值联合国教科文组织国际岩溶研究中心第九届国际培训班召开之际，中国地质调查局岩溶地质研究所/国际岩溶研究中心主持召开了岩溶关键带学术研讨会，来自中国、美国、巴西、泰国、南非等17个国家的50余名代表参加了会议。

国际岩溶研究中心常务副主任曹建华研究员首先介绍了与岩溶关键带研究密切相关的、由岩溶所/国际岩溶研究中心推动实施的“全球岩溶动力系统与资源环境效应”国际大科学计划。随后，美国佛罗里达地质调查局Jonathan Arthur局长、印第安纳大学Zhu Chen教授、河海大学陈喜教授、云南大学郑洪波教授、斯洛文尼亚岩溶研究所Mitja Prelovsek博士、塞尔维亚贝尔格莱德大学Sasa Milanovic教授、埃及亚历山大大学Anwar Elfiky教授以及伊朗德黑兰大学Mehran Maghsoudi教授就关键带研究中的热点问题进行了高水平的学术汇报，包括：国际地球关键带研究进展、岩溶系统中地球化学模型、关键带监测研究、水文过程等。各国专家及青年地质工作者进行了深入的讨论，彼此间交流了研究经验。

为深入学习陆昊部长在中国地质调查局调研时的讲话和局党组十七次会议精神，贯彻落实地调局党组关于开展新时代地质工作服务自然资源管理大调研活动的部署，进一步找准基础地质调查在新时代的定位，做好公益性基础地质调查计划的顶层设计，协调11个工程的工作部署，聚焦重大问题，协同攻关，经局总工程师室、基础调查部同意，2018年6月9日，中国地质调查局地质研究所组织召开基础地质调查与地球系统科学战略研讨会。会议分二个议题。一是邀请三位国内外知名院士、专家讲课，介绍地球系统科学；二是公益性基础地质调查计划中的11个工程简要介绍2019-2022目标任务和工作部署，并开展对接研讨。

国家自然科学基金委地学部主任、中国科学院生态环境研究中心傅伯杰院士、河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室、天津大学表层地球系统科学学院陈喜教授、深部探测中心首席、南京大学地球科学与工程学院董树文教授应邀做了学术报告，分别介绍了地球表层系统科学、地球关键带科学、我国地壳结构与深部过程的前沿进展。

傅伯杰院士在报告中介绍了地球科学和地理学研究的新进展和新态势。他指出：当前，地球系统科学已成为地学研究的最大主题。全球变化、大陆地震等重大科学问题的解决，已大大超出了单个和传统学科的能力范围。随着研究的不断深入，要求以跨领域和多学科的视角，以更高的层次、更大的视野认识地球。

陈喜教授在报告中介绍了地球关键带的研究背景、观测、模拟和预测，重点介绍了中欧地球关键带的研究进展以及未来的挑战和机遇。提出下一步研究重点是基岩风化带，如西南喀斯特地区岩性在石漠化进展中的作用等课题。

董树文教授在报告中介绍了深部探测专项（Sino Probe）对中国大陆岩石圈和地壳结构的研究成果。他指出，地球表层系统就是层圈相互作用，目前整个系统建立不起来的重要原因，就是岩石圈的数据还不对等，还需要“补课”。

李廷栋院士、肖序常院士、公益性基础地质调查计划12位工程首席、二级负责人、六大区域地质调查中心、地质所的领导专家和研究生等80余人参加了会议，并就如何发展地球系统科学、做好新一轮地调项目论证开展了热烈研讨。

下午，12位公益性基础地质调查计划的工程首席介绍了工程项目的进展和下一步布局。大家进一步围绕地质调查业务布局调整、地质调查计划-工程-项目调整优化等开展了热烈的讨论，一致认为：本次会议取得了积极的成效。这既是公益性基础地质调查计划召开的第一次会议，又是全局基础地质调查工作的一次具有历史性意义的会议。一是各个工程开展了首次对接，为做好2019-2022工作部署提供了新的思路和依据，为进一步做好一级项目的顶层设计提供了条件；二是各工程明确了协同攻关的地区和目标，提炼了重大问题，为多学科、多手段和多方法联合攻关奠定了良好基础；三是探索和初步确立了工程-项目协调、协同和联合攻关的机制，今后将继续围绕重大问题，联合不同的工程及项目，共同研讨，联合攻关，搭建新的协同攻关和学术交流的平台和机制。

1月22日至23日，自然资源部中国地质调查局青岛海洋地质研究所科普基地迎来了新年首次科普热潮，青岛市南京路小学、实验初级中学、新世纪学校、26中以及福林小学的中小学生陆续来基地参观和研学。

活动期间，科普工作人员带领大家参观科技馆，用生动有趣的语言讲解了地质学知识，然后结合单位的业务情况向大家介绍了海洋地质调查与研究情况，同时介绍了大家比较感兴趣的萤石、水晶、岫玉、方解石、海百合、叠层石、恐龙蛋等矿物、岩石和生物化石。

为了进一步巩固知识，孟庆国高级工程师、耿威博士以及特邀河海大学张鹏辉博士为大家呈送了三场有关可燃冰与海洋油气资源的精彩报告。报告采取互动的方式，老师授课同时引导学生积极参与问答，对于积极参与的同学赠送相应的小小岩石标本作为奖励。孟庆国带领的可燃冰团队亲自指导南京路小学海洋研学团利用球棍、磁力贴拼接的方式认识可燃冰分子，同时现场展示人工合成的可燃冰，学生亲自观察、触摸并点燃，极大的激发了大家对于科学的兴趣。

为深入学习陆昊部长在中国地质调查局调研时的讲话和局党组十七次会议精神，贯彻落实地调局党组关于开展新时代地质工作服务自然资源管理大调研活动的部署，进一步找准基础地质调查在新时代的定位，做好公益性基础地质调查计划的顶层设计，协调11个工程的工作部署，聚焦重大问题，协同攻关，经局总工程师室、基础调查部同意，2018年6月9日，中国地质调查局地质研究所组织召开基础地质调查与地球系统科学战略研讨会。会议分二个议题。一是邀请三位国内外知名院士、专家讲课，介绍地球系统科学；二是公益性基础地质调查计划中的11个工程简要介绍2019-2022年目标任务和工作部署，并开展对接研讨。

国家自然科学基金委地学部主任、中国科学院生态环境研究中心傅伯杰院士、河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室、天津大学表层地球系统科学学院陈喜教授、深部探测中心首席、南京大学地球科学与工程学院董树文教授应邀作了学术报告，分别介绍了地球表层系统科学、地球关键带科学、我国地壳结构与深部过程的前沿进展。

傅伯杰院士在报告中介绍了地球科学和地理学研究的新进展和新态势。指出：当前，地球系统科学已成为地学研究的最大主题。全球变化、大陆地震等重大科学问题的解决，已大大超出了单个和传统学科的能力范围。随着研究的不断深入，要以跨领域和多学科的视角，以更高的层次、更大的视野认识地球。

陈喜教授在报告中介绍了地球关键带的研究背景、观测、模拟和预测，重点介绍了中欧地球关键带的研究进展以及未来的挑战和机遇。提出下一步研究重点是基岩风化带，如西南喀斯特地区岩性在石漠化进展中的作用等课题。

董树文教授在报告中介绍了深部探测专项（Sino Probe）对中国大陆岩石圈和地壳结构的研究成果。指出，地球表层系统就是层圈相互作用，目前整个系统建立不起来的重要原因，就是岩石圈的数据还不对等，还需要“补课”。

李廷栋院士、肖序常院士、公益性基础地质调查计划12位工程首席、二级负责人、六大区域地质调查中心、地质所的领导专家和研究生等80余人参加了会议，并就如何发展地球系统科学、做好新一轮地调项目论证开展了热烈研讨。

下午，12位公益性基础地质调查计划的工程首席介绍了工程项目的进展和下一步布局。大家进一步围绕地质调查业务布局调整、地质调查计划-工程-项目调整优化等开展了热烈的讨论，一致认为：本次会议取得了积极的成效。这既是公益性基础地质调查计划召开的第一次会议，又是全局基础地质调查工作的一次具有历史性意义的会议。一是各个工程开展了首次对接，为做好2019-2022年工作部署提供了新的思路和依据，为进一步做好一级项目的顶层设计提供了条件；二是各工程明确了协同攻关的地区和目标，提炼了重大问题，为多学科、多手段和多方法联合攻关奠定了良好基础；三是探索和初步确立了工程-项目协调、协同和联合攻关的机制，今后将继续围绕重大问题，联合不同的工程及项目，共同研讨，联合攻关，搭建新的协同攻关和学术交流平台和机制。

国家自然科学基金委副主任、党组成员，地质所所长侯增谦院士、地调局总工室主任、副总工程师徐学义研究员出席会议并致辞。基础调查部副主任、公益性基础地质调查计划负责人张智勇研究员介绍了计划的总体情况。

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。

为更好落实中国地质调查局以国际合作强化全球视野、提升自身业务能力和水平的要求，2020年8月10-12日、17-19日，自然资源部中国地质调查局地质环境监测院和中国驻以色列使馆联合邀请国际知名水文地质专家以色列理工学院Jacob Bear教授，通过ZOOM网络平台为自然资源部中国地质调查局及国内外相关科研院所、高校的水文地质工作者做题为“多孔介质中流体模拟与运移研究”的学术讲座。

Jacob Bear教授是国际知名的水文地质学家，一生成就斐然，著作的《多孔介质流体力学》（1972年）改变了世界范围内水文地质专业的教学和理论实践，至今仍是我国高校水文地质、工程地质、环境地质和石油地质等专业的首选教科书。本次讲座一共12个学时，培训内容主要涉及多孔介质中的流体运移规律、单相及多相流数值模型、带有化学反应的多相流数值模拟等。Jacob Bear教授和参会人员通过视频软件及微信群进行互动问答，气氛热烈，学术氛围浓厚，取得了良好效果。

此次讲座为今后推进水文地质与水资源调查工作，提升支撑自然资源部履行“两统一”职责的能力起到了很好的促进作用。

来自中国地质调查局及局直属单位、中科院、北京大学、浙江大学、南京大学、河海大学、中国地质大学、吉林大学、长安大学、成都理工大学、西湖大学、南方科技大学、北京师范大学、首都师范大学、天津大学、西安理工大学、山东大学、合肥工业大学、山西大学，以及香港大学、牛津大学等几十个单位的500多位专家、学者及研究生收看了此次讲座。