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大自然的恩賜
“人們常用‘一兩土二兩油’來形容黑土地的肥沃與珍貴。”沈陽地調中心項目負責人戴慧敏博士說。“全球僅有四大片黑土地，均發(fā)育在中緯度地區(qū)，分布于中國東北、北美洲、烏克蘭到俄羅斯南部和南美洲的潘帕斯草原，總面積大約9.16億公頃，僅占陸地總面積的6%左右。我國東北黑土區(qū)總面積約124萬平方公里，其中典型黑土地以彎月狀分布于黑龍江、吉林兩省，面積約17萬平方公里，目前已開墾出耕地700多萬公頃，糧食產(chǎn)量占兩省的60%以上，是中國最大的商品糧生產(chǎn)基地。”
有關統(tǒng)計資料顯示，在我國5個糧食調出?。▍^(qū)）中，東北就有3個，其糧食外調量（商品率）占全國60%以上。東北，是我國名副其實的“大糧倉”，也是我國“糧食市場穩(wěn)壓器”，更是我國糧食安全的“壓艙石”。
更可喜的是，1999年中國地質調查局開始組織實施的農(nóng)業(yè)地質調查，還在黑土地分布區(qū)發(fā)現(xiàn)了大量的連片富硒土壤。
對富硒土地區(qū)的農(nóng)作物檢測發(fā)現(xiàn)，黑土地上種植的水稻、大豆、西瓜、香瓜、豆角、黃瓜、辣椒、西紅柿、土豆等12種農(nóng)作物，均達到天然富硒農(nóng)產(chǎn)品標準。
黑土地開了“富硒花”，我國東北的黑土地顯得更加珍貴。
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黑土地“病了”
“破皮黃”，是東北老百姓發(fā)明的一個新名詞，專門用來形容黑土流失現(xiàn)象。
專家在調查研究后得出的結論更加具象：經(jīng)過百年的高強度開發(fā)利用，東北黑土水土流失、鹽堿板結、養(yǎng)分失衡明顯，正在向“瘦”“薄”“硬”轉變。
相關調查研究顯示，黑土區(qū)平均每年流失0.3～1.0厘米厚的黑土表層，土壤有機質每年以1/1000的速度遞減。由于多年嚴重水土流失，黑土區(qū)原本30～100厘米厚的黑土層現(xiàn)在只剩下20～30厘米，有的地方甚至已露出黃土母質，基本喪失了生產(chǎn)能力。
按這一流失速度測算，黑土地現(xiàn)有的部分耕地再經(jīng)過40～50年的流失，黑土層將全部流失。
流失速度在加劇，流失面積也在逐年擴大?，F(xiàn)在，東北典型黑土區(qū)水土流失面積4.47萬平方公里，約占典型黑土區(qū)總面積的26.3%。
黑土層流失到底有哪些危害？戴慧敏說，黑土的流失與黃土不同，黃土只是把土層流薄了，但還能長莊稼；而黑土一旦流失光，則喪失了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力，“北大倉”就會變成真正的北大荒。
黑土地“病了”，不只是出現(xiàn)在中國。由于黑土地土地肥沃，位于北半球的三大塊黑土區(qū)均為所在國家的重要農(nóng)業(yè)產(chǎn)品基地。而在各黑土區(qū)的開發(fā)墾殖過程中，都曾發(fā)生過嚴重的水土流失問題，如美國、烏克蘭等地發(fā)生的“黑風暴”等。
“如果再不抓緊防治，‘黑土地’也許將成為書本上的一個歷史名詞。”
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情牽黑土地
對黑土地的“病情”，中國地質調查局沈陽地調中心早就看在眼里，急在心里。
在對1999年以來農(nóng)業(yè)地質調查結果分析研究后，沈陽地調中心發(fā)現(xiàn)，盡管全球對黑土地的形成機理有了初步共識，也都看到了幾大片黑土地目前的退化現(xiàn)象，但有關保護性開發(fā)利用、退化防治等系統(tǒng)研究，仍處于空白狀態(tài)。無論是今后的保護性開發(fā)，還是當前的退化防治和修復，都缺乏基礎支撐。
針對這一現(xiàn)實，自2016年起，沈陽地調中心開始致力于開展黑土地專項調查。他們在系統(tǒng)總結分析農(nóng)業(yè)地質調查成果的基礎上，形成了開展黑土地地質生態(tài)調查的立項建議。
這一立項建議，得到了中國地質調查局黨組高度重視。局長鐘自然要求，要從地球關鍵帶的角度進行系統(tǒng)科學研究。2016年1月，一個以地球化學調查為主要手段的我國第一個黑土地專項調查正式立項。
同年11月，剛調任沈陽中心主任的李志忠，在調研單位科研情況時了解到這一情況，敏銳地意識到，黑土地可持續(xù)利用對保障我國糧食安全具有重大現(xiàn)實意義，黑土地資源的數(shù)量、質量對東北老工業(yè)基地振興具有重要意義，而黑土地地質生態(tài)問題是地學研究的一大空白?；诖?，李志忠上任第一件事，就是組織召開了黑土地地質生態(tài)調查研討會，以尋求解決黑土地地質科技問題的先進方法、技術。
“李主任要求我們，要在做好基礎工作的基礎上將項目上升到地球關鍵帶的高度，研究內(nèi)容要由單一的土壤地球化學調查，拓展到土、水、氣完整生態(tài)圈內(nèi)在有機聯(lián)系及影響，研究的方法手段要由單一的地球化學向空、天、地一體化多手段聯(lián)合，研究的形式要由目前自己單打獨斗局面轉為面向全球有黑土地分布國家的聯(lián)合協(xié)作。”戴慧敏說。
其實，情牽黑土地的不只沈陽地調中心。在得知沈陽地調中心的這一研究思路后，2017年8月，趙鵬大等8位院士聯(lián)名向中國地質調查局提出了《關于開展全球黑土地關鍵帶（北緯46度帶）地質生態(tài)調查與全球變化觀測的建議》。2018年3月，吉林大學教授孫豐月以人大代表提案的形式，向全國人大常委會正式提交了《關于加快推進東北黑土地綜合調查監(jiān)測與保護開發(fā)利用的建議》，并從研究內(nèi)容、方法手段等多方面提出了系統(tǒng)性設想。
2017年9月，在接到沈陽地調中心黑土地調查研究的階段性成果材料后，中國工程院院士趙文津、中國科學院院士童慶禧等12位專家興奮不已，聯(lián)名向黑龍江省委書記張慶偉遞交了《關于立足黑龍江加快推進東北黑土地保護開發(fā)利用的建議》，并得到張慶偉的批示和持續(xù)關注。
今年全國兩會一結束，2018年4月初，張慶偉就組織召開黑龍江省黑土地保護開發(fā)利用專題辦公會議，強調要科學謀劃黑土地的保護開發(fā)利用，做好黑土地保護專項規(guī)劃編制和三年行動計劃，積極開展國際合作，構建黑土地保護支撐體系，加快組建專家團隊等。
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站在全球高度
按照李志忠“開門研究、全球高度”的新理念，沈陽地調中心在積極開展探索的同時，加快了開展國際合作的努力。
2017年8月，項目組抱著試試看的態(tài)度，先后向有黑土地分布的十幾個國家發(fā)出了召開黑土地保護利用大會的垂詢意見函。讓人大感意外的是，這些國家對他們的提議紛紛贊同，并表示這個國際會議組織得越快越好。
2017年12月8日，全球黑土地關鍵帶地質生態(tài)調查研討會在沈陽召開，來自全球黑土地分布的10個國家、15個研究機構的60多名科學家共聚一起探討黑土地關鍵帶科學研究，并在由沈陽地調中心起草的《聯(lián)合開展全球黑土地關鍵帶地質生態(tài)調查與保護利用倡議》上，鄭重簽上了自己的名字。
根據(jù)倡議，黑土地保護利用合作將圍繞8個方面內(nèi)容展開：基于目前項目及已有工作，應用地球化學、衛(wèi)星遙感、土壤光譜、關鍵帶觀測基地，開展南北半球黑土地關鍵帶地質生態(tài)綜合調查，厘定黑土分布和相關屬性；研究全球氣候變化與人類活動下黑土的形成與演化、碳循環(huán)；黑土地關鍵帶不同圈層間能量、水、固體運移機制；對比研究黑土退化與修復下的不同管理實踐；開展黑土地關鍵帶水、養(yǎng)分、碳循環(huán)等關鍵因素的研究，從而達到該關鍵帶與其農(nóng)產(chǎn)品和水質量等產(chǎn)品之間的可持續(xù)發(fā)展；研究基于多學科協(xié)同的黑土地關鍵帶綜合建模系統(tǒng)；在中國東北建立可覆蓋寒地黑土、農(nóng)業(yè)區(qū)、礦業(yè)區(qū)及黑土過渡帶等典型黑土地貌的天空地一體化綜合調查與監(jiān)測技術體系與系統(tǒng)平臺；建立黑土地關鍵帶廣泛交流與合作、數(shù)據(jù)與信息共享的國際平臺。
在與全球黑土地分布的相關國家科研機構建立合作聯(lián)系的同時，由沈陽地調中心提出的《全球黑土地關鍵帶土地資源演化與可持續(xù)利用》國際合作項目建議，遞交給聯(lián)合國教科文組織，并于今年2月獲準立項。
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填補國際空白
“此次獲批的《全球黑土地關鍵帶土地資源演化與可持續(xù)利用》項目，將全面貫徹黑土地關鍵帶地質生態(tài)綜合調查的研究理念。”戴慧敏詳細介紹了這一項目的研究內(nèi)容：
一是利用中國已形成的地球化學、遙感技術、關鍵帶觀測基地等方法技術，實現(xiàn)全球黑土地關鍵帶“3M”調查與監(jiān)測，構建黑土地關鍵帶天空地一體化調查監(jiān)測系統(tǒng)；二是組織實施黑土地研究、黑土形成與演化及其與全球氣候變化、人類活動相互影響的關系；三是開展黑土地關鍵帶不同圈層間能量、水及大氣等運移機制研究，黑土地關鍵帶碳循環(huán)及其與氣候變化關系研究，黑土退化與黑土修復示范研究；四是集成黑土地關鍵帶調查與監(jiān)測成果，構建數(shù)據(jù)信息共享與國際合作研究平臺，實現(xiàn)信息互通、資源共享，服務全球黑土地資源評價、保護與開發(fā)利用，建設面向公眾可供教育與科研目的的開放平臺。
戴慧敏說：“這一項目實施，填補了國際關于黑土地關鍵帶地質生態(tài)調查研究的空白，也搭建起了國際科學家開展國際合作研究的平臺。”
“成功獲得聯(lián)合國教科文組織IGCP國際合作計劃批準立項，是沈陽地調中心進行全球黑土地關鍵帶系統(tǒng)、多學科交叉的國際合作研究邁出的堅實第一步，也是黑土地地質生態(tài)調查走向世界的第一步，為沈陽地調中心未來領跑全球黑土地地質生態(tài)調查奠定了基礎。”李志忠說。
為使全球黑土地項目形成長效發(fā)展機制，中國工程院院士彭蘇萍、李建成等專家還建議，應盡快設立黑土地保護利用國家專項，形成國際科學計劃，使中國黑土研究走向世界，引領“一帶一路”國家生態(tài)環(huán)境的保護，為全球糧食安全貢獻中國方案。
