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有土斯有糧，黑土保護刻不容緩

        窮到只能“吃土”，是我們再熟悉不過的一句網絡用語?？赡阒绬?？“土”不是你想的那么廉價，土壤層作為地球五大圈層中最為重要的一個圈層，也是人類賴以生存的生命之根。

        地處世界三大黑土帶的黑龍江省，是中國最大的糧食生產基地和商品糧輸出基地，黑龍江黑土地在保障國家糧食安全中具有舉足輕重的地位。然而，由于黑土區(qū)農業(yè)長期高強度開發(fā)，導致東北黑土地數量在減少、質量在下降，影響糧食綜合生產能力提升和農業(yè)可持續(xù)發(fā)展。有土斯有糧，黑土保護刻不容緩，黑土保護意義重大。近年來，各地的專家都致力于土壤環(huán)境的保護，為研究土壤注入了許多全新的技術。

東北黑土地（資料圖）

        11月20日，由國際黑土地協(xié)會、中國遙感應用協(xié)會黑土地遙感分會、中國地質調查局沈陽地質調查中心、成都理工大學管理科學學院、數學地質四川省重點實驗室、數字胡煥庸線研究院、吉林大學地球探測學院、遙感信息與圖像分析技術國家級重點實驗室等學術機構共同主辦的第三屆全球黑土地關鍵帶地質生態(tài)調查研討會在成都舉行。來自全球近80余位專家圍繞黑土地關鍵帶、生態(tài)演化、生態(tài)修復為我們講述了土壤的重要性和新技術?？赐赀@些，你還敢說你窮你“吃土”嗎？

        中國東北地區(qū)：

        天上的白云看地上的黑土

        遙感技術廣泛運用和推廣

        說起中國東北地區(qū)，一段經典小品中“白云”“黑土”的形象深入人心。而在實際生活中，白云和黑土的確能代表現(xiàn)在東北地區(qū)土壤環(huán)境。

        地球的五大圈層包括水、土壤、大氣、巖石、生物。土壤圈處于其他圈層的交接面上，雖然很薄，但被譽為“地球的外套”。土壤作為各圈層連接的紐帶，構成了結合無機界和有機界，即生命和非生命聯(lián)系的中心環(huán)境。土壤圈也被視為地球表層系統(tǒng)中最活躍、最富有生命力的圈層。

        區(qū)別于地球化學對土壤的分析，遙感技術被用于土壤的研究是這次學術研討的亮點。盡管地球化學在土壤的測試分析中是目前最精準的方法，但要應對大規(guī)模的土壤調查分析，不是一件容易的事，也由此催生了遙感技術在這方面的研究和探索。

        而此項技術最早由西方一些國家提出并開展研究。參加這次研討會的來自捷克的Veronika，是歐洲地質調查局和捷克地質調查局的遙感專家，也是IGCP（國際地球科學計劃）專題的負責人，她在會上作了題目為“Soil Mineral classification using proximal remote sensing and hyperspectral imaging data ”的演講。她認為，土壤污染是一個全球性的問題，而今天要解決這一問題面臨的障礙之一是缺乏成本效益和可操作的方法來評估土壤特性，而利用近距離遙感和成像光譜等方法，可以提高目前用于確定土壤地球化學性質以及用于取樣策略的概念的成本效率。

        會上，中國地質調查局沈陽地質調查中心也介紹了在這方面的開展情況和效果。2017年~2018年，他們在在黑龍江三江平原、海倫地區(qū)開展了20萬平方公里衛(wèi)星遙感調查。以美國Landsat系列衛(wèi)星、中國高分系列衛(wèi)星等為主要遙感數據源，通過遙感圖像處理、信息提取、實地調查，結合分析方法，獲取東北黑土地不同時期(1985年、2000年、2017年)黑土地土地利用變化、水土流失影響因子、生態(tài)問題專題因子等，開展土地利用類型相關轉換的研究，建立了基于衛(wèi)星遙感的土地利用分類體系、水土流失監(jiān)測模型、土地退化綜合評估的東北黑土地生態(tài)調查的技術處理流程，初步構建了數量與質量相結合的黑土退化動態(tài)監(jiān)測體系，研究黑土地的現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢。

        這些成果詳細展示了當前黑土區(qū)土壤的厚度、剖面構型等特征，并測試了土壤剖面有機質、氮、磷、鉀、微量元素和稀土元素等化學元素，掌握了黑土最新狀況。

        2019年3月，“天地一體化高光譜資源探測成功示范”入選“中國遙感領域十大事件”，中國地質調查局沈陽地質調查中心成為中國遙感應用協(xié)會分支機構，這為更深入地開展全球黑土地關鍵帶系統(tǒng)多學科交叉的國際合作研究提供了基礎和保障。同時，沈陽地質調查中心進一步獲取了北緯46度地區(qū)黑土地關鍵帶地質生態(tài)相關的系列基礎數據與信息，取得了重要成果，并計劃于2020年建立黑土地關鍵帶天-空-地一體化觀測體系，以此建立特殊監(jiān)測模型。

        保護黑土地

        服務國家糧食安全

        東北地區(qū)是我國最重要商品糧生產基地之一，內蒙古赤峰市是東北黑土地分布區(qū)之一，位于大興安嶺南麓，蒙、遼、冀三省區(qū)交匯處。赤峰市生態(tài)狀況如何，不僅關系內蒙古各族群眾生存和發(fā)展，而且關系華北、東北、西北乃至全國生態(tài)安全。因此，黑土地資源是國家糧食安全的重要保障，黑土地生態(tài)狀況對國家生態(tài)安全具有十分重要的意義。

        會上，多位專家表示，隨著黑土地關鍵帶研究不斷深入，以地球關鍵帶“3M”方法開展全球黑土地關鍵帶土壤圈及其與水圈、大氣圈、巖石圈相互作用機制研究，開展黑土區(qū)衛(wèi)星遙感調查、土壤地球化學調查、土壤光譜測量，實現(xiàn)全球黑土地遙感等工作十分重要。

        建立黑土地關鍵帶水循環(huán)，碳、氮等生命必須元素及其他化學元素與能量循環(huán)，黑土土壤形成與演變過程以及人類影響模型等，建成全球黑土地關鍵帶地質生態(tài)的信息服務、成果共享平臺，終有助于地球關鍵帶研究，推動地質生態(tài)學學科發(fā)展，服務黑土地關鍵帶所在國家糧食安全和生態(tài)文明建設。

        本次“全球黑土地地質生態(tài)調查(BASGES)第三屆專題研討會”的目的也是與國內外專家、學者一起，繼續(xù)深入開展全球黑土地調查與合作，為全球環(huán)境（氣候）變化、黑土地保護以及地球關鍵帶研究提供基礎信息。

        天府之國土壤潤澤

        環(huán)境保護刻不容緩

        地處我國西南地區(qū)的四川盆地雖然沒有黑土，但有“天府之國”美譽的成都平原卻也有豐富的土壤資源。成都平原區(qū)主要為水稻土，丘陵區(qū)為水稻土和紫色土，山區(qū)為高山草甸土、黃壤、黃棕壤、棕壤、暗棕壤等。

        在參加了此次研討會后，四川省地質調查院地球化學中心主任金立新認為，四川可以借鑒東北地區(qū)黑土地的研究成果，加強土壤保護。作為四川地區(qū)土壤區(qū)域性調查團隊的負責人，他表示，目前四川也有項目可以利用遙感技術進行試點研究。

        據了解，1999年至今，四川地區(qū)土壤區(qū)域性調查已完成18萬平方千米，占到全省總面積的1/3 。“每年都做，重點是土壤、水、大氣環(huán)境，這些調查可以反映農作物安全以及對人體健康的影響?！?/span>

        土地質量調查是一套比較獨立的方法，基本原理源于地質化學找礦勘查技術。工作人員收集土壤的各種介質后，用高精度儀器進行檢測，再得出數據，對土壤進行系統(tǒng)評價。目前，土地質量環(huán)境調查主要應用于環(huán)境產生的生態(tài)效應和對人體健康的影響。

        金立新表示，目前四川的土壤環(huán)境還算良好，但必須提防環(huán)境污染對土壤產生的破壞作用?！把芯客寥谰褪且苊膺@些污染帶來的破壞，起到警示作用?！?/span>

        而在黑土地研究領域廣為應用的遙感技術，四川也在20世紀90年代就開始有所應用。隨著十多年的發(fā)展，遙感技術在地質災害監(jiān)測和生態(tài)環(huán)境監(jiān)測方面得到了有效應用，可以作為宏觀監(jiān)測土壤環(huán)境變化的有效手段，獲得精度更高的調研成果。

（信息來源：中國礦業(yè)網，中林設計整理，轉載注明出處）