中国地质调查局青岛海洋地质研究所滨海湿地科研团队利用辽东湾164个表层沉积物样品和5条流入河流的39个类似表层沉积物样品进行孢粉分析，深入探讨了辽东湾海域表层沉积花粉和孢子的分布特征、传播方式和可能来源。结果表明，表层沉积物中的孢粉组合与区域植被分布有很好的相关性，辽东湾不同部位孢粉组合的变化反映了沿岸局部植被的变化。高花粉浓度主要分布在流入河流的河口、沿海水域和海洋泥质区。河流冲积样品的花粉组合特征与水深< 8.5 m的近岸海域表层沉积孢粉相似。河流冲积物和近岸海域表层沉积物孢粉主要以草本花粉为主，且草本花粉的百分比和浓度随着水深的增加而降低，表明辽东湾沿岸水域的花粉和孢子主要由流入的河流搬运而来。然而，水深> 8.5 m的海域表层沉积孢粉组合与河流冲积物明显不同。在水深>8.5米表层样品中，乔木花粉占主导地位，尤其以空气传播的松属花粉为主，同时还有大量水流携带的卷柏孢子，这两类孢粉来源范围较广。在辽东湾，风和的输送决定了深水区的孢粉分布格局，而河流和沿岸流的输送决定了浅水区的孢粉组合特征。辽东湾孢粉由陆向海的变化特征为该海域化石花粉组合和过去海平面变化的解释提供了理论依据。

相关成果论文《Pollen distribution and transportation patterns in surface sediments of Liaodong Bay, China》（辽东湾表层沉积物孢粉分布和传播机制）已在线发表在环境科学顶级期刊《Science of the Total Environment》（中科院分区1区top，影响因子6.551）上。

图1 研究区孢粉样点地理位置以及区域植被图

图 2 辽东湾海域表层沉积物孢粉浓度与平均粒径、沉积物运移趋势以及主导风向关系图

该项研究得到了国家自然科学基金项目（41876057, 41506062, 41406069, 41706057）、国际科技合作重点项目（2016yfe0109600）、地质调查项目（DD20160144, DD20189503）以及泰山学者项目（ts201511077）的支持，该成果是我国海域表层沉积孢粉研究领域发表的首篇一区文章，相关研究显著提高了我国在海洋孢粉传播与沉积过程研究的国际影响力。

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。

2015年中国西南岩溶石漠化分布图

贵州巨木地下河出口筑坝拦蓄地下水

中国西南地区岩溶景观

致力于促进全球岩溶资源可持续利用和环境可持续发展的“全球岩溶动力系统资源环境效应”国际大科学计划，前不久在广西桂林正式启动。

该计划由国土资源部中国地质调查局提出实施，旨在建立全球岩溶环境监测网络，攻克岩溶关键带科学难题，各国共绘全球岩溶一张图，为人类利用岩溶资源、保护岩溶生态提供科学方案和公共信息服务。

国土资源部部长姜大明在贺信中称，这是一项雄心勃勃的大科学计划，更是一幅岩溶地质科学造福人类的宏伟蓝图。联合国教科文组织总干事伊琳娜·博科娃则通过贺信表示，国际大科学计划中提出的研究领域，对克服我们人类共同面临的难题来说是非常重要的，非常期待能听到关于项目实施取得进展并获得成功的好消息。

1 中国为“全球岩溶”国际大科学计划实施奠定坚实基础

阅读提示：中国取得了一系列具有全球视野的岩溶研究成果，并为国际大科学计划的实施提供了理论基础、科学思路、人才队伍、技术条件以及国际合作经验。

目前，世界上的岩溶区分布面积约为2200万平方千米，约占世界陆地总面积的15%。我国的岩溶面积约为344万平方千米，约占国土面积的1/3。其中，我国西南裸露岩溶面积达54万平方千米，涉及贵州、广西、湖北、湖南、云南、四川、重庆和广东等8省（区、市），是我国碳酸盐岩层分布最为集中的地区，也是世界三大岩溶集中连片区中面积最大、岩溶作用发育最强烈的典型地区。

岩溶地区山水奇特，水资源和油气资源丰富，为人类生产生活提供了得天独厚的物质资源和精神享受。但是，岩溶地区面临的干旱、石漠化、水污染、水土漏失等环境问题，也已成为当今制约经济社会可持续发展的全球性问题。

近年来引发关注的是，岩溶作用在应对气候变化中可发挥重要作用。已有研究发现，全球的岩溶作用能够吸收与全球森林植被比例相当的大气二氧化碳，而且岩溶洞穴石笋可以年际分辨率记录气候环境变化，与黄土、冰芯、湖泊沉积及树轮等古气候环境记录比较，具有记录时间跨度大、年代记录准、分辨率高等优势。

为有效解决岩溶地区的资源环境问题，促进全球岩溶资源的可持续利用和环境的可持续发展，科学应对全球气候变化，中国地质调查局倡导设立了“全球岩溶动力系统资源环境效应”国际大科学计划（以下简称“全球岩溶”国际大科学计划），依托联合国教科文组织国际岩溶研究中心和中国地质调查局岩溶地质研究所，以地球系统科学和岩溶动力学理论为指导，利用10~12年时间，建立全球岩溶生态环境监测网络，研究和查明全球不同岩溶动力系统类型的碳—水—钙循环规律和资源环境效应，突破岩溶关键带资源环境科学问题的瓶颈，创新岩溶资源勘探开发和岩溶环境治理与保护科学技术体系，创建全球岩溶资源环境信息平台，各国共绘全球岩溶一张图。

据该计划负责人、联合国教科文组织国际岩溶研究中心常务副主任曹建华介绍，目前，国际岩溶研究中心及其依托单位中国地质调查局岩溶地质研究所，已经为计划的实施奠定了坚实基础。

以中国科学院院士袁道先为首的科研团队建立了以碳—水—钙循环为核心、以岩石圈、水圈、大气圈、生物圈四大圈层为主体结构的地球系统科学观下的岩溶动力学理论，为计划的实施奠定了理论基础。在国际地球科学计划（IGCP）中国国家全委会支持下，我国科学家牵头连续主持实施了5个岩溶领域国际地质对比计划，储备了40个国家200多名优秀的专业技术人才，为计划实施提供了科学思路和人才队伍。国际岩溶研究中心7年的高效运行，已与15个国家和国际科研机构签订了合作备忘录，推动了8个国家间岩溶领域的深入合作研究，成功联合国际著名岩溶学者举办了7次国际培训班，为计划的组织实施提供了国际经验和基础。国际岩溶研究中心在中国、美国、泰国、斯洛文尼亚等岩溶国家建立了岩溶生态环境监测站，并与东亚东南亚地学计划协调委员会（CCOP）国家、东南亚国家合作开展了岩溶地质和跨界含水层编图，建立了全球岩溶科技创新平台和编图技术方法，为计划实施提供了技术条件。

更为重要的是，我国在岩溶作用与碳循环、洞穴石笋古环境重建、岩溶生态系统与石漠化治理、岩溶地质公园和世界自然遗产申报与保护，岩溶地下河和表层岩溶水探测与开发、碳酸盐岩油气储存区古岩溶刻画等方面取得了一系列具有全球视野的岩溶研究成果，奠定了我国岩溶研究的国际领先地位，使中国地质调查局牵头组织实施“全球岩溶”国际大科学计划顺理成章。

2 建立全球岩溶生态环境监测网，因地制宜修复和保护岩溶生态

阅读提示：只有揭示全球不同类型岩溶动力系统的演化、形成过程、结构功能和运行机制，因地制宜运用各国经验，才能科学、合理地修复和保护岩溶地区生态，并实现其可持续发展。

我国岩溶动力学理论的发展历史，可以追溯到20多年前对岩溶地球化学的研究。

国土资源部岩溶动力学重点实验室的研究团队，在中国科学院院士袁道先的带领下自1990年以来连续实施的国际岩溶对比计划项目，在岩溶形成演化、碳循环、岩溶生态和水资源等领域，为国际岩溶学术界提供了共同解决岩溶地区资源环境问题的平台，将地球系统科学思想引入现代岩溶学，建立了岩溶动力学理论，有力推动了国际岩溶学科的发展。

曹建华介绍说，在岩溶地区，岩石圈、水圈、大气圈、生物圈界面上的碳—水—钙和其他元素之间的物质、能量传输与转换，构成了岩溶动力系统。由于岩溶动力系统同时受到地质、水文、大气和生物过程的影响，因此岩溶动力系统有各种不同的类型。在上世纪90年代，我国岩溶地质学家开展了一系列研究，提出了将“岩溶形态组合”（即在相同环境下形成的宏观的微观的、地表的地下的、溶蚀的和沉积的岩溶形态的配套组合）作为全球岩溶对比的基础，推动了全球岩溶对比的顺利进行，并揭示出在世界上具有不同地质环境背景的岩溶区，其岩溶系统与人类活动的相互作用是极不相同的。因此，只有对全球不同类型的岩溶动力系统进行对比，揭示其不同的演化、形成过程，及结构功能和运行机制，因地制宜地运用各国经验，才能更加科学、合理地修复和保护岩溶地区的生态，并实现其可持续发展。

为进一步开展国际合作与对比研究，“全球岩溶”国际大科学计划将针对全球岩溶主要类型，重点在中国西南与中南半岛热带亚热带岩溶区、北美亚热带温带岩溶区（美国）、 加勒比海地区和印尼热带新生代孔隙碳酸盐岩岩溶区、中东干旱岩溶区（伊朗、土耳其）、地中海型气候岩溶区（斯洛文尼亚、塞尔维亚等）、冈瓦纳大陆岩溶区（巴西、澳大利亚）设置岩溶环境监测站，逐步实现典型地区连续高分辨率监测，建成覆盖全球的岩溶环境监测网络。

为保证全球数据统一及不同比例尺数据的交互使用，还将建设分布式全球岩溶数据平台。

3 创新资源勘探开发和环境治理技术体系，应对岩溶区生态环境面临的挑战

阅读提示：瞄准碳循环与人为干预、固碳增汇，洞穴石笋与年际尺度过去气候变化，水循环与地表地下水时空调配与管理，钙循环与岩溶生态系统评价，岩溶塌陷预警等进行技术创新。

“让我们共同协商，推进国际大科学计划的完善和实施，为应对岩溶地区脆弱的生态环境面临的诸多挑战，为全球岩溶地区的资源合理利用、经济社会发展贡献岩溶地质科学家的智慧与才华。”在“全球岩溶”国际大科学计划启动仪式上，中国地质调查局岩溶地质研究所所长刘同良代表中国岩溶地质科学家，向全球从事岩溶科学研究的同行们发出倡议。

推动岩溶科技创新，切实改善岩溶地区居民生活质量，是全世界岩溶国家和广大岩溶科技工作者的一致目标。为此，“全球岩溶”国际大科学计划瞄准碳循环与人为干预、固碳增汇，洞穴石笋与年际尺度过去气候变化，水循环与地表地下水时空调配与管理，钙循环与岩溶生态系统评价，岩溶塌陷预警等领域，发挥国际岩溶研究中心国际平台作用，充分利用各岩溶国家的技术及资源优势，创新科学技术体系，应对岩溶区脆弱生态环境面临的挑战。

已有的研究数据表明，随着植被的恢复、岩溶作用强度的增加，近10年中国西南岩溶区石漠化综合治理工程增加了2500万吨的岩溶碳汇量。中国地质调查局岩溶地质研究所创新流域尺度岩溶碳循环研究方法，研发的陆地植被、土壤改良、引入外源水和沉水植物等人工干预固碳增汇技术，引领了国际岩溶地质碳汇研究新方向。此外，利用微区取样技术，通过同位素微量测试，准确获得了石笋记录的年际尺度历史气候变化信息，恢复重建了高精度的古气候和古环境变化历史，为预测未来气候变化趋势提供了科学依据。为科学应对气候变化，“全球岩溶”国际大科学计划将着重开展岩溶环境二氧化碳增汇效应研究，在查明流域水文地质、环境地质条件基础上，对比研究植被变化、土壤改良、土地整理等人工干预措施对流域碳通量的影响，进而创建人工干预增加岩溶碳汇技术体系。

岩溶区地下水的开发利用，为世界约25%的人口提供了饮用水源。但岩溶地区孔、隙、缝、管、洞并存，岩溶地下水流运动规律复杂，时空分布极不均匀，使得岩溶地下水的开采难度大大增加。对此，“全球岩溶”国际大科学计划将选择典型岩溶水系统，开展不同类型岩溶地下水开发利用技术与方法研究，形成岩溶水开发利用模式和高效利用技术集成。针对典型岩溶地区岩溶干旱、内涝、石漠化、水污染、水土漏失等问题，建立岩溶地区水土耦合调控信息平台，形成岩溶地区水土耦合调控技术体系。

岩溶石漠化是岩溶生态系统在特定条件下运行的产物，其分布具有区域性。针对全球不同岩溶环境类型区，“全球岩溶”国际大科学计划将研发适宜各种类型的石漠化综合防治和岩溶生态修复模式及技术体系，阐明生态环境对水资源的调蓄功能，研发生态与工程联合调蓄岩溶水资源的技术，并开展试验示范。在岩溶含水层水质详细调查的基础上，选择已经发生污染的地下河（泉）系统或子系统为典型案例区，开展岩溶地下水环境修复技术及工程研究。

旱涝、石漠化、水污染、水土漏失、岩溶塌陷等在全球岩溶区普遍发生，更令人担忧的是，这些环境问题和岩溶地质灾害形成演变过程十分复杂，而且具有隐蔽性，难以防治和预测，严重威胁着岩溶区水安全、生态安全、乃至当地居民的生命安全。对此，“全球岩溶”国际大科学计划将瞄准建立岩溶塌陷调查、风险评价和监测预警方法，重点研究大型岩溶塌陷风险评价、监测预警、早期识别与防控技术。

4 在六大领域引领国际研究方向，建立“岩溶地球”大数据平台

阅读提示：直击全球岩溶碳循环调查与全球气候变化、全球岩溶水文地质调查与水资源开发、全球岩溶石漠化调查与生态修复、全球岩溶景观与地质公园建设、全球岩溶塌陷调查与防控及服务岩溶区油气资源高效低污染调查等重大岩溶科学问题。

据曹建华介绍，“全球岩溶”国际大科学计划主要依托联合国教科文组织国际岩溶研究中心和岩溶动力系统与全球变化国际联合研究中心，破解重大岩溶科学问题，在全球岩溶碳循环调查与全球气候变化、全球岩溶水文地质调查与水资源开发、全球岩溶石漠化调查与生态修复、全球岩溶景观与地质公园建设、全球岩溶塌陷调查与防控及服务岩溶区油气资源高效低污染调查等领域，引领国际研究方向，建立“岩溶地球”大数据平台。

在岩溶作用与碳循环调查研究方面，将重点研究碳在岩溶动力系统中的迁移过程与土地利用、水生植物光合作用的关系，水库或湖泊等水体中的碳汇效应；调查研究不同水体的生物地球化学变化规律，利用水化学与碳同位素技术厘定碳的来源、不同碳形态之间的转换与通量估算，分析不同水体碳汇与生物地球化学效应，研究碳酸盐岩沉积/溶蚀、脱气与水生植物光合作用之间的相互关系，进而为科学应对全球气候变化提供依据和支撑。

为提高岩溶水的开发利用效率和效果，“全球岩溶”国际大科学计划将选择全球典型岩溶水系统，开展岩溶地下河管道和含水介质探测，岩溶地下水循环的水动力对比试验，以及降水、地表水、土壤水、表层岩溶水与地下河水“五水”转化机制和过程研究，揭示不同类型岩溶水循环模式，建立不同岩溶水系统水资源评价模型，进行水质、水量定量评价，阐明岩溶关键带对水资源的调蓄功能和地下水资源动态变化规律。同时，开展生态环境对岩溶水资源的影响调查研究，岩溶含水层水质和污染调查研究，进行岩溶含水层防污性能评价，建立岩溶地下水水质监测网，尤其是加强对地下河和岩溶大泉的监测，并对已被污染的地下河和岩溶大泉进行修复示范。

中国在西南岩溶地区开展的石漠化综合治理地质调查工作，建立10处石漠化综合治理示范区，形成了4种可复制、可推广的石漠化综合治理模式：岩溶峰丛洼地区土地整理与生态产业协调模式，解决了石漠化区无地可用的问题；岩溶高原区地表水地下水联合调度模式，解决了石漠化区无水可用的问题；岩溶地质景观区土地流转与生态旅游模式，促进了石漠化生态修复景观产业化；岩溶断陷盆地区流域尺度综合治理模式，力促县域生态产业可持续发展。目前，中国岩溶石漠化研究与治理示范，已在新西兰、坦桑尼亚等6个国家推广应用。

全球有具有岩溶特征的世界遗产47处、世界地质公园46处。但迄今为止，国际上一直没有反映全球岩溶资源与环境的系统数据与专题图件，缺乏普及全球岩溶知识的信息数据平台。为科学评价和保护岩溶地质景观，“全球岩溶”国际大科学计划将开展全球岩溶地质景观调查评价，划分涵盖全球岩溶地质景观类型，进行全球尺度岩溶地质景观区划，提出岩溶地质景观设立世界遗产、世界地质公园、国家公园、地质保护区、旅游开发景区等方面的开发利用与保护规划建议。在此基础上，编制全球性岩溶景观与洞穴资源分布图集开发利用保护图件，建立全球岩溶地质景观信息系统，面向全球提供检索、咨询与开发规划等应用服务。

为摸清全球岩溶塌陷发生规律，“全球岩溶”国际大科学计划将从23个岩溶塌陷国家的岩溶塌陷发育现状、地质背景、水文工程地质特征分析入手，结合岩溶塌陷动力条件监测，深入研究岩溶塌陷形成演化的地质环境模式，建立全球岩溶塌陷发育的动力模型，重点研究极端气候特别是极端暴雨影响下岩溶塌陷形成演化机理，提出国际岩溶塌陷发育态势与对策。

岩溶区的油气资源具有很大的勘探开发潜力。世界碳酸盐岩大型油气田有321个，其油气资源量占全球油气资源总量的50%，产量占到60%以上。为认识油气储存与岩溶介质内在关系。“全球岩溶”国际大科学计划将以“将今论古”的方法，在对现代岩溶发育特征、规律认识的基础上，开展古岩溶、深部岩溶发育的科学研究，探索古岩溶在区域差异、垂向上分带、时代分期发育特征，揭示古岩溶发育对油气储存岩溶介质的控制作用，建立岩溶油气储层地质模型。

5 实现全球岩溶信息社会共享服务，支撑岩溶区资源与环境可持续发展

阅读提示：全球岩溶国家密切合作，建立实时更新的全球岩溶网络信息平台，促进岩溶学技术进步。

“全球岩溶”国际大科学计划的实施，不但需要有科学的理论基础、先进的技术支撑，还需要全球岩溶国家的共同参与和密切合作。目前，国际岩溶中心已经收到了来自15个国家的23名资深专家学者签署的支持函。

通过“全球岩溶”国际大科学计划的实施，国际岩溶研究中心将编制全球岩溶地质、岩溶地貌、岩溶水文地质和岩溶环境地质图，编制“一带一路”岩溶地区和重点岩溶区专题图件，查明全球岩溶动力系统的碳—水—钙循环规律，科学评价全球岩溶资源和岩溶环境，编制典型岩溶类型区资源开发与环境综合整治区划；研发具有国际先进水平的岩溶动力条件快速捕捉、岩溶资源勘探利用和环境治理关键技术方法；在岩溶地下水、石漠化、岩溶塌陷、应对全球气候变化、岩溶地质景观等领域形成4～5项国际领先水平大成果。

同时，通过计划的实施，进一步建实建强国际岩溶研究中心，建立完善全球岩溶环境监测网点，建立定时更新的全球岩溶网络信息平台；在我国，建设岩溶动力学国家重点实验室，建强岩溶动力系统与全球变化国家级国际联合研究中心，建实国际一流岩溶地质调查研究机构，建强岩溶环境监测野外台站和研究基地。

通过国际大科学计划的实施，全球岩溶科技成果不仅可促进岩溶学的跨越式发展、技术进步和多种形式的国际合作，实现全球岩溶信息社会共享服务，而且可提升我国的国际地位和话语权，培养我国的国际领军人才，并为“一带一路”战略决策和实施提供科学依据及资源环境保障。

青海地质工作者在施工完成后回填恢复土地

青海地质工作者进行植被揭层养护

阅读提示

地质勘查工作必然要与生态环境保护发生矛盾吗？如何从根本上解决矿产勘查环境恶化的痼疾，在地质矿产工作低迷的大环境下重拾信心，走出一条快速发展的新路？或许，从近日在北京召开的全国绿色勘查工作经验交流研讨会上，从一个个推进地质勘查与生态环境保护协调发展的新思路、新技术、新举措中，人们可以寻找到答案。

这是一场会聚政府部门、行业协会、国有地勘单位、矿业企业、科研单位、公众媒体的交流研讨会，也是一场凝心聚力、提振信心、携手共进的动员宣传会。在会上，人们分享了来自青海、贵州、四川等地绿色勘查的宝贵经验，了解了最新的绿色勘查技术与装备，更深深体会到了地勘工作在我国生态文明建设中必须担负的责任和使命。

地勘行业的绿色大潮势不可挡

国土资源部地质勘查司司长王昆引用德国哲学家雅斯贝尔斯的名言为研讨会开篇。他说，绿色勘查也应该像教育一样，是“一棵树摇动另一棵树，一朵云推动另一朵云，一个灵魂唤醒另一个灵魂”。50多年前，《寂静的春天》犹如旷野中的呐喊，用它深切的感受、全面的研究和雄辩的论点改变了历史的进程，使环保进入了公众视野，开启了全球的环保运动。今天，我们也是一棵棵树，正在用绿色的枝叶，摇曳呼唤着绿色环保思想为地质勘查工作带来一场从内到外的重要变革。

王昆所说的“一棵棵树”，是指一些绿色勘查典型单位以及来自他们的探索实践：青海省国土资源厅正在推行绿色勘查开发年活动；青海省有色地勘局在多彩地区铜多金属矿整装勘查项目中切实融入生态优先理念，在矿产勘查与生态保护协调统一方面形成了可复制的多彩模式；贵州西南能矿集团已获得突出效果的绿色勘查示范；成都探矿工艺所研发的一基多孔、一孔多支等绿色钻探技术；国土资源储量评审中心围绕绿色勘查标准规范所进行的研究；中国矿业联合会就海外绿色勘查经验的集纳和分享等。

显然，这些行动汇集在一起，已经逐渐形成了地质勘查行业的绿色大潮。在今年5月10日召开的中国地质矿产经济学会2016年地勘局长座谈会上，一份《绿色勘查行动宣言》发出了地勘行业共同的心声：地勘行业要坚持生态保护优先，努力做先进理念的领跑者；要坚持推行绿色勘查，努力做建设美丽中国的践行者；要坚持依靠创新驱动，努力做保护生态和保障资源的双赢者；要坚持像保护眼睛一样保护生态环境，努力做大自然的呵护者。

思想决定行动。据王昆介绍，当前我国已经开始从顶层设计方面规范、扶持、引领绿色勘查，不仅在《固体矿产勘查工作规范》中增加了绿色勘查的要求，还将对储量技术标准进行调整——改掉不合时宜的，提升标准过低的，增加先进适用的，鼓励创新领跑的，考虑在过渡期出台《关于在地质勘查工作中加强生态环境保护的指导意见》，以满足应急性需要。同时，在找矿突破第三阶段中从布局上对全国的找矿工作进行了调整，国家级整装勘查区全面退出自然保护区，并在矿种上更注重地热、煤层气、页岩气、石墨、锂等清洁能源和战略性新兴产业矿产的勘查。

王昆认为，绿色勘查的核心就是把之前粗放型的勘查升级为生态型的勘查，身处其中，无论是政府部门、勘查单位、技术研发团队，都需要各司其职，积极行动。“在矿产勘查的生态化进程中，我们都是一棵树，要从自己的职责出发，摇动、推动、唤醒行业中的每一个人，共同让地质勘查走向生机盎然的绿色。”

青海“生态立省”迫使地勘转型升级

会上，50多位代表共同聆听了来自基层实践最鲜活的实例。

青海省国土资源厅副厅长李志勇告诉大家，实施绿色勘查是构建和谐地勘必由之路。

青海省地处青藏高原东北部，“三江源”地区被称为“中华水塔”，生态系统脆弱，是国家生态保护与建设的战略要地，也是重要的水源地和生态屏障，在维护国家生态安全中具重要作用。为此，青海省委省政府把生态保护作为青海省的特殊责任，提出“生态立省”战略，全力推进包括地质勘查在内的诸多工作的“生态化”。2014年，青海发布了《青海省主体功能区划》、开展生态文明先行区创建，实施国土空间利用管制，有序推进生态保护建设工程，改革生态保护制度。同时，对地勘工作过程中生态环境保护的要求也越来越高。

显然，面对这样的情势，地勘工作不转型升级就无法持续发展。据李志勇介绍，青海绿色勘查的做法主要有三点：

其一，优化地质矿产勘查工作部署。调整了2015年~2020年的《全省找矿突破战略行动实施方案》，优化地勘工作布局，取消整装勘查区2个、重点矿产勘查区11个，调整范围整装勘查区2个、重点矿产勘查区9个。工作重点区域调整至东昆仑、柴北缘、阿尔金等地区，原先在自然保护区核心区、缓冲区设立的探矿权、采矿权则一律退出。

其二，分类处置涉及自然保护区的地勘项目及矿业权。除基础性、公益性调查项目外，对4宗财政出资的地勘项目全部结题并注销探矿权，退出面积221.61平方公里；从2015年起，全面停止了三江源、祁连山地区省地勘基金项目设置和商业性探矿权投放，共取消设置省基金项目27个，取消投放探矿权10个；商业性探矿权全部停止勘查活动，按照“尊重历史、稳妥有序”的原则，采用依法依规、分类处理的方式进行处置，逐步退出自然保护区。

其三，将2016年定为“绿色勘查开发年”。共筛选安排省地勘基金绿色勘查示范项目10个，并在7个示范项目中同步开展绿色勘查专题研究，总结提升近几年地勘工作中一些好的经验和做法，探索建立绿色勘查工作管理制度及相关工作规范。

“通过一系列措施，青海的绿色勘查理念和生态环境保护意识得到了增强。地勘单位积极开展绿色勘查，探索建立绿色勘查制度规范。各项目均建立了绿色勘查相关制度，制定了野外工作生态环境保护措施，并将环境保护工作纳入了项目日常管理工作中。”李志勇告诉大家，绿色勘查大大推动了地勘外部环境的改善，在多彩整装勘查区，地勘队伍通过草皮恢复、垃圾管理等措施，得到了当地基层政府、牧民群众的信任和支持。甚至在玉树州治多县政府“虫草采挖前，外地单位一律不得进场”的情况下，地勘单位人员、机器设备特许提前进场开展地勘工作。地方牧民对环境恢复治理非常满意，很多人已不再参加破坏草原面积测量和恢复治理验收，对地勘工作人员表示出充分的信任。

“推进矿产资源绿色勘查开发，既是国家发展的战略需要，也是生态环境保护推动经济社会发展的客观需要，更是新常态下做好地质矿产勘查工作的现实需要，是化解矛盾、维护矿区社会稳定、推动矿产资源勘查开发持续发展的有效途径。”李志勇说。

谁说地质勘查与生态保护之间矛盾重重？青海经验证明，只要在地勘工作中坚持做到“生态保护第一，尊重群众意愿”，地勘工作就能在新形势下获得充足的发展空间。

“绿色”是现代地勘企业的生命线

如果说李志勇讲述的是政府与国有地勘单位在国家高度重视生态文明建设大背景下势在必行的思考和行动，那么，西南能矿集团股份有限公司董事长李在文则阐述了现代化地勘企业在社会价值、企业责任、可持续发展等方面对绿色勘查的内在需求。

他说，西南能矿集团是贵州省委、省政府为推进全省资源配置体制改革、加快资源优势向经济优势转化、促进矿产资源产业一体化发展而建立的省管大型国有企业。集团组建于2012年，正赶上生态文明建设的大潮，因此，其一“出生”便把生态放到了事关生存和发展的重要位置上。

去年，按照习近平总书记去年视察贵州提出要守住“生态和发展”两条底线的要求，西南能矿集团在“十三五”规划中提出了建设“生态环保型绿色能矿、科技创新型智慧能矿、资本运营型金融能矿”的转型升级目标任务，并在今年年初启动了绿色勘查示范项目建设：从50多个勘查项目中，组织5家地质勘查单位的7个项目作为绿色勘查示范项目，开展绿色勘查。

“我们在示范项目的实施中，十分注重地质勘查与生态环保相结合、与转型升级相结合、与扶贫帮扶相结合、与标准化机台建设相结合，在方案设计、设备选型、钻机施工全过程，坚持绿色勘查理念，全面促进地质勘查与生态环境和谐发展。”

李在文告诉大家，通过半年来的探索，西南能矿在绿色勘查方面已经取得了初步成效。

一方面通过最大限度减少土地使用，减少钻探工地“三废”排放，开展复垦复绿，实施节能降耗，大幅降低了对生态环境的破坏。如：优化设计合理避让林地耕地，采用浅钻代替槽探，减小对土地植被的破坏；钻探机场占地面积由平均120平方米减少到70平方米；搬迁道路用地面积仅为原大型设备的30%；在钻探工地铺设防渗土工布，搭设钢网，实现了土地零污染；工程完工后，对开挖地段按原地类进行恢复，播散草种，种植树苗，进行复垦复绿工作，复种的庄稼生机勃勃，苗木郁郁葱葱。

另一方面，通过优化勘查方案，实施设备模块化、轻型化、集成化、信息化，大大提高了工作质量和效率，不仅提高了找矿效果，而且使勘查周期和征地、搬迁成本有所下降。

更重要的是，得益于示范项目，西南能矿形成了《绿色勘查钻探施工机场管理办法》、《绿色勘查钻探施工现场质量管理体系》等系列制度，以及《绿色勘查技术标准》、《绿色勘查预算定额》等绿色勘查标准，相应的绿色勘查企业管理体系正在建立，使以环保、高效、和谐、法治为主要内容的“绿色发展”理念，真正成为西南能矿员工入脑入心的重要行为准则。

李在文认为，要想在贵州能矿产业发展中当好“龙头”，西南能矿就要敢于担当、敢于创新、敢于示范带动。“有人说绿色勘查是自己给自己套上枷锁。可我们认为，绿色发展既是我们的社会责任，也是自身发展的需要。只有绿色发展，才能实现经济效益、社会效益、生态效益的统一，才能实现能矿产业的提质增效和转型升级。在我看来，绿色勘查绝不是政府强制的产物，而是企业从自身发展需要出发作出的正确选择。”

“绿色勘查是现代地勘企业发展的生命线。”李在文坚定地表示。

应尽快建立绿色勘查技术体系

中国地质调查局探矿工艺研究所副所长李子章介绍了近几年该所为绿色勘查提供的技术支撑。

他说，绿色勘查是一项系统工程，需要集成创新、综合研究采用多项技术进行解决。作为我国探矿工程技术的专业研究所，钻探工艺所组建了绿色勘查技术团队，加强了技术研发和应用示范，开展了“高原生态环境脆弱区综合钻探技术应用示范”等项目，在四川若尔盖高原和青海等生态环境脆弱区取得了很好的效果。

同样来自探矿工艺研究所的吴金生告诉大家，目前，在探矿工程中，对环境影响较大的因素主要表现在两个方面：一是工程的实施对植被的破坏，如槽探工程、钻井基台修建、交通道路修建和物资的搬迁等；二是施工过程中，泥浆、粉尘和“三废”对环境的污染。所以，目前研究采用的技术方法也是从“减少植被破坏、降低环境污染”两个方面入手，实现绿色勘查。

吴金生说，减少植被破坏的技术方法，主要有这样几个：

一是“以钻代槽”，即用浅钻代替槽探，同时应用空气潜孔锤跟管取芯钻进方法，解决了常规方法效率低、在复杂地层成孔困难等问题；二是利用定向钻进技术，实现“一基多孔、一孔多支、一孔多用”，从而减少基台的数量、道路修建和物资搬迁工作，这也是中深孔钻进中实现绿色勘查有效的技术手段；三是采用模块化、轻便钻探设备及机具，便于人工搬迁和减少基台面积，为此他们还专门研制了一种轻便、多功能的履带式钻机；四是改变物资搬运方式，减少道路修建。

降低环境污染的技术方法主要有：

采用环保泥浆，减轻对环境的影响。对此，他们特别提倡使用生物聚合物环保泥浆体系，除具有抑制、防塌、润滑、封堵等钻探性能外，还能满足生物自然降解的特性，不破坏外界的酸碱平衡，无毒性，避免了泥浆组分以及废浆液对环境污染。

对废泥浆进行无公害处理。对于没有回收利用价值的废浆液，禁止直接排放，现场进行三级净化无害化处理；对于有利用价值的泥浆，使用泥浆罐和管汇连接等方式实现循环利用。

减少空气钻进粉尘的影响。如，从粉尘产生的源头进行控制，做好钻探设备连接的密封，增设孔口除尘装置，避免扬尘；对岩芯取样布设防尘罩，及时清理岩屑；在施工场地洒水，防止地面粉尘二次起扬。

“技术创新是推动绿色勘查的不懈动力。现有的技术可以解决一部分问题，但还不成熟，要不断探索新的技术、新的方法和新的工艺，逐步形成绿色钻探技术体系。”李子章如是说。

西南能矿建设工程有限公司董事长黄继平曾经在钻探队当了8年的队长。他认为，在地质勘查工程中实现绿色环保的目标，设计是前提，工艺是基础，设备是关键。目前，该公司作业区生态环境脆弱、人文环境复杂，而他们在施工中采用的“以钻代槽”、“定向钻探、斜孔钻探”、“一孔多支、一孔多用”等方法都取得了明显成效。同时，他们还普遍采用了模块式便携式钻机和组合式动力设备，满足了钻探孔深1000米~2000米的设计要求。

中国地调局地科院勘探技术研究所所长张金昌表示，推广绿色勘查需要国家大力发展有效保护生态环境、提高勘查效率的技术。其中有三个关键点：深入人心的绿色理念、相应的标准和规范、持之以恒的技术创新。近几年，勘探所围绕绿色勘查研究推出了适合西部高原地区轻便钻机、高精度对接井技术等创新性成果，大大提高了钻探取芯的效率。他认为，地勘行业也需要颠覆性的创新，或许在不久的将来就会用微波、用孔内机器人代替现在的钻头钻杆，为传统地勘工作带来一系列革命性的变化。

推进绿色勘查还需要解决诸多问题

尽管在全国地勘行业推广绿色勘查已成为政府、行业协会和许多地勘单位、矿业企业、科研院所的共识，但一些实际的难题仍然横亘在管理者和项目实施者的面前。

大家普遍关心的一个问题就是勘查成本的提升。

青海省有色地勘局副局长肖积图谈到，要进行绿色勘查，就必须有生态环境方面的投入，这将直接导致勘查成本的增加。而且，现行项目预算费用标准已完全不能满足绿色勘查的需要。如高寒草甸草原植被恢复费标准为2890元/亩，实际恢复费用则达到6000元/亩左右，加之工作区道路修建和为当地群众修建道路始终未纳入预算标准，大部分均需要从其他经费中支出，致使地勘单位负担较大。

青海省这几年的探索实践表明，成本与以往相比大概会高于10%。肖积图希望一方面基层单位积极提高自身的技术水平和管理水平，降低绿色勘查的成本；另一方面，政府相关部门调研，按照实际情况研究提高勘查预算的标准。

“企业都是要追求最大利益的。在目前法律法规没有明确要求的情况下，勘查成本的加大已成为许多地方商业性矿产勘查工作难以推进的重要因素。”李志勇这样认为。

另一个问题是国家层面绿色勘查标准的缺失。

对此，青海省有色地勘局地质矿产勘查院总工程师王凤林结合实际工作举例说明。比如，除近几年颁发的钻探类几项规范规程对环境保护有较具体要求外，大多数现行标准未有环境保护方面的要求，地质勘查中及结束后的地质环境恢复治理与土地复垦的相关要求，也没有纳入《矿山地质环境保护与治理恢复方案编制规范》中。再比如，现有相关勘查技术规范中没有纳入绿色勘查的诸多新方法、新技术，也没有增加“以钻代槽”等绿色环保施工内容，无法计算资源量。他希望国土资源部在向全国推广“绿色勘查”的同时，应组织专门力量开展不同地区、不同地貌环境下绿色勘查方法技术系统研究，编制绿色勘查规程，为绿色提供技术支持。

“国土资源政府部门将围绕生态文明建设做好服务工作，帮助地勘行业尽快适应环境、法律、市场的最新要求。而地勘行业的每一个人，也要行动起来，在各自的实践工作中播撒绿色的种子。”王昆呼吁，“推进绿色勘查，我们不要等待，不要嫌小，不要照搬，更不要心急。相信在中国，地质勘查的绿色时代终将来临。”

近期，中国地质调查局西安地质调查中心鄂尔多斯盆地北部湖泊集中区水文地质调查项目通过大胆引进、消化吸收、综合采用多种新技术和先进设备，开展基于地下水流系统理论的水文地质调查工作和干旱半干旱区地下水与植被生态调查研究工作。

项目采用RTK测量、Packers分层抽水取样试验、同位素技术等技术手段开展工作区地下水流系统调查研究工作，同时引进荷兰EK手工钻、澳大利亚科力手持震动式土壤钻、美国绍尔单人背包钻、大疆精灵无人机等先进设备开展土壤包气带结构及地表生态植被的调查。多种新技术新方法的综合应用，满足了项目以地下水流系统和生态水文地质调查为主要任务的调查研究要求，促进了项目地调科研工作的技术创新和方法创新。

技术一：RTK测量、分层抽水、多种同位素技术——助力地下水流系统研究

与传统的水文地质填图相比，基于地下水流系统理论的水文地质调查对技术方法的要求更高。因此，项目组综合采用RTK测量、Packers分层抽水取样试验及同位素技术等方法，开展地下水流系统调查工作。

RTK实时动态测量技术是以载波相位观测为根据的实时差分GPS技术，能够在野外实时获取厘米级精度高程数据。采用高精度RTK高程测量技术，可精细刻画水动力场，以满足项目精细划分地下水系统、准确查明三维流场结构的研究需要。六月下旬，项目组邀请专业培训师对项目组成员进行了RTK测量设备的系统培训。通过培训，大家了解了RTK测量原理，掌握了野外RTK仪器的使用方法，同时通过消化吸收，编写了《基于RTK的水位高程测量方法》，并将其实地应用到项目野外水文地质调查中，极大地提高了水位测量的精度和效率。

分层抽水试验技术是进行地下水水流系统调查研究的关键技术。项目拟通过分层抽水、监测、取样试验，结合D、18O、14C、39Ar、35Cl、81Br、Sr、S、Mg等多种同位素示踪测年技术，获取准确的含水层非均质结构、水位、年龄、水质等分层数据，提高区域水流系统模拟的仿真度，更深刻认识区域地下水流系统形成演化机制。项目组通过前期广泛调研，多家比对，科学论证，成功引进了由地调局水环中心自主研发的地下水分层抽水系统，开展分层抽水取样试验工作。项目组通过与设备研发人员多次面对面深入交流讨论，并邀请研发人员前往现场实地试验指导，共同商讨解决设备使用过程中各种问题，最终消化吸收，真正掌握了该设备的使用方法。

同时，项目组还邀请澳大利亚弗林德斯大学Andy Love教授，多次现场实地踏勘，分析钻孔岩心，共同制定详细的取样测试方案，对项目拟开展的分层抽水采样工作进行全程跟踪指导。

技术二：浅钻、无人机技术——创新生态水文地质调查方法

在生态水文地质调查中，一方面，项目组引进荷兰手工钻、澳大利亚科力手持式土壤钻及美国绍尔单人背包钻用于土壤包气带结构的调查研究。自六月起，项目组陆续邀请专业人士对项目组成员进行土壤钻和背包钻的统一培训，大家学习掌握了各种浅钻的工作原理及其使用方法，并通过现场试验磨合，编写了《澳大利亚科力SD-1手持式土壤取样钻机使用方法》和《美国绍尔单人背包式便携浅层取样钻机使用方法》。在调查实践中，项目人员总结了手工钻、土壤钻、背包钻等不同钻具对揭露风积砂、湖积物、基岩等不同包气带类型的适用性，摸索建立了一套联合使用多种钻具开展不同包气带结构调查的的技术方法体系。

另一方面，在湖泊、地表生态植被的调查过程中，项目组积极引进使用无人机低空探测，结合TM、NOAA、MODIS、高分一号等遥感数据开展多源、多尺度遥感解译工作。

在野外水文地质调查研究工作中，积极引进、综合应用上述新技术方法，有力助推了项目在湖泊区地下水系统循环演化规律和地下水与植被生态关系等方面的专题研究工作。同时，通过新技术新设备的应用，丰富了西北干旱—半干旱区1:5万水文地质调查工作中地下水流系统和生态水文地质的调查方法。

RTK测量技术与应用培训

分层抽水设备下井试验 

Andy Love教授野外查看钻探岩心

野外浅钻技术实地应用

无人机起飞执行航拍任务

无人机拍摄的湖泊