第一章 我国红壤利用现状及长期定位试验 1
第一节 我国红壤的利用现状 1
一、红壤区自然资源特点 2
二、红壤利用现状 4
第二节 我国红壤质量演变 6
一、红壤质量的现状 6
二、红壤质量演变特征 8
三、红壤养分平衡特征 10
四、红壤肥力退化的驱动因素 11
第三节 红壤长期试验与监测概况 13
一、我国土壤长期试验与监测概况 13
二、湖南祁阳红壤旱地长期试验和监测概况 18
第二章 长期施肥红壤旱地有机质演变 23
第一节 红壤总有机碳及颗粒态碳演变规律 23
一、长期施肥对红壤总有机碳的影响 23
二、长期施肥对红壤颗粒有机碳的影响 25
三、长期施肥对红壤团聚体有机碳的影响 26
第二节 红壤活性有机碳演变规律 27
一、长期施肥对红壤活性有机碳及碳库管理指数（CMI）的影响 27
二、长期施肥对红壤可溶性有机碳（DOC）的影响 28
三、长期施肥对红壤稳定有机碳（抗H2O2氧化有机碳，PROC）的影响 29
四、长期施肥对红壤轻组及重组有机碳的影响 30
五、长期施肥对红壤有机碳化学结构的影响 31
六、长期施肥对红壤钙结合有机碳的影响 32
第三节 有机物料投入与分解 33
一、有机物料分解动态过程 33
二、红壤有机质含量和有机物料（农家肥或秸秆）碳投入量的关系 36
第四节 小结 37
第三章 红壤氮磷钾硫养分演变规律 39
第一节 红壤氮素的演变规律 39
一、长期施肥对红壤全氮含量的影响 40
二、长期施肥对红壤有效氮含量的影响 42
三、长期不同施肥下土壤碱解氮与全氮的相关性 44
四、长期施肥对红壤不同颗粒中氮含量的影响 44
五、长期施肥对红壤团聚体氮含量的影响 46
第二节 红壤磷的演变规律 47
一、长期施肥对红壤全磷含量的影响 47
二、长期施肥对红壤有效磷（Olsen-P）含量的影响 49
三、长期施肥对红壤无机磷组分的影响 50
四、长期施肥对红壤需磷肥指数（PFI）的影响 52
五、红壤全磷、有效磷含量和磷肥投入量的关系 53
第三节 红壤钾的演变规律 55
一、长期施肥对红壤全钾含量的影响 55
二、长期施肥对红壤速效钾和缓效钾含量的影响 56
三、长期施肥红壤钾素固定—释放特征 58
四、长期施肥红壤钾素Q/I演变特征 60
第四节 长期施肥对红壤剖面有效硫积累的影响 62
一、长期施肥红壤有效硫的分布与积累 63
二、长期施肥红壤有效硫循环和平衡 64
三、影响长期施肥红壤剖面硫积累的因子 65
第五节 小结 66
第四章 长期施肥下红壤旱地作物产量与养分吸收 67
第一节 长期施肥下作物产量演变及对养分吸收的响应 67
一、长期施肥作物产量演变规律 67
二、长期施肥作物产量与氮素吸收 68
三、长期施肥作物产量与磷素吸收 70
四、长期施肥作物产量与钾素吸收 71
五、长期施肥作物产量与有机肥施用 72
第二节 长期施肥下养分的吸收与利用 74
一、长期施肥氮肥的回收率 74
二、长期施肥磷肥的回收率 76
三、长期施肥钾肥的回收率 77
第三节 长期施肥下农田生态系统养分循环与平衡 79
一、长期施肥红壤有机碳循环与平衡 79
二、长期施肥下红壤氮素的表观平衡 81
三、长期施肥下红壤磷素的表观平衡 84
四、长期施肥下土壤钾素的表观平衡 86
第四节 小结 88
第五章 红壤酸性演变特征 90
第一节 土壤酸化成因 90
一、碳循环对土壤酸度的影响 90
二、氮循环对土壤酸化的影响 91
三、硫循环在土壤酸化中的作用 92
四、阳离子循环过程对土壤酸化的影响 93
五、施肥对土壤酸化的影响 94
第二节 长期施肥红壤酸化特征与演变趋势 95
一、长期施肥红壤pH值演变 95
二、长期施肥红壤交换性酸、交换性氢／铝的演变 97
三、长期施肥对红壤阳离子交换量（CEC）的影响 101
四、长期施肥对红壤酸缓冲容量的影响 102
五、长期施肥对红壤酸化速率的影响 104
六、长期不同施肥处理对红壤酸化的响应 105
第三节 红壤酸化对作物生长影响及氮肥施用 108
一、长期施肥红壤酸化对作物生长的影响 108
二、氮肥施用对红壤酸化的影响 110
第四节 小结 116
第六章 长期施肥与红壤生物学特征 117
第一节 长期施肥对红壤微生物的影响 117
一、施肥与土壤微生物的关系 117
二、长期施肥红壤可培养细菌、放线菌、真菌数量 120
三、长期施肥红壤特殊生理菌群数量 122
四、长期施肥红壤微生物生物量 127
第二节 不同施肥处理红壤微生物学性质 131
一、生物群落遗传性 131
二、氨氧化微生物群落结构 135
三、土壤酶活性 137
四、红壤土壤动物 139
第三节 小结 141
第七章 红壤旱地水分特征及肥水耦合关系 144
第一节 红壤旱地水分特征 144
一、概况 144
二、饱和导水率 145
三、水分特征曲线及水分库容 148
四、红壤水分动态变化 153
第二节 土壤养分变化及其与土壤水分关系 159
一、土壤硝态氮变化 160
二、土壤铵态氮变化 162
三、土壤硝态氮和铵态氮的关系及与土壤含水量的关系 164
四、土壤速效磷变化 166
第三节 酸雨阴离子在红壤中垂直迁移状况 168
一、研究方法 168
二、SO42-和NO3-在红壤各层中的穿透状况 170
三、SO42-和NO3-在红壤各层穿透的模拟 171
第四节 小结 173
第八章 红壤长期施肥的环境效应 175
第一节 长期施肥红壤温室气体排放 175
一、研究方法 176
二、碳矿化和CO2排放 177
三、长期施肥下CO2、N2O排放通量 179
四、土壤碳、氮对有机碳矿化和N2O排放的影响 186
第二节 长期施肥对红壤旱地氨挥发的影响 189
一、氨挥发的影响因素 189
二、不同施肥下红壤氨挥发 190
第三节 长期施肥红壤重金属污染状况 192
一、红壤重金属积累 192
二、作物对重金属的吸收 195
第四节 小结 197
第九章 基于红壤肥力演变的培肥与持续利用技术 200
第一节 红壤有机质快速提升技术 200
一、长期有机物料投入对提高土壤有机质的影响 200
二、不同有机肥料在不同肥力土壤中分解对土壤有机质的影响 201
三、有机无机肥料不同配比对土壤有机质的影响 202
第二节 红壤酸化防止与改良技术 203
一、红壤酸化趋势 203
二、红壤酸化综合防治技术 204
第三节 重金属污染红壤的修复技术 214
一、施肥原位钝化修复重金属污染红壤 215
二、土壤改良剂稳定重金属污染红壤 219
第四节 小结 224
主要参考文献 226
附录：以该长期试验为基础发表的论文 242
一、中文 242
二、英文 248