中国地理资源期刊群体力量的凝聚体现

东北黑土区是世界四大片黑土区之一,它以高有机质和高肥力而著称,不仅是东北农业发展的基础,也是中国的粮仓,在保障国家粮食安全中具有举足轻重的地位。针对东北黑土自身的特色和面临的问题,首先描述了东北黑土地形成的条件及自然黑土的属性特征;其次阐述了黑土被开垦后农田化过程中土壤属性和肥力的演化情况,土壤有机质大幅度下降,土壤肥力降低,已严重影响到东北黑土地农业的可持续发展;在此基础上分析了黑土区耕作土壤不同保护途经及其对土壤肥力的影响机制;最后展望了未来黑土地理论研究的侧重点：应加大新技术、新方法和跨学科交叉理论的研究,培育更适合东北黑土地气候条件的高产优质作物品种,并结合目前黑土地保护的技术调控模式,优化作物种植模式,提升作物品质和产量,提高黑土区农业的综合生产力和竞争力、保证黑土区农业的永续利用。

论文以东北黑土耕作区土壤表层（0~20 cm）含水量为研究对象,基于3S技术和Moran指数进行空间自相关分析,掌握黑土区土壤表层含水量的空间自相关类型及其分布格局,划定农业生产中的优先区域,为农业生产中土壤含水量的分区管理、农业设施合理配置提供理论依据。结果表明：海沟河小流域土壤含水量空间差异大,变异程度为中等变异,受人类活动等随机因素的影响较大;全局空间自相关系数为0.417 7,表现出较强的正自相关特征,且不同方向存在较大差异;局部空间自相关系数为0.374 4,局部空间自相关类型主要为H-H型（高-高关联）和L-L型（低-低关联）,空间集聚特征明显,H-H型主要分布于研究区西北部地势平坦的地区,形成高含水量且高度空间自相关的格局,耕作优势突出,为农业生产中的优先区域,L-L型分布于东部山地与平原的过渡带,形成低含水量集聚的格局,为农业生产中的一般区域。基于土壤含水量空间自相关分布特征,进行农业生产区域的划定及分区管理具有重要的实践价值。

耕地利用系统安全是保护耕地健康和保障粮食安全的基础。论文以巴彦县为例，采用遗传算法对神经网络模型进行改进，识别耕地利用系统安全的敏感性影响因子，并应用通径分析法，确定单一因子和复合因子对系统安全作用机理。结果表明：①单一因子的作用中土壤类型对耕地利用系统安全的作用强度最大，高程最弱。不同因子对耕地利用系统安全的正负相关关系不同，对系统安全分别起促进和抑制作用；耕地利用系统的其他影响因子对系统安全的共同作用也很大，是不可忽视的重要因子；②各因子存在复杂的制约关系，单一因子和复合因子共同作用是系统安全主要的作用机理，且单一因子和复合因子对系统安全影响的显性特征不同；自然生态因子对系统安全的单一作用、人文因子对系统安全的复合作用机制显著。

东北黑土地区是我国主要的粮食主产区和商品粮基地之一,受漫岗地形、过度利用、降水集中等因素影响，该区土壤正面临着黑土层变薄、肥力下降、盐渍化等问题困扰。科学开展并实施土地整理规划设计是现阶段平整土地，重建生态，防治水土流失和培肥地力的重要途径。本文针对东北典型黑土区——黑龙江省海伦市伦河镇的自然资源特点和农业经济发展态势，探讨人与自然和谐观的指导下，问题导向和框架导向相结合的土地整理规划设计理念和模式；在分析该区土地利用的主要矛盾基础上，提出了包括土地平整、田间道路、农田水利、居民点整治、育秧控温、黑土保育等工程布局；并针对冻期长、极端低温低，冻融交替致道路、渠道和桥涵等损毁这一寒地黑土区特有现象，提出了易拆装、抗冻融渗漏的渠道设计和抗返浆田间道路等特色设计。

以海伦市1986年,1995年和2007年3期TM影像为基础数据,在RS与GIS技术支持下,运用马尔科夫转移矩阵、单一土地利用类型动态度和景观空间格局分析方法对沿海市土地利用变化、景观格局特征进行研究,并分析了土地利用变化的驱动力。结果表明,①旱田和水田面积一直处于增长状态,增长速率由快变缓,主要由林地、草地和未利用土地转换而来。②林地、草地和未利用土地面积持续下降;城镇建设用地和农村建设用地的面积一直保持着增加态势,增长速率由缓变快,使得土地利用强度有所上升。③景观格局变化主要表现为,优势度整体上升、景观多样性整体呈现下降的趋势,城乡建设用地的类斑近圆指数最大,林地、未利用土地和水域斑块破碎度增加。④人为因素中的人口增长、经济发展、政府生态环境保护和农业可持续发展的政策在土地利用变化中起重要作用。该研究对于合理利用土地资源和农业可持续发展具有重要意义。

土壤生产力评价是土地生产力评价的一个重要方法，对土壤生产力进行科学合理的定量评价具有重要意义。论文以中国北方4个耕地类型区为研究区域，选用全国第二次土壤普查成果中44个典型剖面的土层厚度、容重、机械组成、有机质含量、pH和作物产量数据，建立了新的PI模型并对PI值与产量进行回归分析，以证明PI模型是较好的土壤生产力评价模型。研究结果表明：①东北黑土区、北方平原区、北方山地丘陵区、黄土高原区的PI均值分别为0.377、0.198、0.202和0.172，说明东北黑土区土壤生产力最高，黄土高原区最低；②在各区内部，PI值与作物产量之间均呈十分显著的线性关系，其回归方程的决定系数变化范围在0.589~0.743，均能通过显著性水平为0.005的检验，表明PI模型可用于区内土壤生产力评价；③回归直线的重合性检验表明，不同类型区PI值与产量的回归方程有显著差异，但北方平原区和北方山地丘陵区在显著性水平为0.05时可将PI值与产量进行统一回归。土地生产力区间差异主要由气候因素造成，而区内差异主要是由土壤因素造成。该模型的不足之处就在于未考虑不同耕地类型区之间不同的气候因素，这一点有待于继续探讨。但是对于耕地类型区内部来说，PI模型不失为一个比较好的土壤生产力评价模型。

土壤、地形等因素对农田的分布有着重要影响。本文基于三江平原1954年～2005年5个时期土地利用数据、土壤数据和DEM，通过使用Rough集理论进行重要性测度计算，发现三江平原农田化过程中，土壤类型的影响要大于地形因子的影响；地形特征中，坡度对农田化过程的影响程度较大，高程与起伏度的影响相当。从土壤类型影响农田化过程的空间分布特征来看，在三江平原农田大幅度扩张期间，农田开发总体呈现出逐渐由松花江上游地区向下游地区过渡的趋势，土壤类型的开发也由分布于地势较高地区的草甸土向地势低洼地区的白浆土、沼泽土变化。从时间变化来看，随着三江平原不断地进行拓荒开发，草地、林地与沼泽湿地被大面积地开发为农田，使得相应的草甸土、暗棕壤、白浆土和沼泽土的农田开发比重越来越大，并且随着上世纪80年代三江平原地区水稻种植面积的增加，白浆土和沼泽土的农田面积比例进一步增大，2000年以后土地垦荒状况基本趋于稳定。

作为我国重要的粮食生产基地和淡水湿地集中分布区，三江平原对于保障国家粮食安全和区域生态安全具有举足轻重的地位。由于人类活动的剧烈影响，过去50年期间，三江平原土地利用/覆被发生了显著变化。本文在分析1954年～2005年三江平原土地利用/覆被变化过程的基础上，深入探索了土壤类型对土地利用/覆被变化过程的影响。结果表明，过去50余年中，三江平原土地利用/覆被变化剧烈，其中耕地增加了2.25倍，增加面积为385.55×10⁴hm²。与耕地面积相对应的是湿地、林地和草地的大幅度减少，减少面积分别为256.72×10⁴hm²、66.92×10⁴hm²和57.65×10⁴hm²。草甸土、白浆土、沼泽土、暗棕壤和黑土为土地利用变化最为剧烈的几种土壤类型，农业开垦活动和耕地面积的增加是研究区土地利用变化的主要特征和主导因素，湿地、林地和草地减少区域的土壤类型与耕地增加区域的主要土壤类型一致。三江平原耕地开垦对土壤类型的选择顺序为：草甸土、白浆土→沼泽土→暗棕壤。这一现象表明耕地开垦首先从自然条件相对优良的土壤资源草甸土、白浆土进行开发；随着草甸土和白浆土面积的迅速减少，沼泽土于1986年～1995年和1995年～2000年期间成为耕地开发最多的土壤类型；随着以上3种土壤类型中可开垦的土地资源减少，暗棕壤于2000年～2005年期间成为耕地开发最多的土壤类型。

应用时空转换的方法,研究了黑土区自然草地开垦为农田后,在随后2-100年的耕作中1m土层土壤持水能力、C、N储量的变化。结果表明:由自然土壤-植被系统转化为人工农田系统后,黑土储水量减少17.6%-30.8%;对土壤碳库影响是缓慢的,1m土层的碳库储量100年来减少了23.71%;在0-50cm土层中氮素变化与碳库变化相似,但在50-100cm土层氮库100年来变化不大。土地利用与覆盖变化对水土流失效果显著,人工农田系统较自然生态系统多流失水27t/hm²,土为38t/hm²。在这些变化中,时间的作用是缓慢的,不占主导地位,仅起辅助作用,而土地利用/土地覆盖方式起到决定性作用。

该文从冻层的角度分析了黑土性状特点与形成过程，揭示了黑土资源的纬向分布与冻层存在的密切关系，根据季节冻结层底面年平均温和年平均气温关系式，计算出满足黑土形成所必需的纬度有关的气温条件，从而证明季节冻层决定了黑土纬向的分布。论文从土壤地质学的角度分析了东北黑土资源的经向分布格局，根据黑土的基本性状反演了第四世纪黑土成土环境，说明地质历史时期的一系列构造运动造成了东北地区明显的经向地貌差异，进而影响了土壤形成的植被条件、母质条件、水文条件以及元素迁移和聚集，从而限定了黑土资源经向分布范围。探讨了黑土资源数量和质量上的变化及其影响因素，强调了人类不合理的土地利用及化肥、农药的污染是土地资源退化的主要原因。

黑龙江省及呼伦贝尔盟总土地面积约71万平方公里,是我国农业开发较晚的地区之一,但近年发展迅速。自公元1897年以来,在不到100年的时间内,耕地从8万亩增加到1．3亿亩,增长1600余倍,由“北大荒”变成了“北大仓“,成了我国重要的商品粮基地基之一,每年约提供全国六分之一的商品粮。

黑龙江省嫩江地区,在中国自然区划中划归为温带半湿润地区草甸草原黑钙土地带。1977年,我们结合荒地资源考察,对该区自然条件及其分异规律进行了多学科调查,1978年,又针对该区自然带的分异问题进行补充考察。

本文就土地研究的几个主要概念,即土地、土地分类、土地分级作了简要讨论,并结合黑龙江省及呼伦贝尔盟的具体条件,对为农、林、牧业服务的土地分类原则进行了初步探讨,还拟订了该区土地分级系统——土地类和土地型,及适合于大比例尺制图的土地组。在此基础上,将全区分为18个土地类、71个土地型。文章还从水平带性、垂直带性和土地结构三个方面,介绍了该区土地类型分布的一般规律。