特 刊 推 荐

可持续发展的多学科土壤科学

Multidisciplinary Soil Science for Sustainability

特刊简介：

土壤是陆地生态系统的基石，支撑粮食生产、水文调节、固碳及生物栖息等关键生态服务，对实现联合国可持续发展目标至关重要。然而，土壤正面临侵蚀、有机质流失等多重退化威胁，气候变化与不当管理加剧了危机，且土壤议题在政策中常被边缘化。

应对这些挑战需多学科研究，整合土壤物理、化学、生物及社会经济维度。《欧洲土壤科学杂志》相关特刊聚焦该领域进展，诸多研究案例表明，跨学科融合能破解土壤治理难题，如通过微生物生态与化学结合改良盐碱土、机器学习模型预测土壤水力参数等。同时，土壤碳封存与气候适应密切相关，植被、地形及管理措施影响碳动态，传感器、大数据等技术也为土壤科学带来革新。多学科土壤科学是应对全球挑战、实现可持续发展的关键支撑。

本期客座编辑：

吴永红

中国科学院南京土壤研究所

葛体达

宁波大学

魏孝荣

西北农林科技大学

蒋瑀霁

中国科学院南京土壤研究所

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Mitigating nitrogen loss in paddy field microcosms through indigenous arbuscular mycorrhizal fungi assemblage

利用原生丛枝菌根真菌组合减轻水田微生物氮素损失

本研究探究土著丛枝菌根真菌（AMF）对稻田氮素流失的影响。以非菌根水稻突变体为对照，盆栽实验显示菌根水稻根侵染率 23%。结果表明，菌根系统可降低径流、淋溶中的氮浓度及氧化亚氮、氨气排放通量，施肥后 3 天累计氮流失量减少 14%，且不同流失途径间无权衡效应，菌根水稻长势更优。该研究证实土著 AMF 在减轻水污染和温室气体排放方面具有应用潜力。

https://doi.org/10.1111/ejss.13572

Long-Term Phosphate Addition Changes Soil P Accumulation via phoD-Harbouring Bacterial Community in Loess Plateau

长期加磷对黄土高原含磷细菌群落磷积累的影响

本研究基于黄土高原钙质土壤长期施磷试验，分析编码碱性磷酸酶的phoD基因细菌群落与土壤磷组分的关系。结果显示，高磷处理显著降低碱性磷酸酶活性与phoD基因丰度，改变细菌群落结构，低磷条件下中华根瘤菌属丰度最高。施磷通过影响土壤 pH、微生物量碳磷，调控phoD基因丰度和群落组成，抑制有机磷矿化。研究明确了施磷对土壤磷循环功能微生物的作用机制。

https://doi.org/10.1111/ejss.70067

Optimal organic fertilization enhances the phytoavailability of phosphorus in the root zone of rice

优化有机肥处理可提高水稻根区磷的植物有效性

为探究有机肥完全替代化肥对水稻不同生育期磷形态及有效性的影响，本研究开展 5 年田间试验，设置 5 个有机磷梯度。结果表明，140 kg P₂O₅/ha 处理的水稻磷吸收效率最高，显著提升根区 0-60mm 土壤有效磷含量，磷利用效率较高磷处理提升 31.7%-99.0%，且磷表观平衡低。该研究证实此施肥量可兼顾稳产与环境风险管控，为田间磷管理提供科学依据。

https://doi.org/10.1111/ejss.13588

Invasion by red imported fire ants depletes soil microarthropod communities in agricultural systems

红火蚁的入侵破坏了农业系统中土壤微节肢动物群落

本研究探究红火蚁入侵对不同区域土壤微节肢动物群落的影响。结果显示，蚁巢周边区域微节肢动物物种丰富度、密度、生物量较潜在入侵区分别下降 64%、74%、72%，其中蜱螨亚纲受影响最大。结构方程模型表明，红火蚁对微节肢动物的直接作用强于通过土壤性质介导的间接作用。研究证实红火蚁入侵显著改变土壤微节肢动物群落结构，蜱螨亚纲比弹尾纲更易感。

https://doi.org/10.1111/ejss.13556

Polyaspartic calcium improved soil quality and altered nitrification process in saline-sodic paddy soils

聚天冬氨酸钙改善了盐碱化水稻土的土壤质量，改变了土壤的硝化过程

本研究通过田间试验探究聚天门冬氨酸钙（PASP-Ca）对松嫩平原盐碱稻田的改良效果。结果显示，施用 PASP-Ca 可显著降低土壤 pH、电导率及水溶性盐离子含量，提升碳氮含量与酶活性，通过抑制氨氧化细菌amoA基因丰度减缓硝化作用，增加铵态氮、降低硝态氮含量。该研究证实 PASP-Ca 可有效改良盐碱土、减少氮素流失。

https://doi.org/10.1111/ejss.13559

Effects of input data accuracy, catchment threshold areas and calibration algorithms on model uncertainty reduction

输入数据精度、集水区阈值面积和校正算法对模型不确定性降低的影响

本研究以泾河流域为对象，分析 SWAT 模型输入数据精度、子流域阈值及校准算法对模拟不确定性的影响。结果表明，数字高程模型（DEM）分辨率显著影响参数敏感性，高分辨率 DEM 可降低模型不确定性，子流域阈值过大或过小均会增加误差；SUFI-2 和 GLUE 算法适用性优于粒子群优化算法。研究为提升水文模型模拟精度提供优化方案。

https://doi.org/10.1111/ejss.13519

Soil biological fertility evolution in a chronosequence under long-term rice cultivation after land reclamation in China

中国复垦后长期水稻种植条件下土壤生物肥力的时序演化

本研究分析滨海滩涂围垦后长期水稻种植对土壤碳氮代谢及生物肥力的影响。结果显示，围垦 50-700 年的稻田土壤有机质、微生物量碳氮显著高于滩涂和盐沼土，碳代谢商更低。土壤生物肥力指数在围垦 100-300 年达到最高，微生物量碳和碳矿化商是关键影响因子。研究证实长期水稻种植可促进土壤碳氮积累，提升生物肥力。

https://doi.org/10.1111/ejss.13539

Effects of biochar versus film mulching on soil hydrothermal properties and wheat crop performance in semi-arid loess

生物炭与地膜覆盖对半干旱黄土土壤水热特性及小麦作物生产性能的影响

本研究在黄土高原开展两年田间试验，探究地膜覆盖和生物炭对冬小麦田土壤水热特性及产量的影响。结果表明，地膜覆盖显著提升 0-50cm 土壤温度，增加 0-300cm 土壤贮水量，提高小麦产量和水分利用效率；生物炭对增产作用不显著。相关性分析显示，苗期和越冬期适宜土温、关键生育期适宜墒情是地膜覆盖增产的关键因素。

https://doi.org/10.1111/ejss.13497

Vegetation pattern and topography determine erosion characteristics in a semi-arid sandstone hillslope-gully system

植被格局和地形决定了半干旱砂岩坡沟系统的侵蚀特征

本研究基于黄土高原砒砂岩坡面原位监测数据，利用 WEPP 模型模拟不同植被格局和坡度对坡沟系统侵蚀的影响。结果表明，径流存在临界坡度阈值，坡面坡度超 8°、沟道坡度超 20° 后径流不再增加甚至减少；增加植被覆盖可减蚀，下坡位植被减沙效果更显著，不同植被格局减沙效益差异达 17%-66%。研究为坡沟系统水土保持措施配置提供科学依据。

https://doi.org/10.1111/ejss.13498

Soil condition determines how crop residues affect soil compressive characteristics

土壤条件决定了作物残茬对土壤压缩特性的影响

为探究土壤条件与玉米秸秆添加对棕壤压缩特性的影响，本研究开展单轴压缩试验，设置不同秸秆添加量、土壤含水量和容重梯度。结果显示，土壤条件、秸秆添加量及其交互作用均显著影响土壤压缩特性。基于熵权 TOPSIS 模型评价得出，含水量 0.14g/g、容重 1.30g/cm³、秸秆添加量 34g/kg 为最优组合。研究强调需综合考虑多因素以准确评估土壤抗压实能力。

https://doi.org/10.1111/ejss.13499

Super absorbent polymer (SAP) on water-salt transport in saline alkali soil: Effects of dosage, height and thickness

高吸水性聚合物（SAP）对盐碱地水盐运移的影响：用量、高度和厚度

本研究通过土柱试验探究不同用量、埋设深度和厚度的高吸水性聚合物（SAP）对滨海盐碱土水盐运移的影响。结果表明，SAP 可降低土壤毛细水上升速率，增加施用层水盐含量，减少表层土壤积盐；最优组合为用量 1.1%、埋设深度 17-18cm。该研究为盐碱土改良提供经济有效的 SAP 施用方案。

https://doi.org/10.1111/ejss.13500

Quantifying aboveground biomass, soil organic carbon and erosion with a detailed crop map and PESERA model in the Yangtze River Basin

利用精细化作物图与PESERA模型量化长江流域地上生物量、土壤有机碳及侵蚀状况

本研究利用 Metronamica 模型生成长江流域作物轮作分布图，结合 PESERA 模型模拟不同作物类型对地上生物量、土壤侵蚀及有机碳的影响。结果显示，流域平均土壤侵蚀率为 7.7 吨 / 公顷 / 年，侵蚀热点集中于四川盆地；水田稻麦轮作区侵蚀率最低、生物量最高，休耕地和马铃薯种植区侵蚀最严重。研究首次揭示作物类型对流域土壤侵蚀的影响，为水土保持策略提供支撑。

https://doi.org/10.1111/ejss.13503

Optimized fertilization mitigated carbon and nitrogen losses in a Solonchak

优化施肥减轻了盐渍土中碳和氮的损失

本研究通过土柱试验探究不同施氮量对盐碱耕地碳氮淋溶及温室气体排放的影响。结果表明，减氮配玉米处理较常规施氮，可降低 21% 氧化亚氮排放和 40% 氮淋溶量，氮素损失仅占总氮输入的 1.5%；裸地土壤氮淋溶风险更高。研究证实减氮 60% 是兼顾盐碱土碳氮固持与玉米苗期生长需求的有效措施。

https://doi.org/10.1111/ejss.13474

Characterization and prediction of soil hydraulic and solute transport parameters using a random forest model

利用随机森林模型表征和预测土壤水力和溶质运移参数

为快速预测土壤水力和溶质运移参数，本研究整合 83 篇文献数据建立数据库。结果表明，土壤颗粒组成与所有目标参数密切相关，容重和颗粒组成可解释 66% 的水力参数变异和 44% 的溶质运移参数变异。随机森林模型可利用常规土壤理化性质准确预测目标参数，pH 对溶质运移参数影响显著。研究为非点源污染模型提供数据支撑。

https://doi.org/10.1111/ejss.13471

Straw addition promotes the nitrification process and the wheat yield linked to trophic interactions among microbes

秸秆添加促进硝化过程和小麦产量与微生物间的营养相互作用有关

本研究探究秸秆还田配施氮肥对土壤微生物互作及小麦产量的影响。结果显示，秸秆和氮肥显著提高土壤几丁质酶活性和潜在硝化速率，秸秆的促进作用更明显。捕食性原生生物与氨氧化细菌（AOB）的营养互作是关键机制，原生生物通过捕食 AOB 的竞争者，提升硝化速率和小麦产量。研究揭示了秸秆还田驱动土壤氮循环的微生物生态学机制。

https://doi.org/10.1111/ejss.13467

Synergy between vegetation patterns and sedimentation has a temporal effect on water erosion in a slope-gully system

不同土壤类型和管理方式下土壤微生物代谢限制对侵蚀的响应

本研究通过模拟降雨实验，探究坡沟系统植被格局与沟道径流路径缩短的协同减蚀效应。结果表明，协同效应受植被位置和径流路径缩短长度影响，下坡位植被的协同减沙效果最佳；不同植被格局下协同效应随时间变化趋势不同，中下坡位植被覆盖可提升径流协同调控效应。研究为水土保持措施优化配置提供理论依据。

https://doi.org/10.1111/ejss.13440

Responses of soil microbial metabolic limitations to erosion under contrasting soil types and management practices

不同土壤类型和管理方式下土壤微生物代谢限制对侵蚀的响应

本研究通过模拟侵蚀实验，探究侵蚀对不同土壤类型、耕作方式下微生物代谢限制的影响。结果显示，两种土壤微生物均受碳磷限制，黑土限制程度更高；侵蚀对微生物限制的影响取决于土壤类型、耕作措施和作物种植情况。免耕加剧侵蚀区微生物磷限制，常规耕作则缓解磷限制但加剧碳限制。研究强调评估微生物代谢限制需综合多因素考量。

https://doi.org/10.1111/ejss.13447

期刊简介

The European Journal of Soil Science (EJSS)是一本由英国土壤学协会（The British Society of Soil Science, BSSS）主办、Wiley出版的国际期刊，创刊于1950年，是土壤科学领域的老牌权威期刊，在WoS Soil Science学科分类中排名13/49，位列Q2分区。EJSS主要刊登土壤科学方面的原创研究、综述文章、短讯、书评和评论等内容，研究范围涵盖从分子到全球尺度的土壤性质与过程，既包括自然环境，也包括人工管理环境。期刊强调测量与建模方法的结合，推动土壤科学在理论研究和实际应用中的发展。

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