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有土斯有粮,黑土保护刻不容缓

 
作者:罗会江   发布时间:2019年11月29日
穷到只能“吃土”,是我们再熟悉不过的一句网络用语。可你知道吗?“土”不是你想的那么廉价,土壤层作为地球五大圈层中最为重要的一个圈层,也是人类赖以生存的生命之根。
地处世界三大黑土带的黑龙江省,是中国最大的粮食生产基地和商品粮输出基地,黑龙江黑土地在保障国家粮食安全中具有举足轻重的地位。然而,由于黑土区农业长期高强度开发,导致东北黑土地数量在减少、质量在下降,影响粮食综合生产能力提升和农业可持续发展。有土斯有粮,黑土保护刻不容缓,黑土保护意义重大。近年来,各地的专家都致力于土壤环境的保护,为研究土壤注入了许多全新的技术。
11月20日,由国际黑土地协会、中国遥感应用协会黑土地遥感分会、中国地质调查局沈阳地质调查中心、成都理工大学管理科学学院、数学地质四川省重点实验室、数字胡焕庸线研究院、吉林大学地球探测学院、遥感信息与图像分析技术国家级重点实验室等学术机构共同主办的第三届全球黑土地关键带地质生态调查研讨会在成都举行。来自全球近80余位专家围绕黑土地关键带、生态演化、生态修复为我们讲述了土壤的重要性和新技术。看完这些,你还敢说你穷你“吃土”吗?

会议现场

中国东北地区:天上的白云看地上的黑土   遥感技术广泛运用和推广

说起中国东北地区,一段经典小品中“白云”“黑土”的形象深入人心。而在实际生活中,白云和黑土的确能代表现在东北地区土壤环境
地球的五大圈层包括水、土壤、大气、岩石、生物。土壤圈处于其他圈层的交接面上,虽然很薄,但被誉为“地球的外套”。土壤作为各圈层连接的纽带,构成了结合无机界和有机界,即生命和非生命联系的中心环境。土壤圈也被视为地球表层系统中最活跃、最富有生命力的圈层。
区别于地球化学对土壤的分析,遥感技术被用于土壤的研究是这次学术研讨的亮点。尽管地球化学在土壤的测试分析中是目前最精准的方法,但要应对大规模的土壤调查分析,不是一件容易的事,也由此催生了遥感技术在这方面的研究和探索。
而此项技术最早由西方一些国家提出并开展研究。参加这次研讨会的来自捷克的Veronika,是欧洲地质调查局和捷克地质调查局的遥感专家,也是IGCP(国际地球科学计划)专题的负责人,她在会上作了题目为“Soil Mineral classification using proximal remote sensing and hyperspectral imaging data ”的演讲。她认为,土壤污染是一个全球性的问题,而今天要解决这一问题面临的障碍之一是缺乏成本效益和可操作的方法来评估土壤特性,而利用近距离遥感和成像光谱等方法,可以提高目前用于确定土壤地球化学性质以及用于取样策略的概念的成本效率。
会上,中国地质调查局沈阳地质调查中心也介绍了在这方面的开展情况和效果。2017年~2018年,他们在在黑龙江三江平原、海伦地区开展了20万平方公里卫星遥感调查。以美国Landsat系列卫星、中国高分系列卫星等为主要遥感数据源,通过遥感图像处理、信息提取、实地调查,结合分析方法,获取东北黑土地不同时期(1985年、2000年、2017年)黑土地土地利用变化、水土流失影响因子、生态问题专题因子等,开展土地利用类型相关转换的研究,建立了基于卫星遥感的土地利用分类体系、水土流失监测模型、土地退化综合评估的东北黑土地生态调查的技术处理流程,初步构建了数量与质量相结合的黑土退化动态监测体系,研究黑土地的现状及未来发展趋势。
这些成果详细展示了当前黑土区土壤的厚度、剖面构型等特征,并测试了土壤剖面有机质、氮、磷、钾、微量元素和稀土元素等化学元素,掌握了黑土最新状况。
2019年3月,“天地一体化高光谱资源探测成功示范”入选“中国遥感领域十大事件”,中国地质调查局沈阳地质调查中心成为中国遥感应用协会分支机构,这为更深入地开展全球黑土地关键带系统多学科交叉的国际合作研究提供了基础和保障。同时,沈阳地质调查中心进一步获取了北纬46度地区黑土地关键带地质生态相关的系列基础数据与信息,取得了重要成果,并计划于2020年建立黑土地关键带天-空-地一体化观测体系,以此建立特殊监测模型。

保护黑土地   服务国家粮食安全

东北地区是我国最重要商品粮生产基地之一,内蒙古赤峰市是东北黑土地分布区之一,位于大兴安岭南麓,蒙、辽、冀三省区交汇处。赤峰市生态状况如何,不仅关系内蒙古各族群众生存和发展,而且关系华北、东北、西北乃至全国生态安全。因此,黑土地资源是国家粮食安全的重要保障,黑土地生态状况对国家生态安全具有十分重要的意义。
会上,多位专家表示,随着黑土地关键带研究不断深入,以地球关键带“3M”方法开展全球黑土地关键带土壤圈及其与水圈、大气圈、岩石圈相互作用机制研究,开展黑土区卫星遥感调查、土壤地球化学调查、土壤光谱测量,实现全球黑土地遥感等工作十分重要。
建立黑土地关键带水循环,碳、氮等生命必须元素及其他化学元素与能量循环,黑土土壤形成与演变过程以及人类影响模型等,建成全球黑土地关键带地质生态的信息服务、成果共享平台,终有助于地球关键带研究,推动地质生态学学科发展,服务黑土地关键带所在国家粮食安全和生态文明建设。
本次“全球黑土地地质生态调查(BASGES)第三届专题研讨会”的目的也是与国内外专家、学者一起,继续深入开展全球黑土地调查与合作,为全球环境(气候)变化、黑土地保护以及地球关键带研究提供基础信息。

天府之国土壤润泽   环境保护刻不容缓

地处我国西南地区的四川盆地虽然没有黑土,但有“天府之国”美誉的成都平原却也有丰富的土壤资源。成都平原区主要为水稻土,丘陵区为水稻土和紫色土,山区为高山草甸土、黄壤、黄棕壤、棕壤、暗棕壤等。
在参加了此次研讨会后,四川省地质调查院地球化学中心主任金立新认为,四川可以借鉴东北地区黑土地的研究成果,加强土壤保护。作为四川地区土壤区域性调查团队的负责人,他表示,目前四川也有项目可以利用遥感技术进行试点研究。
土地质量调查是一套比较独立的方法,基本原理源于地质化学找矿勘查技术。工作人员收集土壤的各种介质后,用高精度仪器进行检测,再得出数据,对土壤进行系统评价。目前,土地质量环境调查主要应用于环境产生的生态效应和对人体健康的影响。
金立新表示,目前四川的土壤环境还算良好,但必须提防环境污染对土壤产生的破坏作用。“研究土壤就是要避免这些污染带来的破坏,起到警示作用。”
而在黑土地研究领域广为应用的遥感技术,四川也在20世纪90年代就开始有所应用。随着十多年的发展,遥感技术在地质灾害监测和生态环境监测方面得到了有效应用,可以作为宏观监测土壤环境变化的有效手段,获得精度更高的调研成果。
(本文刊登于2019年11月25日《中国矿业报》第1版)
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