可持续农业的目的是在保持良好环境质量的同时获得较高的农业生产率。最佳管理措施（BMPs）在世界范围内已得到广泛应用，以减少农业污染物对水环境的影响。自2004年以来，加拿大农业部实施了最佳管理措施流域评价（WEBs）项目，在全国各地选择了有代表性的9个小流域，对BMPs的环境和经济效益进行评价。笔者对过去几年来WEBs项目的进展、研究方法及主要成果进行简要的回顾，并对在中国开展类似项目的必要性和启示进行了探讨。

设置尿素＋硝化抑制剂（U+DCD）、尿素＋脲酶抑制剂（U+HQ）、脲甲醛（UF）、钙镁磷肥包膜尿素（CMCU）、树脂包膜尿素（PCU）、硫包尿素（SCU）6种缓释氮肥处理以及普通尿素U）处理，在江苏大丰进行小区试验，采用静态箱气相色谱法同步观测沿海滩涂能源植物———菊芋（Helianthus tuberosus）生长季土壤的CH₄和N₂O排放通量及其减排潜力。结果表明，在2010年整个菊芋生长季，U、PCU、UF、SCU、CMCU、U+HQ和U+DCD处理土壤CH4排放总量依次为1.25、0.59、0.43、0.27、0.25、0.26和-0.21kg·hm^-2。与普通尿素处理相比，除U+DCD处理外，其余施用缓释氮肥处理可使CH₄排放量减少53%~80%。生长季PCU、SCU、CMCU、U、UF、U+HQ和U+DCD处理的N₂O排放总量分别为2.94、2.44、2.27、2.24、1.77、1.47和1.34kg·hm^-2。与普通尿素处理相比，施用化学型缓释氮肥（U+DCD、U+HQ和UF处理）使N₂O排放量减少21%~40% ，而施用物理型缓释氮肥（CMCU、PCU和SCU处理）则使N₂O排放量增加1%~31%。从全球增温潜势看，各化学型缓释氮肥处理均表现出显著的减排效果。

采用遮光密闭箱和气相色谱法研究配施猪粪条件下麦季CH₄和N₂O的排放特征，并运用全球增温潜势（P_GW）对麦田CH4和N2O排放的温室效应进行估算。结果表明，常规施肥、秸秆还田、50%猪粪和100%猪粪替代化肥处理CH₄平均排放通量分别为6.10、10.26、5.32和2.35μg·m^-2·h^-1，N₂O平均排放通量分别为24.25、38.24、12.21和16.06μg·m-2·h^-1。CH₄排放通量在拔节后随温度升高而增加，N₂O排放主要发生在苗期灌溉或降水后。与常规施肥相比，100%猪粪和50%猪粪替代化肥处理麦季CH₄和N₂O排放产生的总P_GW分别降低34.3%和48.9%，单位产量的P_GW分别降低26.0%和48.9%，秸秆还田措施的P_GW及单位产量的P_GW分别提高57.9%和52.0%。然而，与常规施肥与秸秆还田处理相比，100%猪粪处理的小麦产量显著降低（P<0.05）。试验结果表明，在作物高产、稳产要求下，50%猪粪替代化肥措施的减排效果较好。

以甘肃省定西市龙滩流域为例，对比分析了不同坡位、坡度和坡向典型植被（柠条林地、油松林地、侧柏林地、苜蓿草地、荒草地和农地）0~8m深度土壤水分的空间变异状况。结果表明，不同植被和地形条件下，深层土壤水分的剖面分布特征均表现为随土层深度增加而增加。地形是浅层土壤水分空间变异的重要影响因子，而植被生长状况是深层土壤水分空间变异的决定因素，植被生长越好则深层土壤含水量越低。坡度对深层土壤水分有显著影响，缓坡地土壤含水量显著高于陡坡地。水土保持工程和耕作管理措施能有效提高深层土壤含水量，可作为提高土壤储水的有效途径。

于2008年在上海市浦东农业区设置采样点按月收集降水样品，测定降水NO₃^--N和NH₄⁺-N浓度，分析氮浓度的变化规律及其影响因素，并计算氮沉降通量。结果表明，浦东农业区降水氮浓度和年沉降通量均较高，ρ（NO₃^--N）平均值为0.44mg·L^-1，年沉降通量为5.19kg·hm^-2·a^-1；ρ（NH₄⁺-N）平均值为1.36mg·L^-1，年沉降通量为15.91kg·hm^-2·a^-1；TN年沉降通量为21.10kg·hm^-2·a^-1，其中NH₄⁺-N占75.4%。降水NO₃^--N和NH₄⁺-N浓度在主要生长季（4-10月）低于非主要生长季（11月至次年3月）；而NH₄⁺-N沉降量在主要生长季高于非主要生长季，NO₃^--N沉降量在主要生长季和非主要生长季差异较小，这主要是人为活动、降水日数与降水量以及风向等因素的综合作用所致。降水氮输入对研究区初级生产力的提高具有积极意义，但降雨氮浓度已超过水体富营养化阈值，可能加剧农业区内水体富营养化。

为了解中温带地区城市森林凋落物层土壤动物群落结构及大面积针叶人工林对凋落物层土壤动物群落多样性的影响，对长春净月潭国家森林公园凋落物层土壤动物进行调查，共采获土壤动物8630头，隶属于3门6纲18个类群，其中弹尾目、蜱螨目、膜翅目、鞘翅目、鳞翅目幼虫、蜘蛛目、双翅目幼虫和石蜈蚣目是该地区森林生态系统凋落物层土壤动物的主要类群，其个体数占土壤动物个体总数的97.91%。天然次生林与针叶人工林间凋落物土壤动物的类群数、密度、多样性指数、均匀度指数、Simpson优势度指数和密度类群指数均无显著差异（P>0.05），而2种林分间伪蝎目、石蜈蚣目、缨翅目和鳞翅目幼虫的密度及蜱螨目和弹尾目个体数之比差异明显。2种林分Jaccard相似性系数为0.67。

研究了南京紫金山大型真菌的区系成分和生态分布，以期为开展大型真菌在紫金山生态系统中的作用研究打下基础。通过2a的实地调查，共获得大型真菌290种，分属于子囊菌和担子菌的49科120属。按所处植被环境划分，紫金山大型真菌可分为常绿落叶阔叶混交林型、针阔混交林型、针叶林型、竹林型和灌丛荒地型；按营养类型划分，主要分为土生菌（151种）、木生菌（151种）、外生菌根菌（49种）和虫生菌（2种）等；按区系组成划分，可分为世界广布种（该分布种种数占总种数的比例为18.97%）、北温带分布种（36.89%）、北温带澳大利亚分布种（13.45%）、温带亚热带或热带分布种（7.59%）、欧亚大陆分布种（5.86%）、东亚北美间断种（5.17%）、中国日本共有种（2.07%）和中国特有种（10.00%）。

以云南省师宗县黑尔壮族社区为例，收集整理了66种农业种质资源，分析了该社区农业种质资源多样性的变化及其原因，探讨了民族村落农业种质资源的保护策略。结果表明，1980年以前，黑尔壮族社区农业种质资源较为丰富，但由于现代农业和经济发展等因素的影响，地方品种严重丧失；被保留下来的地方品种大都与当地生产生活，尤其是与民族文化密切相关。以黑尔糯稻为例，分析了黑尔糯稻种质资源得以保留的原因及面临的威胁；同时，提出其他种质资源，如油菜、姜、花生等也是该社区保留下来的具有重要价值的地方种质资源。针对村落农业种质资源丧失的现状，建议通过生态补偿等措施，调动壮族村民的积极性，运用传统知识和传统文化的力量，充分发掘并开发利用村落农业种质资源，实施以社区为基础的农家保护策略，促进民族村落农业种质资源多样性的有效保护。

为从方位及冠层的角度探讨光照对厚朴（Magnolia officinalis）果实和种子形态变异的影响，分别从植株的不同方位和冠层采集果实、种子，并测定其形态指标。结果表明，方位对厚朴果实和种子的形态变异影响显著，不同方位厚朴果实和种子的表型性状表现为南方位和东方位优于西方位，南、东和西3个方位均优于北方位；冠层对厚朴果实和种子的形态变异影响显著，不同冠层果实和种子性状表现为中冠层优于上冠层，上冠层优于下冠层；方位和冠层对厚朴果实和种子多项形态指标的协同作用不显著。与果实相比，种子的表型性状更稳定。

在实验室条件下分别给赤子爱胜蚓（Eisenia foetida）饲喂在自然状况下可能接受的棉叶最高添加量和２倍最高添加量的转野生荠菜凝集素（WSA）基因棉花（Gossypium hirsutum）叶片，并以其亲本棉花叶片为对照，以牛粪为阴性对照，以农药为阳性对照，研究种植转WSA基因棉花对赤子爱胜蚓死亡率、生长及繁殖的影响。结果表明，在49d的试验周期内，与取食亲本棉花叶片的赤子爱胜蚓相比，取食转WSA基因棉花叶片的赤子爱胜蚓的死亡率，体质量，GST、SOD、纤维素酶活性以及蚓茧数和小蚯蚓数均无显著差异，未发现转WSA基因棉花对赤子爱胜蚓有不利影响。

为了探明茶树叶片挥发物在白斑猎蛛（Evarcha albaria）选择觅食斑块过程中的作用，采用固相微萃取气相色谱质谱联用技术研究了其猎物假眼小绿叶蝉（Empoasca vitis）取食对茶树叶片挥发物释放的影响，同时利用蜘蛛行为观测平台研究了白斑猎蛛在不同味源侧（觅食斑块）的活动行为。结果表明，未损伤叶片（对照）仅释放出微量挥发物，而假眼小绿叶蝉成虫取食后的茶树叶片释放出14种挥发物；雌、雄蛛在进入处理味源（假眼小绿叶蝉取食后的茶树叶片）侧和对照侧的初次选择及进入频次上均无显著差异，但与对照相比，雌、雄蛛在虫害处理叶片中的停留时间显著增加。研究表明，假眼小绿叶蝉取食诱导了茶树叶片挥发物的释放，而挥发物种类和含量的变化造成了白斑猎蛛在不同味源侧停留时间的差异。

通过大田试验，采用秸秆沟埋还田方式，设置沟埋深度分别为20、30、40、50cm及对照5个处理，将上季作物秸秆进行全量还田（秸秆沟埋量为2kg·m^-1），研究水稻秸秆沟埋还田对麦田土壤含水量、温度、容重和孔隙度等的影响。结果表明，降水结束后12d内，沟埋深度20和30cm处理土壤含水量（与埋草沟边水平距离10cm处）显著下降（P＜0.05）；而沟埋深度40和50cm处理土壤含水量（与埋草沟边水平距离10cm处）与对照差异未达显著水平。埋草沟秸秆下层土壤温度变化较小，秸秆对下层土壤具有保温作用；除沟埋深度20cm处理外，其他不同沟埋深度处理均能明显降低秸秆上层土壤容重，增加土壤总孔隙度，使耕层土壤疏松。

通过室内恒温培养试验，研究施用CO（NH₂）₂和（NH₄）₂SO₄对初始pH值分别为5.14、4.77和4.34的红壤酸化速率和硝化速率的影响。结果表明，施用CO（NH₂）₂显著增加了3种红壤的硝化速率，从而显著加速土壤酸化。培养结束时，3种红壤pH值较培养过程中最高值分别下降2.14、1.23和0.56。施用（NH₄）₂SO₄抑制了初始pH＜5.0的2种红壤的硝化作用，从而显著降低这２种红壤的硝化速率和酸化速率，但显著增加了初始pH＞5.0红壤的硝化速率，对其酸化速率则未见显著影响。3种红壤的酸化速率与硝化速率间存在显著线性相关关系。硝化作用是导致农田红壤pH值下降的主要原因之一，但不同氮肥对红壤硝化速率和酸化速率的影响不同。

以红壤稻田土为供试土壤，设置不同硫酸铵（简称硫铵）施用量，分别在15、25、35℃条件下培养，研究短期内土壤硝化作用、微生物生物量和微生物功能多样性的变化。结果表明，在相同硫铵施用量下，不同温度处理土壤NH₄⁺ 含量差异不显著；温度变化对于对照和常规硫铵用量（折纯N 120 mg·kg^-1）处理土壤NO₃^- 含量有显著影响，但对中、高量（折纯N 600和1200 mg·kg^-1）处理无显著影响。对照和常规硫铵用量处理土壤硝化速率均随温度升高而显著增加；中、高量硫铵处理土壤硝化速率普遍较低，且不同温度之间差异不显著；相同温度条件下，硝化速率随硫铵施用量的升高而降低。中、高量硫铵处理对土壤微生物生物量碳有显著影响，且土壤微生物生物量碳随硫铵施用量的增加而显著降低；相同硫铵施用量下，不同温度处理土壤微生物生物量碳由高到低大致为25、15和35℃。BIOLOG分析显示，中、高量硫铵处理平均吸光值和多样性指数均较低，各处理中以25℃时对照处理的平均吸光值和Shannon、Simpson、McIntosh指数最大，其次为25℃时常规硫铵用量处理。过量施用硫铵有可能造成土壤生物结构和功能衰变。

从种植于红壤的健康花生根际，筛选出７株产吲哚乙酸（IAA）菌株，以菌株L4合成IAA的能力最强，培养24 h时IAA产生量达135.67 μｇ·mL^－１，且菌株L4具有解磷能力。通过菌株形态、生理生化特征测定及16S rRNA的保守序列鉴定，初步确定菌株L4为氯酚节杆菌（Arthrobacter chlorophenolicus），其GenBank登录号为JQ277449。菌株生长和发酵条件试验结果表明，菌株L4生长和分泌IAA的最佳培养条件并不完全一致，既能促进菌株生长又能合成较多IAA的最佳培养条件是初始pH值为5～6，装液量为50 mL·（250 mL）^-1，30℃摇床培养24 h；促进菌株生长的最佳碳、氮源分别是麦芽糖和酵母粉，而提高IAA产生量的最佳碳源是木糖，最佳氮源是KNO₃。

借助高精度溶解氧微电极，研究了自然沉积物中慈姑（Sagittaria trifolia）根不同部位的泌氧能力差异以及光照对根系泌氧能力的影响。结果表明，慈姑根系不同部位的泌氧能力存在差异，光照和黑暗条件下根区氧气扩散层厚度由大到小依次为1／2根长（0.98、0.72 mm）、3／4根长（0.68、0.28 mm）、根尖（0.58、0.44 mm）和1／4根长 （0.42、0.32 mm）；光照条件下不同根长部位根表面溶解氧含量由大到小依次为1／2根长〔64.56％（以％空气饱和度计）〕、3／4根长（52.73％）、根尖（38.55％）和1／4根长（20.55％），这根部泌氧屏障、通气组织发育程度和根组织呼吸代谢有关。无论有无光照，慈姑根均有泌氧产生，光照条件下根表面溶解氧含量和根区氧气扩散层厚度均高于黑暗条件；在光照和黑暗条件下1／2根长处根表面溶解氧含量均显著高于其他测定点（P＜0.05）；除1／2根长处以外的其他测定点，在光照条件下的根表面溶解氧含量差异显著（P＜0.05），但在黑暗条件下趋于相同（P>0.05）。

为研发酸化土壤的生物修复技术,采用水培试验和自动电位滴定装置研究酸性条件下氮素形态对小麦幼苗根系释放氢氧根及培养液pH变化的影响。结果表明,小麦幼苗在初始pH值为4.0,n(NO₃^-)∶n(NH₄⁺)比值(以下简称硝/铵比)分别为15∶1、3∶1和1∶1的营养液中培养6 d后营养液pH升高,且增幅随硝/铵比的增加而增大,小麦对硝态氮的吸收量和氢氧根释放量呈相同的变化趋势,说明小麦对硝态氮的吸收偏好导致根系释放氢氧根,进而使得培养液pH升高。小麦幼苗在硝/铵比为3∶1,初始pH值分别为4.0、4.5和5.0的营养液中培养6d后,培养液pH和氢氧根释放量的增幅随初始pH的升高而降低,说明低pH条件有利于小麦幼苗对硝态氮的吸收,可促进小麦根系释放更多的氢氧根。10 h的恒定pH试验结果表明,恒定pH条件下小麦根系释放的氢氧根数量大于非恒定pH条件,且硝态氮比例越大,差值越大。因此,可以根据小麦在酸性条件下对硝态氮的吸收偏好建立酸化土壤的生物修复方法,即调节硝态氮含量以加大小麦根系的氢氧根释放量,进而提高土壤pH。

于2011年1—12月对广东省韶关市白水礤水库和苍村水库这2座中型居民供水水库进行每月1次、为期1a的采样,利用营养状态指数(TSI)进行水质综合评价,将水库中的浮游植物按功能类群进行分类,并结合水库的水文、水质和浮游植物的生境特征,分析全年优势功能类群的演替特点及其主要的环境影响因子。结果表明,白水礤水库为贫营养型水库,苍村水库为低中营养型水库,全年共检出浮游植物7门45属(种),可划分为16个功能类群,其中,白水礤水库全年以适应低营养盐环境的功能类群占优势,耐富营养化的功能类群仅在丰水期有检出;而苍村水库全年都能监测到耐富营养环境的功能类群,且在丰水期明显占优势,但在枯水期和平水期因营养盐含量的降低,演变为以适应低营养盐环境的功能类群为主。营养盐含量的不同是导致2座水库浮游植物功能类群产生差异的根本原因,而因降水季节的变化所致水体环境因子的变化则是造成2座水库浮游植物功能类群演替不可忽视的因素。

为了探明桑园土壤微生物群落功能多样性与多环芳烃(PAHs)污染的关系,采用Biolog检测法研究某路域桑园土壤微生物功能多样性对PAHs污染的响应。结果表明,不同区域PAHs污染程度由大到小依次为区域2(位于区域1和3之间)、3(离公路最远)和1(离公路最近);Biolog分析发现不同区域土壤微生物对碳源利用的平均颜色变化率(AWCD)由大到小依次为区域2、3和1;区域2的Shannon指数和Gini指数均显著高于区域1和3,而区域1的Shannon均匀度显著低于区域2和3,区域2土壤微生物活性最强且群落结构最丰富,其后依次为区域3和1。主成分分析结果显示,3个区域微生物群落的生理功能差异明显,主要表现在对糖类和氨基酸类物质的代谢上。冗余分析表明,区域2土壤微生物与PAHs含量关系最密切,说明较高的PAHs含量更能激发桑园土壤微生物的生理活性,微生物群落代谢功能因PAHs污染而有所提高。

通过间歇式试验研究NaOH改性落叶松锯木屑对活性染料KN-B、K-2BP和KN-R的吸附脱色性能。结果表明,酸性条件下该改性木屑对3种染料均具有较好的脱色效果。在初始pH值为3时,3种染料的吸附脱色率均表现为随温度升高而逐渐降低,随改性木屑用量的增加而增加的趋势;而随染料初始浓度的增大,表现出先升高后降低的趋势。在初始pH值为3、温度为298 K条件下,3种染料在改性锯木屑上的等温吸附符合Langmuir吸附模型,KN-B、K-2BP和KN-R的最大饱和吸附量分别为22.32、10.47和14.93 mg·g^-1,吸附自由能ΔG298 K分别为-12.61、-9.77和-14.45 kJ·mol^-1,均为物理性自发吸附过程。试验条件下,KN-R、KN-B和K-2BP的吸附动力学均符合准二级动力学吸附方程,吸附速率常数依次减小。综合等温吸附和吸附动力学研究结果表明,3种染料的脱色效果以KN-R为最好,KN-B次之,K-2BP最差。

建立了固相萃取-气相色谱法同时测定稻田环境样品中丁虫腈及其代谢产物的残留分析方法,即:稻田水样品以二氯甲烷萃取,水稻土样品以丙酮提取后再经乙酸乙酯萃取,稻株样品以乙腈提取后用CarbonNH₂固相萃取小柱净化,然后均用气相色谱-电子捕获检测器(GC-ECD)检测。结果表明,稻田水中丁虫腈及其代谢产物的最低检测质量浓度均为0.01 mg·L^-1,土壤和水稻植株中目标物最低检测质量含量为0.015 mg·kg^-1。在该方法条件下,当添加水平为0.05～1.0 mg·L^-1(或mg·kg^-1)时,稻田水、土壤和水稻植株中丁虫腈及其代谢产物的平均回收率为75.1%～109.2%,变异系数为1.0%～7.9%。

控制和削减农业污染物排放总量是国家环境保护"十二五"规划的重点工作之一,但现行的环境管理及产排污量削减与控制技术中还没有完整的农业污染减排的指标体系。该文阐述了构建农业污染减排指标体系的基本原则和方法,综合考虑不同农业生产类型污染物产排过程的特点,从种植业、畜禽养殖业和水产养殖业3个方面初步构建农业污染减排指标体系,以期为研究农业主要污染物减排核算体系的关键参数和制定减排核算技术方法提供基础性技术支持。基于当前农业污染减排实施中可能存在的问题,对指标体系的进一步完善提出了相关建议。

采用静水生物测试法研究毒死蜱(CPF)对克氏原螯虾(Procambarus clarkii)的急性毒性效应及克氏原螯虾的组织病变情况并进行安全评价。设定0、2、10、20、40和80μg·L^-1 6个CPF浓度梯度进行急性暴露试验,结果表明,CPF浓度升高对克氏原螯虾产生较大毒性,24、48和96 h半致死浓度〔ρ(LC₅₀)〕分别为(28.24±2.81)、(19.50±2.03)和(13.13±1.70)μg·L^-1,ρ(LC₅₀)随着暴露时间延长呈显著下降趋势,符合双曲线衰减模型(r=0.999 9,P<0.000 1),安全浓度为(2.79±0.31)μg·L^-1。组织病理观察发现,染毒虾心脏上皮细胞增生,心肌肌束间充满血淋巴细胞;神经细胞肿大,尼氏体溶解消失,细胞由多极形状变为圆形,神经纤维坏死并解体;肝胰腺小管收缩并充血,空泡增加;鳃组织空泡化,表面出现黑色素沉积,被多量血淋巴细胞浸润;肌肉纤维萎缩并溶解。

采用野外采样室内分析方法,对重庆市3个电镀厂污染区自然定居的23种优势植物和相应土壤中Cu、Zn、Cr和Ni 4种重金属含量进行测定,揭示了优势植物对复合污染重金属的富集和转移特征。结果表明,电镀污染区土壤中Cu、Zn、Cr和Ni平均含量分别为560.0、722.6、1 364.3和735.7 mg·kg^-1,分别为GB 15618—1995《土壤环境质量标准》中三级标准限值的1.40、1.45、3.90和3.68倍。植物对重金属的吸收、富集和转移特性因植物种类、植株部位、污染地及重金属种类的不同而不同,污染地植物吸收的重金属富集滞留在根部较多,扁穗牛鞭草(Hemarthria compressa)和野薄荷(Mentha haplocalyx)表现出超富集Cr的潜力,其地上部分Cr平均含量分别为1 559.2和1 914.6 mg.kg^-1,生物转运系数分别为1.29和1.58,生物富集系数分别为1.58和1.79,其他植物地上部分Cr含量超过正常植物百倍以上的有14种,平均富集量为376.4 mg·kg^-1,变化范围为121.2～694.3 mg·kg^-1,地上部分Ni含量超过正常植物百倍以上的有8种,平均富集量为344.1 mg·kg^-1,变化范围为220.3～532.1 mg·kg^-1。它们是修复电镀重金属Cr和Ni复合污染土壤的理想植物。