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中国黑土地保护与利用科技创新战略研究 
定 价：328 元
9 7 8 8 0 7 1 0 6 3 8 0 5 读者对象:从事黑土地保护与利用等相关领域的科研人员及一线科技工作者，农业、资源环境、生态、地理等学科领域高校师生 
全书分为绪论、总体篇和区域篇，共包括13章。总体篇主要内容包括黑土地保护与利用的现状与趋势、耕地质量监测与评价、侵蚀退化与阻控、有机质退化阻控与固碳培肥、压实板结退化阻控与恢复、健康土壤培育与发展趋势、保护与利用及区域资源生态协同发展，未来5～10年保护与利用科技创新优先发展的考虑；区域篇主要阐述黑土地保护与利用的关键技术在松嫩平原、三江平原、辽河平原、长白山—辽东丘陵区及大小兴安岭沿麓五大生态区域的应用及其效果。
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1983年9月-1987年7月，华中农业大学学士
1996年9月-1999年7月，南京大学工商管理硕士曾先后担任科技部办公厅副主任、科技部社发司副司长，现任科技部中国农村技术开发中心主任。长期从事农业农村、资源、环境、海洋、气候变化、防灾减灾等领域科技管理工作，推动前沿技术和关键核心技术攻关。2019年开创性提出构建农业科技开放协同创新体系理念，牵头7个农业农村领域“十三五”及“十四五”国家重点研发计划项目组织实施与战略研究。长期从事农业农村、资源、环境、海洋、气候变化、防灾减灾等领域科技管理工作，推动前沿技术和关键核心技术攻关牵头7个农业农村领域"十三五"及"十四五"国家重点研发计划项目组织实施与战略研究。
目录
绪论1 研究背景2 遏制黑土地退化是保障国家粮食安全的迫切需要2 推动黑土地保护与利用亟须科技创新的有效驱动2 实施黑土地保护与利用，促进东北地区乡村振兴与农业绿色高质量发展3 研究目的与内容3 研究目的3 研究内容4 总体篇 第1章黑土地保护与利用的现状与趋势9 1.1黑土、黑土区与黑土地定义10 1.1.1黑土10 1.1.2黑土区13 1.1.3黑土地14 1.2黑土资源现状14 1.2.1世界黑土资源现状14 1.2.2中国黑土资源现状18 1.3国际黑土地保护与利用现状22 1.3.1国际黑土地保护与利用研究的主要特点、趋势、机构及热点22 1.3.2国际上黑土地保护与利用在科技创新方面的主要进展情况25 1.4我国黑土地保护与利用现状30 1.4.1黑土地保护与利用研究的主要特点、趋势、机构、热点30 1.4.2黑土地保护与利用在科技创新方面的主要进展情况35 1.4.3黑土地保护制度建设47 1.5我国黑土地保护与利用在科技创新方面的问题49 1.5.1黑土地耕地质量监测及评价体系需要创新50 1.5.2黑土地退化阻控技术需要创新51 1.5.3耕地健康与生物功能调控的技术需要创新52 1.5.4智慧农业关键技术、智能农机装备与农艺措施尚不匹配53 1.5.5技术集成体系的整合与分区域示范推广54 1.6我国黑土地保护与利用科技创新发展的愿景与构想54 参考文献64 第2章黑土地耕地质量监测与评价71 2.1黑土地耕地质量现状72 2.1.1黑土地耕地质量总体状况72 2.1.2黑土地耕地质量关键指标变化情况74 2.2黑土地耕地质量监测与评价科技创新主要研究进展76 2.2.1监测科技创新进展76 2.2.2评价科技创新进展79 2.2.3监测与评价融合科技创新进展82 2.3黑土地耕地质量监测与评价科技创新发展存在的问题84 2.3.1黑土地耕地质量监测存在的关键问题84 2.3.2黑土地耕地质量评价存在的关键问题86 2.4黑土地耕地质量监测与评价科技创新未来重点研究方向87 2.4.1黑土地耕地质量多尺度立体监测与多层级评价技术87 2.4.2黑土地耕地质量时空演替与提升技术监测评价88 2.4.3黑土地耕地健康监测评价与预测预警技术88 2.5典型案例89 案例一黑土地耕地质量关键要素遥感监测技术89 案例二黑土地耕地质量评价技术与平台建设92 参考文献96 第3章黑土地侵蚀退化与阻控99 3.1黑土地侵蚀退化现状100 3.1.1坡耕地面蚀与黑土地“变薄”101 3.1.2沟道侵蚀与黑土地“破碎化”104 3.1.3风力侵蚀与黑土地“变薄”及“沙化”108 3.2黑土地侵蚀退化与阻控科技创新主要研究进展112 3.2.1基础研究方面113 3.2.2共性关键技术方面115 3.3黑土地侵蚀退化与阻控科技创新面临的关键问题121 3.3.1侵蚀退化机理与过程科技创新存在的关键问题121 3.3.2侵蚀退化阻控技术科技创新存在的关键问题122 3.4黑土地侵蚀退化与阻控科技创新未来重点研究方向124 3.4.1黑土地复合侵蚀风险评估与土地退化预警124 3.4.2黑土地风力侵蚀危害预测与阻控对策124 3.4.3黑土地土壤侵蚀尺度效应及其主控因素和防控对策125 3.4.4黑土区水土保持措施质量提升与分区体系构建126 3.5典型案例126 案例一漫岗丘陵区小流域综合治理模式126 案例二侵蚀沟秸秆填埋复垦技术129 参考文献135 第4章黑土地有机质退化阻控与固碳培肥139 4.1黑土地有机质退化现状140 4.1.1黑土地有机质的空间分布特征140 4.1.2黑土地有机质的时间演变规律141 4.2黑土地有机质退化阻控与固碳培肥科技创新主要研究进展143 4.2.1黑土地有机质退化阻控与固碳培肥理论研究进展144 4.2.2黑土地有机质退化阻控与固碳培肥技术研究进展148 4.3黑土地有机质退化阻控与固碳培肥科技创新面临的关键问题157 4.3.1如何利用外源有机物质特性提高固碳效率157 4.3.2缺乏因地制宜的固碳培肥策略159 4.3.3有机肥种类和土壤性质影响固碳培肥效果160 4.3.4冬季低温及秸秆还田方式制约秸秆腐解及固碳培肥效果161 4.3.5保护性耕作区域应用及多样化种植结合的挑战161 4.4黑土地有机质退化阻控与固碳培肥科技创新未来重点研究方向162 4.4.1黑土地有机肥固碳培肥机制与创新性技术163 4.4.2黑土地秸秆腐熟机制与还田培肥关键技术创新163 4.4.3黑土地保护性耕作固碳关键技术创新164 4.5典型案例165 案例一保护性耕作的碳氮双效调控型生物耕作作物与玉米间作技术165 案例二贫瘠黑土地有机质活性库容快速扩展的液体肥高效施用技术166 参考文献167 第5章黑土地压实板结退化阻控与恢复173 5.1黑土地压实板结现状174 5.2黑土地压实板结退化阻控与恢复科技创新主要研究进展176 5.2.1黑土地压实板结退化阻控与恢复基础理论研究176 5.2.2黑土地压实板结退化阻控关键技术181 5.2.3黑土地压实板结退化恢复关键技术183 5.3黑土地压实板结退化阻控与恢复科技创新面临的关键问题185 5.3.1黑土地压实板结诊断指标与评价体系缺失185 5.3.2黑土地保护与利用之间的适宜性耕作方式仍需改进优化186 5.3.3黑土地压实板结的物理改良与生态恢复协同的技术与原理不明186 5.3.4黑土变薄、变瘦与变硬同步退化的过程与机理不明187 5.4黑土地压实板结退化阻控与恢复的科技创新未来重点研究方向187 5.4.1黑土地压实板结诊断指标与风险评价187 5.4.2黑土地压实板结与变薄、变瘦协同阻控及生态恢复原理与技术188 5.4.3系统性缓解黑土地压实板结的智能农机装备创新设计189 5.5典型案例189 案例一不同耕作方式对压实黑土物理性质和作物产量的影响189 案例二白浆层板结紧实特征及其厚度和埋深空间分布规律192 参考文献197 第6章黑土地健康土壤培育与发展趋势203 6.1健康土壤培育的定义与内涵204 6.1.1土壤健康的定义204 6.1.2健康土壤培育的定义与内涵205 6.2健康土壤培育的研究进展207 6.2.1健康土壤培育评价207 6.2.2土壤生产力可持续性208 6.2.3土壤生物多样性保护210 6.2.4土壤环境服务功能优化212 6.3我国黑土地健康土壤培育的研究进展214 6.3.1黑土地生产力可持续性215 6.3.2黑土地生物多样性保护217 6.3.3黑土地环境服务功能优化218 6.4我国黑土地健康土壤培育科技创新问题220 6.4.1黑土地生产力可持续性下降220 6.4.2黑土地生物多样性结构失衡221 6.4.3黑土地除草剂残留和污染问题仍然存在222 6.4.4黑土地土壤有机质衰减222 6.4.5黑土地生物健康尚不明确223 6.5我国黑土地健康土壤培育科技创新未来重点研究方向223 6.5.1黑土地生产力可持续性的提升223 6.5.2黑土地生物多样性的时空演变规律224 6.5.3黑土地污染修复与风险管控225 6.5.4黑土地增汇减排与全球变化225 6.5.5黑土地生物健康、新型污染物与人体健康的关系226 参考文献227 第7章黑土地保护与利用及区域资源生态协同发展232 7.1黑土区区域资源现状233 7.1.1区域资源的内涵233 7.1.2自然资源现状233 7.1.3气候特征240 7.2黑土地保护与利用及区域资源生态协同发展科技创新主要研究进展247 7.2.1基础研究247 7.2.2技术研究251 7.3黑土地保护与利用及区域资源生态协同发展科技创新存在的主要问题255 7.3.1农田防护林对黑土地的防护功能下降255 7.3.2以黑土地保护为核心的退化草地恢复研究不足255 7.3.3提高湿地生态系统对黑土地水源涵养功能的管理措施不明255 7.3.4黑土地水资源管理机制不协调256 7.4黑土地保护与利用及区域资源生态协同发展科技创新未来重点研究方向256 7.4.1黑土地生态屏障构建与多功能协同提升256 7.4.2生态林植被恢复与新型农田林网体系重构257 7.4.3黑土区生态水土资源监控和优化配置257 7.4.4应对全球气候变化和自然灾害的黑土地保护与利用策略258 7.5典型案例258 案例一辽河源示范基地生态屏障构建258 案例二兴凯湖示范基地生态屏障构建259 参考文献261 第8章未来5～10年黑土地保护与利用科技创新优先发展的考虑262 8.1我国黑土地保护与利用科技创新优先发展方向263 8.1.1主要目标263 8.1.2优先发展方向263 8.1.3保障措施266 8.2黑土地保护与利用科技创新政策建议与对策268 8.2.1长期稳定支持黑土地保护与利用科研项目与队伍268 8.2.2创新中国特色黑土地保护与利用科技之路269 8.2.3将黑土地保护与利用科技创新同政府行动充分衔接270 8.2.4推动土地适度规模化经营及黑土地保护与利用科技推广应用271 8.2.5基于黑土地质量演变科学规律下的“持久战”271 8.2.6组建黑土地科技特派员服务团272 参考文献272 区域篇 第9章松嫩平原黑土地保护与利用的关键技术及应用275 9.1松嫩平原黑土地资源禀赋与利用现状276 9.1.1区域位置276 9.1.2自然资源277 9.1.3土壤类型与利用现状277 9.1.4作物种植结构278 9.1.5农业生产要素投入279 9.1.6粮食产量及构成280 9.1.7松嫩平原区域特点及面临的主要问题282 9.2松嫩平原黑土地保护与利用技术模式及应用现状283 9.2.1黑土地保护与利用“梨树模式”283 9.2.2黑土地保护与利用“龙江模式”285 9.2.3全耕层增碳培肥技术模式286 9.2.4玉米秸秆粉耙还田深松技术287 9.3松嫩平原黑土地保护与利用技术模式存在的关键问题288 9.3.1微生物在黑土地保护与利用中的作用发挥亟待加强288 9.3.2数字化和智能化是短板288 9.3.3技术标准化不健全289 9.3.4技术适宜区域边界不清晰289 9.3.5抵御干旱能力弱289 9.4松嫩平原黑土地保护与利用科技创新未来重点研究方向289 9.4.1松嫩平原黑土地保护与利用数字化和智能化体系建设290 9.4.2松嫩平原黑土地肥沃耕层构建关键技术研发与应用290 9.4.3松嫩平原黑土地健康培育过程与原理291 9.4.4松嫩平原黑土地保护与作物产能协同高效技术体系研发与应用291 9.5典型案例292 案例一松嫩平原南部土壤增碳培肥技术大面积应用292 案例二松嫩平原北部黑土地肥沃耕层构建技术大面积应用292 案例三松嫩平原西部黑土地保护性耕作技术大面积应用293 参考文献294 第10章三江平原黑土地保护与利用的关键技术及应用296 10.1三江平原黑土地资源禀赋与利用现状297 10.1.1区域位置297 10.1.2自然资源298 10.1.3土壤类型与利用现状299 10.1.4作物种植结构302 10.1.5农业生产要素投入302 10.1.6粮食产量及构成303 10.2三江平原黑土地保护与利用技术模式及应用现状303 10.2.1黑土地保护与利用“三江模式”303 10.2.2黑土地保护与利用“北大荒模式”305 10.2.3白浆土心土机械改良技术307 10.2.4规模化农田土壤水分调控工程技术309 10.3三江平原黑土地保护与利用技术模式存在的关键问题312 10.3.1水田黑土地保护与利用存在的问题312 10.3.2白浆土旱田障碍问题312 10.3.3黑土地保护与利用技术集成问题亟待破解313 10.4三江平原黑土地保护与利用科技创新未来重点研究方向313 10.4.1低温冷凉区智能施肥技术体系研发与示范313 10.4.2水土资源时空精准调控理论与工程技术研发314 10.4.3三江平原稻区土壤固碳减排与产能协同提升技术模式315 10.4.4三江平原障碍土壤改良治理研究与应用315 10.4.5水改旱土壤综合管理地力提升技术及理论研究316 10.5典型案例317 案例一白浆土机械改土与培肥317 案例二三江平原潜育化土壤改造317 案例三建三江高标准稻田建设及生产力提升技术318 参考文献319 第11章辽河平原黑土地保护与利用的关键技术及应用320 11.1辽河平原黑土地资源禀赋与利用现状321 11.1.1区域位置321 11.1.2自然资源321 11.1.3土壤类型与利用现状322 11.1.4作物种植结构323 11.1.5农业生产要素投入324 11.1.6粮食产量及构成325 11.2辽河平原黑土地保护与利用技术模式及应用现状327 11.2.1保护性耕作技术模式327 11.2.2厚沃耕层构建技术模式329 11.2.3有机质快速提升技术模式331 11.3辽河平原黑土地保护与利用技术模式存在的关键问题332 11.3.1气候–作物–农艺多要素联合驱动的土壤退化机制尚未厘清333 11.3.2养分高效利用与碳汇功能提升的生物-非生物耦联机制尚不明确333 11.3.3土壤培肥与产能协同提升的机理尚需深入研究334 11.3.4水土资源协调配置与种植结构调整的对策及技术体系尚未形成334 11.3.5主动适应气候变化的黑土地保护技术缺乏334 11.3.6土壤酸化成因不清楚和修复技术缺失335 11.3.7缺乏农机农艺深度融合的一体化解决方案335 11.4辽河平原黑土地保护与利用科技创新未来重点研究方向336 11.4.1旱作农田土壤退化机制与阻控路径336 11.4.2农田养分利用效率与有机质高效提升关键技术336 11.4.3土壤培肥与产能协同提升模式337 11.4.4水土资源协调配置与产能提升技术体系337 11.4.5气候智慧型黑土地保护技术与模式338 11.4.6旱作农田土壤酸化成因与阻控路径338 11.4.7智能化农机农艺融合装备研发339 11.5典型案例339 案例一阜新蒙古族自治县气候智慧型农业助推粮食生产转型升级339 案例二昌图县探索黑土地保护的多重路径——在大农业生态统中 养地增收340 参考文献342 第12章长白山—辽东丘陵区黑土地保护与利用的关键技术及应用343 12.1长白山—辽东丘陵区黑土地资源禀赋与利用现状344 12.1.1区域位置344 12.1.2自然资源345 12.1.3土壤类型与利用现状346 12.1.4作物种植结构348 12.1.5农业生产要素投入349 12.1.6粮食产量及构成349 12.2长白山—辽东丘陵区黑土地保护与利用技术模式及应用现状350 12.2.1坡耕地“三道防线”水蚀防治技术模式350 12.2.2地埂植物带水土保持技术模式351 12.2.3农田土壤酸化阻控培肥技术模式352 12.2.4玉米秸秆翻免交替全量还田肥沃耕层构建技术模式353 12.2.5玉米垄侧栽培覆盖作物保土增温散墒技术模式354 12.2.6水田土壤降酸培肥与产能协同提升技术模式355 12.2.7丘陵区经济作物高效生产技术模式356 12.3长白山—辽东丘陵区黑土地保护与利用技术模式存在的关键问题..357 12.3.1坡耕地系统高效的防蚀固土技术模式缺乏深入研究357 12.3.2区域土壤酸化机理不清、因地制宜控酸培肥协同技术匮乏357 12.3.3农田土壤快速稳定培肥与产能协同提升技术体系不匹配357 12.3.4丘陵区坡耕地耕种管收农机智能化水平低358 12.3.5丘陵区经济作物生态高值化、规模化和标准化经营技术匮乏358 12.4长白山—辽东丘陵区黑土地保护与利用科技创新未来重点研究方向358 12.4.1丘陵区坡耕地水蚀机理与防蚀固土技术模式创新358 12.4.2丘陵区农田土壤酸化消减与地力协同提升技术模式构建359 12.4.3丘陵区农田土壤肥沃耕层构建与产能协同提升技术模式创新359 12.4.4丘陵区农田土肥水高效利用与产能协同提升关键技术研发360 12.4.5低山丘陵区智能化农机装备研发与应用361 12.4.6经济作物生态高值栽培技术创制361 12.5典型案例362 案例一辽东丘陵区水土保持地埂植物穿带技术362 案例二长白山区黑土地地力提升技术模式363 案例三辽宁东南部棕壤厚沃耕层构建技术模式363 参考文献364 第13章大小兴安岭沿麓黑土地保护与利用的关键技术及应用365 13.1大小兴安岭沿麓黑土地资源禀赋与利用现状366 13.1.1区域位置366 13.1.2自然资源366 13.1.3土壤类型与利用现状367 13.1.4作物种植结构368 13.1.5农业生产要素投入368 13.1.6粮食产量及构成368 13.2大小兴安岭沿麓黑土地保护与利用技术模式及应用现状369 13.2.1玉米秸秆覆盖免耕技术模式369 13.2.2大豆玉米轮作轮耕技术模式371 13.2.3小麦油菜轮作留高茬秸秆覆盖免耕技术模式372 13.2.4低山丘陵黑土地立体保护与利用技术模式374 13.2.5大兴安岭沿麓不同等级耕地差异化保护与利用技术模式375 13.3大小兴安岭沿麓黑土地保护与利用技术模式存在的关键问题377 13.3.1黑土地保护性耕作技术模式需进一步优化377 13.3.2有机物料培肥技术限制因素多，推广难度较大378 13.3.3轮作轮耕养地培肥技术在一些地区难以建立完整的模式378 13.3.4需要加强黑土地保护配套的作物密植高产高效栽培技术研发379 13.4大小兴安岭沿麓黑土地保护与利用科技创新未来重点研究方向379 13.4.1黑土地侵蚀阻控与快速培肥技术379 13.4.2瘠薄耕地种养结合保护与利用技术380 13.4.3黑土地保护配套的作物丰产高效种植技术380 13.4.4农业劳动力急剧减少下的黑土地保护与利用政策与技术381 13.5典型案例381 案例一额尔古纳市黑土地保护性耕作取得显著成效381 案例二扎赉特旗多措并举扎实推进黑土地保护382 参考文献383
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