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中國黑土:侵蝕、恢復與防控 版權信息
- ISBN：9787030689429
- 條形碼：9787030689429 ; 978-7-03-068942-9
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
中國黑土:侵蝕、恢復與防控 內容簡介
本書基于作者主持和參與的多項科研項目的研究結果，結合其長期定點監測和實地調查及分析歸納、發表的近百篇論文、提出的系列技術規程，并匯集國內外相關研究的文獻，圍繞如何防控黑土侵蝕威脅生態環境和農業生產這一主題撰寫而成。本書主要涉及世界土壤侵蝕類型、溯源、危害，土壤侵蝕過程和影響因素以及研究方法；世界黑土分布及其利用、管理現狀，中國黑土分布、成土過程、分類及利用改良；侵蝕黑土耕層厚度對作物土壤系統的影響，有機肥恢復侵蝕黑土的機制，坡面侵蝕防控措施和效果；溝道侵蝕的分類、發生過程與影響因素，溝道侵蝕臨界理論及溝頭挺進速率和控制因素；黑土區溝道侵蝕的分類分級及特征，侵蝕溝演化、侵蝕過程、機制及影響因素；溝道侵蝕防控措施和修復模式，水土保持工程和耕作措施對侵蝕退化黑土地力的提升作用；未來黑土侵蝕管理的控制策略等內容。 本書適合從事水土保持科學、土壤生態學、環境科學和農學等領域的廣大科技工作者和研究生以及政府相關部門管理人員閱讀。
中國黑土:侵蝕、恢復與防控 目錄
目錄
前言
**篇 世界黑土
**章 國外黑土 3
**節 黑土分類及共性 3
一、土壤及其分類 3
二、黑土及其共性 4
第二節 國外黑土分布及特性 5
一、北美黑土分布及特性 6
二、俄羅斯黑土分布及特性 7
三、烏克蘭黑土分布及特性 8
四、南美黑土分布及特性 8
第三節 國外黑土利用 11
一、美國黑土利用 11
二、加拿大黑土利用 12
三、俄羅斯黑土利用 13
四、烏克蘭黑土利用 13
五、阿根廷與烏拉圭黑土利用 14
第四節 國外黑土管理 15
一、美國黑土管理 15
二、加拿大黑土管理 16
三、俄羅斯和烏克蘭黑土管理 17
四、阿根廷黑土管理 18
五、烏拉圭黑土管理 19
第二章 中國黑土 21
**節 中國黑土分布 21
一、黑土的分布 22
二、黑鈣土的分布 22
三、草甸土的分布 23
四、暗棕壤的分布 23
五、白漿土的分布 23
六、棕壤的分布 24
第二節 中國黑土成土條件及過程 24
一、黑土成土條件及過程 24
二、黑鈣土成土條件及過程 26
三、草甸土成土條件及過程 28
四、暗棕壤成土條件及過程 29
五、白漿土成土條件及過程 31
六、棕壤成土條件及過程 34
第三節 中國黑土分類 36
一、黑土分類 36
二、黑鈣土分類 38
三、草甸土分類 40
四、暗棕壤分類 42
五、白漿土分類 44
六、棕壤分類 47
第四節 中國黑土利用及改良 48
一、黑土的利用及改良 48
二、黑鈣土的利用及改良 49
三、草甸土的利用及改良 50
四、暗棕壤的利用及改良 52
五、白漿土的利用及改良 53
六、棕壤的利用及改良 54
第二篇 土 壤 侵 蝕
第三章 土壤侵蝕及其研究概述 57
**節 土壤侵蝕及類型 57
一、土壤侵蝕的概念 57
二、土壤侵蝕的類型 57
第二節 土壤侵蝕溯源及研究歷史 59
一、世界土壤侵蝕溯源 59
二、土壤侵蝕研究歷史 60
第三節 土壤侵蝕的危害 65
一、土壤侵蝕威脅生態文明 65
二、土壤侵蝕降低土壤生產力 65
三、土壤侵蝕污染生態環境 66
四、土壤侵蝕造成重大經濟損失 67
第四節 土壤侵蝕的過程及影響因素 67
一、土壤水蝕過程及影響因素 67
二、土壤風蝕過程及影響因素 70
三、土壤侵蝕過程的時空尺度 72
第五節 土壤侵蝕研究的成就 72
一、土壤侵蝕經驗模型研究 72
二、土壤侵蝕機理與過程研究 73
第六節 土壤侵蝕影響作物產量的研究方法 76
一、全坡面空間調查和空間相關性分析 76
二、耕層土壤剝離試驗 77
三、模型模擬研究 77
四、影響因子——表土層厚度的確定方法 78
第四章 溝道侵蝕 79
**節 溝道侵蝕及研究方法 79
一、溝道侵蝕概述 79
二、溝道侵蝕的研究方法 80
第二節 溝道侵蝕分類及普遍性 82
一、溝道侵蝕歷史追溯及其分類 82
二、溝道侵蝕的普遍性 84
第三節 溝道侵蝕發生過程與影響因素 86
一、溝道侵蝕發生過程 86
二、溝道侵蝕的影響因素 87
第四節 溝道侵蝕臨界理論及應用 90
一、溝道侵蝕發生的臨界條件 90
二、溝道侵蝕數據采集和計算方法 93
三、溝道侵蝕臨界模型因子值及影響因素 95
四、淺溝和切溝侵蝕預報模型 96
五、溝道生成臨界理論在我國的應用 98
第五節 溝頭挺進速率及控制因素 99
一、溝頭挺進速率 99
二、控制溝頭挺進過程的因素 100
第三篇 中國黑土侵蝕
第五章 中國黑土溝道侵蝕及危害 105
**節 基于普查的中國黑土區溝道侵蝕現狀 105
一、侵蝕溝分布 105
二、侵蝕溝特征 107
三、東北黑土區侵蝕溝分類分級 111
第二節 中國黑土區侵蝕溝演化過程 118
一、烏裕爾河流域尺度演化過程 119
二、村級尺度演化過程 123
第三節 中國黑土區溝道侵蝕過程及機理研究 131
一、研究回顧 132
二、溝道侵蝕過程 136
三、溝道侵蝕外營力及機理研究 140
第四節 黑土溝道侵蝕危害及風險評估 146
一、溝道侵蝕與糧食產量 146
二、溝道侵蝕經濟損失 148
第六章 中國黑土層厚度對作物的影響 150
**節 黑土層厚度對作物產量的影響 152
一、對大豆產量及其構成的影響 152
二、對玉米產量及其構成的影響 153
第二節 黑土層厚度對大豆根系形態因子的影響 154
一、對不同土層深度大豆根重密度分布的影響 154
二、對不同土層深度大豆根長密度分布的影響 156
三、對不同土層深度大豆比根長分布的影響 158
第三節 黑土層厚度對玉米根系形態因子的影響 159
一、對不同土層深度玉米根重密度分布的影響 159
二、對不同土層深度玉米根長密度分布的影響 160
三、對不同土層深度玉米比根長分布的影響 162
第四節 黑土層厚度對大豆地上部和根部養分變化的影響 165
一、對大豆植株地上部和根部含氮量的影響 165
二、對大豆植株地上部和根部含磷量的影響 166
三、對大豆植株地上部和根部含鉀量的影響 167
第五節 黑土層厚度對玉米地上部和根部養分變化的影響 168
一、對玉米植株地上部和根部含氮量的影響 168
二、對玉米植株地上部和根部含磷量的影響 169
三、對玉米植株地上部和根部含鉀量的影響 169
第六節 黑土層厚度與作物效應的關系 170
一、與作物產量和根系形態空間分布的關系 170
二、與作物養分吸收的關系 171
第七章 中國黑土層厚度對土壤肥力質量的影響 174
**節 黑土層厚度對玉米農田土壤酶活性的影響 175
一、對土壤脲酶活性的影響 175
二、對土壤蔗糖酶活性的影響 177
三、對土壤磷酸酶活性的影響 179
四、對玉米乳熟期根際和非根際土壤酶活性的影響 181
第二節 黑土層厚度對大豆農田土壤酶活性的影響 184
一、對土壤脲酶活性的影響 184
二、對土壤蔗糖酶活性的影響 186
三、對土壤磷酸酶活性的影響 188
四、對大豆R6期根際和非根際土壤酶活性的影響 190
第三節 黑土層厚度對農田土壤根際和非根際養分的影響 192
一、對玉米乳熟期根際和非根際土壤速效養分的影響 192
二、對大豆R6期根際和非根際土壤速效養分的影響 193
第四節 農田土壤酶和養分對黑土層厚度的響應 196
一、玉米農田酶活性和速效養分對黑土層厚度的響應 196
二、大豆農田酶活性和速效養分對黑土層厚度的響應 199
第五節 黑土層厚度對農田根際細菌群落的影響 201
一、對作物根際細菌16S rRNA 基因拷貝數和土壤呼吸的影響 201
二、對作物根際細菌群落結構多樣性的影響 202
三、對作物細菌群落結構組成的影響 203
第四篇 黑土侵蝕修復
第八章 有機肥修復侵蝕黑土的機制 209
**節 有機肥對侵蝕農田黑土生產力的恢復 210
一、施用有機肥對侵蝕黑土玉米產量的影響 210
二、施用有機肥對侵蝕黑土大豆產量的影響 211
三、每剝離1cm表土對玉米和大豆產量的影響 213
四、施用有機肥對侵蝕黑土作物產量構成的影響 214
五、有機肥修復對玉米和大豆品質的影響 217
第二節 有機肥對侵蝕農田黑土物理性狀的修復 218
一、對侵蝕農田黑土容重和田間持水量的影響 218
二、對侵蝕農田黑土水穩性團聚體含量的影響 219
三、對侵蝕農田黑土水穩性團聚體分布的影響 220
第三節 有機肥對侵蝕農田黑土化學性狀的修復 222
一、對土壤有機碳及其活性組分的影響 222
二、對侵蝕黑土活性有機碳分配的影響 224
三、對侵蝕黑土水穩性團聚體結合碳的影響 225
四、對侵蝕黑土剖面中有機碳的影響 227
五、對不同侵蝕程度農田黑土全氮和活性有機氮的影響 232
六、不同侵蝕程度農田黑土土壤活性有機氮組分占全氮的比例 234
第四節 有機肥對侵蝕農田黑土生物學性狀的修復 235
一、對土壤有機酸的影響 235
二、對土壤微生物的影響 238
三、對土壤酶活性的影響 241
四、對土壤微生物過程的影響 243
第九章 侵蝕退化黑土地力恢復 246
**節 坡耕地作物產量空間分布特征 246
一、土壤質量的空間分布差異 246
二、作物產量空間分布差異 251
第二節 影響坡耕地作物產量的主要因素 252
一、土壤侵蝕因素 252
二、根分泌物和土壤微生物活性因素 254
三、施肥因素 255
第三節 水土保持工程的地力提升作用 255
一、對土壤侵蝕的影響 255
二、對土壤理化性質的影響 256
第四節 水土保持耕作的地力提升作用 257
一、對土壤侵蝕的影響 257
二、對作物產量的影響 259
三、對土壤理化性質的影響 260
第五篇 黑土侵蝕防控
第十章 黑土坡面侵蝕防控措施 265
**節 坡耕地水土保持措施 265
一、工程措施 265
二、耕作措施 270
三、植物措施 273
第二節 荒坡地水土保持措施 275
一、生態修復技術 275
二、水平坑造林技術 276
三、果樹臺田技術 276
第三節 坡面水土保持措施效果 276
一、水土保持效益 277
二、土壤肥力培育效益 279
三、作物增產效益 281
四、生態恢復效益 285
第十一章 黑土溝道侵蝕防控措施與修復模式 287
**節 黑土溝道侵蝕治理目標與原則 288
一、治理目標 288
二、治理原則 288
三、防治策略 289
第二節 黑土溝道侵蝕治理措施 290
一、治理措施選取原則 291
二、溝頭防護措施 291
三、溝頭跌水措施 292
四、溝底穩固措施 298
五、護岸措施 302
六、植被恢復措施 304
第三節 黑土溝道侵蝕修復模式 306
一、石籠固溝模式 306
二、漿砌石固溝模式 308
三、干砌石固溝模式 311
四、土+灌木谷坊固溝模式 312
五、灌木封溝模式 314
六、喬木封溝模式 316
七、以連續柳跌水為主體的喬灌封溝模式 317
八、以工程為主以植物為輔治溝模式 318
九、以植物為主以工程為輔治溝模式 320
十、半干旱區溝坡一體化治溝模式 321
十一、復式地埂溝坡一體化治溝模式 323
十二、填埋復墾治溝模式 324
十三、小流域主溝道治理模式 326
十四、復合治溝模式 327
十五、立體經濟開發治溝模式 329
十六、生態封育治溝模式 330
第四節 黑土溝道治理效果 331
前言
**篇 世界黑土
**章 國外黑土 3
**節 黑土分類及共性 3
一、土壤及其分類 3
二、黑土及其共性 4
第二節 國外黑土分布及特性 5
一、北美黑土分布及特性 6
二、俄羅斯黑土分布及特性 7
三、烏克蘭黑土分布及特性 8
四、南美黑土分布及特性 8
第三節 國外黑土利用 11
一、美國黑土利用 11
二、加拿大黑土利用 12
三、俄羅斯黑土利用 13
四、烏克蘭黑土利用 13
五、阿根廷與烏拉圭黑土利用 14
第四節 國外黑土管理 15
一、美國黑土管理 15
二、加拿大黑土管理 16
三、俄羅斯和烏克蘭黑土管理 17
四、阿根廷黑土管理 18
五、烏拉圭黑土管理 19
第二章 中國黑土 21
**節 中國黑土分布 21
一、黑土的分布 22
二、黑鈣土的分布 22
三、草甸土的分布 23
四、暗棕壤的分布 23
五、白漿土的分布 23
六、棕壤的分布 24
第二節 中國黑土成土條件及過程 24
一、黑土成土條件及過程 24
二、黑鈣土成土條件及過程 26
三、草甸土成土條件及過程 28
四、暗棕壤成土條件及過程 29
五、白漿土成土條件及過程 31
六、棕壤成土條件及過程 34
第三節 中國黑土分類 36
一、黑土分類 36
二、黑鈣土分類 38
三、草甸土分類 40
四、暗棕壤分類 42
五、白漿土分類 44
六、棕壤分類 47
第四節 中國黑土利用及改良 48
一、黑土的利用及改良 48
二、黑鈣土的利用及改良 49
三、草甸土的利用及改良 50
四、暗棕壤的利用及改良 52
五、白漿土的利用及改良 53
六、棕壤的利用及改良 54
第二篇 土 壤 侵 蝕
第三章 土壤侵蝕及其研究概述 57
**節 土壤侵蝕及類型 57
一、土壤侵蝕的概念 57
二、土壤侵蝕的類型 57
第二節 土壤侵蝕溯源及研究歷史 59
一、世界土壤侵蝕溯源 59
二、土壤侵蝕研究歷史 60
第三節 土壤侵蝕的危害 65
一、土壤侵蝕威脅生態文明 65
二、土壤侵蝕降低土壤生產力 65
三、土壤侵蝕污染生態環境 66
四、土壤侵蝕造成重大經濟損失 67
第四節 土壤侵蝕的過程及影響因素 67
一、土壤水蝕過程及影響因素 67
二、土壤風蝕過程及影響因素 70
三、土壤侵蝕過程的時空尺度 72
第五節 土壤侵蝕研究的成就 72
一、土壤侵蝕經驗模型研究 72
二、土壤侵蝕機理與過程研究 73
第六節 土壤侵蝕影響作物產量的研究方法 76
一、全坡面空間調查和空間相關性分析 76
二、耕層土壤剝離試驗 77
三、模型模擬研究 77
四、影響因子——表土層厚度的確定方法 78
第四章 溝道侵蝕 79
**節 溝道侵蝕及研究方法 79
一、溝道侵蝕概述 79
二、溝道侵蝕的研究方法 80
第二節 溝道侵蝕分類及普遍性 82
一、溝道侵蝕歷史追溯及其分類 82
二、溝道侵蝕的普遍性 84
第三節 溝道侵蝕發生過程與影響因素 86
一、溝道侵蝕發生過程 86
二、溝道侵蝕的影響因素 87
第四節 溝道侵蝕臨界理論及應用 90
一、溝道侵蝕發生的臨界條件 90
二、溝道侵蝕數據采集和計算方法 93
三、溝道侵蝕臨界模型因子值及影響因素 95
四、淺溝和切溝侵蝕預報模型 96
五、溝道生成臨界理論在我國的應用 98
第五節 溝頭挺進速率及控制因素 99
一、溝頭挺進速率 99
二、控制溝頭挺進過程的因素 100
第三篇 中國黑土侵蝕
第五章 中國黑土溝道侵蝕及危害 105
**節 基于普查的中國黑土區溝道侵蝕現狀 105
一、侵蝕溝分布 105
二、侵蝕溝特征 107
三、東北黑土區侵蝕溝分類分級 111
第二節 中國黑土區侵蝕溝演化過程 118
一、烏裕爾河流域尺度演化過程 119
二、村級尺度演化過程 123
第三節 中國黑土區溝道侵蝕過程及機理研究 131
一、研究回顧 132
二、溝道侵蝕過程 136
三、溝道侵蝕外營力及機理研究 140
第四節 黑土溝道侵蝕危害及風險評估 146
一、溝道侵蝕與糧食產量 146
二、溝道侵蝕經濟損失 148
第六章 中國黑土層厚度對作物的影響 150
**節 黑土層厚度對作物產量的影響 152
一、對大豆產量及其構成的影響 152
二、對玉米產量及其構成的影響 153
第二節 黑土層厚度對大豆根系形態因子的影響 154
一、對不同土層深度大豆根重密度分布的影響 154
二、對不同土層深度大豆根長密度分布的影響 156
三、對不同土層深度大豆比根長分布的影響 158
第三節 黑土層厚度對玉米根系形態因子的影響 159
一、對不同土層深度玉米根重密度分布的影響 159
二、對不同土層深度玉米根長密度分布的影響 160
三、對不同土層深度玉米比根長分布的影響 162
第四節 黑土層厚度對大豆地上部和根部養分變化的影響 165
一、對大豆植株地上部和根部含氮量的影響 165
二、對大豆植株地上部和根部含磷量的影響 166
三、對大豆植株地上部和根部含鉀量的影響 167
第五節 黑土層厚度對玉米地上部和根部養分變化的影響 168
一、對玉米植株地上部和根部含氮量的影響 168
二、對玉米植株地上部和根部含磷量的影響 169
三、對玉米植株地上部和根部含鉀量的影響 169
第六節 黑土層厚度與作物效應的關系 170
一、與作物產量和根系形態空間分布的關系 170
二、與作物養分吸收的關系 171
第七章 中國黑土層厚度對土壤肥力質量的影響 174
**節 黑土層厚度對玉米農田土壤酶活性的影響 175
一、對土壤脲酶活性的影響 175
二、對土壤蔗糖酶活性的影響 177
三、對土壤磷酸酶活性的影響 179
四、對玉米乳熟期根際和非根際土壤酶活性的影響 181
第二節 黑土層厚度對大豆農田土壤酶活性的影響 184
一、對土壤脲酶活性的影響 184
二、對土壤蔗糖酶活性的影響 186
三、對土壤磷酸酶活性的影響 188
四、對大豆R6期根際和非根際土壤酶活性的影響 190
第三節 黑土層厚度對農田土壤根際和非根際養分的影響 192
一、對玉米乳熟期根際和非根際土壤速效養分的影響 192
二、對大豆R6期根際和非根際土壤速效養分的影響 193
第四節 農田土壤酶和養分對黑土層厚度的響應 196
一、玉米農田酶活性和速效養分對黑土層厚度的響應 196
二、大豆農田酶活性和速效養分對黑土層厚度的響應 199
第五節 黑土層厚度對農田根際細菌群落的影響 201
一、對作物根際細菌16S rRNA 基因拷貝數和土壤呼吸的影響 201
二、對作物根際細菌群落結構多樣性的影響 202
三、對作物細菌群落結構組成的影響 203
第四篇 黑土侵蝕修復
第八章 有機肥修復侵蝕黑土的機制 209
**節 有機肥對侵蝕農田黑土生產力的恢復 210
一、施用有機肥對侵蝕黑土玉米產量的影響 210
二、施用有機肥對侵蝕黑土大豆產量的影響 211
三、每剝離1cm表土對玉米和大豆產量的影響 213
四、施用有機肥對侵蝕黑土作物產量構成的影響 214
五、有機肥修復對玉米和大豆品質的影響 217
第二節 有機肥對侵蝕農田黑土物理性狀的修復 218
一、對侵蝕農田黑土容重和田間持水量的影響 218
二、對侵蝕農田黑土水穩性團聚體含量的影響 219
三、對侵蝕農田黑土水穩性團聚體分布的影響 220
第三節 有機肥對侵蝕農田黑土化學性狀的修復 222
一、對土壤有機碳及其活性組分的影響 222
二、對侵蝕黑土活性有機碳分配的影響 224
三、對侵蝕黑土水穩性團聚體結合碳的影響 225
四、對侵蝕黑土剖面中有機碳的影響 227
五、對不同侵蝕程度農田黑土全氮和活性有機氮的影響 232
六、不同侵蝕程度農田黑土土壤活性有機氮組分占全氮的比例 234
第四節 有機肥對侵蝕農田黑土生物學性狀的修復 235
一、對土壤有機酸的影響 235
二、對土壤微生物的影響 238
三、對土壤酶活性的影響 241
四、對土壤微生物過程的影響 243
第九章 侵蝕退化黑土地力恢復 246
**節 坡耕地作物產量空間分布特征 246
一、土壤質量的空間分布差異 246
二、作物產量空間分布差異 251
第二節 影響坡耕地作物產量的主要因素 252
一、土壤侵蝕因素 252
二、根分泌物和土壤微生物活性因素 254
三、施肥因素 255
第三節 水土保持工程的地力提升作用 255
一、對土壤侵蝕的影響 255
二、對土壤理化性質的影響 256
第四節 水土保持耕作的地力提升作用 257
一、對土壤侵蝕的影響 257
二、對作物產量的影響 259
三、對土壤理化性質的影響 260
第五篇 黑土侵蝕防控
第十章 黑土坡面侵蝕防控措施 265
**節 坡耕地水土保持措施 265
一、工程措施 265
二、耕作措施 270
三、植物措施 273
第二節 荒坡地水土保持措施 275
一、生態修復技術 275
二、水平坑造林技術 276
三、果樹臺田技術 276
第三節 坡面水土保持措施效果 276
一、水土保持效益 277
二、土壤肥力培育效益 279
三、作物增產效益 281
四、生態恢復效益 285
第十一章 黑土溝道侵蝕防控措施與修復模式 287
**節 黑土溝道侵蝕治理目標與原則 288
一、治理目標 288
二、治理原則 288
三、防治策略 289
第二節 黑土溝道侵蝕治理措施 290
一、治理措施選取原則 291
二、溝頭防護措施 291
三、溝頭跌水措施 292
四、溝底穩固措施 298
五、護岸措施 302
六、植被恢復措施 304
第三節 黑土溝道侵蝕修復模式 306
一、石籠固溝模式 306
二、漿砌石固溝模式 308
三、干砌石固溝模式 311
四、土+灌木谷坊固溝模式 312
五、灌木封溝模式 314
六、喬木封溝模式 316
七、以連續柳跌水為主體的喬灌封溝模式 317
八、以工程為主以植物為輔治溝模式 318
九、以植物為主以工程為輔治溝模式 320
十、半干旱區溝坡一體化治溝模式 321
十一、復式地埂溝坡一體化治溝模式 323
十二、填埋復墾治溝模式 324
十三、小流域主溝道治理模式 326
十四、復合治溝模式 327
十五、立體經濟開發治溝模式 329
十六、生態封育治溝模式 330
第四節 黑土溝道治理效果 331
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中國黑土:侵蝕、恢復與防控 節選
**篇 世界黑土 **章 國外黑土 **節 黑土分類及共性 一、土壤及其分類 土壤是資源環境的重要組成部分，是地球生態系統物質和能量轉化的樞紐，是農業可持續發展的基礎，也是未來能源重要的供應基地。因此，土壤與人類息息相關，土壤質量的好壞影響著人類的生活質量和發展狀態。 從農業文明開始，人類就注意到土壤的差異，并對各種土壤用傳統的名稱予以區別，以幫助人們傳播從土地資源中獲得的知識。但是，相對于其他科學研究而言，對土壤的系統研究起步較晚。科學的土壤分類始于19世紀70年代，1883年俄國土壤地理學家B. B.道庫恰耶夫建立了土壤發生分類體系（Brady and Weil，2008；Kravchenko et al.，2010），俄國、西歐和美國科學家在隨后的研究中逐漸完善了這一體系。俄羅斯土壤發生分類研究將土壤分成3個類別、160個類型。 隨著土壤科學的發展，世界許多國家都根據本國的需要逐漸形成了具有地域特色和影響力的土壤分類系統（Soil Survey Staff，2010）。例如，受到俄羅斯土壤地域性概念的啟發，新西蘭土壤科學家在20世紀40年代末形成了新西蘭土壤分類系統，將其土壤分為15個土綱，該系統盡管成功地促進了對新西蘭土壤的勘察，但不能滿足對廣泛土壤分類的需求（Hewitt，1992）。以羅恩 麥克唐納（Ron McDonald）、伯尼 鮑威爾（Bernie Powell）和拉伊 伊思貝爾（Ray Isbell）為代表的澳大利亞土壤科學家，經過50多年的努力，于1996年發表了適用于澳大利亞地域特點的土壤分類系統，該系統將澳大利亞土壤分為14個土綱，而加拿大建立的土壤分類系統將其土壤分為10個土綱。 為了提供一種用于全球土壤科學家交流的標準，并作為比較、修正各種當地土壤分類系統的參照，土壤科學家通過與聯合國糧食及農業組織合作，建立了一個具有三層結構的分類系統，也就是世界土壤資源參比基礎（World Reference Base for Soil Resources， WRB）。在*高層面，世界土壤被劃分為32個土壤基準組（soil reference group，SRG），其分類依據主要是成土過程或成土母質等*能反映成土性質的因素。 美國農業部土壤調查組從1951年開始與來自不同國家的土壤學家合作，致力于建立一種足夠廣泛的分類系統，使其不僅能在美國使用，也能在全世界范圍使用。*終在1975年完成并在1999年進行修訂，該系統廣泛應用于包括美國在內的全世界50多個國家。根據這個分類系統，世界土壤被分為12個土綱、68個亞綱、444個土類，約2500個亞類。 我國的土壤分類始于20世紀30年代，引進當時美國土壤分類——馬伯特分類，建立了2000多個土系；50年代，學習蘇聯地理發生分類；60～70年代不斷完善，并于1978年建立了統一的“中國土壤分類暫行草案”，將土壤發生分類和我國實際進一步結合起來；80年代，隨著國際交往的增加，土壤系統分類和聯合國土壤制圖單元逐步傳入我國，盡管這一階段我國土壤分類仍為發生分類體系，但已不同程度地受到系統分類的影響。我國土壤科學家從1985年開始了中國土壤系統分類研究，并于1999年撰寫了總結性專著《中國土壤系統分類——理論 方法 實踐》一書。 我國土壤系統分類共設14個土綱，根據診斷層和診斷特性檢索其土綱的歸屬。土綱是*高土壤分類級別，根據主要成土過程產生的特性或影響主要成土過程的性質劃分。14個土綱分別為有機土、人為土、灰土、火山灰土、鐵鋁土、變性土、干旱土、鹽成土、潛育土、均腐土、富鐵土、淋溶土、雛形土、新成土。 由于每種體系都是從國家自身需求的角度形成的，有時會給不同國家間土壤科學家的信息交流帶來困惑或混淆，但是，由于對土壤特性信息的需求遠遠超過對土壤分類的需求，不同土壤分類系統不會給科學家之間的交流帶來過多的麻煩。 必須承認，B. B.道庫恰耶夫建立的發生分類體系仍是世界范圍內廣泛應用的土壤分類體系之一。 無論是 B. B.道庫恰耶夫建立的土壤發生分類體系，還是 G. D.史密斯創立的土壤系統分類體系，其核心目標都重視草原生態系統下形成的土壤，并對其分類，因為這些土壤對他們各自國家的農業都至關重要。 二、黑土及其共性 黑土是世界上*具生產力的土壤。中國土壤科學家和公眾熟知的黑土這個專有名詞源于俄國農民的叫法，是由俄國土壤地理學家 B. B.道庫恰耶夫在1877～1881年對俄國草原地帶的土壤進行調查，于1883年發表的《俄國黑鈣土》專著中，把農民和黑土地的名稱兩個字的前兩個字節結合起來創建的，并在世界廣為流行。黑土按字義是黑色的土地，譯成英文就是 Chernozem。我國農民把凡具有一犁深（約18 cm）黑土層的土壤稱為黑土（張之一，2005）。 中國黑土的名字，是由原中國科學院林業土壤研究所（現為中國科學院沈陽應用生態研究所）宋達泉先生于1957年在全國**次土壤普查中提出并命名的（龔子同，2014）。土壤科學家將黑土定義為：發育于溫帶濕潤氣候與灌叢草甸植被下，由強烈的腐殖質積累與水分潴積作用形成的，0～20 cm土層與0～100 cm土層腐殖質儲量比≥0.4的典型的地帶性土壤。 概括地講，俄羅斯分類的黑鈣土（Chernozems），聯合國糧食及農業組織（Food and Agriculture Organization of the United Nation，FAO）制定的世界土壤資源參比基礎（WRB）分出的黑土（Kastanozem或 Phaoezem），美國土壤系統分類的軟土（Mollisols）即深色柔軟的草地土壤，中國土壤系統分類的均腐土（Lsohumisols），以及烏拉圭的土壤分類體系中劃分的棕壤（brunosols）和淋溶土（argisols）兩個土類（Duran，2010），均可以視為我們國內常講的廣義黑土。加拿大的土壤分類體系中沒有對黑土進行定義，但是，黑鈣土類（chernozemic soil）、堿化土類（solonetzic soil）和變性土類（vertisolic soil）等3個土類是*接近黑土標準的土壤。 按照美國土壤系統分類，黑土（軟土）可分為8個亞綱，分別是 Albolls，漂白軟土（有漂白層）；Aquolls，潮濕軟土（潮濕條件）；Cryolls，寒性軟土（寒冷條件）； Gelolls，寒凍軟土（極寒條件）；Rendolls，黑色石灰軟土（石灰質的）；Udolls，濕軟土（濕潤條件）；Ustolls，干軟土（多雨或干旱條件）；Xerolls，干熱軟土（夏季干旱、冬季濕潤）。 黑土是在草原植被和黃土母質上形成的，草原植被生長的植物是以禾本科、豆科和菊科為主的群落，植物生長繁茂，形成大量的有機質。黑土的主要形成過程是富含碳酸鈣的有機物質的積累，多數在草原植被下發育，它的明顯特征是具有由大量稠密的牧草根系積累而成的厚軟暗沃表層，即有機質含量很高。這種富含腐殖質的表層通常厚度為60～80 cm，其陽離子交換能力在堿性離子（Ca2+、Mg2+等）飽和時超過50%，且通常具有顆粒狀或碎屑狀結構。大多數黑土的粉粒和砂粒中都含有大量的難風化礦物。 一般，整個黑土土體中陽離子交換量（CEC）都比較高。表層的 CEC主要源于腐殖質中與 pH相關的可變電荷和層狀硅酸鹽黏土礦物中的永久電荷；但在剖面下部，CEC幾乎全部由層狀硅酸鹽黏土礦物所決定，如蒙脫石、蛭石和伊利石等。鈣是整個剖面中*主要的交換性陽離子。 因此，黑土是指表層土壤富含有機質，顏色呈深暗色即黑色的土壤，即它是一類具有深厚暗色表層，富含腐殖質和鹽基離子，并且深達1.8 m，鹽基飽和度比較高（50%乙酸銨）的土壤（Soil Survey Staff，2010）。 綜合以上特性，黑土礦質表層的*基本共性是：①厚度不低于25 cm；②良好的顆粒狀或團粒狀或團塊狀–碎屑狀結構；干時不呈大塊狀或整塊狀結構，也不硬；③具有較低的明度和彩度，濕態彩度≤3；搓碎土壤的潤態明度≤3.5，干態明度≤5.5，潤態彩度≤3.5；若有 C層，其干態、潤態明度至少比 C層暗一個芒塞爾單位，彩度至少低2個單位；④鹽基飽和度（NH4OAc法）≥50%；⑤有機碳含量≥6 g/kg（Burras et al.，2010）；⑥土表至20 cm與土表至100 cm的腐殖質儲量比（Rh）≤0.4，且 C/N ≤17。 第二節 國外黑土分布及特性 黑土分布于溫帶草原，在中緯度地區*為廣泛，在一些較冷和較干燥的氣候條件下，甚至熱帶和亞熱帶地區也有少量零星分布。 一般，土壤學家認為世界范圍內共有四大片黑土。其中一片位于北美中部，橫跨美國中部和加拿大南部；歐亞大陸上兩大片黑土呈現出不連續的黑土帶，橫跨歐洲東南部和中亞。歐亞黑土帶西起歐洲南部的半濕潤草原，延伸穿過俄羅斯并進入中國東北部地帶，成為中國東北地區*典型的土壤。第四片黑土位于潘帕斯草原，覆蓋阿根廷中部大部分地區和烏拉圭的絕大部分地區。因此，世界黑土主要分布在北半球的三個地區和南半球的一個地區，即南美洲的巴拉那-拉普拉塔（Parana-La Plata）盆地。 具體來講，世界黑土主要分布在中國東北地區、美國中部平原、加拿大草原省份和墨西哥東部半干旱草原、俄羅斯50°N～54°N地區、哈薩克斯坦中心地帶、中歐國家、烏克蘭44°N～51°N地區、南美洲阿根廷的查科-潘帕斯草原以及巴塔哥尼亞、美索不達米亞區域和烏拉圭的大部分區域。 世界黑土總面積為9.16億 hm2，占世界無冰地表面積的6.9%。其中，美國、加拿大和墨西哥連片分布面積分別為2億 hm2、4000萬 hm2和5000萬 hm2，俄羅斯為1.48億 hm2，，（典型黑土3500萬 hm2），烏克蘭為3400萬 hm2中國東北為1.09億 hm2阿根廷為8900萬 hm2，烏拉圭為1300萬 hm2。其他具有較大面積黑土的地區和國家有哈薩克斯坦中心地帶、羅馬尼亞、保加利亞、捷克的摩拉維亞、奧地利、匈牙利和德國，總面積加一起約有2億 hm2，此外還有蒙古國、巴拉圭。巴西南部也有一小片黑土，面積為426萬 hm2。 有關世界四大片黑土分布的介紹，張興義等（2018）所著《黑土利用與保護》中用一個章節進行詳細闡述，感興趣的讀者可以參閱此書，這里只對部分內容給予補充，并重點介紹國外黑土區分布的母質和環境特點等。鑒于中國東北黑土對我國農業和生態環境的重要性，將專門用中國黑土一章進行詳細介紹。毫無疑問，中國黑土是世界黑土的重要組成部分。 顯然，加強黑土分布、形成、利用與存在風險的認識，對黑土區的持續利用和建成世界自然糧倉具有十分重大的意義（Liu et al.，2012）。集約化耕作、土壤有機碳損失、土壤侵蝕以及隨之而來的產量損失仍然是威脅各黑土區農業可持續性的主要問題。 一、北美黑土分布及特性 黑土是北美洲*常見的土壤，黑土在中部平原地區分布*為廣泛，起于加拿大草原三省，橫跨美國大平原，并延伸到墨西哥東部的半干旱草原。大面積的黑土分布于美國西部山區和半干旱地區，占據著北美大平原和伊利諾伊州，其中，從加拿大馬尼托巴省和薩斯喀徹溫省一直延伸至美國的得克薩斯州南部，有干軟土（黑土）的分布。美國東南部潮濕地區也是重要的黑土分布區，特別是佛羅里達州。總體來講，北美黑土分布在年平均降水量為500～1500 mm、年平均溫度為5～20℃的地區，但主要分布在降水和溫度適中的地區。 黑土是北美陸地上覆蓋面積*大的一類土壤，美國有2億 hm2，占全國耕地面積的21%；加拿大有4000萬 hm2；墨西哥有5000萬 hm2（Soil Survey Staff，2010）。 黑土在北美的分布表明其形成只需要兩個條件：①肥沃的母質；②
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