黑土地调查

　　全球黑土地关键带地质生态调查研讨会

　　黑土地，是大自然赐予人类的珍贵宝藏，是地球上最珍贵的自然资源之一。2月19日~2月21日，联合国教科文组织常委会在法国巴黎总部召开的IGCP国际合作计划评审会议上，中国地质调查局沈阳地质调查中心申请的《全球黑土地关键带土地资源演化与可持续利用》国际合作项目获得批准立项，标志着人类地学研究又开辟了一个全新的领域。

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　　大自然的恩赐

　　“人们常用‘一两土二两油’来形容黑土地的肥沃与珍贵。”沈阳地调中心项目负责人戴慧敏博士说。“全球仅有四大片黑土地，均发育在中纬度地区，分布于中国东北、北美洲、乌克兰到俄罗斯南部和南美洲的潘帕斯草原，总面积大约9.16亿公顷，仅占陆地总面积的6%左右。我国东北黑土区总面积约124万平方公里，其中典型黑土地以弯月状分布于黑龙江、吉林两省，面积约17万平方公里，目前已开垦出耕地700多万公顷，粮食产量占两省的60%以上，是中国最大的商品粮生产基地。”

　　有关统计资料显示，在我国5个粮食调出省（区）中，东北就有3个，其粮食外调量（商品率）占全国60%以上。东北，是我国名副其实的“大粮仓”，也是我国“粮食市场稳压器”，更是我国粮食安全的“压舱石”。

　　更可喜的是，1999年中国地质调查局开始组织实施的农业地质调查，还在黑土地分布区发现了大量的连片富硒土壤。

　　对富硒土地区的农作物检测发现，黑土地上种植的水稻、大豆、西瓜、香瓜、豆角、黄瓜、辣椒、西红柿、土豆等12种农作物，均达到天然富硒农产品标准。

　　黑土地开了“富硒花”，我国东北的黑土地显得更加珍贵。

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　　黑土地“病了”

　　“破皮黄”，是东北老百姓发明的一个新名词，专门用来形容黑土流失现象。

　　专家在调查研究后得出的结论更加具象：经过百年的高强度开发利用，东北黑土水土流失、盐碱板结、养分失衡明显，正在向“瘦”“薄”“硬”转变。

　　相关调查研究显示，黑土区平均每年流失0.3～1.0厘米厚的黑土表层，土壤有机质每年以1/1000的速度递减。由于多年严重水土流失，黑土区原本30～100厘米厚的黑土层现在只剩下20～30厘米，有的地方甚至已露出黄土母质，基本丧失了生产能力。

　　按这一流失速度测算，黑土地现有的部分耕地再经过40～50年的流失，黑土层将全部流失。

　　流失速度在加剧，流失面积也在逐年扩大。现在，东北典型黑土区水土流失面积4.47万平方公里，约占典型黑土区总面积的26.3%。

　　黑土层流失到底有哪些危害？戴慧敏说，黑土的流失与黄土不同，黄土只是把土层流薄了，但还能长庄稼；而黑土一旦流失光，则丧失了农业生产能力，“北大仓”就会变成真正的北大荒。

　　黑土地“病了”，不只是出现在中国。由于黑土地土地肥沃，位于北半球的三大块黑土区均为所在国家的重要农业产品基地。而在各黑土区的开发垦殖过程中，都曾发生过严重的水土流失问题，如美国、乌克兰等地发生的“黑风暴”等。

　　“如果再不抓紧防治，‘黑土地’也许将成为书本上的一个历史名词。”

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　　情牵黑土地

　　对黑土地的“病情”，中国地质调查局沈阳地调中心早就看在眼里，急在心里。

　　在对1999年以来农业地质调查结果分析研究后，沈阳地调中心发现，尽管全球对黑土地的形成机理有了初步共识，也都看到了几大片黑土地目前的退化现象，但有关保护性开发利用、退化防治等系统研究，仍处于空白状态。无论是今后的保护性开发，还是当前的退化防治和修复，都缺乏基础支撑。

　　针对这一现实，自2016年起，沈阳地调中心开始致力于开展黑土地专项调查。他们在系统总结分析农业地质调查成果的基础上，形成了开展黑土地地质生态调查的立项建议。

　　这一立项建议，得到了中国地质调查局党组高度重视。局长钟自然要求，要从地球关键带的角度进行系统科学研究。2016年1月，一个以地球化学调查为主要手段的我国第一个黑土地专项调查正式立项。

　　同年11月，刚调任沈阳中心主任的李志忠，在调研单位科研情况时了解到这一情况，敏锐地意识到，黑土地可持续利用对保障我国粮食安全具有重大现实意义，黑土地资源的数量、质量对东北老工业基地振兴具有重要意义，而黑土地地质生态问题是地学研究的一大空白。基于此，李志忠上任第一件事，就是组织召开了黑土地地质生态调查研讨会，以寻求解决黑土地地质科技问题的先进方法、技术。

　　“李主任要求我们，要在做好基础工作的基础上将项目上升到地球关键带的高度，研究内容要由单一的土壤地球化学调查，拓展到土、水、气完整生态圈内在有机联系及影响，研究的方法手段要由单一的地球化学向空、天、地一体化多手段联合，研究的形式要由目前自己单打独斗局面转为面向全球有黑土地分布国家的联合协作。”戴慧敏说。

　　其实，情牵黑土地的不只沈阳地调中心。在得知沈阳地调中心的这一研究思路后，2017年8月，赵鹏大等8位院士联名向中国地质调查局提出了《关于开展全球黑土地关键带（北纬46度带）地质生态调查与全球变化观测的建议》。2018年3月，吉林大学教授孙丰月以人大代表提案的形式，向全国人大常委会正式提交了《关于加快推进东北黑土地综合调查监测与保护开发利用的建议》，并从研究内容、方法手段等多方面提出了系统性设想。

　　2017年9月，在接到沈阳地调中心黑土地调查研究的阶段性成果材料后，中国工程院院士赵文津、中国科学院院士童庆禧等12位专家兴奋不已，联名向黑龙江省委书记张庆伟递交了《关于立足黑龙江加快推进东北黑土地保护开发利用的建议》，并得到张庆伟的批示和持续关注。

　　今年全国两会一结束，2018年4月初，张庆伟就组织召开黑龙江省黑土地保护开发利用专题办公会议，强调要科学谋划黑土地的保护开发利用，做好黑土地保护专项规划编制和三年行动计划，积极开展国际合作，构建黑土地保护支撑体系，加快组建专家团队等。

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　　站在全球高度

　　按照李志忠“开门研究、全球高度”的新理念，沈阳地调中心在积极开展探索的同时，加快了开展国际合作的努力。

　　2017年8月，项目组抱着试试看的态度，先后向有黑土地分布的十几个国家发出了召开黑土地保护利用大会的垂询意见函。让人大感意外的是，这些国家对他们的提议纷纷赞同，并表示这个国际会议组织得越快越好。

　　2017年12月8日，全球黑土地关键带地质生态调查研讨会在沈阳召开，来自全球黑土地分布的10个国家、15个研究机构的60多名科学家共聚一起探讨黑土地关键带科学研究，并在由沈阳地调中心起草的《联合开展全球黑土地关键带地质生态调查与保护利用倡议》上，郑重签上了自己的名字。

　　根据倡议，黑土地保护利用合作将围绕8个方面内容展开：基于目前项目及已有工作，应用地球化学、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调查，厘定黑土分布和相关属性；研究全球气候变化与人类活动下黑土的形成与演化、碳循环；黑土地关键带不同圈层间能量、水、固体运移机制；对比研究黑土退化与修复下的不同管理实践；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；研究基于多学科协同的黑土地关键带综合建模系统；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；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。

　　在与全球黑土地分布的相关国家科研机构建立合作联系的同时，由沈阳地调中心提出的《全球黑土地关键带土地资源演化与可持续利用》国际合作项目建议，递交给联合国教科文组织，并于今年2月获准立项。

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　　填补国际空白

　　“此次获批的《全球黑土地关键带土地资源演化与可持续利用》项目，将全面贯彻黑土地关键带地质生态综合调查的研究理念。”戴慧敏详细介绍了这一项目的研究内容：

　　一是利用中国已形成的地球化学、遥感技术、关键带观测基地等方法技术，实现全球黑土地关键带“3M”调查与监测，构建黑土地关键带天空地一体化调查监测系统；二是组织实施黑土地研究、黑土形成与演化及其与全球气候变化、人类活动相互影响的关系；三是开展黑土地关键带不同圈层间能量、水及大气等运移机制研究，黑土地关键带碳循环及其与气候变化关系研究，黑土退化与黑土修复示范研究；四是集成黑土地关键带调查与监测成果，构建数据信息共享与国际合作研究平台，实现信息互通、资源共享，服务全球黑土地资源评价、保护与开发利用，建设面向公众可供教育与科研目的的开放平台。

　　戴慧敏说：“这一项目实施，填补了国际关于黑土地关键带地质生态调查研究的空白，也搭建起了国际科学家开展国际合作研究的平台。”

　　“成功获得联合国教科文组织IGCP国际合作计划批准立项，是沈阳地调中心进行全球黑土地关键带系统、多学科交叉的国际合作研究迈出的坚实第一步，也是黑土地地质生态调查走向世界的第一步，为沈阳地调中心未来领跑全球黑土地地质生态调查奠定了基础。”李志忠说。

　　为使全球黑土地项目形成长效发展机制，中国工程院院士彭苏萍、李建成等专家还建议，应尽快设立黑土地保护利用国家专项，形成国际科学计划，使中国黑土研究走向世界，引领“一带一路”国家生态环境的保护，为全球粮食安全贡献中国方案。