第一章 黑土分类与分布 1
第一节 黑土分类 1
一、黑土发生分类 2
二、全国第一次土壤普查应用分类 2
三、世界土壤参比基础分类 3
四、美国土壤系统分类 3
五、中国土壤系统分类 4
第二节 黑土分布 5
第三节 国外黑土利用及保护 6
一、国外黑土利用概况 6
二、国外黑土利用及保护模式 7
三、国外黑土利用及保护启示 7
第二章 黑土形成条件 8
第一节 气候 8
一、基本概况 8
二、灾害性气候 10
三、黑土区农业气候的优势与问题 10
第二节 地形地貌 12
一、地形地貌基本特征 12
二、地貌与地层的演变 12
第三节 植被 15
一、五花草塘 15
二、灌丛 16
第四节 成土母质 17
第五节 水文 19
第六节 人为因素 19
第三章 黑土的成土过程与基本特征 21
第一节 黑土成土过程 21
一、腐殖质累积与分解过程 21
二、淋溶与淀积过程 21
第二节 剖面形态 22
第三节 基本特征与诊断特征 23
一、基本特征 23
二、诊断特征 23
第四节 黑土的亚类划分及其特征 23
一、黑土亚类 24
二、白浆化黑土 25
三、草甸黑土 26
四、表潜黑土 28
第四章 黑土化学性质 30
第一节 黑土的矿物组成 30
一、黑土矿物含量 30
二、土壤黏粒矿物组成与土壤环境的关系 31
三、土壤黏粒的全量分析 32
四、土壤黏粒的选择性溶解分析 32
第二节 黑土的化学性状 32
第三节 黑土交换性能 33
第四节 黑土酸碱度与氧化还原作用 35
一、黑土酸碱度(pH) 35
二、黑土氧化还原作用 36
三、黑土盐基饱和度 37
第五章 黑土物理性质 38
第一节 黑土机械组成 38
第二节 黑土结构与土体构型 41
一、波浪型犁底层剖面构型的特征 42
二、平面型犁底层构型的特征 43
第三节 黑土冻结与解冻 43
一、黑土水分条件与冻融作用 43
二、黑土区气温条件与冻融作用 44
三、黑土冻融阶段 45
四、冻融作用的土壤环境效应 46
第四节 黑土耕性与耕法 47
一、黑土耕作方式的演变 47
二、不同耕作方式的比较 48
三、保护性耕作黑土物理性质的变化 50
第五节 黑土水分物理性质 51
第六章 黑土养分状况 54
第一节 黑土氮素 54
一、不同施肥对黑土全氮量的影响 54
二、长期施肥对黑土中硝态氮含量的影响 56
三、长期不同施肥对黑土中铵态氮含量的影响 56
四、长期不同施肥对黑土中无机态氮素的影响 57
五、土壤碱解氮含量的变化 58
第二节 黑土磷素 59
一、不同开垦年限黑土全磷的变化 59
二、不同开垦年限黑土磷组成的变化 59
三、开垦后黑土无机磷的变化 60
四、开垦后黑土有机磷的变化 60
五、开垦后黑土无机磷组成的变化 61
六、长期施肥黑土全磷的变化 63
七、不同开垦年限黑土磷素的变化 64
第三节 黑土钾素 66
一、黑土钾的变化特征 66
二、长期施肥对黑土钾的影响 68
三、黑土钾库的演变规律 69
第四节 黑土中量元素 72
一、黑土全硫含量的变化 72
二、黑土有效硫含量的变化 72
三、黑土有机硫的矿化特征 73
第五节 黑土微量元素 74
一、不同地区黑土中全量微量元素的含量分布状况 74
二、不同地区黑土中有效态微量元素的含量分布状况 75
三、微量元素的垂直分布 76
四、微量元素有效态含量的垂直分布 76
第七章 黑土养分平衡与调控 78
第一节 黑土区养分的利用状况 78
一、氮素利用状况 78
二、磷素利用状况 79
三、钾素利用状况 79
第二节 黑土农田养分自然供给力及变化 79
第三节 施肥对作物产量的长期影响 81
第四节 农田黑土养分循环 83
一、农田养分循环平衡的概念模型 83
二、黑土农田养分循环平衡的基本参数 84
第五节 黑土区主要作物优化施肥量的设计与调控 85
一、土壤供肥量 85
二、养分平衡法计算作物需肥量 86
第八章 黑土农田水分平衡与调控 88
第一节 农田黑土水分特征 88
第二节 农田黑土水分动态变化规律 89
一、农田黑土水分季节动态变化规律 89
二、农田黑土水分垂直动态变化规律 92
三、影响黑土水分状况的因素 92
第三节 黑土主要作物耗水规律 94
一、春小麦耗水规律 94
二、大豆耗水规律 95
三、玉米耗水规律 96
第四节 黑土农田土壤水库调控途径与措施 97
一、黑土水资源特点 97
二、水平衡要素分析 98
三、水资源估算 99
四、地表水资源初步评价 99
五、水资源合理开发利用战略 100
六、农田土壤水分的调控途径 102
第九章 黑土有机质 104
第一节 有机质概述 104
一、农田黑土有机质含量与区域分布 104
二、农田黑土有机质的变化特点 105
三、黑土中有机物料的分解及腐殖质的形成 106
第二节 有机质变化规律 107
一、东北黑土区土壤碳库储量及其影响因素研究 107
二、水热梯度变化及不同施肥措施对东北土壤有机碳库影响 111
三、不同施肥处理土壤有机质动态变化 113
第三节 有机质作用与培肥 117
一、不同耕法对土壤有机碳积累的影响 117
二、不同施肥措施对产量的影响 117
三、不同培肥措施对产量的影响 118
四、综合调控措施效果 118
第四节 长期定位施肥黑土腐殖酸组分分异规律 120
一、富里酸与胡敏酸荧光特性分异规律 120
二、富里酸与亲水组分荧光特性分异规律 122
三、不同施肥方式黑土富里酸荧光光谱特性 124
四、不同施肥方式黑土亲水组分(HyI)荧光光谱特性 128
五、不同施肥方式黑土胡敏酸荧光光谱特性 132
六、长期定位施肥黑土水溶性有机物(DOM)组分荧光特性研究 135
第十章 黑土生物学特性 149
第一节 微生物 149
一、长期定位施肥对黑土微生物的影响 149
二、土壤固氮微生物的分子多样性研究 158
三、反硝化细菌的分子多样性研究 162
四、不同水热条件土壤固氮微生物的分子多样性研究 168
五、黑土微生物的变化特征 171
六、长期不同施肥对土壤微生物量碳、氮的影响 175
七、土壤微生物量的常用测定方法 179
第二节 酶活性 181
一、长期施肥对不同农田黑土酶活性的影响 181
二、土壤酶活性与土壤肥力相关关系 188
三、黑土酶变化特点 192
第三节 长期施肥条件下土壤线虫群落动态变化 193
一、苗期土壤线虫群落分布 194
二、始花期土壤线虫群落分布 195
三、鼓粒期土壤线虫群落分布 196
四、成熟期土壤线虫群落分布 197
五、不同施肥处理土壤线虫群落变化特征 198
六、小结 201
第十一章 黑土侵蚀与综合治理 202
第一节 黑土侵蚀概况 202
一、黑土侵蚀的种类 202
二、土壤侵蚀的危害 203
第二节 黑土侵蚀的成因 203
一、黑土侵蚀因素 203
二、黑土侵蚀因素与侵蚀特征 205
第三节 黑土侵蚀的综合治理规划设计 209
一、总体规划设计原则 209
二、规划设计步骤 210
三、小流域的总体规划设计 211
第四节 侵蚀黑土综合治理措施 211
一、坡耕地水土保持综合治理措施 212
二、坡荒地高效生态综合治理措施 213
第五节 侵蚀黑土农业持续发展模式 214
第十二章 黑土定向培肥技术 217
第一节 岗平地黑土综合培肥技术 217
一、玉米秸秆过腹还田培肥对玉米产量和土壤肥力的影响 217
二、玉米秸秆堆沤造肥还田的培肥技术与效益 219
三、米草间种轮作的培肥技术与效益 220
四、不同培肥模式对土壤有机质平衡的概算 222
第二节 坡耕地薄层黑土培肥技术 223
第十三章 黑土生态系统与区域农业可持续发展 225
第一节 黑土气候环境演变特点 225
第二节 黑土生物资源利用状况 226
一、作物种类与品种 226
二、种植方式 226
三、黑土区畜牧种群特征 227
四、生物种群与环境适应性 227
第三节 黑土肥力质量评价 227
一、黑土区土壤肥力评价指标 228
二、黑土区土壤肥力质量的空间分布特征 230
第四节 黑土主要生态类型及其结构功能特征 233
第五节 区域农业可持续性发展战略 234
一、生态系统生产能力的可持续性 234
二、资源有效利用的可持续性 235
三、黑土养分和水分资源利用的措施 235
四、生态环境稳定的可持续性 236
五、农业可持续发展战略 237
六、黑土区农业经济发展的战略对策 238
第十四章 东北黑土资源的利用与保护 243
第一节 东北黑土资源的战略地位 243
一、东北黑土资源是实现我国粮食安全的重要保障 243
二、保护黑土资源有利于提高农产品的国际市场竞争力 245
三、保护黑土资源是实现农业可持续发展的战略选择 246
四、保护黑土资源对振兴东北、维护国家安全与经济发展具有重要作用 246
第二节 黑土区合理利用与保护的成功模式系统 247
一、黑土地力恢复的培肥保水模式系统 247
二、黑土生产力可持续性的农业耕作模式系统 255
三、黑土农田系统的生态保护模式系统 257
第三节 黑土区合理利用与保护的建议 262
一、提高水土流失的忧患意识,增强责任感和迫切性 263
二、健全法规政策,依法整治黑土,保护黑土肥力资源 264
三、开展黑土肥力调查,为宏观决策和规划打下基础 265
四、开展科技攻关研究,建立预警机制,为全面开展综合治理提供科技支撑 265
五、建设综合性群体防护体系和水土保持型农业系统,是坚持可持续发展的基础 266
第四节 中国黑土地保护规划 268
一、保护东北黑土地的必要性和紧迫性 268
二、黑土地保护策略 269
三、东北黑土保护规划的思路、原则、目标和任务 271
四、东北黑土区保护的重点区域及建设内容 272
五、保护东北黑土地的政策措施 276
主要参考文献 278