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    2018年上半年,我国经济延续稳中有进、稳中向好的发展态势。主要表现为:经济平稳增长,结构调整优化,质量效益持续提高;动能转换加快,新业态蓬勃增长;内需结构持续改善,高质量发展取得新进展;供给侧结构性改革深入推进,助推传统行业焕发新风采;生态文明建设深入推进,自然资源统一管理体系初步形成,生态保护修复力度加大。随着我国经济发展结构、动能与质量不断调整,地质勘查工作延续了深度调整的态势,在服务自然资源管理、生态保护修复、新型城镇化建设等探索中积蓄转型升级新动能。

    2018年上半年地质勘查形势

    自2013年开始,我国地质勘查行业进入了调整下行阶段,目前进入萎缩期的第6个年头。2018年上半年,地质勘查面临的政策环境、投资结构、专业结构等继续深度调整,地质勘查工作转型升级取得新进展。

    1.政策环境进一步明朗,地勘市场趋稳内生动力增强

    2017年政府管理部门出台了一系列涉及地质勘查的管理政策,如中共中央办公厅、国务院办公厅《关于划定并严守生态保护红线的若干意见》、原国土资源部《自然保护区内矿业权清理工作方案》等。2018年上半年,这些管理政策逐步落地,各地配套细则文件先后出台,地质勘查活动准入条件进一步明确,政策效应日益显现,地质勘查企业所面临的政策环境进一步明朗。贵州、安徽、河北等省份先后公布了其生态保护红线,明确了生态保护红线的边界与范围。从已划定的生态保护红线看,其面积约占国土面积的1/4,比很多专家原先预想的比例要低。生态保护红线范围内原则上按照禁止开发区域的要求进行管理。新疆、甘肃、湖南等省份推动自然保护区内矿业权清退工作,明确了退出原则、退出方式、补偿机制等细则,目前已完成部分探矿权、采矿权的退出与注销,为其他地区矿业权清退工作积累了经验。随着政策环境的明朗和稳定,市场对地质勘查的决定性作用日益凸显,地勘市场趋稳内生动力增强。

    图1 2011~2018年上半年全国地质勘查投入变化

    2.地质勘查投入降中趋稳,新动能力量不断增强

    2018年上半年,全国地质勘查投入继续下行。(图1)初步统计,上半年地质勘查投入74.79亿元,同比减少7.2%,降幅与2017年上半年(减少8.5%)有所收窄。其中,中央财政26.91亿元,同比减少1.9%;地方财政22.94亿元,同比减少30.7%;社会资金24.95亿元,同比增加13.7%。社会投资自2013年以来首次回升,表明随着地质勘查政策环境趋于明朗,投资者对地质勘查市场信心有所回升。与2012年峰值相比,2018年上半年地质勘查投入下降了66.6%,降幅逐年收窄,地质勘查市场或已进入本轮周期的底部区间。这说明,经过过去几年的供需调整和国家供给侧结构性改革,地质勘查发展新旧动能转换取得明显成效,新动能驱动作用不断增强。

    地质勘查转型升级步伐加快。传统的地质勘查投入持续下滑,服务支撑生态文明建设的勘查投入不断上升。上半年,矿产勘查投入37.06亿元,同比减少13%,锡矿、铝土矿、金矿等矿种勘查投入降幅尤为明显。水文地质、环境地质与地质灾害调查投入13.65亿元,同比增加3.3%。矿产勘查投入占比从2012年的81.2%下降至今年上半年的49.5%,自2006年以来这一比例首次低于50%。水文地质、环境地质和地质灾害调查投入占比持续上升,从2006年的3%上升到今年上半年的18.3%。城市地质调查、农业地质等进一步得到加强。

    3.矿业市场延续回暖态势,拉动矿产勘查社会投资企稳

    2017年上半年标普金属价格指数经历温和回调后进入上行区间,至2018年初升至高位,上半年整体走弱,但与去年上半年相比仍有较大幅度上涨。中国大宗商品价格指数(有色类)变化与之类似。受价格温和回调影响,我国采矿业利润增速有所下滑。2017年采矿业实现利润4586.8亿元,同比大幅增长261.6%;2018年1~5月实现利润2333.6亿元,同比增长41.6%,增速有所减缓,但是显著大于同期全国规模以上工业企业利润增长(16.5%)。受采矿业利润增加影响,社会企业对矿产勘查市场前景的信心有所恢复。2018年上半年,矿产勘查社会投资19.94亿元,同比微升5.8%,扭转了2013年以来持续下降的趋势。需要指出的是,在矿业市场行情好转的形势下,地方财政投资上半年同比大降32.4%,反映了地方政府在不断加大的环境保护压力下对矿产勘查投入更加审慎的态度。

    4.矿产勘查增储占比持续上升,初级勘查动力不足

    2012年以来,全国完成阶段性勘查的矿产地数量逐年减少。2018年上半年,实施的矿产勘查项目数量延续减少趋势,同比减少25.6%。从不同勘查阶段来看,完成详查与勘探的矿产地比例在逐年增加,由2012年的56.5%增至2017年的65.8%;与此同时,完成预查与普查的矿产地比例在逐年减少,由2012年的43.5%减至2017年的34.2%。这表明,在矿产勘查投入持续下行形势下,矿业权人更倾向于将有限的资金用于对已发现矿产地的后续勘查工作,目的是增加资源储量,而不愿意投入到新发现矿产地的初级勘查工作,初级勘查动力严重不足。

    从单位资金投入效果来看,近两年铜矿、金矿万元勘查投入所获得的新增查明资源储量有所增加(图2)。按照1981年不变价格计算,对于铜矿,万元勘查投入新增资源储量2011年~2015年平均为48.3吨/万元,2016年~2017年增至79.9吨/万元。对于金矿,万元勘查投入新增资源储量2011年~2015年平均为9.2千克/万元,2016年~2017年增至24.4千克/万元。这也表明,矿业权人更倾向于将有限的资金用于增加资源储量的后期阶段勘查。

    图2 2001年~2017年铜矿与金矿万元勘查投入新增查明资源储量变化(按照1981年不变价格计算)

    5. 深地探测稳步推进,向深部进军战略成效初显

    2016年,自然资源系统全面实施“三深一土”科技创新战略。经过两年的努力,向深部进军战略成效开始显现。2018年上半年,国家863计划“深部矿产资源勘探技术”重大项目通过验收,标志着我国突破了2000米以浅矿产资源勘探方法、技术、装备障碍。启动于2013年的松辽盆地科学钻探工程成功完井,“松科二井”最终井深7018米,攻克了高温钻井、固井、测井和超长井段连续取心等关键工程技术,为万米超深井科学钻探提供了技术储备。“山东省莱州市吴一村地区金矿普查”项目深部探测钻孔终孔深度3266.06米,新探获金资源储量近20吨。近年来胶东地区深部找矿探明一批大型、特大型金矿床,新增金资源储量近2500吨,成为世界第三大金矿区。在首批3个3500米深度地热勘探钻孔开钻后,上半年雄安新区深部地热勘查顺利推进。

    地质勘查形势展望

    我国地质勘查工作正处在转型升级的关键期,勘查结构在不断调整、工作方式在不断变革、工作内容在不断丰富、工作领域在不断拓展。短期来看,全国地质勘查工作将延续深度调整趋势,服务自然资源管理、生态保护修复、新型城镇化建设等新兴的地质勘查工作将持续拓展与壮大。预计全年地质勘查投入降幅将有所收窄,同比下降10%左右;随着全球矿业市场回暖,矿产勘查社会投资或出现微弱回升,战略新兴矿种等矿产勘查进一步受到重视;城市地质、农业地质、生态地质等将不断拓展。

    1. 长期来看,矿产消费与开采由快速增长期进入高位波动与分化期,不同矿种勘查投入将持续分化

    1995年~2017年,我国矿产资源消费总量经历了稳定增长、快速增长与增速显著放缓的变化。消费量在10亿吨级的大宗矿产品消费量可能达峰值并出现微降(图3),多数有色金属与贵金属消费量增速放缓、高位趋稳,油气矿产与消费量在万吨级及以下的战略新兴矿产消费量继续保持增长的趋势。2018年上半年,全国继续深入推进供给侧结构性改革,一季度第三产业增加值同比增长7.5%,增速比第二产业快1.2个百分点,占国内生产总值的比重为56.6%,比第二产业高17.6个百分点,产业结构不断优化,发展向中高端迈进。由此可以判断,随着产业结构升级,经济发展对资源依赖的刚性总体上将有所弱化。

    图3 1995~2017年大宗矿产品消费量与人均消费量变化

    图4 1995年~2016年我国矿产资源开采量变化

    2012年以来,矿产资源开采总量增速显著放缓,于2014年达到峰值110.82亿吨,到2016年降至101.47亿吨,比峰值降低8.4%(图4)。2017年统计数据尚没有全部出来。2017年煤炭产量34.45亿吨,同比增长3.2%,比峰值低13.3%;铁矿石产量12.29亿吨,同比下降4.0%,比峰值低18.8%;水泥产量23.4亿吨,同比下降3.1%,比峰值低6.4%;十种有色金属产量5501.0万吨,同比增长2.9%,增速下滑0.1%。2018年1月~5月,原煤产量同比增长4.0%,铁矿石产量同比下降0.1%;水泥产量同比下降0.8%;十种有色金属产量同比增长3.2%。这些数据表明,2017年~2018年上半年矿产资源开采总量延续了前几年的高位波动趋势。

    随着不同矿种消费量与开采量增长的分化,不同矿种勘查投入变化将随之分化:持续下行、波动趋稳或继续上行。

    2. 短期来看,随着全球矿产勘查回暖与矿产品价格上涨,我国矿产勘查市场或将在下行周期中出现回升波动。

    2017年,全球金属矿产勘查投入79.50亿美元,同比上升14%。SNL预测,随着金属价格上升与企业对矿产勘查市场信心回升,2018年全球矿产勘查投入将上升15%~20%。2018年6月,SNL修正了对未来3年的金属价格预测,除了银和铁矿石外,其它金属2018年平均价格将高于2017年。

    2006年~2016年,我国矿产勘查投入变化与全球走势基本同步。2017年全球矿产勘查市场实现触底回升;而我国矿产勘查投入继续下行,且降幅有所扩大,表现为与全球趋势的“偏离”。这一“偏离”在很大程度上可能与我国出台的一系列政策有关。面对政策的不断收紧和矿业权退出条件的不确定,社会投资人更倾向于持币观望,减少或暂停对矿产勘查的投入。2018年上半年,矿产勘查政策环境进一步明朗,不确定性减少,矿产勘查投入同比增加5.8%,反映了社会投资人对矿产勘查市场信心有所回升。随着全球矿产勘查市场持续回暖和矿产品价格上升,预计矿产勘查社会投资将延续上半年的微弱回升态势。但是,由于地方财政投入大幅度减少,全年矿产勘查投入可能仍将继续下行。

    3. 围绕生态文明建设与自然资源管理需求,城市地质、农业地质、生态地质等地质勘查新增长点将继续拓展

    服务支撑生态文明建设与自然资源管理是地质勘查工作未来可持续的发展方向。地质勘查在瞄准当前需求的同时,在实践中将围绕长远需求不断拓展,培育并壮大发展新领域。一是服务以城市群为主体构建大中小城市和小城镇协调发展的城镇格局,推动将城市地质工作纳入城市管理主流程,以雄安新区、成都天府新区为代表的城市地质调查工作快速推进。二是服务国土空间规划与生态保护修复,推动地质与生态融合形成生态地质工作,承德市综合地质调查探索出了地质建造+小流域的综合调查+生态关键带监测的技术框架。三是服务民生与乡村振兴,推动农业地质、旅游地质等“地质+”多元化调查评价。四是服务自然资源统一管理,推动地质环境监测网与其它监测网协调运行。五是服务着力解决突出环境问题,推动水土污染调查与治理。

    对策建议

    一是稳定地方财政地质勘查投入。地方财政对地质勘查投入大幅度减少是今年上半年全国地质勘查投入下降的主要因素,其原因可能与日益趋紧的环保政策有很大关系。我国工业化和城镇化的历史任务尚未完成,能源和其它重要矿产资源需求总量仍处于高位。为经济发展提供安全、可靠、持续的能源资源保障,仍然是地质勘查工作的重要任务。为了扭转矿产勘查投入逐年快速下降的趋势,建议地方政府谨慎处理发展与保护的关系,稳定对地质勘查工作的长期投入。

    二是加强矿产资源初级勘查政策扶持。受矿产品价格波动、政策变化、地质变异等不确定性因素的影响,矿产勘查是一项高投资、高风险的市场行为。发达国家虽然有成熟的市场融资机制,但也普遍对草根勘查实施鼓励性扶持政策,降低企业从事矿产勘查的风险。形成政策稳定、市场透明、可以预期的友好投资环境,对于矿产勘查企业生存发展至关重要。建议国家加强对矿产资源初级勘查的扶持力度,扭转矿产资源初级勘查日益萎缩的趋势。

    三是加强深部地质勘查技术攻关。随着地质找矿工作的进行,近地表、出露区矿产资源找矿空间的不断缩小。城市地质调查、地质灾害防治等迫切需要加强对深部探测技术的研发。深部矿产勘探、地热开发、地下空间利用等仍存在诸多技术难题,亟需研发深部探测的方法、技术与设备。

    (中国地质调查局发展研究中心授权发布)

    在探索中积蓄转型升级新动能

    既要创新体制,也要创新文化

     

    2015年5月7日,李克强总理在中科院物理研究所考察时强调,一个国家基础科学研究的深度和广度,决定着这个国家原始创新的动力和活力。国家需要一批甘于寂寞、枯坐冷板凳、投身高精尖的大科学家,科学家受尊重,创新才蔚然成风。中新社记者 刘震 摄

     

    被誉为“中国卫星之父”的中科院院士孙家栋,眼下正致力于推进“互联网+天基信息应用”的深度融合。比如利用北斗卫星导航系统来定位追踪走失老人;一名清华大学的毕业生放弃了美国硅谷的高薪工作,回国创办了一家研发智能家电的公司;一个创办3D打印机公司的“老外”把家从美国搬到了中国,理由是“这里正变成创新者的天堂”。

     

    美国《华尔街日报》以《中国创新机器的崛起》为题报道称:“在中国各地的实验室和创业公司里,怀揣梦想的工匠们正在共同推动一股全新的趋势,很多人甚至认为,中国创新有望就此迎来新的高潮。”

     

    这是一股“科技创新”和“大众创业、万众创新”合力激起的浪潮。李克强总理曾谈及,大众创业万众创新需要最新的科学技术引领,科技变革有助于激发蕴藏在人民群众中无穷的创造力;而创业创新的“大众”“万众”之中,科学家、科技工作者是生力军,他们的科研成果在“双创”热潮中能更好地得以转化。

     

    在不久前召开的国家科技战略座谈会上,李克强坦承:“历史上,我们曾经几次与科技革命失之交臂,现在想起来都很惋惜。但今后不会了。”

     

    梳理本届政府组成以来召开的100次常务会议,其中21次议题与“科技创新”紧密相关。李克强总理在一次常务会上说:“现在我们必须要把科技创新摆在国家发展全局的核心位置,重塑我国发展竞争新优势。”

     

    ■ 科技创新的成败,很大程度上决定着我国发展战略的成败

     

    2015年7月27日,李克强总理出席国家科技战略座谈会时与中科院院士代表孙家栋握手交流。新华社记者 庞兴雷 摄

     

    在2015年7月27日的国家科技战略座谈会上,李克强总理说:“改革开放之初,我们说迎来了春天,是从‘科学的春天’这个提法开始的。科学的发展和广大人民群众的积极性、创造力结合起来,产生了核聚变,推动我们国家的经济社会发展一次又一次‘破茧成蝶’。现在,我们要续写前篇,再创奇迹,必须更加重视科技创新。”

     

    环视当今世界,科技创新已成为发达国家保持持久竞争力的“法宝”。美国早在20年前就提出科技创新发展战略目标;英国也在多年前出台了《创新国家》白皮书;韩国则提出建设以科技知识为推动力的“头脑强国”奋斗目标。

     

    中国当然也不例外。早在若干年前就确立了“科技兴国”的战略目标。2014年年初的一次常务会上,李克强总理进一步提出:实施创新驱动发展战略,发挥好科技创新对经济社会发展的引领支撑作用,推动经济提质增效升级,必须创新体制机制,改革科研项目和资金管理办法,使财政科研资金突出助优扶强,流向能创新、善攻坚的优秀团队和符合经济社会重大需求的项目,提高资金配置效率。

     

    其后召开的一系列常务会上,先后部署完善“健全农业科技创新和服务体系”;加快发展现代保险业,“完善科技保险体系”;加大扶持“科技型小微企业”,确定“招收高校毕业生达到一定比例的,可申请不超过200万元的小额贷款,并享受财政贴息”等一系列利好政策。

     

    李克强会上强调:“科技创新的成败,很大程度上决定着我国发展战略的成败。”

     

    ■ 一个国家基础科学研究的深度和广度,决定着这个国家原始创新的动力和活力

     

    “中国曾被认为是‘全球工厂’,然而近年来越来越多的中国科技公司凭借硬件和软件等领域的创新,开始挑战全球的行业领先者,并引领电信、移动设备和在线服务等行业新趋势。”《华尔街日报》的一篇文章评论道。

     

    不过,李克强对我国科技创新所处的发展阶段始终保持着清醒认识。2015年5月7日考察中科院物理所时,他笑着对现场争相拍照的工作人员说:“我注意到你们拿的手机,许多都是外国品牌啊。”

     

    虽然有人表示自己使用的是国产手机,但总理指出:“没错,你的手机是‘Made in China’(中国制造),但它的操作系统,包括源代码,大都还不是中国研发的,还称不上‘Created in China’(中国创造)啊!”

     

    当天在中科院物理研究所,李克强特别强调:“一个国家基础科学研究的深度和广度,决定着这个国家原始创新的动力和活力。”

    谈到手机,他进一步阐释,中国是全球最大的手机供应国和使用国,有巨大的市场,更有巨大的行业提升潜力。“这更需要基础研究作为支撑,让更多‘Made in China’变成真正的‘Created in China’!”

     

    这不只是考察期间的临时表态,事实上,其中许多思想和观点已通过国务院常务会议形成了具体政策。

     

    比如为鼓励科技人员大胆创新、放心创业,“保护知识产权”数次出现在常务会议题中,内容包括加强知识产权的保护和运用、加大侵权处罚力度。比如将科技作为重点科目,在改变资金使用“碎片化”的部署中推进资金整合,加快消化结转结余资金。比如将科技企业转增股本、股权奖励分期缴纳个人所得税试点推广至全国。又比如发挥政府创投引导基金和财税政策作用,对种子期、初创期科技型中小企业给予支持,培育发展天使投资。

     

    李克强听到科技人员反映,因为许多繁琐规章,他们大量时间没法待在实验室,而是用来搞“内政外交”,每年填写各种表格就会浪费不少精力。总理当即说,科研领域也要加快简政放权步伐,创新项目和经费管理机制。

     

    ■ 创新首先要创新政府管理和服务,给科研机构和科研人员一片自主天空

     

    李克强在多个场所反复强调一个观点:创新需要自由空间,首先要创新政府管理和服务,给科研机构和科技人员一片自主天空。因此,在历次国务院常务会议讨论制定相关政策时,一个突出的主题就是给科研人员“松绑”。

     

    2014年12月3日的常务会议部署在更大范围推广中关村试点政策,加快推进国家自主创新示范区建设。李克强说,试点政策实施4年来,中关村国家自主创新示范区取得了明显成效,在北京经济结构调整和转型过程中发挥了突出作用。更重要的是,改革充分调动了科研人员,也就是“人”的积极性。

     

    “我们过去管得太死了!大专院校和科研机构的科技人员一旦有了科技成果,奖金就要和所有职工一起分。表面看,这样似乎显示了公平,但实际上却抑制了科研人员的积极性,反而没了效率。”总理感慨道。

     

    去年11月召开的一次常务会上,李克强厉声说,我们国家早就摒弃了“吃大锅饭”的历史,今后企业和研究机构更不能再吃大锅饭。

     

    当天会议讨论研究《中华人民共和国促进科技成果转化法修正案(草案)》,李克强明确要求有关部门调整有关表述内容,让科技成果转化资金的使用方法“再开放一些,更灵活一点”。

     

    “吃大锅饭是没有希望的。据我所知,许多科技型的民营企业,都不搞平均分配,其他性质的企业、机构也应该一样。”他说,“不能再吃大锅饭,要给科技人员相当的创造空间和灵活度,充分调动他们的积极性。”

     

    除了推进体制机制创新之外,李克强多次呼吁全社会要营造“创新文化”。2014年12月12日的常务会议听取2014年度国家科学技术奖评审情况汇报。有发言者提出,一些科学奖项的评价标准不仅包括学术成果,还包括“德”,还要考虑“历史贡献”,总怕太年轻的得奖者“镇不住”。

     

    “那就需要创新文化啊!”总理说,“科技人员不是历史人物、政治人物,科技创造发明是主要的评价标准。我们倡导尊重前辈、也要奖励后生;既要创新体制,也要创新文化,这样国家才拥有源源不断的创新活力。”

     

    在最近召开的国家科技战略座谈会上,李克强语重心长地指出:“科技创新要在‘顶天立地’上下功夫。所谓‘顶天’,就是要推动原始创新,研发高精尖技术;‘立地’,就是面向‘大众创业、万众创新’,有利于科技成果转化为现实生产力。在国家整体创新中,科技创新和大众创业万众创新相辅相成、不可或缺。两者并进,中国经济向中高端迈进,到本世纪中叶实现中等发达国家水平,这样一个目标就有了可依赖的路径。”

    国务院常务会议回顾解读(十):科技创新要顶天立地

    核心提示

    水,万物之本源,其进与退牵动着整个自然生态系统。位于西北内陆干旱区的石羊河流域,是我国内陆生态环境问题最严重的流域之一,长期以来受人类开发利用活动影响,水循环平衡遭到破坏,地下水生态危机凸显,干旱区绿洲饱受威胁。地质科研人员通过长期调查研究,破解了天然绿洲退化防控关键,有力支撑了当地生态系统保护与地下水位精准调控。

    2020年3月4日,青土湖畔野鸭成群,碧波荡漾。姜爱平 摄

    科研人员在测定包气带饱和渗透系数。王哲 摄

    科研人员在读取气象数据。刘鹏飞 摄

    一场小雪过后,站在甘肃省民勤县的青土湖畔,湖面波光粼粼,成片金黄的芦苇迎风飘荡,不远处沙丘起伏,一幅“大漠边塞,长河落日”的壮美景象映入眼帘。

    当你了解青土湖的前世今生,便会觉得眼前这一汪湖水弥足珍贵。

    青土湖所在的石羊河位于河西走廊东端,是我国西北地区重要的内陆河。流域总面积4.16万平方公里,涉及以武威市为主的8个县区。石羊河形成的绿洲是防止北部巴丹吉林和腾格里两大沙漠汇合、拱卫河西走廊的生态屏障。

    “有水一片绿,无水一片沙”,数百年来,石羊河经历了从水流泱泱到风沙茫茫、再到蒹葭苍苍的沧桑巨变。近年来,尽管绿色在这片土地上不断延展,但石羊河仍是全国内陆河流域中生态环境问题最严重的流域之一。如何彻底摆脱成为沙漠的危机,是不得不面对的严峻课题。

    长期以来,自然资源部中国地质调查局水文地质环境地质研究所的科研工作者在石羊河流域开展了大量水资源与生态环境关系研究和观测。调查研究发现,灌溉农田规模过大是天然绿洲生态退变的主因。对于一个年均降水量不到200毫米、蒸发量高达2600多毫米的干旱地区来说,地下水占总供水量的八成,而灌溉农业用水量占当地总用水量的86.57%,90%以上的天然绿洲生态退化与水土资源开发利用不合理有关。

    采补失衡,地下水生态危机凸显

    从武威市向北60公里,就到了亚洲最大的沙漠水库红崖山水库。它见证了石羊河流域人民与干旱抗争的曲折历程。

    距今七八千年前,祁连山的冰川融水,从石羊河奔涌而下,滋养着古凉州地区,其冲积形成的肥沃绿洲农田,成为河西走廊的精华地带。直至明朝洪武年间,流域下游还是一片上耕下渔、湿地遍布的景象。随着气候干旱、冰川退缩以及人类活动的加剧,石羊河下游渐渐消失在沙漠中。

    20世纪50年代以来,随着人口的不断增加,石羊河流域大面积垦荒种粮,灌溉农田面积不断扩增。这被认为是流域自然生态退化的主要动因。

    根据遥感监测,与1970年相比,2017年石羊河流域耕地面积增加了1200平方千米,天然绿洲面积则减少了1850平方千米。也就是说,每增加1亩耕地导致1.5亩~2.0亩天然绿洲消失。

    究其原因,还是干旱气候下水资源天然性匮乏和灌溉农田规模过大,加之上游山区长期大规模拦蓄出山地表径流。

    当石羊河的流水引入农田仍不能满足灌溉需求时,人们首先想到的是修建水库。于是,石羊河上游的8条支流上建起了7座水库,红崖山水库即是其中之一。据统计,石羊河2000年流入下游民勤盆地的径流量是1957年的1/5。面对地表来水的减少,中下游地区就把解决水资源短缺的出路寄托于开采地下水,由此造成采补严重失衡,区域地下水位普遍下降10米~20米,局部地区达40米。

    “气候干旱、地下水与地表水频繁转化是西北内陆河流域水循环的突出特点,造就了西北内陆河流域的生态格局,石羊河流域也不例外。”水文地质环境地质研究所研究员聂振龙告诉记者,“上世纪80年代以来,人类活动对流域地下水位下降的影响占比超过90%,气候变化的影响不足10%。”

    聂振龙团队将地调局部署的地质调查项目与国家重点研发计划项目课题相结合,组织地调局相关直属单位和中国地质大学(武汉)、中国地质大学(北京)、河海大学、甘肃省地质矿产勘查开发局水文地质工程地质勘察院、核工业航测遥感中心等多家单位,联合开展石羊河流域地下水合理开发利用及生态功能保护研究与示范工作。

    根据项目组的研究,流域水循环平衡过程决定了地表生态的区位特征和地下水生态功能特征。人类水土资源开发利用活动极大地改变了民勤盆地水循环平衡格局:在上游,由于修建了大量水库,90%以上的出山河水被水库截留;在中游,渠系代替了天然河道,渗漏补给地下水的量显著减少,再加上地下水的大量开采,泉水溢出量减少,地下水位持续下降,地下水生态功能基本丧失。尤其是地下水位下降波及下游盆地绿洲—荒漠过渡带,导致这一带天然生态退化严重,地下水生态功能危机凸显,出现“沙进人退”的生态灾难。

    遥感监测显示,巴丹吉林沙漠以1米/年~3米/年的速度向东南扩张,不断吞噬民勤绿洲,与腾格里沙漠呈现合围趋势,民勤地区成为了我国四大沙尘暴发源地之一。“每天被子和枕头上全是厚厚的沙尘,吃饭的碗底也有一层沙。”回忆起以前的日子,武威市凉州区长城镇治沙模范王银吉感慨不已。

    关井压田,生态退化得到有效遏制

    地下水在西北干旱区自然生态系统中发挥着不可替代的作用,水位是地下水与地表生态关系中最重要的指标。地下水位大幅下降是湿地和绿洲退化的直接原因。国内外专家研究还发现,仅靠灌溉不能改善沙漠地区植被的水需求状况。相反,维持合适的和稳定的地下水位对干旱地区植被存活非常关键。

    聂振龙告诉记者,根据大量历史数据、野外调查和原位观测的结果,维持研究区生态稳定的适宜地下水埋深为2米~5米,引起自然生态系统退变和灾变的地下水埋深分别为5米和10米。

    他解释,当地下水埋深大于5米后,自然生态系统开始退化,出现自然湿地萎缩、天然植被覆盖率下降或长势变弱;当地下水埋深大于10米后,自然生态系统发生灾变,出现自然湿地干涸和土地荒漠化加剧。

    以石羊河流域民勤盆地为例,对比历史资料与最新地下水测量结果,1960年代地下水埋深普遍小于5米,2019年地下水埋深普遍增大到10米~30米,局部地区达到40米,处于生态灾变水位以下,这是出现生态问题的关键所在。

    决不能让民勤成为第二个罗布泊!2007年,国务院批复正式启动石羊河流域重点治理,通过关井压田、节水改造、水资源配置保障、生态建设、水源涵养,生态环境有所好转。

    据统计,十年间,石羊河流域关闭农业灌溉机井3318眼、压减农田灌溉配水面积66.3万亩;安装地下水智能化计量设施1.64万套;在流域南部祁连山水源涵养区、北部湖区实施易地搬迁2.4万人,流域生态恶化趋势得到遏制。

    2010年以来,红崖山水库不断向青土湖下泄生态用水,使得干涸半个世纪之久的青土湖“复活”了,形成了26.7平方公里的水面及106平方公里的旱区湿地。

    与此同时,民勤盆地大部分区域地下水位出现缓慢上升,2010年~2019年地下水位上升0.7米~1.0米,生态退化情势得到有效遏制。

    然而,地下水生态功能仍未得到根本恢复,严重恶化区面积仍有1397.9平方公里。特别是盆地西部边缘一带,面积近500平方公里位于巴丹吉林沙漠的下风口,是民勤绿洲保护的关键区带,目前地下水埋深仍为10米~15米,自然生态系统极不稳定。

    “十多年的流域综合治理效果表明,这些地带地下水生态功能具有一定的可恢复性,只是恢复过程相对缓慢。”聂振龙表示。根据测算,按目前地下水位的回升速率,恢复至自然生态的适宜水位需要50年以上。

    分区分级,实施地下水预警与管控

    这是一场攻坚战,也是一场持久战。重点治理工程踩下了石羊河流域无序开采地下水的急刹车,而守护荒漠绿洲、巩固提升来之不易的治理成果,更考验人们的智慧。

    要想尽快恢复地下水生态功能,一味限采显然不现实,还需要科学的评估和相应的技术方案。

    青土湖往东行不远,就是腾格里沙漠。汽车在荒漠与沙丘间的公路上迂回行驶,窗外不时看到一片片白花花的盐碱地,其间稀疏地生长着几片草。

    为了给地下水调控提供坚实的理论基础和技术支撑,项目组在腾格里沙漠腹地的邓马营湖附近建设了一个野外试验场。试验场地处天然荒漠植被区和农田交汇处,浅层地下水含水层岩性较细,水位埋深较浅,在强烈蒸发作用下,浅层水质咸化、土壤盐化严重。

    实验场占地近30亩,分为水位调控淡水灌区、水位调控混灌区、天然植被水位调控区、水量水质调控区四个主功能区。由一眼抽水井联通四眼辐射井持续抽水对地下水位进行面状调控,通过一系列设计,可以在人工调控和灌溉作用下对水和盐在大气—地表—包气带—地下水循环中的运移状况进行实时自动监测记录,并且能根据监测数据灵活调整生态水位调控方案。

    经过一年多的实验,项目组研发了“农田盐渍化管控与湿地保护水位—水量智能双控”关键技术,在确保自然生态系统稳定和农田产量不减的前提下,提高地下水资源利用效率14.3%。

    此外,项目组针对西北内陆干旱区自然湿地、天然绿洲对地下水位强烈依赖的特点,创建了适宜我国西北干旱区的地下水功能评价与区划方法,构建了干旱区自然湿地、天然绿洲、农田安全及城市生态安全保障的分区分级预警与管控指标体系。

    他们将石羊河流域划分了四个一级功能区: 一是自然湿地保护区,位于民勤盆地北部的青土湖湿地;二是天然绿洲保护区,位于民勤盆地农田与荒漠过渡带;三是农田安全保障区,位于武威盆地和民勤盆地人工绿洲分布区;四是城市生态安全保障区,位于武威城区和民勤县城区。

    项目组提出,在自然湿地保护区,以维持现状湿地面积为最低目标,确定地下水最低水位控制指标,严禁地下水开采。

    在农田—荒漠过渡带为天然绿洲保护区,以土壤盐碱化临界埋深和地下水生态功能质变临界值作为水位约束指标,并由此确定水位约束下的开采量控制指标。近期以恢复地下水生态功能为主要目标,禁止开采地下水。远期要注意将地下水位控制在土壤盐碱化临界深度以下,避免盐漠化。

    农田安全保障区为地下水控制利用区,需综合考虑各区地下水补给资源量、土壤盐碱化临界水位及地下水开采对周边地区天然生态的影响等因素,确定最高水位和最低水位控制指标,并由此确定水位约束下的开采量控制指标。近期以粮食安全保障为目标,合理确定农田规模,适当压减地下水开采量,通过地表水—地下水联合调度实现粮食安全保障。远期要注意将地下水位控制在土壤盐碱化临界深度以下,避免引起土壤次生盐碱化,影响农田质量和产量。

    而在城市生态安全保障区,主要考虑地下建筑物的安全保障,合理确定地下水最高水位约束指标,统筹区域水位变化情况,适当开采地下水。

    “‘病来如山倒,病去如抽丝’,再建水生态平衡,恢复地下水生态功能需要一个较长的过程。当然,在西北干旱区,社会经济发展必然会挤占生态用水,一味强调生态恢复到历史最好水平也不现实,关键是找到人与自然和谐的适度平衡点。”聂振龙表示。

    因此,项目组建议,需要深刻反思西北干旱地区发展过程中水资源利用的教训,高度重视西北内陆干旱区天然绿洲退化防控的关键是有效管控灌溉农田规模过大,有序重建流域水生态平衡,开展水、土、生态与人类活动相适应的国土空间规划编制和精准管控,基于自然水资源承载能力,规划农用耕地开发利用规模和自然生态修复保护规模,探讨水资源和生态维持双重约束下适宜的产业结构布局,优先保护生态,适度推进城镇化,约束农业生产规模。

     

    探寻西北干旱区水生态平衡之道

     
      开栏的话

      今年两会的一个焦点,就是如何保障农产品的安全。根源在于,在农业发展的同时,农业生产所依赖的土地质量状况却不容乐观。随着工业化、城市化发展,土壤重金属、残留农药、化肥污染呈蔓延趋势,农产品品质受到一定影响。事实上,从2002年开始,中国地质调查局全面启动多目标地球化学调查,针对农作物赖以生长的地质环境开展综合地质调查,实现对农业地质环境的科学评价,为农产品的安全提供保障。今天,调查成果已经在各地应用于农业生产,并产生了可观的社会效益和经济效益。从本期开始,我们将推出系列报道《聚焦农业地质调查》,让社会更多地了解地质工作与百姓餐桌的关系,推动更多地质成果为农产品安全服务。


      在江西丰城、青海平安、湖南新田,富硒土壤的发现和利用,让这些地方正在发生翻天覆地的变化。而这也正是全国多目标区域地球化学调查评价工作在充分挖掘土地资源利用潜力,提高土地资源利用价值方面发挥重要作用的集中展示。

      绿色富硒土地资源的发现,引起青海、湖北、广西、福建、江西、浙江、海南等省委省政府的高度重视,各省根据各自富硒绿色土地资源的特点,进行优质土地资源的科学开发与利用,经济社会效益显著。

      我国目前发现绿色富硒土地3.6万平方千米

      硒(Se)是世界卫生组织和国际营养组织确认的人体必需微量元素。地球表面土壤中硒元素的含量分布极不均匀,据不完全统计,全世界有42个国家或地区缺硒。就我国而言,有72%的地区属于缺硒或低硒地区,2/3的人口存在不同程度的硒摄入不足,总体是一个贫硒国家。随着经济社会的发展,人们生活质量的提高,富硒农产品作为新兴的保健产品逐渐得到市场青睐。天然富硒农产品的价格是同类农产品的几倍甚至十几倍,畅销海内外。

      市场前景广阔使富硒土地资源也成为发展特色农业、百姓致富的肥沃土壤。但问题是:到底哪块土地富硒?哪里可以生长出天然富硒的农产品?

      地质背景和土壤性质决定了富硒土地资源的分布。在中央财政支持下,国土资源部中国地质调查局自1999年开始组织实施的全国多目标区域地球化学调查,陆续为我国东、中部平原盆地的主要农业产区给出答案。

      截至目前,全国多目标区域地球化学调查系统分析土壤有益、有害元素等各项指标54种,截至2014年年底,完成调查面积188万平方千米,基本覆盖了我国东、中部平原盆地等主要农业产区,获得了我国长期以来最为系统、精度最高的土壤各项元素指标数据3000余万个。在调查基础上,从地质地球化学角度系统研究了土壤中有益和有害元素的迁移、转化、富集规律,弄清了这些元素从哪里来又到哪里去,并对生态环境的变化趋势进行了预警预测研究。

      通过调查,我国绿色富硒土地资源的分布情况首次系统掌握。按照国内外通常将硒含量介于每千克0.4毫克到3毫克间的土壤定义为富硒土壤的规定,对已有分析数据的统计显示,我国有绿色富硒土地资源3.6万平方千米,占调查区内耕地面积的3.9%。

      调查同时发现,由于硒特殊的地球化学性质,绿色富硒土地资源主要分布在我国中南—东南地区及西北地区,与硫化物矿床、黑色岩系、煤系地层等地质体的分布及东南地区土壤铁氢氧化物富集等密切相关。调查还发现,在绿色富硒土地资源分布区,水稻、小麦等大宗农作物及多种蔬菜、水果等经济作物已达到富硒农作物标准。

      富硒产业成为地方特色农业发展新引擎

      江西省丰城市曾经是“全国粮食生产大市”,水稻种植曾是该市农业的传统支柱产业。而富硒土壤的发现,吸引了多家国内品牌农产品加工企业相继落户投产,让富硒产业成为丰城特色农业发展新引擎。

      多目标区域地球化学调查查明,江西省丰城市有富硒土壤资源524.7平方千米,其中耕地约200平方千米、林地约225平方千米、未利用地约99.7平方千米。丰城市委、市政府根据富硒土地资源的分布特点和区位条件,对该市董家镇泉南村未利用绿色富硒土地15万亩,进行整体规划和开发利用。截至2014年上半年,已拉动商业投资12.5亿元,实现产值16.8亿元,创外汇200余万美元,覆盖9个乡镇20万人口,解决农民家门口就业8000多人,年均带动农民增收2亿元。丰城市通过对董家镇泉南村未利用地绿色富硒土地的开发,实现了未利用地绿色富硒土地的科学高效利用。

      青海省平安县如今拥有一张亮丽的“新名片”——高原生态硒都。在这里,多目标区域地球化学调查发现了167.88平方千米的富硒土壤,其中富硒耕地面积为65.11平方千米、富硒林草地面积102.77平方千米,并相继发现小麦、青稞、大蒜、大果樱桃及牛、羊、鸡均达到国家富硒农产品标准。

      这一发现,促使青海省将富硒土地开发和富硒农产品种植、加工作为青海农业新的增长点,列入青海省“十二五”规划。平安县委、县政府在省政府的大力支持下,根据耕地和林草地富硒土地资源并存的特点,通过优化土地利用布局,因地制宜规划富硒农作物种植区、富硒农畜产品养殖区、富硒农畜产品深加工区三个产业园区,积极招商引资,在青海环宇农牧实业有限公司、青海藤田富硒科技开发有限公司等龙头企业的带动下,富硒农业园区2013年一年就实现产业增值1.18亿元,实现了传统农业向现代农牧业转变。

      开启精准利用特色土地新模式

      湖南新田县是国家扶贫开发工作重点县、革命老区县,也是国土资源部和湖南省国土资源厅定点扶贫县。多目标地球化学调查查明,新田县境内硒含量大于0.4毫克/千克的土地达到615平方千米,占全县土地的58.44%。新田县委、县政府敏锐捕捉这一重大发现蕴含的新机遇,并根据该县富硒土地资源分布区域的土壤酸碱条件、重金属含量的背景变化,精准规划每个地块的富硒土地利用方式,开启了精准利用特色土地资源的新模式。

      在新田县农村土地流转工作领导小组的指导下,通过新田县信达农村土地经营权流转信托有限公司,积极探索土地流转的新机制,采用“公司+基地+农户”等产业模式,形成了富硒水稻、富硒大豆(10万亩)、富硒蔬菜(19万亩)、富硒养殖业(年出笼富硒商品鹅150万羽、富硒鸡20万羽)为主导的产业布局,富硒产业已成长为该县三大支柱产业之一。

      在湖北省,多目标地球化学调查已发现富硒土地资源10068平方千米,其中绿色富硒土地资源2336平方千米。湖北省委、省政府高度重视,把开发富硒土壤资源作为实施“农业强省”战略的一项重要工作,选择10个重点县(市)开展富硒土壤调查和开发利用试点,力求精准开发富硒土地资源,发挥土地资源利用的最大化效益,并整合科研力量,专门成立富硒产业研究院。从2014年起,计划用3~5年时间,实现富硒产品向和富硒产业转变,形成一批农产品种(养)植、加工龙头企业,以及销售收入过50亿元的加工园区、过100亿元的大县(市)。

      延伸阅读

      紧密围绕国民经济和社会发展需求,中国地质调查局于1999~2001年在广东、湖北、四川等地实施多目标区域地球化学调查试点工作。

      从2002年起,全国多目标区域地球化学调查工作正式启动,国土资源部先后与浙江、四川、湖南等18个省区采取省部合作方式推进调查工作的开展。

      2005年,财政部设立“全国土壤现状调查及污染防治专项”,由国土资源部与环保部共同负责,对多目标区域地球化学调查进行专项支持,调查工作也随之扩大到全国31省(区、市)。

    点燃“硒”望