蛟河灵芝设施农业地标生境案例研究
李丹凤1*,
胡石2,
杨景军3,
柳赢赢3,
陈维梅3,
徐连春4,
吴俊相5,
刘一南6,
李立平7,
刘晓龙8,
徐董成9,
陈书坤10,
马福旺9,
郭丽生11,
贾俊刚12,
纪学彬13,
柳鑫14,
朱建全15,
王大琪16, 闫风飞17, 曹维生18, 王振波1, 王沛譞1,
刘靖洋1,
刘士平1
1 中国科学院地理科学与资源研究所，北京 100010；
2 吉林省蛟河市人民政府，蛟河 132500；
3 吉林省蛟河市市场监督管理局，蛟河 132500；
4 吉林省蛟河市农业特色产业发展中心，蛟河 132500；
5 吉林省吉林市生态环境局蛟河市分局，蛟河 132500；
6 吉林省蛟河市水资源管理中心，蛟河 132500；
7 吉林省蛟河市气象局，蛟河 132500；
8 吉林农业大学，长春 130118；
9 吉林省蛟河市黄松甸镇人民政府，蛟河 132505；
10 吉林省蛟河市新站镇人民政府，蛟河 132506；
11 吉林省蛟河市黄松甸食（药）用菌协会，蛟河 132505；
12 吉林省吉林金芝楼生物科技有限公司，蛟河 132506；
13 吉林省蛟河市插树岭土特产品有限公司，蛟河 132500；
14 吉林省福芝道（吉林）生物科技有限公司蛟河分公司，蛟河 132505；
15 吉林省森芝福（吉林）生物科技有限公司，蛟河 132505；
16 吉林省吉林芝业生物科技有限公司，蛟河 132505；
17 吉林省吉林北芝生物科技有限公司，蛟河 132505；
18 吉林省蛟河市黄松甸镇三合村，蛟河 132505
摘要：蛟河市是我国优质灵芝及破壁灵芝孢子粉的主产区之一，地处长白山脉向松辽平原过渡地带，以低山丘陵为主，属温带大陆性季风气候，年均气温4.38 ºC，年均降水量710 mm。土壤以黑土为主且养分充足，重金属含量低于国家标准限值（GB 15618-2018和HJ/T332-2006）。水环境质量符合《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2022），适合作灵芝灌溉用水。蛟河灵芝以柞木段为培养基，木段材质密实且养分元素含量高，可为菌丝提供充足养分，满足子实体生长需求。灵芝切片的总三萜和多糖含量高于《中华人民共和国药典》2020年版限值，未检出溴氰菊酯等11种农药。破壁灵芝孢子粉的平均破壁率99.2%，总三萜平均含量9.16 g/100g，多糖平均含量2.47 g/100g，均高于《吉林长白山灵芝孢子粉》（T/YYTC 008-2024）限值，而灰分、过氧化值、重金属，以及微生物含量符合标准限制，未检出六六六、滴滴涕等农药以及沙门氏菌和金黄色葡萄球菌等致病菌。蛟河市灵芝种植历史悠久，已形成从菌种培育、技术指导、企业回购到深加工形成高附加值产品，从粗放生产、低价销售的传统模式到电商直播、文旅融合等新业态的全产业链生产模式。
关键词：灵芝；破壁灵芝孢子粉；蛟河市；案例28
DOI: https://doi.org/10.3974/geodp.2026.03.01
CSTR: https://cstr.escience.org.cn/CSTR:20146.14.2026.03.01
随着社会经济飞速发展和居民生活水平不断提升，人们对日常养生和保健的需求与日俱增。以农业现代化与智慧农业监测与管理为特色的“优质地理产品”应运而生[1-2]。2016年以来，国家出台了“健康中国2030”规划纲要、国民营养计划2017-2030、“十四五”国民健康规划等相关政策，以培养全民健康意识和“治未病”理念，实施健康中国战略。尤其是经历新冠病毒疫情后，增强免疫力是不同年龄段人群对身体机能维护的核心需求，抗老抗氧化、调节血糖血脂血压、护肝解毒是中青年和银发群体对特色农产品和保健食品功效的主要消费趋势。
灵芝是多孔菌科真菌赤芝（Ganoderma Lucidum (Leyss.ex.Fr.) Karst.）或紫芝（Ganoderma Sinense Zhao, Xu et Zhang）的干燥子实体[3]。目前世界范围内可确认的灵芝属物种共137种，中国可确认的物种数占88%[4]。研究表明，多糖、三萜、甾醇、小分子蛋白、腺苷和生物碱是灵芝的主要活性成分，具有增强免疫力、抗炎防氧化、抗肿瘤、保护神经系统、抗糖保肝等功效[5-6]。《中华人民共和国药典》（2000年版）[3]记载了灵芝的药用价值；卫生部2001年发布的“可用于保健食品的真菌菌种名单”包含赤芝、紫芝和松杉灵芝；灵芝于2019年由国家卫生健康委员会列入《药食同源产品目录》；2021年和2023年，国家市场监督管理总局、国家卫生健康委员会、国家中医药管理局先后发布《保健食品原料目录：破壁灵芝孢子粉》和《保健食品原料目录：灵芝》。中国作为灵芝发源地，产量和品质均居全球领先地位。中国食用菌协会统计数据显示，2023年中国灵芝总产量15.98万吨，其中赤芝产量占50%以上，全国灵芝产品消费总量达5万吨[7]。据海关总署数据，2023年中国灵芝产品出口量和出口额分别达5000吨和1亿美元，同比增长10%和15%[7]。《“十四五”全国农业现代化发展规划》明确提出要扶持灵芝产业发展，《全国乡村特色产业发展报告》也将灵芝列为重点扶持品类。
中国灵芝产地集中在吉林长白山、山东泰山及冠县、安徽大别山、吉林黄松甸等，因品种、生态环境及种植技术不同，灵芝品质各异。吉林黄松甸产区隶属蛟河市，位于长白山西麓和松花湖畔，地处长白山脉向松辽平原过渡地带，素有“长白山立体资源宝库”之称。蛟河市灵芝种植以当地分布广泛、被誉为灵芝“黄金培养基”或“仿野生”栽培首选材料的柞木为培养基，孕育了以“黄松甸灵芝”为代表的优质地理特色产品。为促进“优质地理产品生境保护与可持续发展案例”[8]有序进行，本文研发了蛟河灵芝长白山区地标生境案例数据集并展开分析，以期为蛟河灵芝的生境保护与可持续发展提供科技支撑。
《蛟河灵芝设施农业地标生境案例数据集》[9]的作者、地理区域、数据年代、数据格式、数据量等信息见表1。
表1 《蛟河灵芝长白山区地标生境案例数据集》元数据简表
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条目 |
描述 |
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数据集名称 |
蛟河灵芝设施农业地标生境案例数据集 |
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数据集短名 |
JiaoheGanodermalucidumCase28 |
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作者信息 |
李丹凤，中国科学院地理科学与资源研究所，lidf@igsnrr.ac.cn |
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胡石，蛟河市人民政府，jhsj67002787@163.com |
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杨景军，蛟河市市场监督管理局，13944269981@163.com |
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陈维梅，蛟河市市场监督管理局，164737084@qq.com |
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徐连春，蛟河市农业特色产业发展中心，xlc2006@126.com |
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吴俊相，吉林市生态环境局蛟河市分局，jhsj67002787@163.com |
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刘一南，蛟河市水资源管理中心，jhszy851@163.com |
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李立平，蛟河市气象局，jhqx54181@163.com |
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徐董成，蛟河市黄松甸镇人民政府，532772077@qq.com |
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陈书坤，蛟河市新站镇人民政府，179757274@qq.com |
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马福旺，蛟河市黄松甸镇人民政府，532772077@qq.com |
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郭丽生，蛟河市黄松甸食（药）用菌协会，799913051@qq.com |
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贾俊刚，吉林金芝楼生物科技有限公司，284543841@qq.com |
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柳鑫，福芝道（吉林）生物科技有限公司，18686686027@qq.com |
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朱建全，森芝福（吉林）生物科技有限公司，15886285999@qq.com |
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王大琪，吉林芝业生物科技有限公司，15981247800@qq.com |
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闫风飞，吉林北芝生物科技有限公司，172762701@qq.com |
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曹维生，蛟河市黄松甸镇三合村，799913051@qq.com |
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王振波，中国科学院地理科学与资源研究所，wangzb@igsnrr.ac.cn |
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王沛譞，中国科学院地理科学与资源研究所，1092546064@qq.com |
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刘靖洋，中国科学院地理科学与资源研究所，liujingyang251@mails.ucas.ac.cn |
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刘士平，中国科学院地理科学与资源研究所，liusp@igsnrr.ac.cn |
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地理区域 |
吉林省蛟河市 |
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数据格式 |
.shp、.docx、.tif、.jpg、.xlsx |
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数据量 |
92.5 MB |
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数据集组成 |
案例区范围、自然地理数据、产品特性数据、经营管理，社会经济与历史文化数据、生产过程影像 |
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基金项目： |
吉林省市场监督管理厅（2025） |
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出版与共享服务平台 |
全球变化科学研究数据出版系统 http://www.geodoi.ac.cn |
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地址 |
北京市朝阳区大屯路甲11号100101，中国科学院地理科学与资源研究所 |
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数据共享政策 |
（1）“数据”以最便利的方式通过互联网系统免费向全社会开放，用户免费浏览、免费下载；（2）最终用户使用“数据”需要按照引用格式在参考文献或适当的位置标注数据来源；（3）增值服务用户或以任何形式散发和传播（包括通过计算机服务器）“数据”的用户需要与《全球变化数据学报（中英文）》编辑部签署书面协议，获得许可；（4）摘取“数据”中的部分记录创作新数据的作者需要遵循10%引用原则，即从本数据集中摘取的数据记录少于新数据集总记录量的10%，同时需要对摘取的数据记录标注数据来源[10] |
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数据和论文检索系统 |
DOI，CSTR，Crossref，DCI，CSCD，CNKI，SciEngine，WDS/ISC，GEOSS |
蛟河市（126º45′~127º56′E，43º12′~44º09′N）位于长白山西麓，张广才岭南端，松花湖畔，东部以威虎岭与延边朝鲜族自治州敦化市接界，南与桦甸市接壤，西与吉林市龙潭区和丰满区为邻，北靠舒兰市及黑龙江省五常市（图1）。地势东北高，西南低，平均海拔455 m。蛟河市属松花江水系，有河流89条[1]，多由北向南或由东向西流，注入松花湖，河流水面约231.87 km2，松花湖水域面积330 km2。河流主要有拉法河，全长65 km，流域面积920 km2；嘎牙河全长75 km，流域面积1121 km2；另有蛟河、牤牛河、漂河、以及红星水库、龙风水库、庆丰水库等。全市地表水资源量17.52亿m3，地下水可利用量51.03亿m3。
蛟河市灵芝种植主要在黄松甸镇、新站镇、前进乡、拉法街道、河南街道、乌林朝鲜族乡、白石山镇，选为本研究案例区，总面积3041
km2，包含140个行政村和6个社区（图1）。
图1 案例区地理位置图
案例区地势东高西低，中间低四周高，呈丘陵、山地与河谷组合地貌。基于DEM（Digital Elevation Model）地形数据[2]分析得出，海拔高度介于248~1283
m之间，平均海拔488 m（图2），坡度介于0~45.4º之间，平均坡度8.4º（图3）。案例区海拔适中且坡度缓和，气候适宜，排水通畅，适宜搭建棚室、生产管理和采收作业。
图2 案例区海拔高度分类和采样点分布图
图3 案例区坡度分类图
案例区属温带大陆性季风气候，雨热同期，四季分明。1980~2024年气象数据[3]统计结果表明：最高气温、最低气温、平均气温的多年均值分别为10.68 ºC、-1.17 ºC和4.38 ºC，年降水量介于455.0~1033.2 mm，多年平均降水量710.8 mm（图4）。气温和降水季节分异明显。夏季（6-8月）降雨量455.7 mm占年降水量62.7%，最高气温（27.16 ºC）和最大降水量（178.9 mm）发生在7月，日均降水量5.77 mm，日均温21.96 ºC；冬季（12~2月）降水量仅占全年降水量3.59%，最低气温（-23.92 ºC）和最小降水量（6.42 mm）出现于1月，日均降水量0.21 mm，日均温-17.85 ºC（图4）。≥10 ºC年有效积温介于2350~2750 ºC之间，山区无霜期105~115天，丘陵地区无霜期120~130天。空气年均相对湿度在65.9%~76.5%之间波动，多年平均相对湿度70.1%，月平均空气相对湿度的变异系数仅11.77%（图4）。案例区光照充足，年日照时数介于1975~2574 hour，多年平均日照时数2242 hour，最大日照时数（7.32 hour/day）和最小日照时数（4.29 hour/day）分别出现在5月和12月（图4）。2013~2024年，案例区空气质量整体优良。PM10、PM2.5、SO2和NO2浓度平均值分别为0.064 mg/m3、0.029 mg/m3、0.018 mg/m3和0.020 mg/m3，均低于中国《环境空气质量标准》（GB 3095-2012）限值[11]，空气质量优良天数超88%。
图4 1980~2024年案例区气候特征统计分析图
灵芝的生长发育与温度、光照和水分条件关系密切。蛟河市每年3~5月较高的空气湿度（56.7%~61.0%）能促进菌丝在培养基上定植并防止杂菌污染。6~9月气温与菌丝和子实体生长发育的适宜温度（20～25ºC和25～30ºC）吻合，棚室内昼夜温差适宜且充分通风，有利于干物质积累、增强自身抗性（抑制害虫卵孵化、幼虫发育和成虫活动），并有效避免杂菌侵染。春末和初夏日照时间短，盛夏至初秋日照时间长，光照条件前阴利于菌丝生长和原基分化，后阳利于提高棚内温度，促进菌盖加厚生长。
作者基于30-m空间分辨率案例区Landsat 9影像[4]，经最大似然法进行监督分类，获得2022年案例区土地利用类型图。案例区土地利用以林地和耕地为主，分别占案例区总面积的66.5%和25.0%（图5）。基于案例区2000年Landsat 5 TM影像和2022年Landsat 9影像，计算得到2000年和2022年NDVI（Normalized Difference Vegetation Index），分析了2000~2022年NDVI年变化趋势。2022年案例区NDVI值介于-0.13-0.63，均值0.36，处于中等植被覆盖水平。近20年案例区NDVI平均年变化率0.15，NDVI呈上升趋势的区域占97.2%，植被覆盖整体呈改善趋势（图6）。良好的土地利用和植被覆盖格局为灵芝种植提供了适宜的地形（农林交错、坡度缓和）、气候（温度、湿度、光照等）和原材料（培养基、土壤）等生态安全保障。
图5 案例区2022年土地利用图
图6 案例区2022年NDVI（a）和2000~2022年NDVI年均变化率（b）
2025年5月，作者采集了案例区19处灵芝种植地0~1 m深剖面（0~10、10~20、20~40、40~60、60~80和80~100 cm）土样共107个（图2），送至中国科学院地理科学与资源研究所理化分析中心检测。
土壤质地、有机碳、常量元素含量是反映母质来源、成土过程以及农业管理措施综合影响下土壤养分状况的核心指标。按照国际制土壤粒级划分标准，案例区0~1 m深剖面土壤的粘粒、粉粒、砂粒平均含量分别为5.24%、47.92%和46.84%，土壤质地以粉壤土为主（占70.1%），其次是砂壤土（占24.3%）（表2）。土壤pH值介于6.09~7.97之间，平均值6.70，整体呈中性。土壤电导率介于11~117.2 μS/cm之间，均值29.13 μS/cm，是低盐分且肥力适中的土壤。土壤有机碳、铵态氮、硝态氮、全氮、全磷和全钾的平均含量分别为12.49 g/kg、9.14 mg/kg、6.64 mg/kg、1.27 g/kg、0.68 g/kg和21.04 g/kg（表2），约15.9%和47.7%土壤有机碳和全氮含量达到全国第二次土壤普查土壤养分含量三级标准以上。各层土壤的镉、铬、铜、镍、铅、锌、砷和汞含量均低于《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB 15618—2018）[12]土壤污染风险筛选值和《食用农产品产地环境质量评价标准》（HJ/T332-2006）[13]限值（表3）。土壤中未检测出六六六和滴滴涕等农药残留，符合GB 15618-2018要求[12]。案例区0~1 m深剖面土壤养分含量高且不存在重金属和农药污染。
表2土壤常规理化性质检测数据统计表
|
深度（cm） |
平均值 |
变异系数（%） |
||||||
|
0~10 |
10~20 |
20~40 |
40~60 |
60~80 |
80~100 |
|||
|
样品数 |
19 |
19 |
19 |
18 |
17 |
15 |
--- |
--- |
|
粘粒（%） |
4.91 |
5.05 |
5.5 |
5.76 |
5.3 |
4.87 |
5.24 |
35.97 |
|
粉粒（%） |
45.94 |
48.04 |
50.81 |
50.25 |
47.81 |
43.91 |
47.92 |
26.14 |
|
砂粒（%） |
49.15 |
46.9 |
43.69 |
43.99 |
46.88 |
51.21 |
46.84 |
30.59 |
|
质地 |
粉壤土 |
粉壤土 |
粉壤土 |
粉壤土 |
粉壤土 |
粉壤土 |
粉壤土 |
--- |
|
pH |
6.68 |
6.62 |
6.61 |
6.68 |
6.77 |
6.86 |
6.70 |
5.80 |
|
电导率（μS/cm） |
46.78 |
33.95 |
25.69 |
23.11 |
21.30 |
23.98 |
29.13 |
76.48 |
|
有机碳（g/kg） |
28.23 |
17.45 |
10.34 |
6.66 |
4.98 |
4.53 |
12.49 |
153.52 |
|
铵态氮（mg/kg） |
12.26 |
10.5 |
7.82 |
7.29 |
8.22 |
8.41 |
9.14 |
45.36 |
|
硝态氮（mg/kg） |
13.93 |
9.21 |
5.12 |
3.61 |
3.32 |
3.5 |
6.64 |
121.62 |
|
全氮（g/kg） |
2.53 |
1.70 |
1.18 |
0.74 |
0.62 |
0.62 |
1.27 |
111.78 |
|
全磷（g/kg） |
0.99 |
0.77 |
0.62 |
0.54 |
0.59 |
0.55 |
0.68 |
42.17 |
|
全钾（g/kg） |
20.28 |
20.22 |
21.06 |
20.99 |
21.88 |
22.13 |
21.04 |
10.15 |
注：---表示没有对应数据。
表3 剖面土壤重金属含量检测数据统计表
|
深度（cm） |
平均值 |
限值1[12] |
限值2[13] |
||||||
|
0~10 |
10~20 |
20~40 |
40~60 |
60~80 |
80~100 |
||||
|
样品数 |
19 |
19 |
19 |
18 |
17 |
15 |
--- |
--- |
|
|
镉（mg/kg） |
0.17 |
0.16 |
0.16 |
0.13 |
0.17 |
0.16 |
0.16 |
≤0.3 |
≤0.3 |
|
铬（mg/kg） |
45.79 |
46.84 |
48.40 |
50.14 |
48.38 |
46.87 |
47.74 |
≤200 |
≤200 |
|
铜（mg/kg） |
10.75 |
10.04 |
8.57 |
9.03 |
9.77 |
9.26 |
9.59 |
≤100 |
≤100 |
|
镍（mg/kg） |
17.12 |
17.51 |
18.05 |
18.83 |
18.87 |
17.90 |
18.03 |
≤100 |
≤50 |
|
铅（mg/kg） |
13.23 |
9.61 |
9.42 |
8.94 |
11.35 |
7.76 |
10.15 |
≤120 |
≤80 |
|
锌（mg/kg） |
84.61 |
77.21 |
76.67 |
74.96 |
72.35 |
72.26 |
76.58 |
≤250 |
≤250 |
|
砷（mg/kg） |
9.17 |
9.09 |
9.48 |
10.81 |
11.48 |
11.51 |
10.18 |
≤30 |
≤30 |
|
汞（mg/kg） |
0.07 |
0.05 |
0.03 |
0.02 |
0.03 |
0.02 |
0.04 |
≤2.4 |
≤0.5 |
注：---表示没有对应限值。
蛟河口断面水质持续达到《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）[14]Ⅲ类水，拉法河洋桥和新站断面水质长期维持或优于Ⅱ类水质。2025年5月，作者采集了案例区地表水和地下水样品共8处（图2），在采样现场利用便携式多参数水质仪测定了pH值、电导率、溶解性总固体含量等。在中国科学院地理科学与资源研究所理化分析中心检测了水样中8种重金属和18种微量元素含量。由杭州研趣信息技术有限公司完成水样中硝酸盐、化学需氧量、五日生化需氧量等检测。
案例区地表水和地下水的pH值介于6.79~7.84，均值7.12，呈弱碱性。水体溶解性总固体、高锰酸盐指数、化学需氧量、五日生化需氧量、硝酸盐含量均值分别为71.43 mg/L、2.03 mg/L、22.13 mg/L、5.55 mg/L和7.10 mg/L（表4）。水质不仅符合《农田灌溉水质标准》（GB 5084-2021）[15]和《食用农产品产地环境质量评价标准》（HJ/T332-2006）[13]，还达到《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2022）[16]，适宜作灵芝灌溉用水。
表4 地表水和地下水环境质量检测结果
|
样品编号 |
限值1[15] |
限值2[13] |
限值3[16] |
||||||||
|
W1 |
W2 |
W3 |
W4 |
W5 |
W6 |
W7 |
W8 |
||||
|
pH |
7.84 |
7.25 |
6.92 |
6.86 |
6.79 |
6.94 |
7.48 |
6.85 |
5.5~8.5 |
6.5~8.5 |
|
|
氧化还原电位（mV） |
201.4 |
192.9 |
213.1 |
154.7 |
225.7 |
234.2 |
145.7 |
215 |
--- |
--- |
--- |
|
溶解氧（mg/L） |
0.02 |
0.01 |
0.07 |
0.05 |
0.03 |
0.02 |
0.01 |
0.06 |
--- |
--- |
--- |
|
电导率（μS/cm） |
10 |
19 |
228 |
158 |
85 |
64 |
26 |
194 |
--- |
--- |
--- |
|
溶解性总固体（mg/L） |
未检出 |
12 |
148 |
102 |
55 |
41 |
16 |
126 |
--- |
--- |
≤1000 |
|
全盐量（mg/L） |
未检出 |
10 |
70 |
50 |
30 |
20 |
10 |
60 |
≤1000 |
≤1000 |
--- |
|
叶绿素（mg/L） |
14.8 |
14.1 |
12.5 |
12.3 |
15.7 |
20.2 |
0.8 |
19.9 |
--- |
--- |
--- |
|
高锰酸盐指数（mg/L） |
1.99 |
2.23 |
1.58 |
1.50 |
1.66 |
1.75 |
2.96 |
2.56 |
--- |
--- |
≤3 |
|
化学需氧量（mg/L） |
15 |
26 |
26 |
18 |
21 |
22 |
25 |
24 |
≤200 |
--- |
--- |
|
五日生化需氧量（mg/L） |
3.88 |
6.48 |
6.53 |
4.63 |
5.15 |
5.47 |
6.21 |
6.03 |
≤80 |
--- |
|
|
硝酸盐（mg/L） |
5.21 |
7.62 |
4.43 |
4.91 |
8.09 |
8.75 |
8.85 |
8.94 |
--- |
--- |
≤10 |
|
镉（mg/L） |
未检出 |
未检出 |
未检出 |
未检出 |
未检出 |
未检出 |
未检出 |
未检出 |
≤0.01 |
≤0.01 |
≤0.005 |
|
铬（mg/L） |
0.0004 |
0.0002 |
0.0002 |
未检出 |
0.0005 |
0.0012 |
0.0008 |
0.0007 |
≤0.1 |
≤0.1 |
≤0.05 |
|
铜（mg/L） |
未检出 |
未检出 |
未检出 |
未检出 |
未检出 |
未检出 |
未检出 |
未检出 |
≤1 |
≤1 |
≤1 |
|
镍（mg/L） |
0.0005 |
0.0008 |
未检出 |
未检出 |
未检出 |
未检出 |
0.0010 |
未检出 |
≤0.2 |
--- |
≤0.02 |
|
铅（mg/L） |
未检出 |
0.0040 |
未检出 |
未检出 |
未检出 |
未检出 |
未检出 |
未检出 |
≤0.2 |
≤0.2 |
≤0.01 |
|
锌（mg/L） |
未检出 |
未检出 |
0.0078 |
0.2010 |
0.0016 |
0.0013 |
0.0001 |
未检出 |
≤2 |
≤2 |
≤1 |
|
砷（mg/L） |
未检出 |
未检出 |
未检出 |
0.0061 |
0.0072 |
0.0002 |
未检出 |
0.0060 |
≤0.1 |
≤0.1 |
≤0.01 |
|
汞（mg/L） |
未检出 |
未检出 |
未检出 |
未检出 |
未检出 |
未检出 |
未检出 |
未检出 |
≤0.001 |
≤0.001 |
≤0.001 |
注：---表示没有对应限值。
案例区自然分布树种以温带长白山植物区系为主，有少量亚热带和温寒带亲缘树种，共11科40余种，主要树种有柞树、榆树、胡桃楸等。案例区灵芝种植选用柞木段为培养基（图7）。柞木（Xylosma congesta (Lour.) Merr.）是杨柳科柞木属常绿大灌木或小乔木，被誉为栽培灵芝的“黄金培养基”或“仿野生”栽培首选材料。2025年5月，作者在案例区采集柞木段样品4个（图2），送至中国科学院地理科学与资源研究所理化分析中心检测。
图7 柞木段的材质和包装，以及困菌后的培养基
结果表明，柞木木质坚硬密实且降解缓慢，能为灵芝提供稳定的生长基质，纤维结构有助于灵芝菌丝附着和扩展。柞木段中富含木质素和纤维素等，氮、磷、钾等常量元素，钙、镁、硫中量元素以及铁、钠、锌等微量元素含量丰富，为菌丝提供充足的碳氮源，能被菌丝酶系统转化为可吸收的速效养分，满足子实体生长需求。镉、汞、砷等8种重金属含量均低于《绿色食品 产地环境质量》(NY/T 391-2021)[17]和《灵芝（赤芝）规范化生产技术规程》(T/CACM 1374.83-2021)限值[18]（表5）。以柞木为天然培养基且灵芝生长过程中不施用任何化肥和农药，有效降低了产品的重金属和农药污染风险。
表5 灵芝培养基柞木段中元素含量
|
样品编号 |
限值1[17] |
限值2[18] |
||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
|
|
全氮（g/kg） |
5.74 |
4.22 |
4.26 |
4.11 |
--- |
--- |
|
全磷（g/kg） |
0.48 |
0.13 |
0.21 |
0.30 |
--- |
--- |
|
全钾（g/kg） |
2.80 |
1.60 |
1.62 |
2.21 |
--- |
--- |
|
镉（mg/kg） |
未检出 |
0.0468 |
0.2407 |
0.0488 |
≤0.3 |
≤1 |
|
铅（mg/kg） |
3.9549 |
4.2859 |
3.4501 |
3.8831 |
≤35 |
≤5 |
|
汞（mg/kg） |
0.0062 |
0.0041 |
0.0055 |
0.0038 |
≤0.1 |
≤0.2 |
|
砷（mg/kg） |
0.7513 |
0.6611 |
0.7864 |
0.6275 |
≤0.8 |
≤2 |
|
铬（mg/kg） |
2.9613 |
1.1533 |
1.3800 |
1.8067 |
--- |
--- |
|
铜（mg/kg） |
4.3211 |
2.7898 |
3.7711 |
3.4344 |
--- |
--- |
|
镍（mg/kg） |
0.9670 |
0.8572 |
1.0752 |
2.3602 |
--- |
--- |
|
锌（mg/kg） |
16.7556 |
6.9198 |
25.5309 |
10.9381 |
--- |
--- |
注：---表示没有对应限值。
通常所说灵芝为赤芝，灵芝孢子是子实体生长成熟期从菌盖弹射出来的生殖细胞，具有灵芝的全部遗传活性物质。《神农本草经》记载灵芝有“益肺气，益肝气，益脾气”之功效，《中华人民共和国药典》2020年版[3]详细描述了灵芝及孢子的性状和功能。案例区灵芝主要为赤芝，具有单个不连朵，菌盖圆正，且呈棕褐色，表面附着孢子粉，菌盖腹面呈淡黄色或乳白色，菌柄粗壮，呈暗褐色并有光泽等感官特征，破壁灵芝孢子粉呈深褐色，具菌香味，口感细腻润滑。多糖、三萜和腺苷是灵芝及孢子粉的主要活性成分，具有提高机体免疫力、促进血液循环、健脾益肺、降糖保肝、抗肿瘤防癌等功效[5,
6, 19, 20]
作者对灵芝切片进行检测，检测结果表明，多糖、总三萜和腺苷含量分别介于0.98~1.62 g/100g、0.73~1.94 g/100g和104~152 mg/kg之间，均值分别为1.32 g/100g、1.23 g/100g和138.25 mg/kg（表6），高于《中华人民共和国药典》2020年版限值[3]。未检出溴氰菊酯等杀虫剂，2,4-滴等除草剂，以及戊挫醇等杀菌剂（表6），不存在农药污染。
表6 灵芝切片品质检测结果
|
单位 |
范围 |
均值 |
限值[3] |
|
|
多糖 |
g/100 g |
0.98~1.62 |
1.32 |
≥0.9 |
|
总三萜 |
g/100 g |
0.73~1.94 |
1.23 |
≥0.5 |
|
腺苷 |
mg/kg |
104~152 |
138.25 |
--- |
|
溴氰菊酯 |
mg/kg |
未检出 |
未检出 |
--- |
|
氯氟氰菊酯和高效氯氟氰菊酯 |
mg/kg |
未检出 |
未检出 |
--- |
|
氯氰菊酯和高效氯氰菊酯 |
mg/kg |
未检出 |
未检出 |
--- |
|
戊挫醇 |
mg/kg |
未检出 |
未检出 |
--- |
|
呋虫胺 |
μg/kg |
未检出 |
未检出 |
--- |
|
2,4-滴 |
mg/kg |
未检出 |
未检出 |
--- |
|
邻苯基苯酚 |
mg/kg |
未检出 |
未检出 |
--- |
|
mg/kg |
未检出 |
未检出 |
--- |
|
|
咪鲜胺 |
mg/kg |
未检出 |
未检出 |
--- |
|
mg/kg |
未检出 |
未检出 |
--- |
|
|
多菌灵 |
mg/kg |
未检出 |
未检出 |
--- |
注：---表示未给出对应限值。
检测结果表明，案例区破壁灵芝孢子粉平均破壁率99.2%，总三萜和多糖平均含量分别为9.16 g/100g和2.47 g/100g（表7），高于主要生产企业标准限值[21-24]和《吉林长白山灵芝孢子粉》(T/YYTC 008-2024)[25]限值。水分、灰分、过氧化值均值分别为4.83%，0.80%和0.08 g/100g，铅、砷、汞等重金属，以及菌落总数、大肠菌群、霉菌和酵母含量均低于相关限值，未检出六六六、滴滴涕等农药以及沙门氏菌和金黄色葡萄球菌等致病菌（表7）。案例区破壁灵芝孢子粉的灰分、铅、砷和汞含量低于山东冠县和广义、安徽金寨和旌德、福建屏南等地[26, 27]。以往研究发现，破壁灵芝孢子粉的灰分含量低于未破壁孢子粉，但多糖含量高于未破壁孢子粉[27, 28]。案例区破壁灵芝孢子粉破壁率高、质量安全且活性成分含量高于其他产区以农副产物为基料的产品。
表7 破壁灵芝孢子粉品质检测结果
|
检测项目 |
单位 |
范围 |
均值 |
限值1[21] |
限值2[22] |
限值3[23] |
限值4[24] |
限值5[25] |
|
破壁率 |
% |
98.7~99.6 |
99.2 |
≥95 |
≥95 |
--- |
≥95 |
--- |
|
总三萜（以熊果酸计） |
g/100g |
3.5~14.4 |
9.16 |
≥2.2 |
≥2.0 |
≥2.6 |
--- |
≥7.5(以齐墩果酸计) |
|
多糖（以无水葡萄糖计） |
g/100g |
1.54~12.6 |
2.59 |
≥1.5 |
≥0.9 |
≥1.5 |
≥2.0 |
≥1.6 |
|
水分 |
% |
1.68~6.6 |
4.83 |
≤9.0 |
≤9.0 |
≤9.0 |
≤9.0 |
≤9.0 |
|
灰分 |
% |
0.31~1.3 |
0.80 |
≤3.0 |
≤3.0 |
≤3.0 |
≤3.0 |
≤3.0 |
|
过氧化值 |
g/100g |
0.01~0.18 |
0.08 |
≤0.2 |
≤0.2 |
≤0.2 |
≤0.20 |
--- |
|
六六六 |
未检出 |
未检出 |
≤0.2 |
≤0.1 |
≤0.1 |
≤0.2 |
≤0.05 |
|
|
滴滴涕 |
mg/kg |
未检出 |
未检出 |
≤0.2 |
≤0.1 |
≤0.1 |
≤0.2 |
≤0.05 |
|
铅 |
mg/kg |
0.055~0.184 |
0.10 |
≤1.9 |
≤1.95 |
≤1.95 |
≤1.9 |
≤1.8 |
|
砷 |
0.046~0.38 |
0.13 |
≤1.0 |
≤1.0 |
≤1.0 |
≤1.0 |
≤0.9 |
|
|
汞 |
mg/kg |
0.003~0.02 |
0.01 |
≤0.1 |
≤0.3 |
≤0.3 |
≤0.1 |
≤0.1 |
|
镉 |
mg/kg |
0.032~0.26 |
0.14 |
--- |
--- |
--- |
≤0.5 |
≤0.5 |
|
铬 |
mg/kg |
0.1~0.95 |
0.55 |
--- |
--- |
--- |
≤2.0 |
≤2.0 |
|
镍 |
mg/kg |
0.109~0.6 |
0.35 |
--- |
--- |
--- |
≤1.0 |
≤0.9 |
|
菌落总数 |
CFU/g |
<10 |
<10 |
≤30000 |
≤30000 |
≤30000 |
≤30000 |
--- |
|
大肠菌群 |
MPN/g |
<0.3 |
<0.3 |
≤0.92 |
≤0.92 |
≤0.92 |
≤0.92 |
--- |
|
霉菌和酵母 |
CFU/g |
<10 |
<10 |
≤50 |
≤50 |
≤50 |
≤50 |
--- |
|
沙门氏菌 |
0/25 g |
未检出 |
未检出 |
≤0 |
≤0 |
≤0 |
≤0 |
--- |
|
金黄色葡萄球菌 |
0/25 g |
未检出 |
未检出 |
≤0 |
≤0 |
≤0 |
≤0 |
--- |
注：---表示没有对应限值。
2013~2024年蛟河市国民经济和社会发展统计公报[5]显示，蛟河市总人口从44.57万人降至39.20万人，其中，乡村人口从27.70万人减少至23.10万人，城镇化率从37.83%增长至41.07%。地区生产总值从212.05亿元降至106.60亿元，其中第一产业增加值从35.78亿元降至29.80亿元，产业结构比从16.9：50.0：33.1变至27.9：19.6：52.5，第二产业占比显著下降，第三产业发展势头强劲。城镇居民人均可支配收入从17490元增至31619元，年均增长1177元/年，农村居民人均可支配收入从10012元增至21280元，年均增长939元/年。
灵芝的发现与应用在中国已有6800年历史。根据我国第一部药物专著《神农本草经》记载：灵芝有紫芝、赤芝、青芝、黄芝、白芝、黑芝6种，性味甘平。汉、唐、宋时代医药书籍如《伤寒论》、《金匮要略》等均有记述，明代《本草纲目》、《渭南本草》和《本草原始》等书籍对灵芝的性状和药效有详细描述。
蛟河野生灵芝资源丰富（图8），村民采集野生灵芝已有近百年历史。1989年春，黄松甸镇种下第一颗长白山赤芝，开启人工栽培灵芝先河。据蛟河市志（1998-2003年）记载，蛟河市大规模人工栽培灵芝始于1995年。2001年，蛟河灵芝出产区——黄松甸镇被联合国粮农组织确定为有机灵芝生产基地；2005年，黄松甸镇被中国食用菌协会评为全国食（药）用菌行业优秀基地乡（镇）；2009年，黄松甸镇率先引入并优化轴流风机加特制布袋收粉装置，实现了孢子粉的低损耗、高效率采集；2015年7月，农业部批准对“黄松甸灵芝”实施国家农产品地理标志登记保护；2018年，“黄松甸灵芝”被国家工商行政管理总局批准为中国地理标志证明商标。
图8 案例区野生灵芝
近20年来，成立了蛟河市黄松甸食（药）用菌协会，先后涌现“北芝”、“福芝道”、“金芝楼”等灵芝深加工企业，集食药用菌科研、种植、加工、销售、技术咨询和培训为一体，为国内大型灵芝企业、药厂、保健品厂、科研单位提供药用菌原料。2022年依托农业农村部开展“黄松甸灵芝地理标志保护工程”实施项目，建成千棚灵芝种植基地1个。2024年，蛟河市符合药品生产质量管理规范车间达7家，保健食品注册备案批号达17个。目前蛟河灵芝产品品类包括：灵芝片、灵芝丁、破壁灵芝孢子粉、灵芝孢子油、灵芝煎饼、灵芝盆景等。构建成从菌种培育、技术指导、企业回购到深加工形成高附加值产品，从粗放生产、低价销售传统模式到电商直播、文旅融合等新业态全产业链生产模式，产品销售至日本、韩国、美国等31个国家和地区。
2014~2025年，蛟河市灵芝种植规模从917棚110万段增长至3272棚360万段，总产量、芝产量和孢子粉产量分别从343.9吨、229.3吨和114.6吨增长至1300吨、850吨和450吨，产值从2590.6万元增长至9800万元（表8），成为乡村振兴和农民增收的重要产业。
表8 2014~2025年蛟河市灵芝种植规模、产量及产值[6]
|
年份 |
种植数量（万段） |
棚数（棚） |
总产量（吨） |
芝产量（吨） |
粉产量（吨） |
产值（万元） |
|
2014 |
110 |
917 |
343.9 |
229.3 |
114.6 |
2590.5 |
|
2015 |
60 |
500 |
187.5 |
125.0 |
62.5 |
1412.5 |
|
2016 |
100 |
833 |
312.4 |
208.3 |
104.1 |
2665.6 |
|
2017 |
100 |
833 |
312.4 |
208.3 |
104.1 |
2748.9 |
|
2018 |
140 |
1167 |
437.6 |
291.8 |
145.9 |
3851.1 |
|
2019 |
130 |
1083 |
406.1 |
270.8 |
135.4 |
3573.9 |
|
2020 |
140 |
1167 |
437.7 |
291.8 |
145.9 |
3851.8 |
|
2021 |
70 |
583 |
204.1 |
116.6 |
87.5 |
2075.5 |
|
2022 |
178 |
1483 |
519.1 |
296.6 |
222.5 |
4389.7 |
|
2023 |
184 |
1533 |
536.6 |
306.6 |
230.0 |
5457.5 |
|
2024 |
310 |
2800 |
981.8 |
420.8 |
561.0 |
7237.0 |
|
2025 |
360 |
3272 |
1300.0 |
850.0 |
450.0 |
9800.0 |
在海拔350 m以上、生态良好、地势平坦、排灌方便，且方圆5 km和上风向20 km内无污染源场所建立生产基地，采用棚室种植并配备专业菌段制备场所、发菌场所、出芝场地等（图9），形成了适宜本地气候、原材料、土壤、水环境的“蛟河模式”：
（1）栽培技术
柞木选用每年“冬至”至“立春”的鲜材，将平直树干和枝桠截成13～15 cm长木段并劈成均匀柈，直径7 cm以内木段及枝桠无需劈柈，直径7～10 cm劈两柈，10 cm以上劈4～6柈，将处理好的木段捆扎成直径30 cm左右圆形木段，装袋并封紧袋口（图7）。对木段进行灭菌、消毒、接种、发菌等操作。种植棚口南北向，长24 m，宽7 m，高2.2 m，在棚头及两侧挖好距棚0.5 m的排洪沟，每棚摆放约1200段并在下地前进行7 d左右困菌。气温升至25 ºC以上时平整菌床，去除塑料袋并将菌段接种端朝上摆放至菌床上，菌段距棚头1～1.5 m，菌段间距3～5 cm，行间距8 cm，覆土2 cm。根据基地规模配置蓄水池、水泵和输水管线，安装供水系统并连接旋转式地插雾化喷头（图9）。
（2）棚室管理
覆土10 d后喷水1次，温度持续超28 ºC开始催芽，催芽期间维持土壤湿润但避免积水，注意通风保温。气温低于20 ºC或持续阴天适当增加散射光以形成原基，芽期保持土壤及棚内空气湿润，每天喷水5次左右，阴雨天少喷或不喷，天气晴朗适当增加喷水次数。芽高约7 cm时疏蕾，每段保持1～2个粗壮芝芽。开伞期勤喷水保持棚内空气湿润，光线均匀一致，近地面40 cm内通风良好，保证菌柄高度足够且伞面平展。若相邻灵芝子实体距离较近，及时转段并重新覆土。孢子弹射期控制棚内温度在28～35 ºC，适当喷水保持土壤湿润，白天空气湿度维持50%～60%，棚头注意避光，保证阳光无法直射棚口灵芝，合理通风保证灵芝正常产粉。每个棚室配备2台350 W或500 W吸粉风机，绑绳两端分别系在棚顶钢管和风机上，风机位置距棚口3 m、距地面1 m高，风机上连接悬挂在棚内的收粉袋（长19 m，直径0.5 m）。收集灵芝孢子粉时需24 h开风机，敲击收粉袋3～4次/天，每日清晨收集袋中孢子粉（图9）。
（3）采收和干制
收集的灵芝孢子粉需尽快摊平晾晒或在50～60 ºC微波烘干，装袋并低温保存。在产粉末期采收子实体，剪下菌柄与木段连接部位并去除泥沙，菌盖面朝下，单个排列或将新鲜灵芝切片并烘干或风干，当含水量低于11%时分级包装（图9）。
图9 案例区灵芝种植过程：（1）菌段制备，（2）棚室搭建，（3）困菌，（4）菌段下地，（5）芽期，（6）开伞期，（7）成熟期，（8）孢子粉收集，（9）孢子粉干制，（10）子实体采收，（11）撤棚，（12）菌段移除
为实现对灵芝生境的近实时监测，2025年5月，在黄松甸镇三合村灵芝种植基地建成蛟河灵芝地标生境地面站（图10）。该地面站是一款低功耗物联网感知系统，对气温、降水、风速、风向、相对湿度、气压、光照、负氧离子、0-10 cm，10-20 cm和20-30 cm深土壤温度，土壤含水率和土壤电导率等生境要素，以及灵芝生长和孢子粉收集等过程进行动态监测和记录并实时回传。
图10 灵芝地标生境地面站
灵芝是具有保健功效和高经济附加值的灵芝属真菌，其产业具有广阔的发展前景，未来需在政府支持、产学研结合和市场推广方面融合发展。
灵芝保护性发展和利用方面的国家和地方性法律法规欠缺，违规开采野生种质资源行为时有发生。灵芝人工栽培的优质品种选育研究滞后，或筛选出的品种不适应工厂化栽培管理要求。除少数龙头企业外，灵芝产业以种植和初级产品加工为主，规模化、标准化种植和深加工有待加强。灵芝产业的科研转化不足，人才培养和技术储备薄弱。目前大量企业聚焦于灵芝孢子粉系列产品开发，对灵芝产品在大健康领域的开发与市场推广相对欠缺。未来需要加强灵芝种质资源保护和优质新品种选育，发展标准化栽培管理技术，深化科技创新和赋能。
随着灵芝栽培规模持续扩大，连作障碍成为制约蛟河市灵芝产业发展的“卡脖子”难题，亟需有效解决途径。短期内需要综合优化栽培方式、土壤消毒、生物调控防治技术等，中期需加强品种选育和设施建设，长期应推动区域轮作规划和生态循环农业。此外，以土地流转为核心推动基地化运营，是推动蛟河灵芝产业突破土地资源约束的关键举措。首先，通过“合作社+农户”反租倒包、企业规模化租赁或股份合作等多元模式，引导农户将零散土地长期、集中流转至新型经营主体，形成产权清晰、期限稳定的规模化种植基地。其次，对流转后的连片土地进行统一规划与分区，推行“灵芝种植—绿肥还田/休耕—土壤消毒”轮作制度。最后，强化政策集成保障，由政府搭建流转服务平台，提供财政与金融支持，构建风险共担、利益共享的稳固联结机制。
目前大部分灵芝孢子粉保健食品使用总三萜含量作为功能指标，但国家标准、保健食品目录与技术要求均未明确规定针对灵芝孢子粉及延伸产品的总三萜检测方法。国内灵芝孢子粉行业呈现“企业多、集中度低、以区域性品牌为主、质量参差不齐”的竞争格局，产业品牌建设滞后，市场辨识度和竞争力弱，难以实现优质优价。《全国乡村特色产业发展报告（2024）》[7]指出，缺乏特色灵芝品种且同质化竞争严重，难以满足特定医药和保健等领域对高品质、差异化原料的需求，导致产业附加值提升困难。未来应该创新产品类型，完善质量检测和环保标准体系，拓展产业链并加强品牌建设，加强市场监管和风险预警，适应市场环境变化，保障灵芝产业高质量发展。
作者分工：李丹凤制定了案例的实施计划和调查采样方案；柳赢赢，徐连春，吴俊相，刘一南，李立平提供了案例区以往气象、土壤质量、水环境等数据；郭丽生，贾俊刚，纪学彬，柳鑫，朱建全，王大琪，闫风飞提供了灵芝产品特性、栽培管理及产业经营数据；李丹凤，杨景军，柳赢赢，陈维梅，马福旺，陈书坤，徐董成，王沛譞，刘士平开展了案例区调查和采样；李丹凤，胡石，王振波，刘靖洋，王沛譞完成了样品测试和论文撰写；刘晓龙对论文修改提出宝贵意见。
致谢：感谢蛟河市政府部门和各级领导的支持与配合，感谢在土壤、水样品采集过程中提供协助的黄松甸镇、新站镇、白石山镇、拉法街道政府人员和村民！
利益冲突声明：本研究不存在研究者以及与公开研究成果有关的利益冲突。
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