2016年01月13日 星期三

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呼唤保护黑土地——全人类的珍贵资源

十个国家知名科学家齐聚沈阳联名签署沈阳宣言 共同推进全球黑土地关键带地质生态调查

来源:地调局沈阳地调中心 作者:李志忠 汪大明 戴慧敏 发布时间:2017-12-21

2017年12月8日至12日,中国地质调查局沈阳地调中心联合国际黑土地协会、吉林大学、中国地质大学(武汉)、成都理工大学、核工业北京地质研究院和北京绿土信息科技有限公司等单位在沈阳联合召开了全球黑土地关键带地质生态调查(BASGES)学术研讨会。来自全球有黑土地分布的十个国家及国内的中国农业科学院、黑龙江地调院、辽宁地调院等从事农业科学、土壤学、地球化学、遥感地质等与黑土地相关研究的科学家参加会议。会上,沈阳地调中心主任李志忠致欢迎词,对来自全球十个国家的地质与生态专家汇聚沈阳共商全球黑土地的保护与利用,表示热烈欢迎。汪大明博士介绍了全球黑土地关键带地质生态调查的总体规划、目标与任务,提出了调查的技术方法。之后美国地质调查局、国际地科联全球地球化学基准取样委员会、普度大学、英国地质调查局、捷克地质调查局、德国地质调查局、加拿大农业部、乌克兰国家地质公司以及沈阳地调中心十多位专家分别就遥感地质调查、地球化学调查和黑土地关键带研究等专题做了学术报告。

交流后,与会专家就全球黑土地关键带地质生态调查未来研究方向展开热烈的讨论,一致认为:黑土地关键带地质生态调查对全球气候变化、所在国家的农业极为必要,也是全球尺度土壤地球化学研究极为重要的一部分,但目前存在的一个关键问题是各国调查方法不统一,应尽快搭建国际合作平台,建立统一的方法技术体系,充分发挥遥感技术方法的优势,开展黑土地关键带土壤圈、水圈、生物圈、岩石圈及大气圈多学科交叉综合研究与监测。大家一致同意在国际黑土地协会的组织下,开展深入国际合作交流,并签署了共同开展全球黑土地关键带地质生态调查的倡议,主要合作内容包括:1.基于目前项目及已有工作,以地球化学、卫星遥感、土壤光谱、关键带观测基地开展南北半球黑土地关键带地质生态综合办调查,厘定黑土分布和相关属性。2.全球气候变化与人类活动下黑土的形成与演化。3.黑土地关键带不同圈层间能量、水、固体运移机制。4.黑土地碳循环及其与气候变化、人类活动的关系。5.对比研究黑土退化与修复下的不同管理实践。6.开展黑土地关键带水、养分、碳循环等关键因素的研究,从而达到该关键带与其农产品和水质量等产品之间的可持续发展。7.研究基于多学科协同的黑土地关键带综合建模系统。8.在中国东北建立可覆盖寒地黑土、农业区、矿业区及黑土过渡带等典型黑土地貌的天空地一体化综合调查与监测技术体系与系统平台。9.建立黑土地关键带广泛交流与合作、数据与信息共享的国际平台。

与会各国专家均在倡议书上签字,达成了共识,并对近期工作进行了时间节点性的规划和部署:

1. 2018年,黑土地所在各国精诚合作,以资料收集和卫星遥感调查手段完成全球黑土地边界厘定,进而完成全球尺度黑土地地球化学采样部署、方法技术规范等准备工作。2. 2019-2021年,密切合作,统一部署,以遥感地质调查、地球化学调查、水文地质、基础地质调查,全面推进天空地一体化的全球黑土地关键带地质生态调查监测,实现全球黑土地关键带土壤地球化学、遥感地质等本底填图,加强我国东北黑土区长期观测基地建设并与美国CZO联网,形成全球黑土地关键带动态监测网络,基于填图与监测成果开展全球黑土地土壤-水-植被-大气模型探索。3. 2021-2025年,形成全球黑土地关键带地质生态系统调查研究数据信息与成果共享平台,实现我国在全球黑土地关键带研究领域具有引领的科技研究能力。

全球黑土地主要发育在中纬度地区,共有四大黑土地,分别在中国东北、北美洲、乌克兰到南俄罗斯和南美洲的潘帕斯草原。北半球的三大黑土地主要分布于位于以北纬46°带为核心的中低纬度地区。由于其富含有机质,且土壤肥沃,因此对各国农业和牧业均有重要贡献,是世界粮食安全的重要保障地区,也是全球和全人类共同的资源。几百年来的开垦,特别是近几十年来的高强度开垦,使得黑土地面临很严重的退化问题,例如土壤侵蚀、盐碱化等等。也有部分黑土地由于工业活动收到污染。因此,全球黑土地资源急需抢救性的调查和监测,摸清资源家底,明确保护方法,并做好可持续的土地利用规划。

中国地质调查局沈阳地质调查中心长期以来一直从事黑土地地质生态相关的遥感、地球化学和地面长期定点观测等相关调查和监测工作,取得了一系列的成果。完成了35万平方公里黑土地1:25万地球化学调查、10万平方公里卫星遥感调查、1500平方公里的航空高光谱遥感飞行。基于这些工作对我国东北黑土地的现状形成了基本判断:一是无重金属污染耕地2.63亿亩,占已调查耕地的99.58%;绿色产品适宜区耕地2.56亿亩,可大力发展绿色农业,推动东北地区现代化农业发展。二是土壤质量优良面积达55.17%,其中优质耕作区面积为1.0亿亩,占总调查面积的23.85%, 同时发现197万亩集中连片绿色富硒耕地,具有特色土地资源开发优势。三是调查发现土壤有机质下降明显,与上世纪80年代农业部门调查数据相比,调查区土壤有机碳总体减少131Mt ,下降了12.8%,不同生态系统对土壤有机碳变化具有明显影响,农田生态系统土壤有机碳下降14.58%,森林生态系统土壤有机碳基本保持不变,草原生态系统土壤有机碳下降最为明显,达20.5%,为保障国家粮食安全,实现“藏粮于地”,黑土地资源急需摸清资源家底,明确保护方法,并做好可持续的土地利用规划。

近年来,特别是中国地质调查局钟自然局长在2015年2月份访问美国地质调查局,与Suzette Kimball局长对话,重点讨论了地球关键带的研究,为黑土地调查工作指明了新的方向。自此以后,沈阳地调中心一方面从地球关键带的视角,全面开展黑土地关键带地质生态调查,一方面开始寻求全球有黑土地分布的国家和从事相关研究的顶尖科学家共同开展国际合作研究。

中国地质调查局组建了全球顶尖的黑土地关键带地质生态研究团队,相信在不久的将来将可以在该研究领域领跑世界。