个水域的每月硝酸盐负载指的历史季节性指数呈现显著下降趋势(p<0.05)。两个流域的季节性硝酸盐排放的差异主要是由于它们不同的氮源，以及不同的物理和生物地球化学的环境。农业水域月硝酸盐负载的季节性指数的下降的部分原因可能是由于研究区域的气候变化，特别是冬季温度的升高。都市化也可能是城市水域因子下降的一个关键因素。从这项研究中获得的信息有实际意义，可以制定适当管理措施以减轻美国中西部的硝酸盐污染。

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发布时间: 2016-09-01

17. 连续十次处理金霉素和环丙沙星研究土壤中抗生素抗性基因

季雪婧

在温室农业土壤中长期使用有机肥料（OM）引起的抗生素污染对土壤环境产生潜在的不利影响。在实验室土壤条件下，连续十次施用含有金霉素（CTC）和/或环丙沙星（CIP）的有机肥料（OM），我们研究了土壤中CTC和CIP消散和累积特征、微生物污染引起的生态群落耐受性（PICT）的变化、以及土壤微生物组中抗生素抗性基因（ARGs）的多样性和丰度。CTC的消散速度很快，而CIP在反复处理的土壤中不断累积；而且，CIP可以抑制CTC的消散。同时，与第一次施肥相比，经过十次连续施肥，针对CTC和/或CIP引起的生态群落耐受性（PICT）增长了15倍。随着施肥频次的不断增加，经过元基因组和定量聚合酶链反应分析发现，四环素抗性基因tetA（G）、tetX2、tetX、tetG、tetA（33）、tetA、tetW和tetA（P），氟喹诺酮耐药基因qnrA6和多重抗性基因组mexF的丰度存在显着上升趋势。研究结果表明，重复施用CTC和/或CIP可以改变消散率、增加CTC和/或CIP引起的生态群落耐受性（PICT），并逐步增加抗生素抗性基因（ARGs）的丰度。

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发布时间: 2019-07-31

18. 次生磷源的肥料和土壤溶解度—对农业土壤适用性的估算

季雪婧

随着世界人口的增长，对磷（P）来源的需求正在增加，而对污水污泥等废弃磷源直接应用到农业的反对意见越来越多。因此，采用源自富含P的废物的安全有效的二级磷肥源的需求增多。这些回收源通常根据目前的肥料规则进行测试，该规则最初设计用于传统的磷灰石基磷肥。在类似土壤的条件下研究了一种无机循环次生P源，即污水污泥灰。标准化土壤P试验，包括土壤缓冲能力试验，以及Olsen、Mehlich3和水提取方法与中性柠檬酸铵和2％柠檬酸萃取的标准肥料P-溶解度一起共同试验。此外，还研究了污水污泥灰中存在的所选金属元素的总含量和总土壤迁移率。显示了标准化土壤测试对回收P源评估的适用性。不同类似土壤条件下钙铝含量比对污水污泥灰的明显影响表明，当考虑这些作为农业磷肥料，现在的肥料测试以及了解类似土壤中的次生P源的必要性都不足。

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发布时间: 2018-09-21

19. 可持续农业中科学研究与实践的产量差

金慧敏

密歇根州立大学主持的研究发现，商业农田替代措施与小规模田间试验的同一措施之间存在很大产量差。相关研究发表在了最近的PNAS期刊上，该研究比较了小麦、玉米和大豆轮作，包括3个不同的管理措施：习惯管理、低投入管理和有机肥，分别在小试验田和大规模商业农田进行测试。尽管两个农田规模水平中的习惯作物管理措施下产量无明显差异，但是在低投入和有机管理两个措施中，两个田间规模直接产量存在显著差异。 文章第一作者、密歇根州立大学植物生物学家莎莎克拉夫琴科认为，这个差异可归因于低投入和有机管理措施在大规模农业生产中存在的额外挑战。习惯管理措施依赖于统一施用化学合成品， 如何化肥和农药的统一施用，这些措施很容易在大规模尺度应用。与此相反，低投入和有机管理需要更多的劳动密集型工作，以及覆盖作物的种植，在大片土地上难以一致执行。由于低投入和有机管理措施在商业农田中执行困难，农民的到产量是研究推荐产量的30%。因此，如果不进行田间尺度研究，推荐了不切实际的措施，将得不到承诺的结果。 研究小组还发现了影响实验地和商业农田之间产量差的影响因子。最重要的影响因子之一是覆盖作物。因为低投入和有机农业不依赖化学肥料，低投入农民必须依赖覆盖作物如：红三叶草来培肥土壤氮。化学肥料能够均匀施用，但是由于商业农田中坡度、土壤质量和水分的存在变异，这就意味覆盖作物的难以均匀覆盖，导致土壤肥力不均、减产。还有杂草管理，不使用农药，低投入和有机管理农户需要进行耗时的方法进行除草，不实际。研究呼吁开展更多的田间规模的试验，为农民提供最好、最具有可行性的指导措施。

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发布时间: 2017-02-24

20. 中国东部太湖蠡河流域大气沉降物中重金属的浓度、通量、风险和来源

季雪婧

本研究调查了中国东部蠡河流域来自沉积物的重金属污染对生态和人类健康造成的风险。基于地质积累指数法进行生态风险评估，依据美国国家环境保护局健康风险评估模型对健康风险进行评估。通过富集因子、正矩阵因子分析和铅同位素分析对污染源进行评估。沉积颗粒中镉、铬、铜、镍、铅和锌的平均浓度分别为8.842、79.92、150.3、 46.86、231.7和1920?mg?kg−1。这六种重金属的沉积通量分别为0.6、6.0、10.9、3.3、16.4和157?mg?m−2 a−1。生态风险等级为镉?>?锌≈?铅?>?铜?>?镍?>?铬。摄入是造成人体暴露于重金属的主要途径，但是这些重金属的危害商数和危害指数值均小于1，说明对人体健康几乎没有危害风险或者说风险非常小。大气沉降物中82.4%的镉、51.9%的铜、51.2%的镍以及68.3%的铅来源于燃煤工业。大气沉降物中的锌则主要来自于车辆尾气排放（75.7%），铬（66.3%）则主要来自于自然源。本研究所采用的定性和定量研究方法提高了源解析的精确度。该研究结果对治理大气沉降物中的重金属提供了思路，也为中国其他地区处理类似问题提供了借鉴。

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发布时间: 2020-08-04

21. 粮食安全和可持续粮食系统：土壤的作用

金慧敏

本讨论是根据“2015年第三届全球土壤周对话会议“编辑而成。“全球土壤周”（GSW）是高层决策者、科学家、非政府组织、民间社会组织、农民、艺术 家、国际组织和私营部门的多方利益相关者的平台。“全球土壤周”一个主要目的是提高人们对土壤和土地问题认识。在“全球土壤周”倡导土壤管理在可持续发展的前提下，促进公平获得土地。“2015年第三届全球土壤周”于2015年4月19日至23日在柏林举行。这次会议主题是：“粮食安全和可持续粮食系统：土壤的作用”。 本次讨论的组织者包括：可持续发展中心、CENESTA（伊朗）、世界可持续发展中心、里约中心（巴西）、德国的为世界提供食物机构，献给世界报（德 国），共享生态土地使用管理协会（赞比亚）、欧洲社会的水土保持（西班牙），世界水土保持协会（中国），发展与环境中心（瑞士）、南部非洲土壤肥力联合会 （津巴布韦）以及高级可持续发展研究所（德国）。 摘要： 一个普遍共识是健康土壤是粮食安全的关键。粮食生产是健康土壤提供的主要生态系统服务之一，同时粮食生产也依赖于健康土壤。四大粮食安全支柱粮食供应、粮食获取、粮食利用和粮食稳定之间有着内在联系；同时也与土壤如何管理、获得和保护存在联系，特别是粮食不安全和弱势群体。另一方面，导致不平等和增加脆弱性贫困人口之间的社会、政治和经济进程通常会由于不可持续的土地使用和较差的农业实践形式增加土壤的压力，这导致了2015年的一些情景：“土壤贫瘠、空肚子（饥饿的人）和穷人的生计”。特别是当我们向已批准的“可持续发展目标”努力时，对发展融资的作用进行辩论并达成了一致，签署了一个新的气候协议-- 这三个政治层面定义了一个2015年后的新的议程如何需要人工智能和资源智能。但是如果在没有说明人、政策和制度的情况下，提出的可持续目标2（食品安全 和饥饿）是没有解决方案的。 理解土壤和粮食安全之间的联系 并非所有土壤和粮食安全之间联系都在食品辩论中进行了清晰阐述。健康土壤中生产的粮食更有营养吗？什么样的背景下的土壤是实现粮食安全的关键？哪些环境中 有更迫切的问题需要解决？这些问题和许多其他问题的出现说明需要更精确地进行概念层面理解：改进的土壤整治和土壤管理如何导致可持续的粮食安全。 此外，在围绕可持续发展更广泛的讨论范围内，特别是在可持续的粮食系统及其对可持续发展的三大支柱经济、社会和环境的影响力范围内，需要将土壤和粮食安全之间的联系进行集成。换句话说，我们首先要设想土壤和粮食安全的作用，然后讨实现论战略转型的目标。 想象土壤可持续发展的未来，并创建策略实现目标 解决这个问题的一个有希望的方式是深入讨论食品可持续性这一新概念，这一概念超越环境的完整性和粮食安全、食物权、扶贫理念和差异减少、剥夺观念，以及它对粮食系统的社会生态适应能力的影响。 起初，会议将讨论土壤和粮食安全之间的联系，触及它们不同的尺度和背景中是如何阐述的。此外，我们还将在战略层面处理这些问题，寻求在全球范围内正在进行 的相关政治辩论相关的讨论点，特别是围绕：（i）粮食安全和农业生态（ii）粮食安全和气候智能型农业。 预期成果： •建立土壤与粮食安全的四个维度之间联系的深层次共识。 •阐明资源不平等、人工智能途径和三赢粮食安全之间的联系。 •确定“可持续发展目标”（SDG’s）内容背景下促进粮食安全行动的关键的研究内容和实施差距。 •确定潜在的新联盟，以转变方法实现2030年可持续粮食安全 讨论概要 第1部分：了解土壤和粮食安全之间的联系 会议开幕由马修斯主持，他介绍了分会讨论的两个主要目标： （一）明确四个维度（供给，获取，利用和稳定性）范围内土壤和粮食安全之间的联系。 （二）讨论如何让这些联系在全球水平正在进行相关政治辩论中得到体现，尤其是辩论：粮食安全和农业生态及（ii）粮食安全和气候智能型农业（CSA）。 何塞•路易斯•卢比奥（ESSC＆WASWAC）提供了与土壤相关的粮食安全概况，重点是关于粮食获取部分。将不安全土地和养分获取、市场和体制的不安全性（不利于或针对穷人的政策）作为可用性、获取和粮食安全稳定方面的重要制约因素进行了讨论。卢比奥教授还认为，土壤退化过程（如荒漠化）是贫困和粮食安全的最终原因和结果，并且这些过程的发生后果常常遵循一个非线性的相互关系。在卢比奥教授总结发言中，针对如何将土壤提上政治议程进行处理，他的总结平衡了乐观和现实悲观愿景。虽然一方面是土壤越来越多地被视为未来可持续发展的重要组成部分，但面临的挑战仍然是巨大的，甚至更多的考虑到的问题以及解决方案是一个政治问题。他建议土壤学界应离开贫民窟，增加宣传倡导能力。 第2部分：想象土壤的可持续发展的未来，并实现其创建策略 （工作组1 ） 玛丽亚姆女士（伊朗）和卡罗琳女士（世界报）共同主持“农业生态学、可持续的粮食系统和土壤”，大约参会人数的三分之二（50人）参加讨论。 （工作组2） 雷斯女士（巴西）和马修斯（德国）共同主持“气候和农业议程：资源平等和人工智能农业”， 大约参会人数的三分之一（25人）参加讨论。 玛丽亚姆女士建议生态农业可以理解为当地现有土壤肥力和生物控制资源优先于昂贵外部投入（如化肥和农药）的多样化生产系统。农业生态学是通过全球农民的行动积极参与，获取全球的政治冲击力。因此，工作组的目的是讨论与“活动家镜头”相关的话题，即寻找政治参与的切入点。 雷斯女士评论说，可持续发展议程当前的主要挑战之一是有关如何通过以人为本的方法解决气候与农业之间的关系。技术解决方案一定是必要的，但这些都必然要被嵌入社会和政治的有关方面，例如促进更大的资源平等，否则有明显失败的风险。这种方法就是她提到的“气候智能型和人工智能农业”，并且工作组目地是在说明世界土壤政策和背景时，讨论这一观点是否应在世界各地加以考虑。 结论和后续 在会议的最后部分，有一个简短的报告，各组全体会议对可能的后续活动进行讨论。提出两个建议： 1、 在全球土壤周工作计划框架内，保持了具体的和专用的工作流，以全面的方式进一步提炼粮食安全和土壤之间的关系，而不只是作为附件发送给其他主题组来解决问题。该会议是参加人数最多议题会议之一，这清楚地表明全球土壤周参与者的需要深入讨论生态农业、可持续粮食系统和粮食安全。 2、要发起阐述土壤、可持续的粮食系统和粮食安全之间联系的观点论文的程序。这些文献可能会挑起高级可持续发展研究所（IASS,德国）和其合作伙伴在这些问题上形成立场所需要的讨论。

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发布时间: 2015-08-27

22. 联合国报告推荐废水的资源价值：灌溉、施肥、发电

金慧敏

全球每年产生的330立方千米生活污水足以灌溉4000万公顷土地，相当于所有当前灌溉土地的15％或通过沼气发电供1.3亿户（据联合国周二发的布总结报告）。 联合国环境计划署（UNEP）和斯德哥尔摩环境研究所（SEI）公布了题为“卫生、废水管理与可持续发展：从废物处置到资源回收”的报告，给出了当前废水管理的知识和实践概述，并演示了用于回收国内废水中发现的资源和再利用机会：农业、能源生产和其他应用中。 全球市政产生的废水中含有可作为相当于化学肥料的25％氮和15％磷。它也可以携带大量的铁、氯化物、硼、铜和锌。在短短一天，一个城市的1000万次冲水释放的氮、磷和钾足够大约50万公顷农地施肥。 循环再利用方式处理废水将显著有助于实现最近通过的2030年可持续发展议程。此外，在加快实现可持续发展目标6中保证供水和卫生的过程中，废水资源回收和再利用可能会带来巨大的经济和社会效益，推动许多其他目标的实现。 世界银行估计，例如在印度，足够的卫生设施可减少医疗保健和供水成本，由此每年节约540亿美元。在老挝首都万象废水能产生足够的沼气，每天可让公交车司机行驶1万公里。 印度沿海城市产生废水中营养物质日值估计为1750万美元。另一项研究估算，美国城市污水中（包括金和银），每吨污泥有280美元的经济价值。 UNEP/ SEI的报告建议，应建立可持续的卫生和废水管理系统，技术上、文化上和制度上适当，经济上可行，能抵御灾害。 该研究还演示了怎样解决文化和情感挑战，包括“难吃的因素”。例如，在布基纳法索瓦加的杜古，尿被更名和储存后重新包装，以清楚地表明该产品已经从废物变成了安全的肥料。在玻利维亚的埃尔阿托，药草作为着色和除臭措施加入到经处理的尿液。 在瑞典的霍洛，较低的人口密度使得集中污水处理在财务上不可行，因此在使用用者、地方当局、研究社团和农民社区之间进行独特的合作，开发了低成本再利用的基础设施、专利黑水技术，社会意识和认证的混合策略，生产肥料，降低污染。 报告中强调了废水再利用的其他创新解决方案，包括在尼日尔利用浮萍净化水体，瑞典使用污泥作为建筑填充材料，甚至提议用有机废物进行受控昆虫采收生产蛋白饲料喂养牲畜。

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发布时间: 2015-10-26

23. 硅：水稻生产中的重要元素

金慧敏

硅（Si）是地球的地壳中除氧元素外第二丰富的元素。但它一直被生态学家所忽视，因为一直认为它不是植物必需的营养物质。然而，近年来的研究表明，它有利于多种植物生长，包括重要的作物如水稻，小麦和大麦。来自LEGATO跨学科的可持续大米生产项目的研究人员，详细地介绍了越南地区和菲律宾地区植物有效硅的循环，以此说明硅元素对水稻生产的重要性。 来自LEGATO跨学科的可持续大米生产项目的研究人员，在《Plant and soil》杂志于2015年4月份刊发了一篇关于水稻硅吸收的文章。详细地介绍了越南地区和菲律宾地区植物有效硅的循环，以此说明硅元素对水稻生产的重要性。硅是水稻的有益元素，能够提高水稻病虫害抗性。尽管水稻的硅吸收量常常高于氮素吸收，关于水稻的植物有效性硅的形态和通量研究不多。2011年12月，研究人员分析了表层土壤的醋酸、草酸和碳酸提取的硅（例如，硅的形态对可溶性硅的贡献），以及它们与植物硅吸收的关系（n=10 种水稻，菲律宾）。2013年的雨季，测定表层土壤高时间分辨率的（i）植物硅吸收，（ii）可溶硅(dSi)和（iii）醋酸提取硅（n=5 种水稻，每10天）。评估了灌溉、降雨、排水和渗透条件下的可溶性硅（n=3 种水稻）。 结果表明，收获期，植物存储的硅是0.73 ± 0.12 Mg ha−1 (>78 %在茎秆中)，与表层土壤不同形态的硅无相关性。大量存储的可溶于碳酸的硅(2–29 Mg ha−1) ，表明来源于表层土的“植物体内的矿质颗粒”（稻草中的非晶体形态氧化硅）的积累应归因于灌溉。表层土壤中的醋酸溶性硅在植物生长中机会不变，表明可溶性硅和可吸收硅是灌溉和“植物体内的矿质颗粒”的持续供应。结论，灌溉水稻条件下，土地/土壤状况、灌溉和茎秆管理是决定硅存储和通量主要的因素。 在一系列研究中，研究人员目前聚焦在确定植物生长期可用Si池的土壤过程。最近的文献表明，回收和秸秆分解对硅可用性起着至关重要的作用。农民应该完全循环利用秸秆。 但并不是LEGATO项目中所有被采访的农民都这样做，他们中的一些人将部分秸秆移除并另有使用，例如，用于蔬菜田的肥料。长期来看，这可能对水稻植株硅供应产生负面影响。特别是在土壤强风蚀地区，硅的可用性是非常低的（例如，LEGATO项目在越南的研究地），农民应该考虑水稻田间管理中硅的可用性因素。

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发布时间: 2015-05-28

24. 金属（非金属）氧化物和金属硫化物纳米材料降低土壤栽培黄瓜对重金属的吸收

季雪婧

农业土壤是重金属和纳米材料（NMs）的一个主要汇集地。纳米材料是否会影响植物对重金属的吸收以及重金属在植物体内的生物累积尚不清楚。在此，我们在一块多重重金属污染的土地上栽培黄瓜作物，并分别用四种纳米材料（二氧化硅、二氧化钛、硫化锌、二硫化钼）分别对这块土地修复四个星期。我们确定了生理和生物化学参数来研究纳米材料对植物生长的影响。采用耦合等离子质谱法确定植物中的金属含量。结果表明，受测的纳米材料对植物生物量均无影响，但是所有的纳米材料均不同程度的降低了植物根、茎、叶中重金属的生物累积。但是，四种纳米材料均不同程度的减少了植物对宏量和微量营养素的吸收。二硫化钼减少了重金属（砷、镉、铬、铜、镍、铝、钛和铅）的生物累积，达36.4%-60.6%，也降低了植物根部对营养素（镁、铁、钾、硅和锰）的吸收，达40.1%-50.1%。二硫化钼纳米材料同时也使植物叶片中的硅含量增加了23.4%、根部钼含量增加了205.6%以及茎中钼含量增加了83.9%。总之，本研究结果表明纳米材料尤其是二硫化钼纳米材料有望减少农作物对重金属的吸收。但是，同时我们也应注意纳米材料干扰植物吸收营养素这一不利影响。

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发布时间: 2019-12-10

25. 农业部发布2017年农业面源污染防治攻坚战重点工作

金慧敏

近日农业部印发《2017年农业面源污染防治攻坚战重点工作安排》。要求各级农业部门要深入贯彻中央关于生态文明建设的重大决策部署，落实中央 1号文件精神，按照“重点突破、综合治理、循环利用、绿色发展”的要求，紧紧围绕“一控两减三基本”目标，加强农业环境突出问题治理。按照重点突破、综合治理、循环利用、绿色发展的要求，强化政策保障，探索农业面源污染治理有效支持政策；强化综合示范，重点打造省县两级农业面源污染防治示范体系；强化监测考核，完善监测网络，逐步将一控两减三基本的成 效纳入绩效考核范围，坚决打好农业面源污染防治攻坚战。 农业面源污染防治攻坚战重点工作安排在工作措施上，提出了实施“七个行动”： 一是推进化肥农药使用量零增长行动。加强试点示范，做好技术凝练与推广，做好农企对接，推进社会化服务。 1.推进化肥减量增效：创建 200个化肥减量增效示范县，总结提炼一批可推广的化肥减量增效技术模式。测土配方施肥实施范围由粮食作物扩展到设施农业及蔬菜、果树、茶叶等经济作物。 2.推进农药减量控害：在果菜茶优势产区，选择 150个重点县（市）开展全程绿色防控试点，集成推广以生物防治为主的绿色防控技术。开展高效植保机械示范展示，推广低容量喷雾、静电喷雾等先进施药技术，提高农药利用率。 二是推进养殖粪污综合治理行动。全面推进畜禽养殖粪污处理和资源化，开展畜禽养殖标准化示范、水产健康养殖示范场和示范县创建活动，推进洞庭湖区畜禽水产养殖污染治理试点工作。 三是推进果菜茶有机肥替代化肥行动。创建果菜茶有机肥替代化肥示范县，构建果菜茶绿色发展工作机制。 四是推进秸秆综合利用行动。实施好秸秆综合利用试点，召开秸秆机械化还田离田现场推进会，发布推介秸秆综合利用十大模式。 五 是推进地膜综合利用行动。探索推进东北黑土地地膜使用零增长计划，在西北、华北等旱作地区开展地膜回收利用补助试点，开展可降解地膜试验示范。 六是推进农业面源污染防治技术推广行动。研发一批与“一控两减三基本”目标相关的新技术、新产品和新设备，做好技术应用推广。强化技术创新，组建农业废弃物综合利用、生态循环农业等创新联盟，合力解决关键技术问题。推进技术应用，分区域、分作物总结提炼一批化肥减量增效技术模式，编制施肥指导手册集成推广，发布科学施肥指导意见。 七是推进农业绿色发展宣传行动。组织开展多形式、多渠道、全方位的绿色发展系列宣传报道活动，举办现场经验交流会，集中展示绿色技术，推介绿色发展模式。

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发布时间: 2017-03-30

26. 二氧化碳负排放的生物物理和经济限制

季雪婧

为使将温度升高控制在2 °C以下的概率达到50%以上，近期大多数综合评估模型（IAMs）的情景都显示需要应用更大规模的负排放技术（NETs）。这些技术可以实现从大气中净去除温室气体。我们将不同负排放技术（NETs）对不同因素（例如土地、温室气体排放、水、反射率、营养素和能源等）的潜在全球影响进行了量化，以确定更大范围内应用这些技术的生物物理极限和经济成本。对资源的影响因技术不同而存在差异，要使负排放技术（NETs）在实现气候目标中发挥重要作用则要更好的解决这一问题。

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发布时间: 2021-03-18

27. 气候变化导致西藏东部森林快速生长

金慧敏

美国俄勒冈大学卢卡斯·席尔瓦团队进入西藏，研究发现，随着气候变化，西藏东部森林从冻土中得到养分和水分。这个结果证明当地牧民的报告是正确的，也表明森林能够适应人类引起的气候变化而朝着积极的方向发展。 人类活动引起的大气成分的改变与气候变暖的共同作用对树木生长动态和森林生态系统的演化产生深刻影响，这一直是人们关注的热点问题。最开始的单因子短期控制实验，发现CO2浓度升高具有肥化效应（fertilization effect），能促进树木生长。但野外长期观测实验发现CO2施肥作用不可持续，在北美、欧洲以及热带地区等世界范围都发现气候变化导致森林衰退，甚至树木死亡。 然而，近百年来，青藏高原东缘地区树木加速生长，甚至大规模扩张，已经成功扩散到此前一直占据优势的草地生态系统中。为解释这一有趣现象，中国科学院成都生物研究所孙庚博士与美国加州大学戴维斯分校合作，选择青藏高原东缘红原地区的优势森林物种岷江冷杉，沿森林扩张序列，在成熟森林(old forest)、森林边缘(forest border)、森林斑块(forest patch)和扩散到草地生态系统中的独立树木(isolated trees)采样，综合运用树木年轮学和稳定同位素技术，建立了自1760年以来年分辨率的树木年轮宽度年表和C、N、O稳定同位素比率序列，研究了森林动态和树木径向生长对气候变化的响应，发现CO2浓度升高、温度增加和养分供给提高的协同作用是树木加速生长和森林扩张的主要原因。 研究强调了综合考量气候变化(climate change)、大气组成(atmospheric composition)和土壤条件(edaphic properties)之间的耦合关系尤为重要，也突显了土壤-植物-大气(soil-plant-atmosphere)相互关系在理解现在和展望未来气候条件对森林生态系统生产力和分布格局中的决定意义。本研究得出的野外树木生长随气候变化而加速的结论，与以往的世界范围内大多数结果不一致，因此必将引起科学界对青藏高原多圈层相互作用及其资源环境效应，以及科学评估气候变化等方面极大的关注。 相关论文《Tree growth acceleration and expansion of Tibetan forests are caused by the synergistic effect of climatic and edaphic change》发表在了8月31日的《Science Advances》期刊上。 论文地址：http://advances.sciencemag.org/content/2/8/e1501302

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发布时间: 2016-09-20

28. 改善农业实践措施有助于应对气候变化吗？

金慧敏

你知道在全球非二氧化碳温室气体（GHG）的一半排放以上是农业造成的吗？根据最近在综合环境科学杂志上发表的一项新的研究结果，这一数字躺在未来二十年将大幅度上升，特别是在发展中国家。然而，通过美国环境保护署（USEPA）的数据和模型分析，国际三角研究院和美国环保署研究人员预计2030年以前，农业部门有重要的潜在机会，以提供相对较低成本减少温室气体排放。 农业排放主要来自农田土壤管理、水稻种植、反刍家畜和家畜粪便的管理，所有这一切都散发出氧化亚氮（N2O）和甲烷（CH4）。尽管农业部门的农场和企业都对有效的全球温室气体减排很感兴趣，但全球农业部门与化石燃料排放量有关的数据有限。其中一个原因是，开发大地理区域农业数据是独特的挑战，特别是不同国家和地区采用不同的耕作方法和活动，排放的温室气体种类多，具有潜在的复杂的交互作用。 这项新的研究分析了来自美国的最新全球非二氧化碳温室气体减排评价的数据和模型，调查了全球七个地区潜在农业温室气体减排，补偿了温室气体减排的社会效益成本（如人体健康、洪水风险和能源成本）。研究人员对作物生产、水稻系统、牲畜管理和粪便管理的各种缓解方案进行了分析。对于每一个方案，研究人员计算了盈亏平衡的价格，同时考虑了收益率水平、商品价格、劳动力需求和水资源。研究人员还对比了基线排放量与缓解排放水平，为2010年，2020年和2030年收支平衡价格形成释放潜力。 结果表明，农业部门的温室气体减排具有巨大潜力，预计每年减少温室气体13-16 %（或520公吨以上二氧化碳）。这特别为亚洲提供了大量的显著减少温室气体减缓机会，以改进或改革牲畜管理和水稻种植方法，寻求提供最大量减排。然而，作者也提出应该谨慎乐观，因为其对年产量的潜在影响可能会影响区域和全球粮食安全。 该论文DOI：10.1080/1943815X.2015.1110183

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发布时间: 2016-03-29

29. 要在降雨24小时候再收获农作物

金慧敏

依据最新发表在《Applied and Environmental Microbiology》报道，为了使消费者远离食源性疾病，农民应等待降雨或灌溉他们农田24小时候再进行农作物收获。 降雨或灌溉的土壤状况易于单核细胞增生李斯特菌（李氏菌）生成，被摄入人体时可以引起李氏菌病。这种病原菌依赖于新鲜农产品，需要延长收获时间以减少接触病原体风险。 康奈尔的科学家联合其他科学家正在开展提高食品安全研究，其目的是为《食品安全现代法案(Food Safety Modernization Act)》制定规则、标准和指导方针。他们正在依据科学技术帮助政府机构，如美国食品与药物管理局和私人机构，来制定策略保证食品供应安全。 博士研究生丹尼尔•威尔与康奈尔大学食品安全领域教授Martin Wiedmann，以及佛吉尼亚理工大学助理教授Laura Strawn研究发现：在纽约州菠菜地里，由于时空因素原因，增加了李斯特氏菌传染。 田块靠近水域和其他地貌特征等因素对李氏菌的发生也起到重要作用。研究人员测试了纽约区域多种多样的地块，发现降雨或灌溉后发现李氏菌的概率比正常高25倍。但是，经过24小时的干旱期，李氏菌出现概率显著下降，达到常规水平。 当前，美国食品与药物监测局已经提议，要求农民采用灌溉后“等待期”，以等待危险微生物消失。 通过运用气象数据、地理信息技术和数据，可以让农民和生产商采用系统的途径管理食品安全。韦德曼教授指出当前技术工具改善了食品安全，提高了消费者对食品生产信心。 期刊参考文献： Daniel Weller, Martin Wiedmann, Laura Strawn. Spatial and temporal factors associated with an increased prevalence ofListeria monocytogenesin New York State spinach fields. Applied and Environmental Microbiology, 2015; AEM.01286-15 DOI:10.1128/AEM.01286-15

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发布时间: 2015-07-29

30. 植物智能手环

金慧敏

植物育种家们通过劳动播种来测试他们的实验。他们比较两种有理想的性状不同植物。他们种下收获的种子并评估结果，希望找到一个选品种，比目前可用的任何东西都更好。 “实验室”往往是一个有成千上万种植物的户外场地。农民已经监测了他们的田地几千年，简单地沿着一排排的作物走动，观察随着时间的变化，指出哪些植物做得更好。 但是，随着植物育种技术变得更加复杂，农民和科学家们需要特定的数据。他们想知道到底有多高的植物，或者到底是何种绿色的叶子。在一个大的测试领域，得到确切的数字意味着一个种植者数小时甚至数天的劳动。知道植物有什么物理特性称为表型。因为它是一个劳动密集型的工作，所以科学家们正致力于开发技术，使分析更加容易。 该工具被称为phenocart，它能抓住植物必需的健康数据。Phenocart测量了植物生命体征如生长速度和颜色。数万的phenocart野外实验是评估植物健康的快速方法。它也可以帮助植物育种者设计更大的实验。phenocart是传感器收集器。传感器连接到一个自行车轮子和把手，可以很容易地行走在植物育种样地中，当它被推走在样地中，phenocart可以迅速收集数据。科学家可以安装不同传感器在phenocart上，这取决于他们需要的措施。堪萨斯州立大学的植物病理学和农学系的助理教授波兰和他的同事使用一个传感器来测量他们的植物是如何“绿色”的。 该项目团队还用一个温度计来检查叶温。叶温对作物产量也是一个很好的预测。全球定位系统定位准确，phenocart测量，有助于团队组织数据。数据处理软件包括在phenocart内。研究小组还专注于使该技术让更广泛的群体负担得起。 随着植物育种变得越来越复杂，测量大田实验的结果也变得越来越复杂了。便捷式phenocart是一种低成本的、可移动的方法，测量上千种植物健康快速准确。

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发布时间: 2016-07-27

31. 整合农田生物燃料与粮食作物科研之路

金慧敏

我们需要很多土地来提供粮食、提供生物能源，保持土地营养使它们不能污染我们水和空气。为了使土地能够完成这些高需求，美国能源部Argonne国家研究所开展了改善土地利用方案设计。 通过与伊利诺斯州中部地区印度河流域的农业社区合作，这些研究人员寻求到可以同时满足三个目标（即最大农业生产、种植生物燃料和保护环境）的方法。 它所需要的是一个多功能景观，有效分配资源，种植适合土壤和地区的作物。在商品作物难以生长地区成排种植生物能源作物，如柳树或柳枝稷，可以提供生物能源材料，同时可以减少养分流失，所有这些不会损害农民利益。这是Argonne科学家在费尔伯里玉米田中收集数据和模拟得到结果。 “我们正在努力解决的问题是如何设计可持续能源系统。”Argonne首席农学家和环境工程师克里斯蒂娜•内格罗说，“这不是理想主义，我们想展示它的可行性，如果我们有了详细方案，我们将看到真实结果。”因此，内格罗和她的团队建立了试验站，开展经济可行性、生物燃料和环境健康之家平衡研究。 面对这个挑战，需要改变观念。研究人员没有把整块土地看做一个单元，而是分析了玉米地分区。他们发现最低产量分区中土壤氮素的持有量也是最低。这些区域都是双重征税，对农民来讲这些区域是无收益的，而且破坏了环境。 内格罗对生产力不足土地的解释是：“设想一下，倾倒一些品质好、营养丰富的溶液到长满植物的肥沃土壤上。而这些养分能被土壤保持足够长时间，以利于植物吸收，并最小化泄露。现在假设把同样的溶液浇在滤器上：如果样本透过土壤太快，则对植物无效。玉米生长慢，更多溶液则淋失到地下水。” 但是在“滤器”样的土壤上种植生物能源植物，能够解决环境和经济问题，这就是内格罗课题组所展示的反硝化作用分解模拟。 柳树和柳枝稷是多年生生物能源作物，这植物比一年生植物具有更加宽广根域系统，这些根每年从头开始生长。更深层次的根可以较好地吸收深层土壤中氮素。 农业耕地损失的氮素是主要环境问题。如果氮素不能被土壤持有或者被植物吸收，氮素将进入空气或水体。它能够以一氧化氮方式释放到空气中，比二氧化碳产生的温室效应强310倍。硝酸盐渗漏到水体中耗尽氧气，对水生系统造成破坏，就像伊利湖那样。费尔伯里玉米田位于印度河流域，流淌到朱沙河，最后到达墨西哥湾，这条河多年来一直患因养分流失造成缺氧问题。 尽管科学家们在能源和环境付出了努力，研究小组意识到必须把农民经济收入作为底线。 博士后赫尔伯说：“整个农村是盈利的，但是通过收集详细数据，我们发现在一些区域农民没有收回他们成本。”农民损失金钱用来购买了昂贵氮肥来弥补农田生产力不足。 在玉米产量低地区植入成排的生物能源作物，意味着农民不会再从玉米作物上受到可观的损失。作为回报，根深蒂固的生物能源作物可以积累损失的氮肥，以作为免费肥料。 自2013年以来，Argonne的科学家在费尔伯试验区里种植了柳树，将要在下一年继续收集数据，看能否达到他们预期。“我们已经可以控制28%硝酸盐损失，这只用了两个生长季节。” Ssegane说。没有施肥，柳树生长的很好。 依照Ssegane的研究，这个项目正在证明一个观念。农民有计划种植生物能源作物能够提高生产力、节约成本，同时为科学界展示了如果选择合适地点种植生物能源作物，这个模式是可持续的。 “在这项研究工作之前，主流方案是“专用土地”，即把大面积玉米变成柳枝稷，” Ssegane说：“生物能源作物的专用地在农业区是不可能的，他们的经济收入与粮食相关。通过成本效益检测，转化生产力不足的区域为轮作区是可行的。” 在生物能源作物专区与单一经济作物种植之间，多功能景观区是令人振奋的、有效的手段。 科学家正在探索这些设计理念能够延伸到整个水域。最终，他们希望这项研究能找到科学家与农民都支持农业规划。 期刊参考文献：Herbert Ssegane, M. Cristina Negri, John Quinn, Meltem Urgun-Demirtas.Multifunctional landscapes: Site characterization and field-scale design to incorporate biomass production into an agricultural system. Biomass and Bioenergy, 2015; 80: 179 DOI:10.1016/j.biombioe.2015.04.012

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发布时间: 2015-07-27

32. 植物吸收有机污染物的预测：基于连续超声提取程序的改进分区限制模型

季雪婧

预测有机污染物向植物转移对于确保农产品质量和评估人类通过食物网接触的风险至关重要。在这项研究中，考虑了多种化学物质，如多环芳烃（PAHs）、有机氯农药（OCPs）和多溴联苯醚（PBDEs）；一系列物理化学性质；不同的植物物种（水蕹菜、茼蒿、玉米、大白菜、南瓜、萝卜、菠菜和胡椒；和不同类型的土壤（水稻土、红土和黑土），以评估改良植物吸收模型的性能。相对于测量浓度而言，先前使用的分区限制模型的预测偏差为-76.4％至-99.9％。总透射因子（αtf=0.39）是对生物可利用性分数（Cbio）及植物总浓度线性回归计算出的，这是很重要的修改，而且嵌入在了修改模型中。结果发现Cbio能更好地代表土壤中可用于根吸收的化学成分。研究的结果显示，通过修改分区限制模型，再使用预测数据和测量值之间的比较对修改后的模型进行验证，提高了植被摄取评估预测的准确性。使用修改后的模型，植物中有机污染物浓度的准确性得到改善，89.5%的预测与实际值相差不到40%。平均偏差限制在1.5％-30.5％。该模型显示了使用土壤中生物可利用部分浓度预测植物吸收的巨大潜力。

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发布时间: 2019-01-01

33. 固体废物的温室气体计算器—2013-II版

金慧敏

全球环境战略研究所的发布的固体废物的温室气体计算器，模拟提供了一个简单的电子表格模型，用以计算发展中的亚洲温室气体排放（GHG），包括所有现有的废物管理实践排放（运输、混合废物填埋、堆肥、厌氧消化、生物机械处理、回收利用、焚烧和露天焚烧）。此外，考虑来自废物生命周期方面的资源回收产生的气候效益，该模拟可以从目前的废物管理实践中的一个特定位置估计温室气体排放量/减少量。这一模拟可以用作亚太地区地方当局的温室气体估计的培训材料。

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发布时间: 2015-09-28

34. 农药污染驱动智利某半干旱地区流域内地方蜉蝣Andesiops torrens进行适应性遗传变异

季雪婧

农用化学品污染可引起淡水种群的进化反应。因为地方性物种对污染物的敏感性以及与温度胁迫的相互作用，这在半干旱地区尤为明显。本文调研了智利一半干旱农田流域中农药对当地蜉蝣Andesiops torrens（昆虫纲，蜉蝣目）种群遗传特性的影响。在利马里流域上游地区30个沉积物取样点中，有10份沉积物样品中检测出了农药成分。为研究这些污染对蜉蝣A. torrens进化的影响，我们使用了全基因组方法分析了所有位点551个个体的2056个单核苷酸多态性（SNPs）基因座。种群之间的遗传分化较弱，表明整个研究区域的基因流较高。虽然我们没有发现农药影响遗传多样性或种群分化的证据，但三个异常单核苷酸多态性（SNPs）基因座的等位基因频率与农药的存在显著相关。对基因组资源的研究表明，这里面有两个单核苷酸多态性（SNPs）位于低密度脂蛋白受体相关蛋白2和Dumpy的功能基因内，这两个基因都可能参与昆虫表皮的抗性过程。这种局部适应的基因组特征表明，过去农药暴露对局部适应种群的不利影响。我们的研究结果表明，蜉蝣A. torrens对农药暴露敏感，但是高基因流量可能赋予其对污染的顺应和恢复能力。这项研究还说明， 蜉蝣A. torrens是研究农药引起非靶标地方物种的进化反应的理想模式生物。

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发布时间: 2020-05-06

35. 太湖流域丘陵坡面壤中流产流及其控制因素研究取得进展

金慧敏

坡面土壤水分渗漏（壤中流）是流域水文循环过程的重要环节，很大程度上影响氮磷等营养物质的迁移转化过程。因此，定量揭示坡面土壤水分渗漏对不同环境因子变化的响应具有重要意义。中国科学院南京地理与湖泊研究所的研究人员结合野外试验和情景模拟，分析了太湖流域平原区土壤水分渗漏对降雨、季节和初始土壤湿度的响应特征。但丘陵区土壤水分渗漏的影响机制尚不明确。 研究人员以太湖流域丘陵区为研究对象，利用二维Richards方程构建了茶园和林地两种土地利用坡面尺度的土壤水分运动模型，并通过情景模拟分析了降雨类型、初始含水量、土壤质地、土地利用和地形（坡度）对丘陵区土壤水分渗漏的交互影响。研究发现，随着雨强逐渐减小以及质地由粗到细，茶园和林地土壤水分渗漏量均逐渐增加，表明未来气候变化所导致的极端降雨事件会极大地促进壤中流的产流及面源污染物的迁移。茶园对雨强和质地变化的响应较林地更为敏感，表明丘陵山区土地开发使得涵养水源的能力变得脆弱、面源污染物流失也更为敏感。此外，坡面壤中流的产流存在明显的初始土壤含水量阈值。该阈值也是面源污染物坡面迁移的重要控制因子。相关成果发布于《SOIL USE AND MANAGEMENT》国际期刊。 期刊论文原文：DOI: 10.1111/sum.12282

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发布时间: 2016-11-29

36. 使用紫鸭跖草（鸦跖草科）的TRAD-MCN致突变生物测定评估车辆污染

季雪婧

生物监测是用于评估大气致突变潜力的工具之一。在这项研究中，研究了大量存在于城市环境中的植物物种紫鸭跖草的致突变性。本研究的目的是评估位于巴西南马托格罗索州西南部的不同海拔高度城市的TRAD-MCN生物测定法对车流的致突变潜力，以推断可能有助于影响的非生物因子大气污染物，并最终绘制对当地居民健康构成更大风险的城市。为了实现这些目标，在2015年8月至2016年8月期间在马托格罗索州的9个城市收集了T. pallida的幼芽，进行了紫鸭跖草微核试验。这些花蕾暴露在各种强度的交通流中。收集的数据包括每个城市的气象参数和车辆流量统计数据。考虑的变量是：平均环境温度；微核率；车流；高度；相对湿度；雨量。应用Trad-MCN生物测定，考虑环境变量和海拔高度，以及使用内核插值技术，使我们能够将具有重大污染风险的地区绘制到人群中。接触诱变剂的频率最高的是车辆通行强度最高的城市。平均环境温度未能显示与分析样品中微核的频率成线性关系（r = 0.11ns）。微核率与车流量呈正相关（r = 0.67;p≤0.001％），微核频率与海拔高度呈正相关（r = 0.24;p≤0.05）。相对湿度与微核率呈负相关（r = -0.19;p≤0.05％）。因此，较高的微核频率倾向存在于相对湿度较低、高海拔和车流较少的地方。

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发布时间: 2018-05-31

37. 黄铁矿矿区附近受污染的沉积物中微生物群落的反应及与铊的相互作用

季雪婧

铊（Tl）是公认的危险重金属，具有非常高的毒性。它通常聚集在硫化物矿物中，如黄铁矿（FeS2），闪锌矿（ZnS），黄铜矿（CuS）和方铅矿（PbS）等。本研究旨在通过16S rRNA基因序列分析来研究不同铊污染（1.8-16.1mg / kg）水平的典型沉积物表面土著微生物群落，这些沉积物的铊污染是由于含有活性铊的华南黄铁矿矿区酸性矿井排水造成的。研究发现超过50个细菌类群和1个古生菌类群。基因系列属于Ferroplasma、螺菌属、Ferrovum、Metallibacterium （变形菌门的一种）、硫杆菌属，在所有相对高的铊污染序列库中，Sulfuriferula展示出了高的相对丰度。典型的相关分析进一步揭示了该区域整个微生物群落的结构主要由铊的地球化学分馏和pH和Eh等地球化学参数来构建。斯皮尔曼等级相关分析表明嗜酸性铁代谢物种和Tltotal、Tlxi及Tlres之间存在高度的正相关。该发现阐明了这些微生物种系在铊的生物地球化学循环中的潜在角色，这可能有助于开发铊污染沉积物的现场生物修复技术。

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发布时间: 2019-03-27

38. 温和修复选择微生物群落结构和微量元素污染土壤中的活性（GRO）

季雪婧

温和的修复选择（GRO）是基于植物、相关微生物和土壤修复的综合使用，可以潜在地恢复土壤功能和质量。我们研究了三种GRO（辅助植物稳定化、原位稳定化和植物吸收和辅助植物萃取）对土壤微生物生物量和呼吸的影响，涉及C、N、P和S的生物地球化学循环水解酶的活性，以及来自欧洲六个实地试验的微量元素污染土壤（TECS）的细菌群落结构，并使用细菌 α-和 β-变形杆菌、放线杆菌和链霉菌科的变性梯度凝胶电泳（DGGE）指纹图谱和特异性处理特征的DGGE条带测序研究了群落结构。通过qPCR测定涉及氨氧化和脱氮的基因的复制数目。植物营养在Biogeco遗址（法国）三个地点增加了土壤微生物量和土壤呼吸。与Biogeco遗址处理的土壤相比，处理土壤中的酶活性一直较高。在这个地点，微生物生物量从696吨增加到2352 mg ATP kg−1 soil、呼吸从7.4增加到40.1mg C-CO2 kg−1 soil d−1，处理土壤中的酶活性比未处理的土壤的酶活性高2-11倍。植物管理引起细菌群落结构、总社区和功能组水平的变化，并增加了涉及N周期（nirK，nirS，nosZ和amoA）的基因复制数目。本文还评估了主要土壤物理化学性质和微量元素可利用性的影响，并阐明了最终的位点特异性效应。总体而言，我们的研究结果表明，TECS的植物管理会长期影响土壤生物活性。

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发布时间: 2017-08-31

39. 土地利用对太湖流域多尺度空间沉积物污染的影响

金慧敏

南京大学湿地生态学院与南京大学长春生态研究所的的研究人员在多个空间尺度探索了平原河网地区土地利用与沉积污染物的动态关系。文章发表在《CLEAN – Soil, Air, Water》期刊。在该研究中，研究人员绘制半圆形缓冲区（100,200,500,1000,1500和2000m）以表示六个空间尺度。多元分析包括主成分分析、Pearson相关分析和逐步回归分析，用于检测太湖流域非点源污染的特征空间尺度。 结果表明，水田、农村居民点、建筑和植被是沉积物污染变异性的最重要指标，沉积物污染受土地利用综合效应的影响。同样类型的土地利用可能产生不同的污染物浓度。人为土地利用对沉积物污染的影响可能具有不同的特征空间尺度，例如，500m缓冲区被确定为总氮、Hg、Pb和Zn的人类干扰空间临界尺度，1000 m缓冲区是Cd、Cr和Cu的临界尺度，1500 m缓冲区是有机物临界尺度，总磷在1000m-1500m受人类活动的影响显著。我们的结论是作为现有环境保护优先区域的河流两侧的1000 m缓冲区在太湖流域不是很有效，因此扩大优先保护区域对于优化其有效性至关重要。确定人为干扰特征空间尺度，可为太湖流域水环境保护管理提供新的思路。

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发布时间: 2016-11-22

40. 肥料、堆肥或干草中的除草剂残留物

季雪婧

当购买堆肥时，了解一些粪肥为基肥的产品会含有影响某些植物生长的除草剂残留物是很重要的。用氨基吡啶或其他密切相关的除草剂（如二氯吡啶酸或毒莠定）处理过的饲料饲养的动物，其粪便可能被这些除草剂污染，这严重限制了豆类和茄科作物等阔叶植物的生长。这份3页的情况说明书讨论了氯氨吡啶、堆肥、以及购买散装堆肥或覆膜时所提问题，进行生物测定氨基吡啶损伤症状，以及考虑污染的肥料或堆肥是否已进入花园或田地。本文由Jason Ferrell、Peter Dittmar和Brent Sellers撰写，并于2017年5月由佛罗里达大学农学系出版。

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发布时间: 2017-06-29

41. 美国佛罗里达大学研究：多种方法解决全球粮食安全

金慧敏

美国佛罗里达大学粮食和农业科学研究所开展了促进生产者满足全球粮食需求的工作。现在，他们采用模拟和统计的综合方法帮助生产者预测温度对全球小麦作物的影响，模型和统计方法都得到相似的评估，相关结果发表在《Nature Climate Change》期刊上。 预测作物产量非常重要，这是因为升高温倾向于保持水果、蔬菜和其他作物按照它们的方式生长。这是第一次采用不同的方法得到相似的影响，这增加了科学家评估温度影响全球作物生产的信心。 依照联合国粮农组织在2012年的研究结果，21世纪中期全球人口将达到90亿，粮食生产需增加60%。小麦是养活世界人口的重要作物之一。联合国组织报告，中国小麦产量最高为2650亿磅，美国约1320磅。 文章第一作者是中国南京农业大学的学生，论文包括将近50全球科学家。这项研究是农业模型比较及改进项目(AgMIP)的部分工作，这个项目把全球农业科学聚集在一起，研究气候变化影响和适应。

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发布时间: 2016-09-28

42. 利用回收的铝回收主要城市废水中的碳和磷

季雪婧

在这项工作中，研究了混凝原污泥中铝的回收及二次混凝剂的再利用潜力。回收过程包括通过酸化(HCl或H2SO4)释放主要污泥中的颗粒状铝，然后采用离心分离溶解凝剂回收。然后再用回收的混凝剂处理初级废水，确定整体混凝效率。新鲜明矾对总悬浮物，化学需氧量，总磷和总氮的去除率分别为85％，65％，80％和33％，对回收铝(分别为85-60%和65-50%)的总悬浮固体和化学需氧量的去除率均有所下降。氮浓度在每一个周期中保持几乎不变，而在第一个和第二个循环中，废水中的磷分别增加了1 mg/ L和3 mg/ L。模拟各种铝物种的沉淀，以确定在低pH下铝的回收潜力。初步成本分析表明，对于两种酸，在1.5的pH下为铝的最佳回收率。在二次循环结束时，磷灰石沉淀有效地去除了酸化增溶的磷，同时也减少了可循环利用的铝量。

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发布时间: 2017-11-30

43. 入海口对全球变暖的贡献比原来预想中大：以美国的切萨皮克湾为例

金慧敏

甲烷是温室气体，对环境有害。通常在煤炭和石油生产中排放，部分是因为牛等牲畜的排放。然而，最新的研究发现，河流入海口如美国的切萨皮克湾可能贡献大量的甲烷，这个量比原来预想的要大。入海口和海岸线系统被认为具有较少的大气甲烷量，约3%。然而，马里兰大学研究发现，如果切萨皮克湾的甲烷量全部释放，可能等于当前评估的全世界所有入海口的量。 与许多其他水体一样，切萨皮克湾营养过剩引起水体污染，即富营养化。每年春天，从草地、农田和污水处理厂中的水流携带氮和磷流入海湾。当夏天水体变暖，这些养分供应了藻类，引起泛滥，吸光了水中的氧气，引起大面积的低氧区，即“死亡区”鱼蟹和其他水体生物难以存活。 甲烷是无色、无味的、自然产生，在海湾地区通常可以得到控制。微生物在泥浆中制造甲烷，而其他的甲烷的微生物通常会消耗气体。然而，夏天在没有氧气的水，如切萨皮克湾的底部，微生物不能工作，溶解的甲烷释放到水体并储存在水体底部。在风暴的作用下，甲烷将释放到水体表面及大气中。研究表明，四月份甲烷含量低，七月中旬达到顶峰，八月初期含量下降，九月底达到正常水平。 论文信息：Methane concentrations increase in bottom waters during summertime anoxia in the highly eutrophic estuary, Chesapeake Bay, U.S.A.. Limnology and Oceanography, 2016; DOI: 10.1002/lno.10272

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发布时间: 2016-09-28

44. 植被反射光谱法在城市土壤重金属污染监测中的应用

季雪婧

城市土壤中的重金属可能对公众健康构成威胁，并可能对城市树木的生存能力产生负面影响。应用于生物指标的植被光谱技术不受艰苦的土壤采样和基于实验室的样品处理的限制，为研究重金属污染的特征带来了新的机会。在这里，我们使用在三个欧洲城市中采样的银毛椴树作为生物指标，首先，研究高浓度的镉和铅对每面积叶片质量（LMA）、总叶绿素含量（Chl）的影响、叶绿素a与b的比例（Chla：Chlb）和最大PSII光化学效率（Fv/Fm）。其次，评估使用叶片反射光谱检测镉和铅污染的可行性。对于后者，我们使用偏最小二乘判别分析（PLS-DA）来训练基于光谱且用于镉和铅污染分类的模型。结果显示，土壤铅浓度升高导致LMA和Chla：Chlb显着降低，而Chl没有降低。由于镉和铅污染，我们没有观察到Fv/Fm的显着降低。镉和铅浓度升高引起红边（690-740nm）区域的对比光谱变化，这可能与叶色素的比例变化有关。 PLS-DA模型允许对镉和铅污染进行分类，分类准确度分别为86％（Kappa=0.48）和83％（Kappa=0.66）。PLS-DA模型还允许检测土壤镉和铅的集体升高，准确度为66％（Kappa=0.49）。该研究证明了可能能使用反射光谱法对城市土壤中重金属污染进行生物监测。

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发布时间: 2018-10-30

45. 城市污水污泥可以成为强大的可持续肥料

金慧敏

磷是所有生物的一种重要营养物质。当食物中缺乏它时，会严重地影响人类的健康。没有磷，就没有粮食生产。由于磷的来源是不可再生的磷矿石，因此非常需要增加回收以确保磷安全。在整个食品系统中有效地使用和减少环境传播磷对确保能够养活不断增长的全球人口是必要的。 因为随着技术的改进，增加了污水污泥的磷含量，所以它现在是一个农业中现成的商业替代肥料。为了评估其有效性，安塔那那利佛大学（马达加斯加）的Andry Andriamananjara和他的同事利用磷放射示踪技术测量了植物对热处理污泥磷的可用性。 研究人员在充满了同位素磷标签的陶盆中种植黑麦草，部分不施肥而是以热处理污泥作为肥料，部分施以商业肥重过磷酸钙。以固定的时间间隔收获芽和根，并对他们的放射性进行了分析，以测量磷的吸收情况。 正如预期的那样，在收获时间段内使用肥料显著增加了芽生物量，而根生物量的增加趋势只发现一例。施肥增加了植物对磷的吸收，这不仅是因为肥料提供了一个额外的磷源，而且还因为植物增加了对土壤的利用。 然而，植物从热处理污水污泥中吸收的总磷是低于商业肥料中的。这可以解释一个事实，即在使用水溶性商业肥料后，其中磷可立即被植物吸收所用，而热处理污水污泥中的磷以低利用性形式存在。此外，污泥中的其他营养物质刺激微生物活性，从而诱导微生物和植物根系对磷吸收产生竞争。 Andriamananjara博士仍然建议污水污泥作为肥料使用。他认为与商业肥料相比，它有更高的农艺效率。虽然它在短期内提高了微生物的生物量和磷固化量，但在较长的期限内这种微生物生物量中的磷捕获可以再次供给植物。此外，污水污泥是非有限的连续可用和可持续的肥料来源。 这项研究以“可持续磷”的研究课题发表，本课题收集的论文涵盖了在一系列尺度上的磷资源高效和可持续利用中的各种问题：从局地到全球，从农业到废物管理。 原论文信息：Drivers of Plant-Availability of Phosphorus from Thermally Conditioned Sewage Sludge as Assessed by Isotopic Labeling. Frontiers in Nutrition, 2016; 3 DOI: 10.3389/fnut.2016.00019

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发布时间: 2016-09-01

46. 新型茎锈病菌危害欧洲小麦

金慧敏

丹麦奥胡思大学全球锈病中心(GRRC)与总部设在墨西哥特斯科科州的国际玉米和小麦改良中心(CIMMYT)研究专家在2月2日发布报告称已经证实一种茎锈病TTTTF的存在。感染该病毒后，小麦的茎和叶会呈现出特有的褐色，该病害以此命名。这种非常具有毁灭性的新型真菌菌株，很可能已传播至世界最大的小麦产区——欧洲，甚至感染了今年将要收割的庄稼。 GRRC进行的测试显示了这种病菌能感染数十种实验室培育的小麦，包括一些不容易感染疾病的耐寒品种。该团队还在研究经济作物是否容易被感染。更令人担忧的是能够引发另一麦类病害黄锈病的两种新菌株，一种在欧洲和北非，另一种在东非和中亚。该菌株首次被发现便已经感染了大面积农作物。联合国粮食和农业组织(FAO) 在2月3日发布了关于以上三种病害的类似警告。植物育种家也开始加大力度研制抗菌品种。 由吉利甘（Gilligan）领导的剑桥大学、CIMMYT与英国气象局的研究团队，进行了基于风和气候模式的模型实验。实验结论显示在西西里岛爆发的病害中茎锈病菌孢子，极大可能已经遍布整个地中海区域。不过，这并不意味着该病害会继续蔓延，因为真菌孢子可能活不过冬天，但这些随风散落沉积各处的病原袍子已足够让研究人员提升警报等级了。研究人员计划在未来数周内要求欧洲研究委员会建立一个早期预报体系。

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发布时间: 2017-02-27

47. 到2020年五类废弃物实现农业资源循环利用

罗婷婷

日前，农业部会同国家发改委、财政部、环保部、科技部等部门公布了《关于推进农业废弃物资源化利用试点的方案》和《国家农业可持续发展试验示范区建设方案》。文件提出要防治农业面源污染，启动农业可持续发展示范区建设和废弃物资源化利用试点，到2020年，试点区域畜禽粪污、病死畜禽、秸秆、农膜及农药包装物等五类废弃物基本实现资源化利用。 据估算，全国每年产生畜禽粪污38亿吨，综合利用率不到60%；每年生猪病死淘汰量约6000万头，集中的专业无害化处理比例不高；每年产生秸秆近9亿吨，未利用的约2亿吨；每年使用农膜200万吨，当季回收率不足三分之二。针对农业面源污染情况，2015年以来，农业部等部门启动面源污染防治攻坚战。数据显示，中央财政投入10.5亿元，启动典型流域农业面源污染综合治理、农牧交错带已垦草原治理、东北黑土地保护3类项目。投入10亿元，启动秸秆综合利用项目，保护和提升耕地质量。投入7亿元，围绕农副资源饲料化利用、稻渔共生综合种养等方面，推进生态循环农业建设。 农业部发展计划司副司长刘北桦认为，今后农业废弃物资源化利用工作要聚焦畜禽粪污、病死畜禽、农作物秸秆、废旧农膜及废弃农药包装物等五类废弃物，以就地消纳、能量循环、综合利用为主线，坚持整县统筹、技术集成、企业运营、因地制宜的原则，采取政府支持、市场运作、社会参与、分步实施的方式，着力探索构建农业废弃物资源化利用的有效治理模式。 农业部提出，针对不同建设内容，要分别采取相应投资方式予以支持。对于开展畜禽粪污、农作物秸秆综合利用的试点，充分利用沼气工程、农业面源污染综合治理、奶牛肉牛肉羊标准化养殖小区（场）等现有投资渠道予以支持。对于病死畜禽无害化处理的试点，各地应采取多种方式，探索以企业为主体的村收集、乡（镇）转运、县处理运行机制。对于有机肥加工厂、沼气纯化等利用内容，积极探索市场化方式，引导和鼓励社会资本投资。

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发布时间: 2016-10-28

48. 马德里大学利用有机废弃物研制出生物炭新型材料可以改良土壤和提高作物产量

金慧敏

马德里大学的资源评价研究小组提出了一种最优解决鸡粪和牛粪的解决方案。生物炭是一种通过加热而高温分解获得的材料，是一种施用到土壤的有机肥，它不仅能够对作物产量产生正效应，而且与直接在土壤中施用有机废弃物相比，能够显著减少二氧化碳的排放。 来自城市、工业或农业资源的生产废料是我们社会的主要环境问题。废弃物的回收、重新利用是我们当今需要面临的问题。事实上，欧盟采用此战略来提高资源利用率。所讲的废弃物包括肥料，在过去几年里，由于集约化养殖它的产量增加，传统方法是作为土壤的改良剂。然而，大批量的生产而产生的环境问题（高浓度养分引起的地下水的富营养化和污染、甲烷的排放量和异味）有必要为废弃物的管理另辟蹊径。在低温和惰性气体环境下，利用热分解规模化生产生物炭引起重视。 马德里大学利用牛粪、猪粪和鸡粪生产生物炭，研究表明生产的生物炭是一种富含养分、稳定有机质和高离子交换量的有机肥料，这为利用生物炭作为肥料改良土壤、提高作物产量提供了良好证据。除此之外，结果显示有机废弃物的高温分解还具有其他的环境效益，比如减少土壤养分的淋失、减少废弃物的体积、去掉原材料的异味和病原菌。与直接使用有机废弃物相比，有机废弃物高温分解后可以极大减少二氧化碳的释放。这些研究成果引起了广泛的关注，能够为农民和公司提供实际应用。 相关论文可以访问：Agronomic properties of biochars from different manure wastes. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 2015; 111: 173 DOI: 10.1016/j.jaap.2014.11.014

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发布时间: 2015-05-28

49. 不同经济部门的温室气体减排：减缓措施、健康协同效益、知识差距和政策影响

季雪婧

迄今为止，尚未充分调查温室气体（GHG）排放、缓解策略以及在不同经济部门伴随的健康协同效益。本文目的是全面审查温室气体缓解措施和健康协同效益的证据，确定知识差距并提出建议，促进进一步制定和实施气候变化应对政策。从区域、国家和全球层面，包括低收入和高收入社会都观察到了温室气体排放、减排措施和有关健康协同效益的证据。温室气体减排行动主要分为五个部门：能源生产、运输、粮食和农业、家庭和工业，与温室气体排放的主要来源一致。温室气体和空气污染物在很大程度上源于同一来源，并且在其对大气演变和生态系统的影响方面是不可分割的；因此，尽管并非总是如此，但温室气体减排量通常估计会对公共卫生具有成本效益的协同利益。一些涉及多个部门的综合缓解策略往往会带来更大的健康益处。还讨论了不同缓解措施的利弊、现有知识问题、研究重点以及潜在的政策影响。这项研究结果不仅可以激励大型温室气体排放国在温室气体排放方面发生决定性变化，而且在促进国际、国家和地区层面的合作、推动温室气体减排政策、保护公共健康免受气候变化和空气影响同时污染有促进作用。

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发布时间: 2018-06-28

50. 生物炭的疏水性与生物炭改良土壤的斥水性和持水能力的关系

季雪婧

向土壤中添加生物炭可能会改变土壤的疏水性并影响土壤的水力学特性。土壤的疏水性，即土壤的斥水性(SWR) 可以中断水的渗透并形成优先水流，从而导致土壤侵蚀或地下水污染等潜在风险。迄今为止，不同生物炭对土壤疏水性的影响尚不清晰，土壤斥水性与土壤的水力学特性的关联仍是未知的。为建立生物炭的疏水性与土壤斥水性(SWR)和土壤持水量（WHC）的关联，我们将27种不同原料和热裂解温度的生物炭的表面结构和化学组成进行表征，并对添加了生物炭的土壤的斥水性(SWR)和土壤持水量（WHC）进行了研究。生物炭表面的羧基、表面积和孔隙容积受热裂解温度影响最大，这表明决定生物炭疏水性严重程度的最主要因素是热裂解温度。生物炭改良后，亲水性土壤变为疏水性土壤。添加率越高导致亲水土壤的斥水性越强。添加生物炭增加了总有机碳（TOC）含量低的亲水土壤的持水量。生物炭对总有机碳（TOC）含量高的疏水性土壤的斥水性(SWR)和土壤持水量（WHC）没有显著影响。这表明，生物炭对土壤斥水性(SWR)和土壤水力学特性的影响主要取决于土壤原始的疏水性和总有机碳（TOC）含量。因此，在应用生物炭之前应考虑到生物炭的性质及其对土壤疏水性和水力学特性的影响。

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发布时间: 2020-05-06

51. 铅的来源决定了土壤特性与铅生物可接受度之间的关系

季雪婧

铅（Pb）污染的土壤由于其易于暴露、快速代谢率和快速发展的神经系统而引发了对婴儿和儿童的担心。确定土壤中铅的生物可获取性对于人类健康风险评估至关重要，这可能因土壤性质和铅污染源的不同而有所不同。在本项研究中，使用相对生物利用度浸出程序（RBALP）调查了采矿（特别是Broken Hill）的铅污染、射击场、一个冶炼厂和两个工业场所（陶器和电池）的土壤特性与各种铅源的铅生物可接近性之间的潜在关系。我们发现以下结果：（1）CEC、TOC、砂和粉砂含量以及总铅在<2mm和<250μm的两个粒度级分之间显著不同（p<0.05）；（2）EC、CEC和总铅与铅生物可接受度显着相关（p <0.05）；（3）基于铅源的土壤分析表明，破碎山采矿土壤铅生物可接受度与土壤性质（CEC，EC，粘土含量和总铅）之间存在显著的相关关系（r2=0.86，p<0.05，n=18）。这些结果证明了铅污染源、土壤性质和粒度分数对铅生物可接受度的影响以及使用土壤性质预测铅生物可接受度。这里记录的研究结果将有助于开发人类健康风险评估和铅污染土壤修复的预测工具。

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发布时间: 2019-01-01

52. 过去50年中国恶劣天气的发生频率减少

金慧敏

2017 年 2月 17 日，清华大学和美国宾夕法尼亚州立大学的研究人员在《科学报告》（ Scientific Reports）发表题为《过去50年中国恶劣天气发生频率减少的趋势》（Decreasing trend in severe weather occurrence over China during the past 50 years）的文章。研究论文指出1960 年以来，中国恶劣天气发生了巨大变化。冰雹、雷暴和飓风事件发生频率已经减少了约 50% 。研究人员基于 580 个人工观测站对恶劣天气的连续监测，分析了全球再分析数据集大尺度环境和恶劣天气指数的相应变化。 研究表明， 1961至2010 年，包括雷暴、冰雹和（/或着）破坏性大风在内的恶劣天气数减少了约 50% 。一方面，雷暴和大风日数在1961至2010年间呈现稳定的下降趋势。年平均雷暴日数从 1960年的45 天左右减少到2010年的34天，线性下降趋势为每十年 2.82 天。年平均大风日数下降到低于 1960 年水平的 40 ％，线性下降趋势为每十年 3.18天。另一方面，冰雹日数在 1961至1980 年保持相对稳定，而在1980 年后以每十年 0.45 天的速率急剧下降。 研究人员进一步发现，中国恶劣天气的减少与亚洲夏季风弱密切相关。夏季风是中国暖季发生恶劣天气的水汽和动力强迫主要来源。但是研究人员认为相关性并不一定意味着因果关系，夏季季风减弱 对中国降水恶劣天气可能的贡献需要根据未来更多的研究及更加全球化的视角进行论证。

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发布时间: 2017-03-21

53. 无脊椎动物群落在不同水形态条件下对城市废水污水污染的响应

季雪婧

城市污水废水将大量养分、有机物和有机微污染物带入淡水生态系统。之前对于这些复杂的混合污染物对淡水无脊椎动物影响的研究，主要集中于温带地区具有高稀释能力的河流和溪流。相比较而言，地中海的溪流与河流的稀释能力较低，尤其是在旱季，因此污染物浓度较高。在此，我们评估了城市废水污染对不同水文条件下地中海河流中无脊椎动物群落的影响。具体而言，我们在低水流（2个调查点）和基流（1个调查点）条件下，评估了12条具有不同流动特点和底物尺寸（沙砾或鹅卵石）的溪流中无脊椎动物的分类和功能性生物特性。每条溪流中，我们对废水排放点的上游和下游都进行了取样。研究结果表明，城市废水污染更易影响耐受性最强的无脊椎动物类群，并随着时间的推移使其功能特性组成均质化。功能特性的变化在旱季更为明显。旱季时上下游低水量情况更加严重，下游污染物浓度达到最高。但是，城市废水污染对各条河流的下游影响不一，因为无脊椎动物群落根据河流底物和流量大小（例如，宽度和流量）而有所不同。总体而言，城市废水污染加剧了无脊椎动物群落在分类学和功能上的差异。在受废水污染影响的地点之间缺乏这种均质性，可能与受影响的河流中河床底物大小以及流量条件的相关作用有关。在设置向河流和溪流中污染物排放的限制值时，需要考虑这些特质。

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发布时间: 2020-04-02

54. 在人为金属（类金属）污染的土壤中，土壤湿度影响无脊椎动物的规避行为

季雪婧

土壤含水量对于无脊椎动物应力情况下的反应是非常重要的。本研究旨在评估受人为金属（类金属）污染的土壤（采矿土壤和受工业化学废物影响的农业土壤）中，不同预测湿度对两种无脊椎动物（节肢动物Folsomia candida和软体寡毛动物Enchytraeus crypticus）回避行为的影响。本研究评估了不同的土壤湿度（表示为土壤持水量的百分比，WHC）：50%（对土壤中无脊椎动物测试的标准土壤湿度条件）；75%（模拟在强降雨或者洪水后土壤水分增加的情况）；40%；30%；25%和20%（模拟干旱期间土壤水分减少的情况）。观察48小时后无脊椎动物的回避行为和土壤孔隙水中主要离子和金属（类金属）的变化。土壤温育诱导了孔隙水中主要离子的溶解/流动，特别是在75％持水百分比条件下，较高的土壤酸度更有利于孔隙水中金属（类金属）的溶解/流动。不论土壤是否受到污染，也不论土壤孔隙水特性是否变化，节肢动物Folsomia candida更喜欢持水量为50%的土壤。软体寡毛动物Enchytraeus crypticus规避了金属（类金属）污染，但是这取决于土壤湿度条件和相应的孔隙水特性变化：在持水情况下（75%和20-25% 持水百分比）， enchytraeids 失去规避土壤污染的能力。同样，当污染土壤含水量高于对照土壤时，enchytraeids 也失去躲避土壤污染的能力。因此，由气候变暖引起的不同预测土壤湿度改变了土壤孔隙水的构成和无脊椎动物对金属（类金属）污染土壤的规避能力。

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发布时间: 2019-03-27

55. 作物对土壤环境中破坏内分泌的化学物质壬基酚的生理响应

季雪婧

壬基酚是能够破坏内分泌的化学物质，广泛应用于各个行业，并不断排放到陆地环境中。但是，针对土壤环境中壬基酚植物毒性的研究还非常少。本研究将绿豆（Vigna radiata）和水稻（Oryza sativa）种植于含有壬基酚的土壤中，生长14天和21天（分别反映急性和慢性暴露），然后评估这些作物的生理反应（叶绿素含量、光合作用和气孔张开大小），以及作物的生长变化（枝条生长和根的发育）。对于绿豆来说，暴露于含有壬基酚的土壤中降低了其叶绿素含量和气孔大小。叶绿素含量的下降是由于壬基酚导致细胞渗透性增强，进而破坏了膜屏障导致电解质泄露。此外，在（壬基酚）含量为2000?mg/kg的土壤中，还观察到绿豆的叶片出现坏死情况。对于水稻作物来说，慢性暴露于壬基酚含量为2000?mg/kg的土壤中抑制了其枝条生长、降低了叶绿素含量、影响了根系的发育。虽然（实验）的暴露浓度较高，壬基酚在环境中也不可能持久存在，但是将壬基酚不断排放到土壤中对于陆地生态系统造成了风险。我们的研究结果为农业活动中进行壬基酚的土壤生态风险评估提供了有价值的信息。

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发布时间: 2020-09-27

56. 全球土壤处理市场趋势及预测（至2020年）

金慧敏

全球第二大市场研究咨询公司MarketsandMarkets日前发布报告《全球土壤处理市场趋势及预测（至2020年）--按类型（土壤保护、有机修复产品、PH调节产品），技术（理化、生化和热处理）及地域进行分析》。 2020年全球土壤处理市场市值将达到362.9亿美元，2015-2020年间CAGR（年均复合增长率）将达到8.5%。市场增长的动力来源于全球对于食品安全的关注以及可耕地面积的减少。未来市场的驱动力还包括农业种植实践的改变以及对于有机食品需求的增加等因素。 本报告对市场规模进行了市场总量（吨）和市值（百万美元）预测，通过自上而下法和自下而上法估测了全球土壤处理市场的规模，并估测了各个子市场的规模。报告介绍了市场中的主要参与企业，并对其各自领域的市场份额进行了评估。报告中介绍的主要企业有Syngenta AG (瑞士), BASF SE (德国), Adama Agricultural Solutions Ltd. (以色列), Monsanto Company (美国.)和Solvay S.A. (比利时)。 报告对土壤处理市场进行了定性和定量研究，分析了竞争格局及主要参与者偏爱的发展策略等。主要的参与企业偏爱并购和合作、协作、合资等方式，以获得更大的市场份额。报告同时分析了市场动态和主要企业的市场份额。本研究回应了利益相关者关心的问题，未来的3到5年，应该关注投资哪个细分市场。 报告链接地址：http://www.marketsandmarkets.com/Market-Reports/soil-treatment-pest-control-market-958.html

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发布时间: 2016-01-25

57. 生物地球化学：土壤碳流失的悖论

金慧敏

侵蚀是一个自然的过程，不断塑造我们周围的景观。人类活动对土地侵蚀率已达到自然水平的100倍，创造出如美国沙尘暴时代的情景。目前侵蚀每年导致约0.5皮克土壤碳横向运动。关于这些碳横向移动是否会导致净大气源或净汇的争议很大。 美国伍兹霍尔研究中心与加州大学的科学家发表在《自然—气候变化》的文章对这一科学争论有了两个重要贡献，他们考虑了土壤沿着整个河网的横向移动并使用了历史土地利用重建观察了土壤侵蚀对净大气碳交换的累积影响。通过这一方法，他们估计，在过去8000年中，由于人为的土地覆被变化，侵蚀引起的碳汇已经抵消了37%的累积碳排放量。 土壤侵蚀是否代表净汇或碳源的问题归结为一个观点。由于只专注于侵蚀导致的碳净损失，这种损失可能是大量的。研究团队估计侵蚀已累计从农田土壤移除了783±243 PG碳，是人为土地覆盖变化导致的历史上排放碳的近4倍。然而，这并不是简单的从土壤损失碳，而是运移到坡下，结束在一个沉积环境中，在那里，可以会比它曾经呆过的陆地上坡部分更稳定。当碳汇的边界扩大到包括连接陆地–复杂低地，由于侵蚀面上碳的动态置换，侵蚀产生大气CO2净汇。 为了估计受侵蚀农业系统中侵蚀产生的碳汇量，研究人员结合了各种数据源为地貌流域直接建模。这种方法估计了全球耕地区域的时空演变；通过地貌定位功能，集成大量土壤碳数据，大量土壤碳储存在侵蚀和沉积地貌部位；通过利用侵蚀模型训练，比较了流域分布的长期侵蚀泥沙通量数据；通过比较侵蚀土壤–大气碳交换土壤侵蚀碳库和横向分布碳量碳储量的差异。最后，使用文献数据限制大量的土壤碳，要么再矿化，要么沿河流网络埋在流域到沿海。 估计结果可能是对侵蚀碳汇的相对保守评价，因为他们只考虑了农田水蚀。自然侵蚀过程中土壤有机质不断重新分配在不同的生态系统，包括森林。此外，由于森林生态系统砍伐后过度放牧的草原侵蚀，人类活动也极大地增加了草原侵蚀速度。此外，越来越多的证据表明，风蚀的重要性的关键证据没有被正确评价。如果考虑了所有的土地用途和侵蚀形式，由于人为的土地覆被变化，总的全球侵蚀引起的碳汇可能会更高，占碳排放量比例较大。 世界各地的土地管理者通过各种最好的管理措施等巨大努力，包括等高线耕作、减少或免耕和覆盖作物的使用，以对抗侵蚀和其他形式的土地退化。这些改进导致最近10年土壤侵蚀率大幅下降。由于大空间和时间尺度的研究，在农业景观并没有捕捉到这些重要管理转变的影响。因此合乎逻辑的结论是，如果在现有管理措施在人类活动加速侵蚀的历史高点得以加强，那么侵蚀引起的碳汇体量将减少。 通过一个历史和更广泛的地理角度来看，研究人员已经提出了令人信服的证据，即土壤横向再分配需要考虑充分理解人为土地覆盖变化对大气CO2浓度的净影响。

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发布时间: 2017-04-26

58. 耕地质量调查监测与评价办法

金慧敏

农业部发布了《耕地质量调查监测与评价办法》已经2016年5月3日农业部第4次常务会议审议通过，自2016年 8月1目起施行。为加强耕地质量调查监测与评价工作，根据《农业法》、《农产品质量安全法》、《基本农田保护条例》等法律法规，制定本办法。农业部所属相关耕地质量调查监测与保护机构（以下简称“农业部耕地质量监测机构”）组织开展全国耕地质量调查监测与评价工作，指导地方开展耕地质量调查监测与评价工作。 《办法》指出，耕地质量调查包括耕地质量普查、专项调查和应急调查。《办法》规定，耕地质量监测是通过定点调查、田间试验、样品采集、分析化验、数据分析等工作，对耕地土壤理化性状、养分状况等质量变化开展的动态监测。农业部根据全国主要耕地土壤亚类、行政区划和农业生产布局建设耕地质量区域监测站。耕地质量区域监测站负责土壤样品的集中检测，并做好数据审核和信息传输工作。农业部耕地质量监测机构根据耕地土壤类型、种植制度和质量水平在全国布设国家耕地质量监测点。地方耕地质量监测机构根据需要布设本行政区域耕地质量监测点。耕地质量监测点主要在粮食生产功能区、重要农产品生产保护区、耕地土壤污染区等区域布设，统一标识，建档立案。根据实际需要，可增加土壤墒情、肥料效应和产地环境等监测内容。农业部耕地质量监测机构负责耕地质量区域监测站、国家耕地质量监测点的监管，收集、汇总、分析耕地质量监测数据，跟踪国内外耕地质量监测技术发展动态。地方耕地质量监测机构负责本行政区域内耕地质量区域监测站、耕地质量监测点的具体管理，收集、汇总、分析耕地质量监测数据，协助农业部耕地质量监测机构开展耕地质量监测。 《农业部令2016第2号-耕地质量调查监测与评价办法》原文链接地址： http://www.gdagri.gov.cn/zwgk/zcfg/zhfg/201607/P020160714429204386977.pdf

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发布时间: 2016-07-27

59. 含有或不含污水污泥的土壤中银纳米颗粒及其衍生物的生态毒理学：对微生物、植物和动物影响的综述

季雪婧

因其抗菌性能，银纳米颗粒（AgNPs）被广泛的掺入到许多产品中。随后，这些银被排放到废水中，导致污水污泥中银（银纳米颗粒和通过化学转化而来的衍生物）的累积。由于污水污泥在农业和土地修复中的应用，土壤成为银污染的主要接收介质。关于银纳米颗粒对环境长远影响的研究一直在进行，本文是第一篇对目前科学研究现状进行总结的综述性文章，主要针对银通过污水污泥进入土壤后对微生物、蚯蚓和植物的潜在影响。银可以轻易的通过生物膜进入细胞，影响生物体的生理机能，产生毒副作用。在土壤中，暴露于银纳米颗粒中可能改变微生物生物量和多样性、减缓植物的生长、抑制无脊椎动物的繁殖。对多种土壤生物和微生物均有生理、生物化学和分子影响的记录。尽管污水污泥中银的主要形式即硫化银(Ag2S)与银纳米颗粒相比影响已减弱，但还是观察到了硫化银(Ag2S)对土壤生物的不利影响。但是，银的毒性复杂不易评估，土壤中银的生态毒理学，尤其是银通过摄食链转移的可能性及其在植物和动物组织中的累积还有待研究。本文对环境中银的存在造成的相关危害的关键点进行了描述，讨论了与污水污泥生态毒理学相关的重要问题，以强调现有科学知识中的不足，指明了改进风险评估研究的基本方向。

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发布时间: 2020-05-06

60. 中国华南珠江口近江牡蛎对金属污染模式的生物标志响应

季雪婧

珠江口（PRE）是中国的第三大河口，各种生物水平下的河口生物都受到金属污染的影响。通过测量近江牡蛎体内重金属的浓度，我们记录了金属污染物从镉、铬、铜、镍、锌到银、镉、铜、锌的优势变化。通常，金属浓度在河流上游较高并显示出明显的从上游到下游的变化梯度。与历史记录值相比，我们发现镉、铬和镍浓度的降低，并且相关工业活动导致的注入物的变化与珠江口地区金属污染物浓度的变化有关。除金属浓度外，实验还对一套生物标记进行了分析。从牡蛎组织中检测出的金属里，银、镉、铜、镍、锌显示出与促氧化剂和氧化应激反应（超氧化物歧化酶、脂质过氧化和溶酶体膜失稳）以及与解毒反应（谷胱甘肽和金属硫蛋白）的最强关联。这表明，目前金属污染对珠江口地区的生物群仍存在极大压力。与其他国家相比，中国河口的金属污染仍非常严重，需持续采取措施监测金属的变化、并采取必要的管控和修复措施。

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发布时间: 2020-05-06

61. 中国广西喀斯特地区地下水污染脆弱性及危害的地理信息检测

季雪婧

地下水污染是喀斯特地区的一个重要问题。本研究采用PLEIK（P：保护层；L：土地利用；E：表层岩溶开发；I：渗透条件；K：岩溶发育）方法评估中国最大的喀斯特地区即广西省地下水污染的脆弱性。地下水污染案危害表现为污染源和地下水减少。利用广西鹿寨县地理信息系统的测地方法测量了脆弱性和危害的归因。结果证实，喀斯特地区地下水污染的脆弱性高于非喀斯特地区。在广西，3 6.35％的地下水样本受到污染。鹿寨县共有49.73％的地区存在危险的污染水平。与脆弱性和危害相互作用的风险评估图，与地下水污染分布呈现出58.2％的相似度。危害对地下水污染的影响是脆弱性的2.6倍。因此控制污染源以防止地下水污染至关重要。

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发布时间: 2018-10-30

62. 对英国三种农业土壤中沼渣和泥浆的一氧化二氮排放进行建模：流量和排放因子

季雪婧

因为有机肥料在植物养分和土壤质量方面具有优势，所以如沼渣和粪肥等有机肥料，越来越多地应用于农业系统。然而，以基于过程的模型对沼渣应用于农业土壤后一氧化二氮排放的研究很少。在本研究中，我们修改了UK-DNDC模型，通过在模型中添加沼渣特性并考虑有机肥pH值对土壤的影响，将沼渣应用于土壤。使用修改后的模型，一氧化二氮排放量来自英国三个农场的两种有机肥料（消化的食物垃圾和牲畜泥浆）：一个是在温瑟姆（WE）生长的冬小麦和Pwllpeiran（PW）和北怀克的两个草地（NW）。使用MATLAB梯形数值积分计算年度累积（不包括控制排放）的一氧化二氮排放。模拟年度累积排放与测量排放的相对误差范围为-5.4％至48％。为了计算排放流量和EFs，开发了双因素模型，包括线性、指数和双曲线响应，将总N负荷和土壤粘土含量与一氧化二氮排放和一氧化二氮排放因子（EFs）的计算相关联。沼渣和泥浆的测量和双因素线性模拟排放的相关系数的平方分别为0.998和0.999，且EFs的相关系数的相应平方分别为0.998和0.938。双因素线性模型还预测，随着粘土含量的降低，EFs呈线性增加，沼渣和泥浆的最大EF分别为施加N的0.95和0.76％。这表明改良的UK_DNDC是一个很好的工具，可以模拟沼渣肥料的一氧化二氮排放，并以英国的TIER 3的方式计算EF值。

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发布时间: 2018-09-21

63. 低剂量、反复暴露污染物对植物发育和激素稳态的影响

季雪婧

处理后的废水越来越多地用于满足农业用水需求，然而，经处理的废水含有许多新近关注的污染物（CECs）。随着CECs的暴露和摄取，作物植物的植物毒性和健康受到关注，但是人们对其了解甚少。本研究评估了10种CECs混合物，包括4种抗生素、3种抗炎药、1种抗癫痫药、1种β受体阻滞剂和1种抗菌药，对莴苣（Lactuca sativa）和黄瓜（Cucumis sativa L.）植物低剂量、持续暴露的影响。将CEC混合物添加到营养培养基中，其处理废水流出物的典型浓度为1至20倍。测定了发芽、生长、植物激素稳态和CEC生物累积等生物学终点。在7天的培养期间内，暴露于CEC混合物不影响莴苣种子的发芽率，但能刺激根伸长，增加根-茎生物量比率。暴露30天后，黄瓜幼苗的生物量呈剂量依赖性降低，CEC处理率最高，地下、地上和总生物量的下降率分别为51.2±20.9、26.3±34.1和33.2±41.7％。叶片中脱落酸的水平显着升高（p<0.05），但在根中降低（p<0.05）。生长素的剂量反应具有激效特性。观察到茎生长素水平在1X CEC速率下显着增加6倍，在20X速率下减少至对照的2倍。叶生长素浓度在1X CEC速率下也显着增加至16倍，然后在最高CEC速率下降低。该研究的结果表明长期暴露于低水平的CEC混合物可能损害植物的适应性，并且通过激素平衡的改变损伤加重。

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发布时间: 2019-07-01

64. 利用GRACE卫星重力对青藏及周边地区地下水储量研究取得重要进展

罗婷婷

在国家自然科学基金重点项目（项目批准号：41431070）的资助下，中国科学院测量与地球物理研究所汪汉胜研究团队和瑞典国土测量局Holger Steffen博士、香港大学胡百卓教授合作，用GRACE卫星重力对青藏及周边地区地下水储量研究取得重要进展。研究成果于2016年6月15日以 “Groundwater storage changes in the Tibetan Plateau and adjacent areas revealed from GRACE satellite gravity data”（《从GRACE卫星重力数据分离青藏高原及邻区地下水储量的变化》）为题在Earth and Planetary Science Letters在线发表。论文链接：http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012821 X16302898。 青藏高原地下水储量的变化对高原生态恢复、农牧业发展、地质灾害防治、工程设计和地热开发等具有重要价值，同时对水文循环和全球气候变化研究具有重要意义。长期以来，在青藏高原广阔的地区，由于可利用的水井水位测量数据极少，对地下水状况知之甚少。2002年以来，GRACE卫星重力观测使评估整个高原地下水的变化成为可能。然而，卫星的重力观测受土壤湿度、冰川与积雪、冻土、湖泊与水库变化等影响，如何排除这些影响是精确获得地下水储量变化信息的关键。汪汉胜研究团队在充分利用国际最新的GRACE重力场数据的同时，还利用了多种水文模型提供的土壤湿度和积雪数据、冰川湖泊ICESat-1卫星测高结果、冻土模型和最新的冰川均衡调整模型，首次揭示了青藏高原及周边2003-2009年地下水增加趋势（图1），每年总增加量为186±48亿立方米，相当于三峡水库175米水位时近一半的库容量。 研究人员进一步的研究分析表明：在高原东部河源地区，广泛分布的石灰岩和碎屑岩的裂隙孔隙、岩溶和活动断层有利于地下水储存；地下水增加与流域或盆地周边地区的冰/雪、冻土融水和降水增加所产生的径流补给以及高原西部的内流盆地活动断层渗漏有关；对于三江（澜沧江、长江和黄河）源地区，2005 年以来中国政府实施生态保护和重建工程所采取的生态移民、限制放牧、森林湿地保护和人工降雨等措施有利于地下水的储积和生态恢复。

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发布时间: 2016-06-28

65. 农业土壤中的塑料微粒

金慧敏

塑料微粒成为了全球的环境问题。目前，人们对塑料微粒的关注主要聚焦于海洋和其对海洋生物的影响，土壤中的塑料微粒被人们所忽视。研究人员缺乏对农业景观中施用污泥造成潜在影响的认识。 污水污泥是废弃物，但可作为农业和园艺中资源。污泥生产的肥料含有有价值的养分，但是其中含有大量的塑料微粒。目前，从市政污水处理厂生产的污泥应用于农业领域代替传统肥料。通常监管措施只考虑其中的有害物质，而对塑料微粒没有在监管议程上，对农业的可持续发展和粮食安全没有开展足够的分析。最近挪威水研究所专家发表在《Environmental Science & Technology》的一篇文章对此进行了探讨。 文章指出不同国家用污泥做肥料的量不同。在欧洲和北美大约50%的污泥用作肥料。挪威的统计数据中显示，大约三分之二的污泥被用作肥料。这些肥料中塑料微粒对农业土壤的影响不为人所知。早期研究中，此论文的同一作者牛津大学研究人员利用第一个数学模型描述陆地环境和河流中的塑料微粒动态，由于缺乏土壤和溪流中微粒的排放量和浓度数据，只提供了理论构想，不够严谨。模型叫做“INCA塑料微粒”，模拟显示气象条件和河流特征对控制农业土壤塑料微粒的排放以及向海洋的运移有强烈影响。该模型是污泥风险评估和评估管理情景的一个重要的工具。 论文信息：Luca Nizzetto, Gianbattista Bussi, Martyn N. Futter, Dan Butterfield, Paul G. Whitehead.《A theoretical assessment of microplastic transport in river catchments and their retention by soils and river sediments》. Environ. Sci. DOI:10.1039/C6EM00206D

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发布时间: 2016-12-30

66. 在世界湿地日国际可持续发展研究所发表关于湿地植物香蒲的“生态生物量”

金慧敏

国际可持续发展研究所（IISD）今天发表一篇论文表明他们正在深入地认识湿地。论文是关于研究使用普通湿地植物香蒲来制造固体燃料以及作为“生物炭”物质。生物炭有着广泛的潜在用途，包括清洁饮用水、提供热量、改善农业土壤。它与煤相似，但不是化石燃料。 国际可持续发展研究所（IISD）之前的研究介绍了 “生态生物量”收获的概念，主要是基于工业的流域养分管理和生物量的大量水生植物香蒲（Typha spp.）。收获香蒲移除了生长期吸收并储存在收获植被原料中的养分（如磷）。香蒲生物量可以用于生产生物能源、生物炭和高价值生物燃料和生物产品等固体燃料。 目前工作已从概念研究转向试验和商业规模应用。在边际农地收获的香蒲和其它生态生物量物种种植于雨水沟渠和浅水储存点，通过径流自然汇集养分。2年的商业规模收获试验是在荷兰马尼托巴附近的LaSalle redboine保护区进行。2013年的香蒲收获实验研究重点是优化收割、打包和收集的方法、物流、装备。固体燃料产品由收获的香蒲生物量生产，并同小麦秸秆混合成为高价值固体燃料产品。产品用于生物质层燃炉系统的产热。香蒲也被评价为生物炭或炭原料。研究者对香蒲生物炭原料和小麦秸杆进行了比较，评价了产品内能和不同参数。固体燃料燃烧试验分析了香蒲灰对于农业和土壤的价值。对香蒲生物炭作为水过滤的活性炭媒介进行了初步测试。 IISD进行的小流域创新管理方案证明香蒲是一种可持续和可再生生物量资源。作为养分和保水管理策略的一部分，香蒲收获后提供了多种环境和经济的共同效益。温尼伯湖减少非点源营养负荷的困难挑战是可以解决的，同时还为基于流域的生物经济的提供经济收入。 Joe Ackerman博士主持了关于饮用水方面的研究，他是美国阿克曼的曼尼托巴大学的博士后研究人员，他通过香蒲生物炭做跑水实验，发现它有助于控制气味、改善色度。他认为香蒲生物炭有可能成为与目前的商业产品一样好或更好的产品。Joe Ackerman博士认为 香蒲生物炭有可能成为高端生物产品。可以燃烧香蒲产生热能，同时得到生物炭。目前在不列颠哥伦比亚省（加拿大西海岸省）正研究将生物炭用于水处理，并且活性炭已经用于brita品牌的滤水器。 这一研究表明香蒲炭可以考虑作为高质低碳的热源。此外，将生物炭或灰分加入土壤会增加碳、磷、钾，有助于改善土壤质量，对植物生长和作物健康有益。 IISD高级研究科学家Richard Grosshans说：香蒲吸附环境中毒素和营养的自然能力令人惊讶，IISD的研究表明，通过收获这一植物可以捕获和移除P，而磷是温尼伯湖的主要关注问题。收获的植物原料可以作为产热的固体燃料，以及诸如液体燃料和生物炭等高价生物产品。 近十年来，IISD一直在研究香蒲应用的创新方法，包括作为各种形式的生物能源和浮动湿地。 论文内容可参阅IISD网站：http://www.iisd.org/publications/cattail-biomass-watershed-based-bioeconomy-commercial-scale-harvesting-processing-nutrient-capture-biocarbon-high-value-bioproducts

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发布时间: 2015-02-04

67. 再利用稳定/固化的钻井岩屑以适合酸性土壤中的饲料生产

季雪婧

使用水泥材料固定和固定污染物的稳定/固化（S/S）是在最终命运之前处理钻井岩屑的一种方法。稳定化/固化（S/S），即一种使用水泥材料对污染物进行固定和固着来处理钻井岩屑的最终方法。这项工作考虑了再利用稳定/固化的钻井岩屑以适合酸性土壤的饲料生产。旨在通过补充植物的植物修复潜力来提高S/S技术的可持续性，消除垃圾填埋处理的需要，降低土壤酸度，以促进植物更好地生长。使用5％，10％及20％的水泥剂量处理初始总石油烃（TPH）浓度为17,125 mg kg−1的钻井岩屑和低浓度金属的钻井岩屑。经处理后的钻井岩屑在与未被污染的土壤混合后，以颗粒形式重新用于种植牧草或大象草（又称矮象草）。草地也生长在未被污染的土壤中。植物的植物修复和生长潜力评估超过12周的时间。活性植物生长要求1:3的钻井岩屑与未污染土壤的混合比例。大象草的植物修复能力（与非生物的损失）不仅降低了土壤处理钻井岩屑混合物的TPH水平（高达8795 mg kg−1），使其低于监管标准（1000 mg kg−1）水平，还降低了金属浓度。在使用5％水泥剂量处理钻井岩屑后的土壤中，草地表现出比未污染土壤更好的高度和叶长。结果表明，再利用S/S处理的钻井岩屑可能是废物处理的潜在最终用途。

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发布时间: 2017-06-29

68. 利用烘烤生物质改善贫瘠土壤

罗婷婷

日本的RIKEN可持续资源科学研究中心的研究表明，烘焙生物质能够改善干旱地区贫瘠土壤的质量，增加田间持水量，提高作物生长量，该成果发表在了《Scientific Reports》期刊上。高温缺氧可以降解农产品的生物质，如籽粒，生成木炭丰富的物质，即生物碳。烘烤生物质是生物碳的一种，有时叫做生物质煤，是在相对较低的温度下生成的。 为了分析生物碳对土壤的生物属性，研究人员把麻疯树的生物碳混入干旱土中，一种干旱地区的土壤，如非洲的波斯瓦纳，与其他几种土壤对比。在干旱的非洲地区，麻疯树是一种潜在的生物质资源，但是恶劣的气候和土壤状况限制了它的生长。一个好的土壤的重要品质是它的持水能力。研究表明，与对照相比，随着烘焙生物量的增加田间持水量增加，提高5%的水分可以增加5%的生物量。烘焙土壤在结构上具有较好的压实度，具有较短的恢复时间。发现烘焙生物质可以持有更多的水分后，研究小组测试了土壤的化学属性。他们发现钾、磷和硫的含量高于对照土壤。生长在烘焙生物质处理的土壤具有较厚的茎干，更长的根，更重，并吸收了更多的钾，较少的锰，锰可以拟制植物生长。其他重要的土壤特征是新城代谢和微生物群落。烘焙处理的土壤含有较高的有机酸，如乳酸根和醋酸盐，并具有较好的菌落。因此，烘焙生物质可以提高土壤肥力。

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发布时间: 2016-07-28

69. 中国广东东部地区移植贻贝重金属污染综合评估

季雪婧

重金属污染已在世界各地的沿海地区展开了广泛研究。然而，通过监测和表征沉积物、生物和生物标志物以及它们的整体相互作用来进行重金属污染的综合研究是罕见的。本文中我们选择了中国东部一个发达的沿海地区作为研究领域。在当前的研究中采用了重金属分析（包括沉积物和贻贝）和生物标志物测试，包括中性红保留时间测试（NRRT）和微核（MN）测试。人类活动影响沉积物中的重金属含量。沉积物和移植贻贝中镉、铜和锌浓度存在显着的相关性（p <0.05），沉积物和贻贝的NRRT中镉、铜和锌浓度之间也存在着显着的相关性（p <0.05）。沉积物的潜在生态风险指数（RI）与NRRT显着相关（R = -0.991，p <0.05）。在发现最高潜在生态风险指数沉积物的濠河中，同时检测出贻贝最高的MN频率和最低的NRRT。结果表明，重金属污染可能对贻贝产生亚细胞毒性和遗传毒性，特别是对于来自污染区域（即濠河）的贻贝。本研究表明，移植的绿唇贻贝适用于评估重金属污染，特别是镉、铜和锌的污染情况。

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发布时间: 2018-09-21

70. 利用实时卫星数据跟踪农业水生产力

金慧敏

在2017年4月20日举行的粮农组织应对农业水资源短缺问题：气候变化全球行动框架高级别伙伴会议期间，粮农组织信息技术和水土专家小组介绍了"WaPOR"开放数据库，它利用卫星数据帮助农民获得更可靠的农业产量并优化灌溉系统，对农业（特别是缺水国家）用水效率的衡量实现高科技化。 "WaPOR"数据库对卫星数据进行筛选并利用"谷歌地球"的计算能力来生成地图，可以显示每立方米用水量所获得的生物量和产量。这些地图分辨率可小至30到250米，每天到每十天更新一次。洲一级的数据库于今天上线，但具体国别数据将在6月准备就绪，这些国家包括贝宁、布隆迪、埃及、埃塞俄比亚、加纳、约旦、肯尼亚、黎巴嫩、马里、摩洛哥、莫桑比克、卢旺达、南苏丹、叙利亚、突尼斯、乌干达、西岸和加沙地带及也门。10月份可获得更为详细的数据，以黎巴嫩、埃塞俄比亚和马里为首批试点地区。 "WaPOR"计算蒸发蒸腾量，这是自然水循环中的一个关键阶段；水循环过程包括直接蒸发到大气中的水和通过在植物体内移动并从叶片渗出后作为水蒸汽而返回大气的水分。因此，蒸发蒸腾量可直接衡量生长季节作物的耗水量，而将生物量和可收作物产量结合起来，可以计算出作物水生产力。 该工具可以进行详细的评估以监测特定灌溉方案的运行情况，支持现代化计划，确保改进措施能够真正让所有水用户获得更可靠和高效的用水服务，而且这些服务具有更强的气候变化适应力。该计划使用基于像素的方法来生成综合地图，使自然资源的利用得到改善。在实时数据的支持下，农业推广机构可以帮助农民获得更可靠的作物产量，既改善了他们的生计，又加强了其可持续性。 荷兰代尔夫特水教育学院（联合国教科文组织与世界上最大的国际水资源研究生教育机构合作计划的一部分）和国际水管理研究所将支持发展中国家为提高新技术运用能力所作的努力，其方法是调整相关的直接数据查询，进行时间序列分析和下载开展水和土地生产力评估所需主要变量的数据。WaPOR工具正在开发中，合作方包括荷兰的伙伴联盟（eLEAF、特温特大学、地理信息科学与地球观测学院和水观察基金会）和比利时的VITO。工作计划预期开发可在智能手机上运行的应用程序，使空间数据库的信息能够在实地使用。 WaPOR工具访问地址：http://www.fao.org/in-action/remote-sensing-for-water-productivity/wapor/en/#/home

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发布时间: 2017-04-26

71. 全球地表水杀虫剂污染大幅高于预期

金慧敏

德国科布伦茨-兰道大学环境学研究所进行了一项研究，使用了官方授权程序中定义的依法接受监管门槛水平值（RTLs），首次全面评价了全球农业地表水环境杀虫剂污染数据。 结果是惊人的：检测后超过40%水相样品杀虫剂浓度超过各自的RTLs。而沉积物的曝露中（即地表水体底部的矿床），超过80%的样品杀虫剂浓度超过RTLs，然而这是从没有结合监管的角度来分析的。总的来说，这项研究的结果表明，杀虫剂对全球农业地表水生物多样性威胁较大，目前的监管风险评估方案和农药的授权程序未能保护水环境。 这项研究的结果基本上挑战了当前的常规杀虫剂风险评估程序，并且表明了全球水平上淡水生物多样性的威胁。“这些研究结果的可能原因是当前风险评估程序的无效性或农民不依从于当前杀虫剂的应用处方”，本项研究者之一Ralf Schulz说。目前地球面临来自为不断增长的人口提供足够食物和扭转农业农药的全球不利影响如地表水生态的双重挑战。从根本上改革全球传统农业系统和采用有机农业的方法是满足这种双重挑战的可能方法。 由监管机构强制授权之前进行的农药环境风险评估，通常经过了深入阐述。这些风险评估程序应确保农药的应用不会导致对水生和陆地生态系统和人类健康产生不可接受的负面影响。在一个给定的农药的授权程序过程中，特定的浓度水平（即，RTL）被认为它在生态效应上是可以接受的，例如，预计对地表水的生态完整性和水生生物不会发生不可接受影响。在对农药授权并使用后，农民必须坚持具体的应用方剂，如在其20米喷雾缓冲区旁边没有地表水体。这些方剂应保证现场使用不超过RTLs。在本质上，美国或欧盟的农药登记可以认为是全部风险评估均得到满足，并假设农民坚持各自应用方剂。然而，必须指出这些具前瞻性的农药授权程序对RTLs定义并不代表官方的水质标准，因为其监管风险评估是基于这样的假设：在应用综合风险评估方案和农民应用处方的基础上，现场浓度不会超过RTL。 科布伦茨大学研究人员进行的Meta分析考虑了28种杀虫剂化合物，其中大部分目前在欧盟和美国拥有授权，检测了73个国家2500个以上地表水样点的11300个杀虫剂浓度样本，分别报送1962年至2012年间的838位科研同行评审。总体而言，在全球水体中共检测了8166个杀虫剂浓度，在水体沉积物中检测了3134个。然而，在11300个杀虫剂浓度中，超过52%的样本浓度（5915例，超过地表水网站分析的68.5%）超过了RTL，部分地区超出RTL10000倍甚至更多。根据作者的观点，这些研究结果表明了实质性的威胁，全球地表水农药浓度即相当于RTL（即，那些被认为是从监管的角度来看还是可以接受的）已经导致减少了30%的淡水生物多样性。 来自科布伦茨大学的他们在研究中列出了为什么现场实际情况可能更糟糕的几个原因：第一，只能检索到全球农业地表水10%杀虫剂污染数据，这表明在世界很多地区没有杀虫剂污染地表水的科学知识，特别是涉及俄罗斯或美国南部的大部分地区。此外，地表水的杀虫剂浓度也很难检测出来，因为他们会很简单地出现在高度污染的地表水中，例如只在一年中出现几天。然而，由于杀虫剂对水生生物的毒性高，这些短期的峰值浓度，每年在农业地表水中反复出现，对水生群落产生了大量和长期的不利影响。此外，对80%以上的样品进行了多种杀虫剂化合物分析，检测到不止一种，在某些情况下甚至达到30种杀虫剂。虽然这些杀虫剂混合可能产生的不利影响大大高于单一化合物，然而，它们却未被风险评估监管程序考虑。一般情况下，水生生物对地表水杀虫剂浓度高度敏感，即使其浓度远低于基准水平如饮用水。然而，如上所述，只有很少的杀虫剂化合物具有法律约束力的环境质量标准。 刚刚发表在美国国家科学院院刊的这项研究，也评价了是否新杀虫剂化合物风险低于老的杀虫剂化合物。然而，事实却恰相反：越来越多使用的新杀虫剂如拟除虫菊酯，超过监管门槛水平多达66%，而老的杀虫剂或由于其他环境问题目前被禁止或不经常使用的有机氯农药化合物，只超过RTL24%。作者认为，随着新杀虫剂发展级别的提高，地表水环境风险明显急剧升高。此外，杀虫剂对水生生态系统的风险非常高，是不可接受的，即使在上世纪九十年代初已强制执行主要农药法规高度管制的国家如欧盟和美国也是如此。此外，深入的分析表明，对杀虫剂不管制的国家（例如在非洲或亚洲，国家）有42%的杀虫剂样本浓度超过RTL；令人惊讶的是，在高度管制的国家如美国，欧盟，加拿大，日本和澳大利亚，这一数字仅略低一点（即，40%超过RTL）。

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发布时间: 2015-04-28

72. 全球地下水及其可再生性的一些思考和建议

金慧敏

加南大维多利亚大学的格里森和他的研究团队利用环境示踪剂（半衰期约12.32年的氢的放射性形式）和数值模拟在全球尺度上估计了全球地下水量。他们的数据既不表明地下水质量也不表明可恢复力。像石油和天然气等流体，地下水也不能100%提取。作者指出，由于地下水补给是“现代”-的，即在过去的50年进行了补给，因此地壳上层2公里内的地下水只有6%是可再生的。 地下水对能源和粮食安全、人类健康和生态系统很重要。由于地下水的补给的时间或者说地下水年龄对于不同的地质过程是重要，如化学风化、海洋富营养化和气候变化。然而，测得的地下水年龄范围从几个月到百万年不等。全球地下水量和分布中小于50年的现代地下水是最近重新补给的，也最容易受到全球变化影响，但其情况未知。在这里，格里森团队结合地球化学、地质、水文和地理空间数据集的地下水数值模拟和氚年龄分析表明，在地球陆地的最上面部分不到6%的地下水是现代水。研究团队发现，在地壳上部2km内地下水总体积约2260万立方公里，其中10万–500万立方公里小于50年。尽管现代地下水占地球总地下水的一小部分，但现代地下水的体积相当于分布于大陆深度约为3米的水体。这一水资源使其它的所有活动的水文循环其他组成部分相形见绌。 格里森等人定义了地下水可再生性一些想法和建议，需要根据可再生的地下水年龄进行确定。为什么不讨论地下水可再生性方面时间尺度，如50年地下水可再生性、100年、200年。因为它可能不满足要求的最坏的情况，它在超出了人类的生命延续时间尺度上更为适合。 论文详细页面可访问以下链接：http://www.nature.com/ngeo/journal/vaop/ncurrent/full/ngeo2590.html#affil-auth 论文截图：

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发布时间: 2015-11-30

73. 农药草甘膦制剂在秀丽隐杆线虫中的再毒性，不只是活性成分造成的

季雪婧

农药虽然可以确保我们在农业生产中的高产出，但是从长远来看，使用农药的代价太大。人类和动物急性和慢性中毒、土壤、水资源和食品污染，就是当前对农药产品的需求和售卖的后果。此外，诸如草甘膦这类的农药以商业制剂出售，其本身含有惰性成分以及未知的物质，含量比例也不清。在这种情况下，开展毒理学研究，对这类农药中活性成分和惰性成分相互作用进行探究很有必要。以下工作提出使用替代模型秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）对草甘膦和它的商业制剂进行比较毒理学研究。将蠕虫暴露于不同浓度的活性物质（单异丙胺盐中的草甘膦）和草甘膦商业制剂中。通过评估秀丽隐杆线虫的育雏数、分析卵母细胞形态对其生殖能力进行评估，使用了转基因线虫品系 MD701（bcIs39）使生殖细胞的凋亡可视化。此外，通过ICP-MS分析商业制剂中的金属成分。仅在草甘膦的商业制剂中显示出对育雏数、体长、卵母细胞尺寸和凋亡细胞数量的严重不良影响。金属分析表明，商业制剂中含有汞、铁、锰、铜、锌、砷、镉和铅。但在发现的浓度下，这些金属不会引起再毒性。但是，金属会在土壤和水中累积，对环境产生影响。最后，我们的研究表明，添加惰性成分会增强草甘膦活性成分对秀丽隐杆线虫的毒性。因此，在产品说明中写明成分非常必要。

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发布时间: 2020-07-03

74. Farmscoper使用评价： 寻找成本效益措施，减少Wensum流域农业面源污染

金慧敏

农业实践如传统耕作、土壤施用化肥和有机肥、牲畜高放养率和过度放牧都被认为是农业面源污染的潜在原因，并导致许多流域水质面临威胁。在农场和流域层级上管理农业污染，需要对环境和经济目标间进行权衡。然而精准地量化农业活动导致的污染损失是主要挑战。 这份报告总结评价了英国诺福克文瑟姆河流域称为Farmscope的农业决策支持工具。这是环境局和克兰菲尔德大学的一个合作硕士研究项目。 在这项研究中，ADAS Farmscoper（污染物减排的农场规模优化模型）决策支持工具（V.2.1）用于评估农业面源污染负荷（硝酸盐和沉积物）和量化文瑟姆流域农场缓解污染使用方法所需要的成本效益。该模型运用了两种土壤类型（可渗透和不可渗透），和四种作物（甜菜，冬小麦，冬油菜和春大麦）。 运用Farmscoper预测出了最有效和最经济合适的措施，用以控制源头、传输或沉积物和硝酸盐对水系的贡献。对于减沙，选用“土地管理”和“交付管理”计划，对于减少硝酸盐，选用“养分管理”和“交付管理”计划来激活该模型中相应的缓解措施。 根据有效性和成本排名，对减少硝酸盐或沉积物排名前九项的措施通过文献（尼克斯农场管理袖珍本）和农艺师采访（2个诺福克农民活动，并通过电子邮件）进行了验证。 被Farmscoper确定为排名前九位的措施是： •降低种植系统 •利用植物提高氮肥利用率 •使用肥料推荐系统 •培育压实耕作土壤 •建立河岸缓冲带 •允许现场排水系统恶化 •建立秋季覆盖作物 •在春季而不是秋季培育作物用地 •春季套种谷物。 Farmscoper预测除了‘套种的春季谷物'成本远高于文献中公开值（注：只评估了6项缓解措施的成本），其它作物上述九项措施的Farmscoper预测成本值与发表文献中成本值差额均小于20英镑/公顷。 对Farmscoper推荐措施预测成本值与文献公开值进行污染物减排百分比比较，发现Farmscoper预测硝酸盐损失的准确性高于泥沙损失。对于所有的九项措施，文献中公开值和Farmscoper预测硝酸盐减少值之间的差异不超过23％。与此相反，两者泥沙减少百分比之差达到50％，如果考虑到没有采取“建立河岸缓冲带”和“减少种植系统'措施，其差异就更大了。这可以由流域的范围大加以解释，这些措施的有效性取决于当地的气候条件、土壤类型、植被组成。 来自农业科学家的缓解措施实施建议是要特定站点，并主要依赖农场规划、土壤类型、作物轮作、农民的农民认知和激励。还主要依靠认知和现实风险，如产量减少、病害、虫害和压实。在评价缓解措施的经济成效时，Farmscoper还不能考虑这些独特的因素。使用Farmscoper时很重要的一部分不确定性反映了特定地点的因素如土壤质地、坡度、降雨强度余量不足，和田地之间的连接性。 <注释一> 关于Farmscoper：它是一个有用的软件工具，用于农民和农学家对减缓措施的选择指导。该工具中的农场系统，可定制，是反映农耕整个英格兰和威尔士管理和环境条件的代表。该工具包含了超过100个缓解方法，其中包括许多最新Defra的缓解方法。 <注释二> 本摘要涉及硕士项目信息： Samson Collie（2012）。在寻找成本效益的措施，以减少面源污染，在温苏姆流域评价Farmscoper的。未发表的硕士论文。克兰菲尔德大学。该硕士项目由环境局理事会资助，它提供了科学知识，工具和技术。

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发布时间: 2015-03-26

75. 通过石灰减轻尿液处理过的酸性土壤中的N2O排放

季雪婧

一氧化二氮（N2O）是一种破坏性温室气体，主要从土壤释放到大气中。牧场土壤，特别是酸性的牧场土壤经过尿氮堆积作用后释放的一氧化二氮是大气中一氧化二氮的一个主要来源。因此，研究出减少酸性土壤中一氧化二氮的排放是目前的迫切需求。本研究旨在研究使用白云石减少尿液处理过的酸性土壤排放一氧化二氮的功效。尿液在土壤中的施用增加了NH4 + -N，NO3--N，微生物生物量碳（MBC）和溶解性有机碳（DOC）的产生，与对照（仅土壤）相比，导致了更高的一氧化二氮排放。在只经过尿液处理的土壤中产生了最高的一氧化二氮排放速率(1.35?μg N2O-N kg−1 h−1)和累积通量(408?μg N2O-N kg−1)。添加白云石，特别是添加更高的剂量，可通过改善土壤pH值大大减少一氧化二氮的排放。结果表明，增加酸性土壤的pH值是减少尿液处理过的土壤中一氧化二氮排放的良好适用方法。

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发布时间: 2019-10-21

76. 湖南省工业和城镇区域水稻土镉污染评估

金慧敏

近日，英文期刊《Chemosphere》（Volume 144, Pages 346–351）在网络上刊发了一篇关于我国湖南省工业和城镇区域重金属镉污染的风险评估。此项评估工作是由中国科学院生态研究中心科研人员开展的。水稻的镉污染是我国关注的一大环境健康问题。为了研究水稻镉污染与消费者之间分析评估，研究人员在攸县8个乡镇开展了田间调研。水稻土的平均镉含量为0.228-1.01 mg kg-1，90%超过了中国土壤环境质量标准标准，即0.3 mg kg-1。水稻土的平均pH值低，范围从4.89到6.02。超过70%的水稻籽粒的镉含量高于最高安全标准（0.2 mg kg-1，干重）。考虑到当地水稻消费量大以及镉水平的测量，78%的水稻样品存在健康风险，因为人体吸收的镉大于JECFA推荐的吸收量，即 0.8 μg Cd BW kg−1 天−1 或 25 μg Cd BW kg−1 月−1。 doi:10.1016/j.chemosphere.2015.09.001

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发布时间: 2015-10-26

77. 大量证据：气候变化对全球食品安全和贸易意味着什么

金慧敏

全球变暖将对粮食的生产方式,减少一些作物的营养特性等有深远的影响,所有这些都会为抗击饥饿与贫困以及全球食品贸易的政策产生影响。FAO出版了新书 《Climate Change and Food Systems: Global assessments and implications for food security and trade》 该书收集了一组调查结果，这是科学家和经济学家在过去的二十年盘点了全球和区域层面对粮食和农业气候变化影响得出的结果。 农业和粮食系统面临的压力，特别是发展中国家 面临人口增长和收入水平上升，气候变化对全球迅速增加的农产品食品、饲料和燃料需求的挑战也在增加。 农业高度依赖于地区的气候条件，因此预计农业在今后几年会对气候变化高度敏感。 特别是，近赤道温暖、干燥的条件有可能减少这些地区的农业产量，而适度的变暖可能至少在短期内进一步有利于农作物产量。 该书探讨了多种技术如何针对气候变化适应还可以产生缓解的共同利益，包括平衡。例如，目前以作物为基础的生物燃料作为可再生能源有助于产生缓解作用，但却通过诸如砍伐森林过程加剧了排放。 对营养和卫生、水资源的威胁 书中还强调了气候变化可能通过加剧隐性饥饿发生率—长期缺乏维生素和矿物质—肥胖而对健康和营养产生潜在影响。 人类活动排放的主要温室气体—较高的二氧化碳浓度，降低了锌、铁和蛋白质的量，并提高了在世界上一些主要粮食作物如小麦和大米的淀粉和糖的含量。这对营养和健康的影响可能是巨大的。在印度，有多达三分之一的农村人口处在没有足够蛋白质供给的风险中，获得非豆科粮食作物的蛋白质较大缺口可能带来严重的健康后果。 由于气候变化将降低粮食生产能力，对食品安全、营养和健康造成严重影响，该书强调他们是如何在世界上许多地区导致水资源短缺加剧。 它援引了最近的研究，这些研究已经评估了饮食变化对灌溉和降雨灌溉水的消费模式对全球的影响。部分研究结果表明，减少人类饮食中动物产品供给将可能节约全球高达18亿人所需的水资源量。 水不是一个典型的商品，而是一种资源，这已被广泛接受。它在特定地区才有权使用，通常由公共机构进行管理。书中承认，需要制定市场工具和制度结构之间的平衡方针，以维护水的可用性和可获取性。 贸易流 书中引用的研究表明气候变化下的贸易可能会扩展——由中纬度到高纬度趋向中纬度向低纬度地区流动增加，这些低纬度地区的生产和出口潜力将减小。与此同时，更加频繁的极端天气事件如干旱和飓风，可以通过破坏交通、供应链和物流对贸易产生不利影响。 这本书表明，尽管全球市场有助于稳定价格和供应，并为受到气候变化负面影响的地区提供替代食物选择，但单一依靠贸易对适应性战略来说并不够。这还需要一个 国内适应战略，允许国家和地区避免过度依赖进口，但这往往会增加受价格波动的脆弱性。另一个挑战是需要调整贸易政策与气候目标，并确保开放的贸易发挥其作 为一种适应机制的作用，而不会阻碍减缓目标的实现。 结构化的政策对话 该书的撰稿人做了一个“结构性对话”，涉及一系列利益相关者，包括科学专家、决策者、民间社团和私营部门，以评估和验证全球、区域和地方对有关气候变化情况的告知和支持政策行动的影响。

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发布时间: 2015-06-30

78. 全国耕地面积维持在20.25亿亩 耕地面积净减少明显放缓

金慧敏

2016年8月10日，国土资源部对外发布2015年度全国土地变更调查结果。2015年，全国耕地面积基本稳定，净减少明显放缓，耕地面积持续维持在20.25亿亩，建设用地净增加713.5万亩，同比下降了292.8万亩，降幅达到27.4%。国土资源部地籍管理司副司长冯文利介绍调查成果，截至2015年底，全国31个省（区、市）主要地类面积数据：耕地20.25亿亩、园地2.15亿亩、林地37.95亿亩、牧草地32.91亿亩、城镇村及工矿用地4.71亿亩、交通运输用地0.54亿亩、水域及水域设施用地4.90亿亩。与2014年底相比，全国农用地面积净减少426.3万亩，其中耕地净减少89.2万亩，建设用地净增加713.5万亩，未利用地净减少287.2万亩。 基于变更数据调查的分析，可以反映出2015年土地利用与管理具有三个明显特点：全国耕地面积基本稳定，补改结合，使占优补优、占水田补水田得到有效落实；新增建设用地下降明显，落实中央有保有压的调控政策，重点项目用地得到有效保障；内涵挖潜，积极盘活存量建设用地，节约集约用地水平持续提升。 2015年度全国土地变更调查工作，以第二次全国土地调查及连续五年变更调查工作为基础，采用覆盖全国的卫星遥感监测底图，市县级实地调查与省级全面检查、国家抽样核查相结合的形式，对全国各类土地利用变化情况进行了全面调查摸底。

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发布时间: 2016-09-01

79. 湖水微观环境中低密度聚乙烯微粒中微生物生物膜的形成和群落结构

季雪婧

环境中微塑料（MPs）的出现已引起全球广泛关注。微塑料在微生物上的定殖是微塑料对不同生态系统产生污染的重要一环，但是目前对此的研究还尚未明晰。为了在一定程度上解决这个问题，本研究采用培育的方法研究湖水中与低密度聚乙烯（LDPE）微塑料相关的微生物生物膜的形成，同时使用16S rRNA高通量测序确定微塑料对与之相关的微生物群落表面的影响。通过加入非离子型表面活性剂和紫外线辐照预处理，改变低密度聚乙烯（LDPE）微塑料的表面特性，更多的微生物被定殖在低密度聚乙烯（LDPE）表面。微生物群落分析表明，低密度聚乙烯（LDPE）微塑料主要被变形菌门细菌（phyla Proteobacteria）、拟杆菌属细菌（Bacteroidetes）和厚壁菌门细菌（Firmicutes）定殖。微塑料表明粗糙度和疏水性是影响与低密度聚乙烯（LDPE）微塑料相关微生物群落结构的重要因素。定殖于低密度聚乙烯（LDPE）上丰度最大的前20种微生物中，有一半是潜在的病原体，例如，植物病原体土壤杆菌、医院病原体杆菌、鱼类病原体黄杆菌等。本研究证明了湖水微观环境中细菌可以在低密度聚乙烯（LDPE）微塑料上快速定殖，微塑料可作为湖水中有害微生物的携带者。同时，本研究还首次探索了低密度聚乙烯（LDPE）微塑料表面特性对与之相关的微生物群落生物膜的影响。

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发布时间: 2020-09-27

80. 畜牧业的温室气体减排潜力

季雪婧

畜牧业有13亿从业者和零售商，其产值占农业GDP的40-50%。据我们估测，1995年至2005年间，畜牧业所排放的温室气体达到5.6-7.5 GtCO2e/年。通过采取一定的管理措施对畜牧业生产进行可持续的强化，增加牧场固碳，减少粪便的温室气体排放，减少对畜产品的需求，那么农业、林业和土地利用等领域技术减排一半的潜力在于畜牧业。 在实施限制、成本和众多的权衡下，这些管理措施的经济潜力还不及技术潜力的10%。通过减少畜产品消费而降低温室气体排放的潜力巨大，但是其经济可能性还未知。需要进行更深入的研究和投入，来提高采取减排措施的负担能力，在适当的情况下节制畜产品消费，并避免对生活、经济活动和环境产生不利影响。

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发布时间: 2020-12-15

81. 大气化学研究的未来：铭记昨天、把握今天，展望未来

金慧敏

世界正加速改变。在过去的15年中，全球人口从61亿增长到112亿，到本世纪末将达到71亿。全球各地的人口分布也发生了改变，超过百分之50的全球人口现在生活在城市地区，而1950年是29%。伴随着这种趋势，能源需求增加、工业活动增加、农业集约化导致了排放的改变，由此改变了大气的组成。 这些改变对社会是巨大挑战，包括对气候、人类和生态的有害影响。气候变化是当今社会面临的最严峻的环境挑战之一。空气污染是人类健康的一大威胁。全球超过八分之一的人去世是由于空气污染引起的。并且，未来粮食生产和全球粮食安全都容易受到全球变化和空气污染影响。大气化学研究是理解和应对这些挑战一个重要组成部分。 大气化学研究的未来：铭记昨天、把握今天，展望未来，这句话总结了支持综合U.S.研究项目的依据和必要性；评价了大气化学在实验室、大田、卫星和模拟研究中的发展趋势；确定了大气化学基础科学研究中的优先领域；明确了需要改进的最高优先级的需求。这个报告描述了过去10年中的科研进展，包括大气化学的6个核心领域：排放、化学转化、氧化剂、大气动态和大气环流、气溶胶和云、生物循环和沉积。

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发布时间: 2016-09-27

82. 在农业快速扩张背景下，对上游水源流域中的磷及其迁移建模

季雪婧

由于人类活动范围的扩大和强度的加剧，源头河水中磷的含量不断增加，这已成为全世界关注的问题。众所周知，磷是淡水富营养化的限制性营养素。在这里，我们采用空间参考的流域属性回归模型（SPARROW）的概念框架来描述随着农业快速扩张，中国太湖上游源头流域总磷（TP）的来源和迁移。我们的模型，包括地面覆盖物、河流长度、径流深度和池塘密度的变量，解释了94％的总磷的时空变化。在向下游输送的总磷中，农业用地贡献的磷占最大比例（61％），其次是林地（21％）和城市用地（18％）。未来农业可能会扩大到流域总面积的15％，这可能会导致总磷增加50％。根据我们的分析，流域中输出的24％的磷流入池塘。剩余的总磷14%流入支流，43%存在于主干河流。剩余的约6吨yr-1总磷最终被运到中国东南部的天目湖。该模型将几个子汇水区确定为总磷损失的热点，从而确定了目标管理的逻辑站点。我们的研究强调了农业扩张作为加剧河流源头总磷污染的重要因素，并强调了地表景观对缓冲敏感丘陵流域总磷损失的重要性。本研究也表明制定综合管理战略的必要性，该战略应考虑珍贵源头水资源中磷的空间变化和相关的总磷迁移。

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发布时间: 2019-11-15

83. 不同施肥处理下稻麦轮作农田土壤中水溶性有机物的动力学、生物降解性和微生物群落的变化

季雪婧

虽然施肥是决定土壤中可溶性有机物或水溶性有机物（(DOM, WEOM)含量的重要因素，但是在不同施肥处理下，尤其是稻麦轮作农田土壤中，关于水溶性有机物（WEOM)的动力学、生物降解性和微生物群落迁移的了解还十分有限。因此，在本研究中，我们从经过四种施肥处理的土壤样品中提取出水溶性有机物（WEOM)，并进行生物降解实验。四种施肥处理分别为：未施肥的对照组（CK）、化学肥料组（CF）、50%化学肥料加猪粪组（PMCF），以及100%的化学肥料加水稻秸秆组（SRCF）。使用紫外光谱和荧光三维激发-发射矩阵分析法来研究水溶性有机物（WEOM)的化学组分。研究发现，所有检测到的水溶性有机物（WEOM)均源自微生物活性，且主要部分包括腐殖酸样化合物。经过孵化后，未施肥的对照组（CK）、化学肥料组（CF）、50%化学肥料加猪粪组（PMCF），以及100%的化学肥料加水稻秸秆组（SRCF）土壤中的水溶性有机物（WEOM)生物降解率分别达到31.17%、31.63%、43.47%和 33.01%。50%化学肥料加猪粪（PMCF）衍生的水溶性有机物（WEOM)生物降解率最高。在孵化前后使用高通量测序分析确定生物群落，发现鞘氨醇单胞菌（Sphingomonas）、芽孢杆菌（Bacillus）和Flavisolibacter菌是四种施肥处理原始培养液中的主要菌种。经过生物降解后，我们观察到主要细菌根据不同施肥处理而有所不同：未施肥的对照组（CK）中弯曲杆菌（Curvibacter）占43.25%、鞘脂菌属(Sphingobium)占10.47%；化学肥料组（CF）中弯曲杆菌（Curvibacter）占29.68%、茎菌属（Caulobacter）占20.00%；50%化学肥料加猪粪组（PMCF）中固氮螺菌属（Azospirillum）占23.68%、茎菌属（Caulobacter）占13.29%；100%的化学肥料加水稻秸秆组（SRCF）中罗尔斯通菌属（Ralstonia）占51.75%。典型对应分析表明，微生物群落的变化与pH值和254?nm紫外线吸收密切相关。由此我们推测，不同水溶性有机物（WEOM)的固有特性和不同施肥处理下土壤溶液的特性形成了土壤微生物群落结构，从而影响着水溶性有机物（WEOM)的生物降解。

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发布时间: 2020-07-03

84. 土壤肥力: 全球土壤pH值地图

金慧敏

一直以来，科学家知道气候影响土壤化学，特别是土壤pH。干燥气候，土壤是碱性；湿润气候，土壤是酸性。但是，湿润和干燥气候之间土壤pH值状况不为人知。加州大学圣巴巴拉分校分析了变化规律，显示干湿气候边界的pH值变化具有不连贯性，相关研究成果发表在《Nature》期刊上。 土壤pH的范围从0到14，7为中性，7以下为酸性，7以上为碱性。中性土壤不常见，倾向于集总在湿润和干燥气候之间的过度带。研究小组对来自美国、中国、加拿大、澳大利亚、巴西和瓦赫宁根的国际土壤研究信息中性的土壤数据库进行了荟萃分析，评估了约60000个数据的点建立了全球土壤pH地图。 论文信息：Water balance creates a threshold in soil pH at the global scale.Nature, 2016; DOI:10.1038/nature20139

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发布时间: 2016-12-21

85. 短链氯化石蜡对渤海生物和非生物环境的污染

季雪婧

短链氯化石蜡（SCCPs）已经在渤海周围集中产生和排放，可能对这个独特的生态系统，也是中国最主要的渔业资源和世界上最繁忙的海域之一造成风险。在渤海生物和非生物环境中，对于命运、自行车和短链氯化石蜡的来源了解甚少。在这项研究中，我们将海洋食物网络模型与全面的大气运输-多相交换模型结合起来，对渤海生物和非生物环境中的短链氯化石蜡进行量化研究。我们执行了多次建模场景，以检查水、沉积物和浮游植物中的SCCP水平。我们评估了渤海海洋食品网中SCCPs的数值干湿沉积、生物放大和生物累积。结果表明，随着海岸线距离的增加，水分和沉积物中SCCP水平下降，干湿沉积也随之下降。由于目前在中国的使用，净沉积淹没了SCCPs的水空气交换，尽管扩散气体每月以平均风速和温度波动。但风险评估表明，渤海海域的SCCPs水平目前不会对渤海地区的居民构成风险。我们认定，渤海南部的SCCP排放源对与东亚夏季风相关的海水和鱼类污染负荷作出了主要贡献。与此形成对比的是，来自渤海北部和西北地区的SCCP排放，是冬季季风的主要来源，这可能是受到东亚冬季季风的推动，导致了渤海食品网的装载和污染。

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发布时间: 2017-10-30

86. 没有农业减排目标，巴黎气候协议不会实现

金慧敏

为满足新的气候协议的计划，科学家已经首次计算出2100年将气候变暖限制在2度以内的农业减排量范围。来自佛蒙特大学、国际农业研究磋商组织气候变化、农业和粮食安全研究项目和合作研究所的科学家们估计，到2030年，农业部门必须每年减少10亿吨二氧化碳排放。然而，深入分析也显示现有的农业减排方案和减排需求的主要差距：目前的干预只会缓解21-40 %的减排需要。 科学家们警告能源和交通等其他部门的排放量将难以满足新的气候协议。他们认为农业必须发挥其作用，提出全球与农业和粮食安全的机构设置一个限制气候升温2度的目标，以指导更大的减排和跟踪达到目标的进展。 佛蒙特大学的建筑学院的气候变化、农业和粮食安全研究项目低排放发展研究课题负责人利尼评论：““这项研究是一个现实的检查，各国都希望对农业采取行动，但目前的方案不会让全球范围内的减排目标达到巴黎全球目标。需要一个更多技术和政策解决方案，主要是通过投资使他们规模化。” 已有119个国家向联合国气候变化框架公约提交了国家农业减灾决定贡献意向。然而却没有展任何工作以确定如何实现这些承诺。 发展中国家和发达国家的农业（不包括土地利用变化）排放量平均为35%和12%。然而，作者们警告说，减少排放量必须与国家粮食生产需求相平衡，特别是在贫穷国家。 “我们需要帮助农民达成全球气候目标的同时需要他们供养世界，”皮特史密斯教授评论说，减少农业的排放而不影响粮食安全是我们所知道要做的。在农业方面，有很多现有最好管理措施可以应用。困难的是如何进一步减少2-5倍排放量，并支持大量的农民在未来10至20年改变他们的做法。” 实现每年10亿吨农业非二氧化碳减排目标，用已有措施实现缓解21-40 %的减排，如： 牲畜的持续集约化经营； 通过干湿交替的水稻灌溉，有效利用水； 一年生作物的养分管理，包括氮和有机肥有效利用； 转变生产方式，提高输入效率 然而，实施起来需要大量的投资、信息共享和技术支持，才能达到全球规模的转变。 根据这项研究，即使这些努力能够实现，也是远远不够的。我们仍然需要更高影响力的技术和政策。有希望的技术创新，包括最近开发的甲烷抑制剂，能减少奶牛排放量30%，而不影响牛奶产量，繁殖产生较低甲烷的牛，和释放更少氮氧化物的作物品种。 支持更大的减排措施的政策，包括引入更严格的碳定价、税收和补贴；政府和私营部门采用可持续发展的标准包括减少农业排放量；提高技术援助的农民在当地相关的缓解选项，例如通过手机和网络信息门户。 科学家们建议关注所有可能有助于减少农业排放量的措施，重点关注吸收土壤碳、增进农林业、减少食物损失和浪费和改变饮食模式。然而，目前缓解这些来源排放量的许多工作都没有完成，所以现在需要采取行动以确定手段和他们的影响。

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发布时间: 2016-05-27

87. 新型氯化聚氟醚磺酸盐在淡水藻类斜生栅藻中的生物富集作用

季雪婧

氯化聚氟醚磺酸盐（Cl-PFESA）是全氟辛烷磺酸（PFOS）的新型替代化合物，其环境风险尚不清楚。Cl-PFESA在淡水中的生物积累和毒性效应对于理解其对水生环境的潜在危害至关重要。将斜生栅藻暴露于ng L-1至mg L-1的Cl-PFESA中，暴露方式从环境相关水平开始。 Cl-PFESA在斜生栅藻中的总对数值BAF为4.66，高于淡水浮游生物中报道的全氟辛烷磺酸的平均值（2.2-3.2）。吸附在细胞表面的Cl-PFESA占总浓度的33.5-68.3％。 Cl-PFESA对藻类生长的IC50估计为40.3 mg L-1。在11.6mg L-1和13.4mg L-1的Cl-PFESA中分别观察到藻类生长速率和叶绿素a / b含量的显著变化。通过二乙酸荧光素水解测量的样品细胞膜渗透性在5.42mg L-1的Cl-PFESA中增强。通过Rh123染色测量的线粒体膜电位也增加，表明Cl-PFESA引起超极化。随着活性氧和丙二醛含量的增加，SOD，CAT活性和GSH含量增加，说明Cl-PFESA对藻细胞造成氧化损伤。目前在地表水中存在的Cl-PFESA污染对绿藻类产生明显的毒性作用是不太可能的。然而，Cl-PFESA在藻类中的生物累积将有助于其在水产食物链中的生物放大，其对膜性质的影响可能增加其他共存污染物的可及性和毒性。

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发布时间: 2017-11-30

88. 微生物群落是淡水沉积物铜污染的敏感指标

季雪婧

人为活动如采矿和农业，导致许多淡水系统的铜浓度升高。尽管这种污染的普遍存在以及原核生物的重要生态功能，但只有三项研究调查了原核生物群落对淡水沉积物中铜浓度的反应。为了解决这个问题，目前的研究调查了这些群落加入不同铜浓度的室外中型生物群中。我们利用下一代高通量测序技术及其功能，利用叶类似物诱饵和单一碳源利用法生态板进行群落的生理分析，对分类水平的原核生物群落进行了分析。通过DNA和RNA 16S核糖体RNA基因（rRNA）分析确定，仅含有46mg /kg铜的沉积物与对照相比具有明显不同的微生物群落。除此之外，沉积物群落显示铜在高铜条件下的碳底物利用率大大降低，而叶类似物上的群落也与对照池塘的群落不同。鉴于原核生物在包含碳循环的生态系统过程中的重要作用，这些变化可能具有很大的生态相关性，并且远远低于国际监管机构使用的“低风险”沉积物质量准则值（SQGV）。

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发布时间: 2019-03-11

89. 利用农场沼气生产蛋白质饲料和生物塑料

罗婷婷

最近，芬兰技术研究中心（VTT）研究出了一个新的解决方案，可以把农场、废弃物填埋场和废水处理厂的富含甲烷的沼气转化为原材料，再用来生产动物饲料或生物塑料。减排方案是基于好氧甲烷氧化菌的能力。 现在，沼气转化为生物甲烷的仅仅应用在大规模生物气体站点，小规模的领域如农场还没有被开发，该技术可以增加沼气使用，提高蛋白质自给自足。甲烷氧化菌能够生在厌氧条件下，利用甲烷作为碳和能量来源，过程如下：厌氧消化产生甲烷气体的输入到气体发酵罐，含有甲烷氧化菌的介质通过管道进入发酵罐，生成单细胞蛋白生物质，蛋白含量在60%以上。然后过滤细胞团，巴士杀菌和干燥。 好氧甲烷氧化菌和细胞团也含有聚羟基丁酸酯塑料（PHB）-一种细胞中的天然物质，用来存储能量。PHB可以用作可生物降解的包装材料的原材料，取代用油和非降解塑料的材料，如聚丙烯（PP）。

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发布时间: 2016-12-30

90. 土壤油菜（芸苔属植物）系统中重金属的分布、有效性和易位与土壤性质有关

季雪婧

农业土壤中的重金属污染已成为一个世界性的问题，土壤特性可调节土壤中的金属有效性。本文同时开展了4个田间试验，以评估4个受到不同程度镉和铅污染的农业区内39个油菜品种的镉（Cd）和铅（Pb）的浓度和分布、土壤特性与土壤的关系以及从土壤到油菜的金属转移过程中镉和铅的总浓度和生物有效性。油菜品种中镉和铅的浓度在4个地点为0.09~3.18和0.01~10.5mgkg-1之间。对于大多数品种，根或茎中的镉浓度高于荚果，种子中最低；根中铅浓度最高，其次是茎和种子。逐步多元线性回归分析可以在考虑土壤性质的同时更好地估算油菜中镉和铅的浓度。结果表明，油菜中镉和铅的含量与土壤有机质（OM）、阳离子交换量（CEC）、有效磷（AP）、有效钾（AK）、砂土、土壤总量、有效镉和铅浓度以及R2在0.993至0.999之间变化（P<0.05）有关。油菜中镉和铅水平表明，在冬季不停止农业活动的情况下，镉和铅共同污染的农业土壤具有植物提取潜力。

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发布时间: 2019-07-01

91. 20世纪90年代到21世纪初，中国大气酸沉积的发展

季雪婧

大气酸沉积是一个全球环境问题。中国经历了严重的酸沉积，预计随着近几十年来国家经济发展和化石燃料消费量的增加，中国的酸沉积将日益严重。我们通过收集中国1980年至2014年间降水中硫酸盐（SO42-）和硝酸盐（NO3-）的pH和浓度的所有数据，探索了酸沉积（湿酸沉积）的时空变化及其影响因素。我们的研究结果表明，20世纪90年代和2010年的平均降水pH值分别为4.59和4.70，表明中国的沉淀酸沉积没有严重恶化。平均SO42沉积从40.54降低到34.87 kg S ha-1 yr-1，但平均NO3沉积从4.44增加到7.73 kg N ha-1 yr-1。具体来说，由于控制污染物排放，华南地区严重沉淀酸沉积面积有所缩小，但中国北方中度沉淀酸沉积面积扩大，伴随着工业和交通运输的快速发展。此外，我们发现沉淀酸沉积，能量消耗和降水之间存在显着的正相关性。我们的研究结果为中国过去三十年来沉淀酸沉积的时空动力学提供了相对全面的评估，并确认了中国节约能源和控制污染物排放的战略，会有效减轻沉淀酸沉积。这些研究结果可能用于说明发展中国家如何通过实施先进技术来减少污染物排放来实现经济发展和环境保护。

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发布时间: 2017-10-30

92. 农业土壤中的塑料微粒

金慧敏

塑料微粒（Microplastics）变成了全球日益关注的环境问题。目前，人们关注塑料微粒的焦点是海洋和它们对海洋生物的影响，而土壤中的塑料微粒在很大程度上被人们所忽略。研究人员缺乏对农业景观中由于污泥施用引起的塑料微粒的潜在影响的认识。 污泥是废弃物，但在农业和园艺中也被看做是一种资源。污泥可以制造营养价值较高的肥料，但是污泥中积累了大量的塑料微粒。现在，城市污水处理厂的污泥作为肥料的替代品施入到了农田中。虽然考虑了不同污泥中的有害物质，但塑料微粒没有被考虑，没有分析其对食物安全的影响。最近瑞典农业科学大学的科研人员对其进行了研究，其研究成果发表在了《Environmental Science & Technology》期刊上。 Nizzetto等人估计，在欧洲和北美，每年有约110000至730000吨的塑料微粒被施入到农业土壤中，这比目前评估的所有海洋中的塑料微粒的总和还要多。科研人员利用模型INCA Microplastics 评估了塑料微粒的风险，并评估了污泥管理的情景。这是目前第一个能够模拟塑料微粒施用的模型，它能够模拟塑料微粒在土壤和水体中的循环。进一步的研究需要分析相关问题，找到相关解决方案，以确保循环经济的安全。 论文信息：A theoretical assessment of microplastic transport in river catchments and their retention by soils and river sediments. 期刊信息：Environ. Sci.: Processes Impacts, 2016; 18 (8): 1050 论文链接地址（DOI）: http://dx.doi.org/10.1039/C6EM00206D

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发布时间: 2016-11-01

93. 维多利亚湖卢比兹流域不同土地利用方式下地表径流和土壤流失的动态变化

季雪婧

在这项研究中，我们根据维多利亚湖（LVB）盆地卢比兹流域的四个土地利用系统和三个地形段位置，量化研究了该地地形的地表径流和土壤流失量。土地利用制度以草地为主，有称之为“莎草”（Omugugu）的当地物种、松树（Pinus sabiniana）和桉树（Eucalyptus globus）、覆盖香蕉（Musa Paradisiaca）以及未覆盖香蕉，其地形位于脚坡、中坡和山顶上。在不同降雨条件下的径流和土壤流失数量及趋势，采用2×20m（40 m2）的封闭径流量测定。本研究采用分裂实验设计。综合考虑土地利用和地形因素，总共重复三次安置了36个径流地块。观测到的每月降雨量从9.3到167毫米（75±54毫米）不等。每年登记的降雨量为680毫米。年降雨量低于该地区的长期年平均值。几乎所有的雨水深度大于10毫米的降雨事件都助于形成相对较大的径流，而降雨量小于10毫米的降雨事件一般导致地表径流较小。研究场地流域内的年径流量从42变为411 m3 ha−1 y−1。观测到的跨站点年径流量平均值为151±95m3 ha−1 y−1。结果表明，年径流顺序为植树大于未覆盖的香蕉场大于草地等于覆盖香蕉场。土壤损失最大（1.5 t ha−1 y−1）和最低（0.8 t ha−1 y−1）分别在未覆盖的香蕉和覆盖的香蕉地。年均土地损失量随地形斜坡段位置而增加。上坡位置面（1.7 t ha−1 y−1）的年平均土壤流失量比麓坡位置面积（0.7 t ha−1 y−1）高出2.4倍，其比例差异为83％。由于土地利用系统或地形系列位置，我们没有检测出径流量的统计学差异（p> 0.05）。然而，土地利用系统和地形系列位置的土壤损失统计学差异被检测出来了（p<0.05）。虽然观察到的年土壤流失量在可接受的阈值范围内，但是可持续的土地利用实践仍是研究领域中保持脆弱山坡微妙平衡的关键之处。

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发布时间: 2017-09-27

94. 人工甜味剂安赛蜜对水稻吸收镉的综合影响

季雪婧

从农田土壤的地表水、地下水和灌溉污水中已经广泛探及到有机污染物，其中一些有机污染物可以与环境中的重金属离子配体结合行成复合物。安赛蜜（ACE）---这种最常见的人工甜味剂，在废水中的含量有时可以达到数十微克/升。然而，重金属与安赛蜜的复合效应还尚不清楚。本研究使用水培实验，研究在不同暴露条件下，安赛蜜对镉在水稻幼苗中的吸收和迁移的影响。与单一暴露处理相比，在安赛蜜和镉的联合暴露处理下，水稻对镉和安赛蜜的吸收显着降低，同时水稻的氧化损伤也减轻了。在镉和安赛蜜的顺序暴露处理下，后加入的安赛蜜加强了植物已吸收的镉的活性，加速了镉向环境中的释放以及镉从植物根部到枝芽的迁移。此外，尽管枝芽中镉的浓度变化不大，但与单次镉暴露相比，累积的安赛蜜可以减轻镉诱导的稻芽氧化损伤。综上所述，包含人工甜味剂安赛蜜的复合污染有利于减轻镉造成的毒理学危害和生态风险。

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发布时间: 2020-03-02

95. 保护植物免受干旱的新发现

金慧敏

气候变化会带来严重的干旱，威胁着植物生长。伊利诺伊大学研究人员发现一种保护植物免受干旱的措施：对植物喷洒一种化合物，诱发作物更加耐旱。他们认为通过确定关键的分子机理，可以使植物减少水分损失。 面对干旱，植物可以诱发自然防御。它们产生一种激素，即脱落酸（ABA），ABA与一种蛋白结合，产生PYL受体，触发一个反应链，关闭叶片的毛孔。这样植物保留了水资源，可以在干旱环境中持续生长。 研究人员认为问题的关键是ABA激素。由于ABA的中度稳定和分子结构的复杂性，ABA不能直接喷洒在田野中。当然可以通过理解激素的作用原理，可以设计一些分子，让它们起到与ABA一样的功用。这个分子还应该是廉价、稳定和环境友好的，农民才可以用它让作物更抗旱。 利用分子动态模拟，研究人员首次揭示了ABA结合PYL受体的分子细节。通过逐帧的模拟显示了如何、在哪里激素结合蛋白，以及引起形变，关闭叶片毛孔。研究人员想确定水稻的这种机制，将开展更加严格的计算和基因学研究以确定这个结合过程。

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发布时间: 2017-02-27

96. 全球地表水长期水情图绘制

金慧敏

2016年12月7日，欧洲委员会联合研究中心科学家在《Nature》上发表了一篇关于地表水的文章，他们与谷歌（Google）联合开展了定量化地表水变化的研究，并创建了交互地图，标识了地球地表水在过去32年的变化。 基于1984-2015年的超过300万卫星场景（1832TB 数据），利用10000台计算机并行运算生产出了全球地表水资源管理器（Global Surface Water Explorer），单图的分辨率是30米，用户能够计算不同时间的全球地表水的位置和持水性的变化，可以是区域的变化，也可以是特定地区的变化。地图对所有用户免费开放。 这些数据能够显示气候变化对地表水的影响，以及人类活动的影响。有助于改进模拟情景，显示发生区域，为决策支持提供信息。 论文信息：High-resolution mapping of global surface water and its long-term changes. Nature, 2016; DOI: 10.1038/nature20584

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发布时间: 2016-12-22

97. 受污染土壤上生长的小白菜（pak choi）摄取四环素对人体肝细胞系HL-7702的毒性

季雪婧

四环素（TC）可以通过土壤-蔬菜-人类食物链的方式进入人体；因此，了解在污染土壤上生长的蔬菜中四环素对人体的毒性很有必要。本研究使用酶联免疫吸附实验和HL-7702细胞模型相结合的方法，对四环素污染土壤上生长的小白菜(Brassica campestris L. ssp. chinensis)中残留的四环素的生物利用度和毒性进行评估。结果显示，四环素在黑土中的降解速率明显高于其在红壤中的降解速率，而在两种土壤环境下小白菜对四环素的吸收速率结果相反。红壤中生长的小白菜对四环素的生物接受率（5.67-7.59%）高于在黑土中生长的小白菜对四环素的生物接受率（5.22-6.77%）。结果表明，土壤性质影响了小白菜对四环素的摄取。较肥沃的土壤中四环素浓度较低，因此减轻了对人体产生的毒性。四环素在小白菜可食用部分的浓度通常在安全范围以内似乎看起来令人欣慰。然而，四环素诊断显示四环素在小白菜中即使温和的增长也可能引起氧化应激、肝损伤、线粒体嵴和粗面内质网肿胀，以及HL-7702肝细胞早期凋亡。在红壤中生长的小白菜比在黑土中生长的小白菜显示出更高的四环素细胞毒性。未加工的小白菜中四环素细胞毒性比加工后小白菜中四环素毒性更高。这些结果对建立预防人体中四环素毒副反应的有效途径提供了直接证据。

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发布时间: 2019-07-31

98. 新的耕作措施有助于防止土壤流失并保持高产

金慧敏

农田土壤和养分损失和流失是美国和全球有关环境和经济的主要问题。大雨过后，含有肥料和农药的土壤和水被冲刷到下游，携带着沉淀物和化学物质来到墨西哥湾。这个过程制造了很大的缺氧区，这对海洋生物产生毒害，并损害了商业渔业和旅游业的发展。以树木为基础的缓冲区是组织径流的有效方法，然而，对作物产量产生了负效应。基于多年的研究，密苏里堪萨斯大学的科学家们建议农民使用农作物和树木之间的缓冲区，这种技术可以减少土壤径流，并保持良好的生长条件，为农民创造经济效益，最终，对社会产生效益。 科学家们测试了不同的策略以组织径流，包括不同作物、树木和缓冲区的组合，切断了树根，防止树根生长到作物区域。研究证明，最有效的策略是根据树木的大小在树木和作物之间创造缓冲区。例如，20英尺高的树木，要建立6-9英尺的缓冲区，以隔离玉米地。尽管切掉树根可以减少树木与作物的水分竞争，但是树木的阴影仍然可以减少玉米的产量。 但对大豆的影响较小，研究人员建议农民在树木缓冲区附近种植大豆。 该论文《Yield Differences Influenced by Distance from Riparian Buffers and Conservation Reserve Program》发表在Agronomy Journal期刊, 2016; 108 (2): 647 DOI: 10.2134/agronj2015.0273

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发布时间: 2016-07-28

99. 生物扰动对受污染沉积物中金属释放的影响取决于金属

季雪婧

金属通量测量可反映了污染沉积物中的金属迁移率、潜在的生物利用度和毒性风险，因此是沉积物质量评估的重要方法。金属的结合和释放对净通量帮助作用受到底栖生物存在和行为的强烈影响。我们研究了生物扰动对生活着寡毛虫或蠕虫和双壳类动物的多金属污染沉积物中金属的迁移和流出的影响。双壳类的存在增强了锰、钴、镍和锌的释放，但不会增加铜和铬的释放，这可能是由于铜和铬对固相的高亲和力。上覆水中的金属主要与小于10kDa的组分相关，并且所有金属的分馏不受双壳类存在的影响。并对不同过程的金属通量进行了区分，并且生物扰动引起的外排显著高于扩散外排。还观察到锰、钴、镍和锌的总净流出量的时间变化，并归因于双壳类的生物活性。总体而言，本研究表明，不同金属对相同生物扰动行为的反应不同，导致金属污染物的迁移率和命运明显不同。

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发布时间: 2019-04-30

100. 初级生产者和食草动物对温带岩礁污染的互动反应

季雪婧

大型海藻床提供了重要的栖息地结构并支持岩礁群落的初级生产，但由于人类压力而日益退化。各种污染源对受压力的生态系统都有直接和互动的影响。特别是涉及无脊椎动物食草动物的相互作用可能会削弱或加强污染对宏藻床的整体影响。使用成对的影响控制实验设计，我们测试了多种污染源（鱼场、游艇码头、污水和雨水）及无脊椎动物对发生移位和本地建立的藻类组合的影响。游船码头直接影响藻类组合，也降低了两栖动物和其他无脊椎动物媒介的密度。养鱼场和污水排放口常常会直接增加当地建立的叶状和皮革状藻类，但没有任何迹象表明食草动物有变化。总体而言，对藻类的污染影响似乎并未因食草动物丰度的变化而强烈影响。取而代之的是，中型食草动物丰度与更复杂的藻类形态的可用性密切相关，人口可能随着复杂藻类栖息地的丧失而同时下降。大型食草动物，如海胆，没有显示任何污染源的负面影响的迹象；因此，这一群体对藻类动态的影响可能是持续的，并且与中度污染水平无关，这可能增加了污染对城市化环境中藻类床的直接影响。

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发布时间: 2018-04-30