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    5月27日至6月8日,中国地质调查局青岛海洋地质研究所3名科研人员赴美国丹佛参加了国际湿地科学家学会(Society of Wetland Scientists,简称SWS)2018年年会,并于会后访问了美国地质调查局密西西比河下游海湾水科学中心和湿地与水生研究中心。

    参会期间,青岛海洋所科研人员丁喜桂高工、谢柳娟博士分别作了关于辽东湾浅海湿地沉积物有机质参数的时空分布特征、基因和气候条件对不同生态型芦苇生长特征的影响的口头报告,余雪洋博士后作了辽河三角洲翅碱蓬湿地系统呼吸的变化趋势及其控制因素展报交流。此次会议,青岛海洋所向全球湿地科学家展示了滨海湿地生态系统调查监测的最新研究成果,了解了湿地监测、修复等科学研究方面的国际最新进展。同时,通过与参会科学家交流滨海湿地科学调查与技术方法,为湿地系统生态地质研究国际合作奠定了良好的合作交流基础。

    在访问美国地质调查局密西西比河下游海湾水科学中心期间,访问团听取了该中心Christopher Martin swarzenski研究员关于在密西西比河口三角洲水文动力学过程方面的研究成果介绍,组织考察了密西西比河沿岸设置的多个水文监测站,并赴密西西比河三角洲滨海湿地开展高程测定、水文监测与采样等工作。

    在访问美国地质调查局湿地与水生研究中心期间,访问团听取了该中心副主任Thomas Doyle研究员关于滨海湿地生态地质调查与监测方面的最新进展和工作成果介绍。双方围绕海岸带有机质加积、预测模型建设、碳分解等系列工作进行了交流讨论,通过深度交流和学习借鉴,在进一步学术交流、科研合作等方面取得了丰富的成果。

    据悉,前期青岛海洋所叶思源研究员多次带领科研团队赴欧美等相关大学、院所等单位交流,就滨海湿地大科学计划、滨海湿地研究国际中心筹建等工作开展了广泛的讨论。本次出访进一步增强了青岛海洋所对国际滨海湿地调查研究的最新方法和理念的跟踪了解,对下一步开展典型滨海湿地生态地质调查与监测、生态系统修复等工作有很强的指导意义。

    会场合影
    密西西比河三角洲湿地水柱状土壤采样
    听取湿地与水生研究中心工作成果介绍
    青岛海洋所科研人员赴美参加国际湿地科学家学会

    为更好地服务于地调局“十大计划”、“六大科技攻坚战”,2017年9月20日上午,地调局地学文献中心一行前往地调局沈阳地调中心进行需求调研。

    会上,调研组对地学文献中心的基本情况和五大核心业务板块做了介绍,同时表示地学文献中心将继续发挥自身优势,全力为科研人员提供支撑服务。沈阳地调中心总工程师也介绍了沈阳地调中心几大业务板块,与会调研人员更加深入了解科研工作者对地学文献资源的需求,特别是对美洲板块—美国的密西西比河流域、欧洲板块—第聂伯河畔的乌克兰黑土地研究资料;铼,锇等稀有金属;以及各国矿业政策、法规文献等资料的迫切需求。

    最后,地学文献中心将前期东亚研究室所需要的“一带一路”国家(俄罗斯)资料:900余幅的地质图件(电子版)赠送给沈阳地质调查中心。双方表示要建立长期的合作机制,促共同发展。

    沈阳地质调查中心总工程师、科技处、东亚研究室等相关项目负责人、研究人员出席调研座谈会。

    地学文献中心派员赴沈阳地质调查中心调研


    密西西比河谷型碎屑状铅锌矿全球概况及其与蒸发岩联系的认识(David Leach)


    南极地震学--揭示冰层覆盖大陆的地质历史和岩石圈动力学(Douglas Wiens)
    碎屑状铅锌矿及南极地震学相关讲座

    自然资源部中国地质调查局以矿产资源调查为抓手,激活贫困区矿产资源潜力,助推资源优势转化为经济优势,让当地百姓搭上“资源列车”,走上脱贫致富路。

    赣南老区:矿产资源调查为优势产业添活力 

    丁全利 袁慧香

     

    地质专家指导兴国县寨脑矿找矿

    中国地质调查局发展研究中心(自然资源部矿产勘查技术指导中心)积极响应中央脱贫攻坚号召,落实中国地质调查局党组要求,以矿产地质调查作为赣南扶贫的切入点,精准发力,联合江西省地矿局赣南地质调查大队、江西有色地质勘查二队等精心实施一批矿产地质调查项目,提交找矿靶区26处,新发现矿产地4处、矿点50处、矿化点79处,锡、钨等新增了一批资源量,推动了赣南将资源优势转化为经济优势,有力支持了老区的脱贫事业。

    6月30日,中国地质调查局发展研究中心举行赣南地区矿产地质调查成果移交视频会,将赣南4县的矿产地质调查成果正式移交给江西省自然资源厅、赣州市扶贫办和赣县、于都等4县政府。

    以矿业开发扶贫作为扶贫突破口 

    赣南地区是革命老区扶贫攻坚示范区,也是全国较大的集中连片特困地区。于都、赣县区、兴国、宁都是自然资源部定点扶贫县。如何有效地、精准地服务赣南脱贫攻坚?中国地质调查局落实自然资源部统一部署,调研分析了赣南地区矿业发展的实际。

    从优势产业看,赣南矿业经济发达,是我国重要的有色、稀土和萤石矿产资源产业基地,赣南的黑钨、中重稀土的资源储量、产量均居世界第一,素有“世界钨都”和“稀土王国”之誉。依托资源优势,赣州市形成了稀土、钨、氟盐化工、新型建材四大矿业产业。

    从成矿地质条件和找矿潜力看,赣南位于南岭成矿带与武夷成矿带交汇部位,是南岭成矿带东段重要的有色金属、贵多金属矿集区之一,成矿地质条件优越,找矿潜力巨大。区内已查明有资源储量的矿种70多种,列入资源储量表矿产地251处,其中大中型有色金属矿床80处。

    从现实需求看,近年来赣州市委市政府作出了主攻工业、精准扶贫、新型城镇化、现代农业、现代服务业、基础设施建设六大攻坚战决策部署。而矿业开发是赣南老区脱贫攻坚、主攻工业的重要任务。为此,原国土资源部把矿业开发扶贫作为赣南定点扶贫的突破口,实施了一批矿产资源调查和勘查项目。

    “我们把扶贫区实际需求与发挥自身技术优势相结合,以矿产地质调查、接替资源勘查作为赣南扶贫的切入点,支持地方矿业、扶贫产业高质量发展,精准服务商业性矿产勘查”。发展研究中心有关负责人说。

    为资源枯竭矿山寻找接替资源 

    矿产地质调查扶贫工作首先瞄准了赣南的老矿山。

    岩背锡矿历经多年开采,到2017年底矿山储量仅供维持4年左右,寻找接替资源迫在眉睫。2018年,发展研究中心通过分析岩背锡矿已有钻孔资料,推断岩背斑岩型锡矿体往南西方向空白区延伸。经实施实测剖面,新发现4条锡多金属矿(化)体。之后,部署的3个验证钻孔均不同程度揭露工业矿体,其中一钻孔控制锡工业矿体5条,累计视厚度10.32米。

    1954年建矿的画眉坳钨矿经过60多年开采,因资源枯竭面临闭坑。2016年~2018年,发展研究中心依托全国重要矿集区找矿预测二级项目投入中央财政资金669万元,在本区开展矿产调查和深部找矿预测工作,圈定了画眉坳矿区外围、张家地、铜锣丘等3处找矿靶区。画眉坳外围靶区验证钻孔成功揭露预测的隐伏成矿地质体,包含10余条含钨石英脉,其中6条石英脉氧化钨(WO3)品位为0.12%~2.0%,达工业品位。这些找矿进展,给这个老矿集区带来了重获新生的希望。

    新发现一批矿产地和找矿靶区 

    在推进矿产调查过程中,发展研究中心充分发挥科技创新引领作用,坚持以原创的勘查区找矿预测理论方法为指导,产学研用紧密结合,加强成矿规律研究,发现了新层位、新类型,为赣南地区新一轮地质找矿工作提出了重点选区。

    据项目组负责人于晓飞介绍:“2012年至今,通过矿产地质调查、接替资源勘查项目实施,在赣南地区新发现矿产地4处、矿点50处、矿化点79处,提交找矿靶区26处,估算新增钨资源量2.98万吨、锡资源量2.67万吨……”

    这些数字背后意味着什么?意味着地质工作者跋山涉水的辛劳,意味着艰苦探索后沉甸甸的收获。

    新发现的于都县金塘下银铅锌矿产地,是迄今江西发现的银品位最高的矿床,单样最高品位3460克/吨,平均品位802克/吨。据介绍,该矿产地预测为中型银矿,同时伴生金、铅锌,具有较好的银铅锌矿找矿前景。

    在于都县铜岭锡铜多金属矿产地揭露有5.75米~14.01米厚的矽卡岩型锡多金属矿体,另揭露有视厚10.1米的矽卡岩型富铜锌银矿层,单样最高品位铜13.7%、锌17.9%、银210克/吨,是这一地区首次发现的具有重大工业意义的厚大富铜矿体及矽卡岩型锡矿体。

    此外,于都高陂钼矿找矿靶区、会昌中村铜多金属找矿靶区,经钻探验证也揭露出厚大工业矿体,为赣南提供了新的资源勘查基地。

    据介绍,2012年以来,赣南矿产地质调查编制完成1∶5万矿产地质图、成矿规律图、矿产预测图等14幅图件。以最新调查资料数据为基础,发展研究中心编制了江西于都、会昌、河源等整装勘查区的工作程度图、矿产地质图、成矿规律图、矿产预测图等,可为赣南地区将来矿产资源规划提供依据,为老区经济社会发展和生态文明建设提供基础资料。

    探索直接有效的找矿方法 

    进入新世纪以来,我国东部找矿勘查由地表矿、浅部矿向隐伏矿、深部矿拓展。如何提高找矿成功率是矿产地质工作者需要面对的问题。

    发展研究中心在广泛实践基础上总结形成了原创的找矿预测技术体系——勘查区找矿预测理论方法。该理论方法力求深入理解成矿作用机理,在纷繁复杂的成矿地质现象中找到普遍的、具有确定性的找矿标志来指导找矿,力图解决找矿最后一公里——“矿究竟在哪里”“钻孔究竟往哪儿打”这一找矿关键难题。

    这一理论方法在赣南矿产地质调查的实践中得以验证。发展研究中心通过矿产地质调查,初步查明了江西于都银坑—宁都青塘、会昌岩背—寻乌铜坑嶂地区锡多金属矿、宁都河源—石城东华山锂锡多金属矿等整装勘查区内重点工作区的成矿条件、控矿因素、成矿规律和资源禀赋特征,进而建立了成矿地质体、成矿构造与成矿结构面、成矿作用特征标志“三位一体”找矿预测模型,拓宽了整装勘查区内的找矿思路与找矿空间。

    “比如,通过综合研究提出宁都青塘整装勘查区燕山期岩浆热液存在两期成矿的新认识,解决了长期困扰区内找矿认识的瓶颈问题,指导了牛形坝—柳木坑银多金属矿深部勘查及外围找矿,解决了‘矿究竟在哪里’这一关键难题,使得矿山规模由中型上升为大型。”发展研究中心专家介绍说。

    为赣南产业发展和脱贫攻坚发挥基础支撑作用 

    赣南地区矿产地质调查项目所取得的找矿靶区、物化探异常、找矿线索等一系列成果,目前已得到广泛应用。据不完全统计,赣南中村铜多金属矿找矿靶区、石城县月里排锂铌钽铍找矿靶区等6处找矿靶区成果已转化为江西省地勘基金项目,部分项目已取得较好找矿效果。江西省自然资源厅地勘处处长言会在赣南地区矿产地质调查成果移交视频会表示:“这次移交的成果丰硕,对赣南地区找矿突破有重要的指导意义,我们将协调地方利用好。”

    与此同时,公益性矿产地质调查工作总结了区内成矿规律,相关结论指导和优化了区内勘查工作部署,降低了勘查风险,提高了找矿效率和水平,改善了矿业发展环境,增强了区内矿业企业的发展信心。于都县副县长何师诞说:“仅在于都银坑—青塘整装勘查区一地,中央财政投入就拉动社会投入3.6亿元,新增了不少金银锡资源量。找矿成效为我县引进江西铜业发展金银锡产业提供了强大支持!”

    据不完全统计,矿产调查拉动区内勘查主体、矿业企业投资项目9项,部分项目取得了较好找矿成果。牛形坝勘查区找矿突破提交了一处大型银金矿床,新增资源储量静态估值约120亿元,开采年限由5年延长至15年,使矿山扭亏为盈。另外,营脑、大山排勘查区估算新增资源量潜在经济价值37亿元,延长矿山服务年限8年~10年,稳定职工就业600余人。

    谈到矿产地质调查带来的变化,江西润鹏矿业开发有限公司副总经理胡永志深有感触地说:“近年来各级政府对赣南苏区脱贫工作不遗余力。中国地质调查局发展研究中心开展的矿产地质调查与找矿预测工作对我们公司的矿区勘查给予了关键性的指导,为公司可持续发展提供了保障。目前公司各项生产平稳运行,平均每年实现利税4000万元,为当地提供就业岗位400个,为脱贫攻坚贡献了自己的微薄力量。”

    乌蒙山区:接替资源勘查带动矿业企业投资

    丁全利 陈辉

    于都县高陂地区找矿研讨

    项目组察看赫章县猪拱塘矿岩心

    近年来,中国地质调查局发展研究中心落实中国地质调查局关于地质调查支撑服务脱贫工作要求,2016年~2020年在贵州省赫章、云南省鲁甸县先后实施多个地质调查项目,重点开展矿产地质调查及深部找矿预测工作,助推当地脱贫攻坚。

    贵州省赫章县位于乌蒙山腹地,矿业生产是当地的支柱性产业,但正面临资源接替危机。贵州省地矿局113地质队经过多年努力实现了贵州省铅锌矿找矿重大突破,在赫章县发现了贵州省第一个超大型铅锌矿床——猪拱塘铅锌矿,详查探明铅锌金属资源量275.82万吨,显示出整个区域具有较好的矿产资源潜力。

    2018年~2020年,中国地质调查局矿集区找矿预测二级项目在该地区持续部署找矿预测项目,中央财政累计投入经费825万元。中国地质调查局发展研究中心深部找矿预测团队与贵州省地矿局113地质队联合攻关,在勘查区找矿预测理论与方法的指导下,对该地区的成矿规律开展了系统研究,预测了深部找矿潜力,并在此基础上部署了深部钻探工程,在矿区深部发现厚大铅锌矿体,新增近50万吨铅锌金属资源量,使得该矿累计探明铅锌金属资源量达324万吨,为贵州60余年探明铅锌资源量总和的40%。

    同时,通过矿产地质调查工作的持续开展,圈定铅锌成矿远景区5处、找矿靶区3处,拓展了区域找矿空间,为当地政府资源规划提供了重要参考,也引领了多个矿业权人在该地区大力投资找矿勘查。目前,赫章县政府已与某上市公司初步达成投资协议,拟投资建设铅锌采选冶一体化项目,打造世界一流“云贵铅锌产业基地”。

    云南省鲁甸县乐马厂—巧家县茂租铅锌银多金属矿整装勘查区是滇东北铅锌矿集中产出地区之一,矿床类型以密西西比型铅锌(银)矿为主。2016年~2018年,中国地质调查局整装勘查区找矿预测与技术应用示范项目在该区开展了3个图幅1∶5万矿产地质调查,新发现了11个矿点,圈定找矿靶区9处,有望形成勘查区块。依托项目成果,带动了社会项目投入和矿山企业的深部找矿积极性,对改变区域经济结构、促进就业、推进脱贫具有重大意义。

    今后,项目组将继续发挥地质专业技术优势,结合地方需求进一步开展矿产地质调查及找矿工作,助力地方将矿产资源优势尽快转化为矿业经济,为乌蒙山区巩固脱贫成果做好支撑服务。

    打开脱贫的资源宝藏

    最近,美国科罗拉多矿业学院的常兆山及Richard Goldfarb两位教授在“国际经济地质学会特刊”上组织出版了“中国矿床 (Mineral Deposits of China)”一书,集中讲述中国近1300个重要的各类矿床的主要特征及通过综述获得的见解。自然资源部中国地质调查局地质研究所专家杨志明和宋玉财研究员,分别受邀撰写中国斑岩铜矿床、沉积岩容矿铅锌和铜矿床的综述文章。

    杨志明研究员与澳大利亚塔斯马尼亚大学著名斑岩铜矿专家David Cooke教授历时四年,详细综述了中国64个主要斑岩铜矿床的吨位品位、时空分布、构造背景、构造控制、蚀变及矿化特征(图1);揭示这些矿床主要分布于冈底斯带、玉龙带、中甸带、长江中下游带、中亚造山带及多龙、德兴、铜矿峪等矿集区,形成于古元古代、奥陶纪、石炭纪、晚三叠世-早白垩世、始新世-中新世五个时期,但主要形成于后两个时期;总结发现后碰撞环境是与弧环境同样重要的中国斑岩铜矿床产出背景,超过40%的中国超大型及大中型斑岩铜矿形成于后碰撞环境;识别出俯冲及碰撞环境斑岩铜矿具有不同的蚀变及矿化特征,并查明引起两种环境下斑岩矿床蚀变及矿化差异的原因;发现超过50%的中国大型斑岩铜矿,其铜的沉淀发生在绢英岩化阶段、特别是绿泥石-绢云母阶段,而非通常认为的钾硅酸盐化阶段。中国境内大量斑岩铜矿形成于后碰撞环境,表明斑岩铜矿的形成并非总与大洋板片的俯冲有关。

     

     

    图1 中国斑岩铜矿床的分布及形成年龄(Yang and Cooke, 2019)

    宋玉财研究员(通讯作者)与美国学者David Leach(第一作者)密切合作,历时5年,收集整理了83个矿床资料(图1),实地考察24个矿床,对中国境内的沉积岩容矿铅锌和铜矿床进行了全面综述,矿床类型主要涉及密西西比河谷型铅锌矿床(MVT)、碎屑岩容矿型铅锌矿床(CD,通常称为喷流沉积型,即SEDEX)、沉积岩容矿铜矿床(SHC),它们均与岩浆活动无关。综述重点阐述了这些矿床的发育特征和控制要素,主要在两个方面提出了新的认识。(i)重新划分了中国境内的沉积岩容矿铅锌矿床类型,特别指出:一些铅锌矿床不是MVT型,而与岩浆活动有关;很多矿床不是CD型,应为MVT型或与岩浆有关的碳酸盐岩交代型;(ii)发现MVT矿床与蒸发岩的关系远比过去认为的重要。过去研究认识到蒸发岩沉积时能够产生萃取-迁移铅锌的盆地卤水、沉积的石膏和硬石膏等硫酸盐能够提供为最终沉淀出的铅锌硫化物提供硫。本综述研究认识到:蒸发岩底辟构造、蒸发岩溶蚀-垮塌构造、蒸发岩建造中的高孔隙白云岩是MVT矿床的重要赋存部位,这是对MVT矿床储集规律的最新认识,具有全球意义。

     

     

      图2 中国沉积岩容矿铅锌、铜矿床的分布(Leach and Song, 2019)

    上述两篇文章的详细信息如下:

    Yang, Z.M.*, and Cooke, D.R., 2019. Porphyry copper deposits in China. Society of Economic Geologists Special Publication 22, p. 133–187.

    Leach, D.L., and Song, Y.C.*, Sediment-hosted zinc-lead and copper deposits in China: Society of Economic Geologists Special Publication 22, p. 325–409.

    全书及两篇文章的下载链接如下:https://www.segweb.org/store_info/SP/SP-22-Additional-Product-Info.pdf

     
     
     
    地质所专家受邀在《经济地质学会特刊》上撰写中国斑...

    近日,自然资源部中国地质调查局青岛海洋地质研究所滨海湿地科研团队在滨海湿地沉积地质学方面的研究取得重要进展。团队骨干成员何磊博士重新对黄河三角洲多期次超级叶瓣的时空分布进行了划分,该研究成果对我国长江以北滨海湿地形成演化研究奠定了基础,可望为湿地修复与创建选址提供科学依据。该项成果论文《New evidence on the spatial-temporal distribution of superlobes in the Yellow River Delta Complex》刊登在国际地学top期刊《Quaternary Science Reviews》(214(2019)117-138)。 

    据了解,该团队与美国路易斯安那州立大学Edwards Laws教授以及意大利博洛尼亚大学Alessandro Amorosi教授合作研究在“黄河三角洲超级叶瓣的时空重新划定”方面取得了新进展,利用研究区获得的12个钻孔和前人已发表的25个钻孔,共获取了233个AMS14C数据。根据时间-深度曲线(age-depth curve)的原理,通常认为三角洲快速沉积时间对应着时间深度曲线斜率急剧增加的时段。研究团队对黄河三角洲超级叶瓣进行了重新划分,从前人认为的10个叶瓣减少为8个叶瓣,分别为利津叶瓣(7000-5500 cal a BP)、黄骅叶瓣(5500-3600 cal a BP),泥沽叶瓣(3600-2600 cal a BP)、岐口叶瓣(700 BC- 11 AD)、垦利(11-1099 AD)、塘沽(1048-1128 AD)、苏北叶瓣(1128-1855 AD)以及现代黄河三角洲叶瓣(1855 AD至今)。

    该研究认为利用时间深度曲线原理,结合详实的沉积相分析和地层框架序列对比,也可以有效地应用到世界其它三角洲多期次叶瓣复合体研究,比如密西西比河三角洲。研究成果突破了已经盛行三十年的黄河三角洲10期次叶瓣的主流观点,并进行了有利的重构和完善。

    黄河三角洲是世界著名的多河流泥沙三角洲,全新世以来巨量的泥沙在渤海湾沿岸及江苏海岸带地区堆积,形成了多期次的复杂三角洲沉积体(delta complex),并由此孕育了现今面积广袤的黄河三角洲湿地和江苏滨海湿地。因此,研究以上地区滨海湿地的形成演化过程,对黄河三角洲复合体多期次叶瓣时空分布的精确划分显得尤为重要。

    该项成果是在自然资源部中国地质调查局地质调查项目“江苏滨海湿地多圈层交互带综合地质调查”和“渤海湾西部等重点海岸带综合地质调查”两个项目的资助下完成的。

     

     

     

     
    滨海湿地沉积地质学研究取得重要进展

    作为“地球之肾”和“生物基因库”,湿地的生态系统环境变化引起了国内外的高度重视。通过多年调查,青岛海洋所滨海湿地团队掌握了第一手野外观测数据,肯定了我国滨海湿地巨大的储碳空间和固碳能力,并开发了具有自主知识产权的10多项关键技术。湿地的调查与研究不仅能有效改善滨海湿地的生态环境,而且还能产生很好的社会效益和经济效益。

    在盐城湿地,做碳分解实验

    因湿地破坏而导致的全球生态环境问题,不仅是一个科学问题,更是政治、经济社会发展中的焦点问题。

    特别是在我国,过去几十年,我国海岸带地区生态系统的结构发生了很大变化,对盐沼湿地生态系统的健康产生了深刻影响。

    2018年7月,国务院印发了《关于加强滨海湿地保护 严格管控围填海的通知》(国发〔2018〕24号)》,要求统一湿地技术标准,对包括滨海湿地在内的全国湿地进行逐地块调查,对湿地保护、利用、权属、生态状况及功能等进行准确评价和分析,并建立动态监测系统,进一步加强围填海情况监测,及时掌握滨海湿地及自然岸线的动态变化。

    2018年12月20日,自然资源部、国家发展和改革委员会发布关于贯彻落实《国务院关于加强滨海湿地保护 严格管控围填海的通知》的实施意见(自然资规〔2018〕5号),要求沿海各地深入贯彻习近平生态文明思想,坚决落实党中央、国务院重要决策部署,切实加强围填海管控。

    近年来,自然资源部中国地质调查局青岛海洋地质研究所(以下简称“青岛海洋所”)长期致力于滨海湿地生态系统综合地质调查与研究工作。通过国际合作,青岛海洋所滨海湿地团队先后开展了《黄河三角洲滨海湿地生态系统综合地质调查与评价》《辽河三角洲海岸带综合地质调查与监测》《滨海湿地生态系统固碳能力的探测与评价》《江苏滨海湿地多圈层交互带综合地质调查》等项目,卓有成效地执行了黄河三角洲、辽河三角洲、江苏盐城滨海湿地生态系统的地质调查研究工作,取得了大量第一手资料,同时获得多项具有国内领先水平的成果,部分成果具有世界先进水平。

    保护滨海湿地刻不容缓

    湿地与森林 、海洋一起并称为全球三大生态系统类型,被誉为“地球之肾”。湿地广泛分布于世界各地,是地球上最富生物多样性的生态景观和人类最重要的生存环境之一。

    滨海湿地是海岸带地区最重要的生存环境和生态系统。它是分布于陆地生态系统与水生生态系统之间的具有独特水文、土壤、植被与生态特征的生态系统,具有稳定环境、保护物种基因及生产可再生资源的功能,被誉为“生物基因库”,是影响地球生态平衡的重要条件。

    青岛海洋所滨海湿地重点实验室主任叶思源向记者介绍称,滨海湿地分布于经济发达区的特殊地理位置,对缓解经济发达区温室气体的排放、近海水生系统的环境清洁、保护海岸的稳定以及抵抗沿海风暴潮的袭击等方面具有更为重要的意义。另外,滨海湿地在地貌单元上通常处于对气候变化响应最为敏感、对全球变化最脆弱、经济发展最快和人类活动最强烈的地带。

    记者了解到,滨海湿地(含沿海滩涂、河口、浅海、红树林、珊瑚礁等)是近海生物重要栖息繁殖地和鸟类迁徙中转站,是珍贵的湿地资源,具有重要的生态功能。由于长期以来的大规模围填海活动,近年来滨海湿地大面积减少,自然岸线锐减,对海洋和陆地生态系统造成损害。

    “滨海湿地调查是海岸带生态环境地质调查的关键,也是推进生态文明建设、保护海岸带生态环境的关键。”叶思源介绍称,湿地已成为地理、生态、环境保护、气候、水资源和生物多样性等诸多领域研究的热点和前沿科学,对滨海湿地的调查和研究具有重要科学价值。

    她进一步解释称,目前服务沿海生态地质环境保护和优化国土空间开发建设布局,也要求提高滨海湿地调查力度,需要地质资源环境信息支撑。低碳经济的发展及滨海湿地蓝碳固碳,急需加强滨海湿地固碳的调查研究。沿海重大工程规划布局和建设,需要全面提升湿地区域地质安全保障水平。

    国家高度重视湿地保护

    湿地生态系统环境的变化已经引起了国内外的高度重视。

    需要正视的是,与发达国家相比,我国在滨海湿地领域的调查和研究还有一定差距。我国湿地研究是从上世纪60年代对沼泽研究开始的,急需在借鉴国外先进经验的基础上,形成适合于我国实际的湿地研究的科学体系和开发治理有效模式。

    黄河三角洲在我国滨海湿地研究中具有特殊的地位,已成为近年来滨海湿地研究的热点地区。2005年,中国地质调查局启动了“黄河三角洲滨海湿地系统综合地质调查与评价”项目。

    2010年,青岛海洋所组织了“美国滨海湿地可持续发展与全球变化学术前沿青岛夏季讲习班”,10多名欧美顶尖湿地科学家齐聚青岛,交流湿地调查研究的经验、方法,拓宽研究思路,帮助湿地团队建立了立足于国际前沿的学科发展平台。

    在黄河三角洲,做地表高程标志

    2012年,中国地质调查局滨海湿地生物地质重点实验室挂牌成立。实验室以“滨海湿地地质、环境、生态、资源”为特色,围绕国际滨海湿地生物地质科学技术发展前沿和热点,突出国家中长期国民经济建设和开发管理需求,集中力量开展滨海湿地基础地质与沉积环境演化、地表过程与生态地质遥感、水动力环境、生物地球化学过程、生态系统固碳功能评价、生态环境地质监测以及生态修复技术等调查和研究,为地质调查事业长远发展提供知识储备、技术储备和专业技术人才储备,引领中国地质调查局滨海湿地研究走向国际先进水平。

    2016年,中国地质调查局滨海湿地生物地质重点实验室在江苏常熟成功承办了第十届国际湿地大会的“全球变化和环境因子对滨海湿地服务功能的影响”分会。来自欧美国家的23位学者齐聚江苏常熟,围绕滨海湿地地质学、生物学、生态学、生物地球化学等多个学科展开研讨。

    多项斐然成果转化应用

    “通过多年调查,我们掌握了第一手野外观测数据,肯定了我国滨海湿地巨大的储碳空间和固碳能力。”叶思源介绍说。

    据介绍,近年来青岛海洋所滨海湿地团队围绕科技创新和成果应用转化,开发了具有自主知识产权的10多项关键技术,开创性地将自主研发的滨海湿地生态功能探测技术应用于湿地资源调查评价,获得国内外专家高度评价。项目组连续获得了“土壤未扰动沉积物柱样采集”“湿地地表高程监测仪”“浮游植物反应釜及采用该反应釜的连续培养恒化装置”“利用碳-14示踪技术测定海洋初级生产力现场模拟培养装置”和“黑白瓶溶解氧法现场模拟测海洋初级生产力装置”等多项国家发明专利,为相关研究提供科学支撑。

    尤为一提的是,项目组首次评估了我国滨海湿地土壤碳埋藏通量,填补了我国在全球碳收支平衡研究中滨海湿地土壤固碳方面的空白;首次提出了我国滨海湿地在没有外来物资供应时,其有机质自身的加积速率可与全球海平面上升保持同步,为我国湿地保护与管理提供了依据。他们利用分批培养与连续培养技术,解决了困扰科学界半个多世纪的碳-14示踪技术测定海洋初级生产力的争议问题。

    记者了解到,这一团队提出并主导实施滨海湿地生态系统全球监测网大科学计划,该监测体系横跨亚、欧、美三大洲,可同时开展不同纬度带、不同生境、不同历史演化阶段地质体对比研究,每天可以获得46个环境参数66240个数据,并基于大数据分析和挖掘,创新了滨海湿地水生系统演化和碳循环理论。他们还编制完成全国8个国际重要滨海湿地生境演变图,探索创新了“从地质自然演化角度”确定湿地类型分类标准,发现北方盐沼自然湿地面积在1995~2015年期间平均减少49%,南方红树林湿地减少40%。沿海地区的养殖业极速扩张侵占了大面积的湿地,引起湿地水文过程、土壤质量等生境发生变化,是导致湿地退化的根本原因,对湿地不同的地质单元提出了保护与修复治理的针对性对策建议,为滨海湿地自然资源保护和空间规划用途管制提供了科学支撑。

    同时,他们推动滨海湿地生态地质三位一体调查评价,成功研发了地表高程监测系统和水域初级生产力探测装置,创新提出了温室气体测量、土壤固碳评估、海域静力触探原位观测技术,形成了水、土、气、生各圈层生态要素探测体系。

    “在江苏盐城、美国密西西比河三角洲、西班牙埃布罗三角洲湿地等地得到了成功实践。”叶思源介绍说,团队研制的设备为滨海湿地生态功能监测提供了新的技术方法和调查手段,并且获得多项具有国内领先水平的成果,部分成果处于世界先进水平。

    开启湿地绿色利用新征程

    湿地的调查与研究不仅能有效改善滨海湿地的生态环境,而且还能产生很好的社会效益和经济效益。

    据了解,青岛海洋所滨海湿地团队在辽宁盘锦和山东莱芜建成两个全球芦苇同质园,从全球范围内选取91个芦苇基因种,经过种植对比实验,优选出耐盐性高、生物量大、抗病能力强的品种。与此同时,在两个面积为100亩的芦苇和翅碱蓬示范区开展修复实践,通过水文调节、改变土壤基质、优选种子源等多手段结合,初步形成人为干预条件下的滨海湿地修复关键技术,并在辽宁省盘锦地区推广使用,修复芦苇和翅碱蓬湿地3万亩,给当地的旅游产业、芦苇造纸产业带来巨大的经济价值。以辽河三角洲芦苇造纸的湿地生态系统智慧管理为案例,他们提出了“开发性保护”的新理念和湿地植被芦苇纤维生长新技术,通过湿地植物资源开发,带动当地就业与工业经济发展,支撑服务全国正在开展的“退耕还湿”活动,开辟了湿地资源绿色利用新途径,为地方经济建设和科技扶贫带来了可观的经济效益,并为国家开发利用和保护湿地资源提供了新思路。

    此外,项目组在黄河三角洲重新规划了景点设置,黄河三角洲滨海湿地自然保护区的游客人数逐年上升,门票收入增幅约16%,除了迎来湿地的“第二春”,还带动了生态旅游,推动了当地经济发展。

    “目前,我们建设了国内领先,国际先进的有关碳循环研究的野外观测基地。”叶思源介绍说,通过国际合作,团队在辽河三角洲建设了较为完善的碳循环研究的野外观察基地,包括温室气体监测、土壤环境因子监测、孔隙水化学监测、湿地地下水水位水质监测等,特别是利用RSET技术对湿地有机质加积速率的监测在我国还属首次。这些监测为丰富全球碳循环评价数据库提供了重要保障,也为我国政府在国际环境中的谈判提供了科学数据。

    2014年4月,在辽河三角洲湿地开展rSETs和温室气体监测工作

    据她介绍,将利用5~10年时间汇聚国际一流滨海湿地多学科创新人才和团队,培养具有国际视野和杰出创新能力的领军人才和国际一流专业团队,打造一支人员精干、高素质、高水平、装备精良的具有较高水平和国际影响的科研队伍,创新一套国际化运行机制与管理体制,将围绕国际滨海湿地科技前沿热点和我国滨海湿地资源、环境、灾害等地质问题,致力于滨海湿地前沿领域国际合作调查和研究,主导实施全球典型滨海湿地地质演化及生态环境效应对比研究大科学计划。

    “依靠科技进步和创新,我们将在解决全球变化和生态环境效应等一些关键问题上获得充足发展,引领国际滨海湿地领域研究。”她最后表示。

    滨海湿地项目介绍

    中国地质调查局青岛海洋地质研究所自2006年在山东东营黄河三角洲开始从事滨海湿地地质调查工作,到2018年开展江苏滨海湿地调查工作,已有12个年头了。期间,该所先后完成了国家专项(海洋地质保障工程)“黄河三角洲滨海湿地系统综合地质与评价项目(2006年-2009年)”、原国土资源部公益性行业科研专项(重点)“滨海湿地生态系统的固碳能力探测与评价(2011年-2013年)”、国家专项(海洋地质保障工程)“辽河三角洲海岸带综合地质调查与监测(2012年-2015年)”、海洋基础性公益性基础地质调查项目“渤海湾西部等重点海岸带综合地质调查(2016年-2017年)”、科技部重点研发计划“滨海湿地固碳效率精准评价与加强碳汇对策(2017年-2019年)”、海洋基础性公益性基础地质调查项目“江苏滨海湿地海陆交互带多圈层综合地质调查(2018年-2020年)”,总经费13300万元。

    目前,中国地质调查局青岛海洋地质研究所滨海湿地项目组研究区包含了跨越不同纬度带的我国北方典型盐沼湿地区:辽宁盘锦、山东东营、江苏盐城滨海湿地,研究范围包括-6米等深线到陆域湿地范围,涉及典型湿地被的芦苇生境、翅碱蓬生境、大米草生境,工作内容包括了水、沉积物、大气、生物多个圈层,工作手段包括基础地质取样、温室气体监测、地表高程监测、碳循环评估、侵蚀淤积调查与监测、水质调查、海上地球物理调查、沉积动力调查等;旨在开展滨海湿地核心区与缓冲区生态地质调查,摸清生态地质环境现状,建设滨海湿地野外生态地质观测基地,开展湿地功能原位监测,滨海湿地生态系统固碳效率影响因素调查与监测,初步查明湿地水-沉积物-生境生态环境地质特征;同时开展滨海湿地生态地质环境对气候变化、海平面上升及人类活动响应等领域研究,建立滨海湿地生态系统固碳效率评价技术方法体系。

    目前,服务沿海生态地质环境保护和优化国土空间开发建设布局,也要求提高滨海湿地调查力度,需要地质资源环境信息支撑。同时,低碳经济的发展及滨海湿地蓝碳固碳,急需加强滨海湿地固碳的调查研究;沿海重大工程规划布局和建设,也需要全面提升湿地区域地质安全保障水平。

    滨海湿地调查是海岸带生态环境地质调查的关键,也是推进生态文明建设、保护海岸带生态环境的关键。湿地已成为地理、生态、环境保护、气候、水资源和生物多样性等诸多领域研究的热点和前沿科学,对滨海湿地的调查和研究具有重要科学价值。

     

    滨海湿地领域研究迈向新征程