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    保障我国北方干旱半干旱区的生态可持续性并提高其应对未来全球升温的能力,是国家生态文明建设重大战略的核心内容之一。近年来,张承坝上高原成果斐然的人工林出现大面积退化现象,提醒我们需要精细化调整生态修复策略以更好适应自然环境背景与气候变化趋势。近期,中国地质调查局自然资源综合调查指挥中心地表基质调查研究团队联合国内多家单位,从区域生态环境演化的角度提出了一条生态修复的适宜性解决思路,成果以论文形式发表。

    张承坝上高原三北防护林退化照片

    月亮湖萎缩照片

    研究团队通过坝上高原月亮湖岩心和塞罕坝地区天然风沙和黄土沉积剖面,在碳十四测年年代学框架下,利用沉积物粒度、有机碳含量、碳同位素比值、孢粉、生物标志化合物等环境指标,建立了冰消期以来区域气候-环境-植被变化序列。研究认为,中全新世适宜期可作为现代升温趋势下的环境相似型,其植被组合可作为当下生态修复工作的参考。据此指出,坝上高原未来的生态修复工程不适合继续大规模植树造林,而是需要借鉴环境相似型期间的自然植被组合,采用适应当地环境的植物类型实现植被修复后的群落平衡,落叶松、蒙古栎、云杉、白桦、山杏等乔木类型需要被纳入生态修复中的植物备选库。

    相关研究成果发表在国际学术期刊Catena 和 Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology上。中国地质调查局自然资源综合调查指挥中心殷志强正高级工程师为第一作者和通讯作者,河北地质大学贾红娟教授为共同通讯作者,其他研究人员分别来自中国地质大学(北京)和中国科学院地质与地球理研究所。研究工作得到国家自然科学基金、中国地质调查局地质调查项目、中国科学院战略性先导科技专项子课题和河北地质大学科技创新团队计划等支持,野外工作期间得到承德市自然资源和规划局、塞罕坝机械林场等相关部门人员的大力协助。

    中国地质调查局自然资源综合调查指挥中心地表基质团...

    近日,中国地质事业改革发展进程中又迎来了一个具有里程碑意义的重要时刻。原武警黄金部队转隶组建的自然资源部中国地质调查局自然资源综合调查指挥中心(以下简称指挥中心)在京挂牌,中央公益性地质调查队伍再添一支劲旅。

    40年风雨兼程,坚守从未改变,前进从未停止,指挥中心(原武警黄金指挥部)这支找金劲旅的荣誉簿彰显了他们的忠诚与担当,见证了他们的能力和实力:原五支队被国务院授予“全国地质找矿功勋单位”荣誉称号,阳山项目组被全军评为科技创新群体奖;原三、五、九支队被国务院记一等功,原十二支队一中队被武警部队授予“地质找矿模范中队”荣誉称号,原三、十二支队被武警部队树为标兵支队;4人获评李四光地质科学奖;1人被表彰为“全国抗震模范”,1人获评“全军爱军精武标兵”和“全军作战部队优秀专业技术人才奖”,2人获评“全军十大学习成才标兵”;3人荣膺“中国武警十大忠诚卫士”,36名科技干部享受国务院政府特殊津贴。

    2019年2月,中共中央办公厅、国务院办公厅下发《武警黄金部队转制改革实施方案》,明确“武警黄金部队整体转为非现役专业队伍移交自然资源部,并入自然资源部所属的中国地质调查局,由中国地质调查局管理”。至此,这支有着辉煌历史、突出贡献、优良作风的地质队伍转战新战场,开始承担起区域基础地质调查、多金属矿产资源勘查、自然资源综合调查、国土空间生态修复、海洋与海岸带地质调查等职责任务,用行动证明自身实力,展现出他们的责任与担当。

    立足公益性地质工作

    在拓展新任务的同时,指挥中心立足做好传统的基础性公益性地质工作,全面落实中国地质调查局关于深化区域地质调查改革工作精神,按照推动新时代地质工作转型发展要求和区域地质调查工作部署,助推行业迈向高质量发展新阶段。

    指挥中心按照区调改革精神和服务地区经济发展的思路,本着宁缺毋滥的原则,在项目部署和管理上进一步向精细化转变。2019年承担的19个项目全部通过结题验收(区域地质调查18个,地灾调查1个),完成调查面积5070平方千米,综合研究和成果转化水平较前期有较大提升。坚持在任务中历练提升人才团队建设水平,依托三轮项目培养了一批技术骨干,取得的成绩得到了行业高度认可,按照“五问”“五不唯”成果与人才评价标准,2019年推荐9人入选中国地质调查局首批图幅地质填图科学家。

    与此同时,指挥中心围绕找矿突破战略行动要求,在自然资源部和中国地质调查局统筹下构建“基础先行、勘查跟进、带动引领、成果共享”找矿机制,聚焦关键矿产、大宗紧缺矿产、战略新兴矿产,对在基础地质工作中确定的有进一步工作价值的地区进行深勘精查,有效调动社会资本力量,实现找矿重大突破,进一步提高国家能源资源保障能力。坚持公益性定位,找矿成果无偿交给国家。先后多次赴部地勘司、局资源评价部、勘查技术指导中心就大型资源勘查基地矿权延续、项目部署等相关问题进行对接,保障了矿产勘查项目的落地实施。持续抓好技术指导和质量监控,通过“地质云”监管平台和中期质量检查,强化项目运行的过程管控,积极协调外部专家赴项目组进行帮带指导,完成岩心钻探29200米、槽探6500立方米,4个新开项目预获新增金资源量9400千克,年度项目考核取得了一优三良的成绩。

    为全国森林资源把脉问诊

    开展森林蓄积量调查是掌握我国森林蓄积量家底,践行山水林田湖草是一个生命共同体理念的实际行动。根据自然资源部办公厅《关于开展2019年度全国森林蓄积量调查的通知》(自然资办函[2019]1728号)部署要求,指挥中心按照职责分工,具体实施2019年度全国森林蓄积量调查工作,承担了样地布设、样地调查、蓄积量计算以及分析评价等工作。本次调查工作是自然资源部组建后组织开展的首个全国性自然资源专项调查工作,是贯彻党中央机构改革决策部署精神、服务支撑生态文明建设目标评价考核制度和履行自然资源部“两统一”职责的一项重要举措,意义重大。

    在调查时间紧、工作任务新、关系协调难、经费缺口大、安全风险多等矛盾困难叠加的情况下,他们攻坚克难,构建了指挥中心、专业中心、项目组三级质量管理体系,压紧压实“谁调查谁负责、谁检查谁负责”的质量管理责任,坚持大事大抓,严把质量关,探索实践并重构重塑了自然资源专项调查体制机制,取得了一系列成果。一是形成一套完整的工作方案。编制了2019年度全国森林蓄积量调查技术方案、技术规程、工作方案、实施方案,各省(区、市)森林蓄积量调查操作细则和13个专业中心森林蓄积量调查实施方案,顺利通过专家评审论证。二是编制形成了3类报告。形成了2019年全国森林蓄积量调查成果报告、技术总结分析报告和质量评估报告,按精度要求实现了年度出数目标。三是摸清了森林蓄积量分布特征,汇总产出了工作图表。汇总形成了2019年全国及各省(区、市)森林蓄积量起源、优势树种(组)和龄组统计表。四是初步完成了数据库建设。基本搭建了样地和样木属性因子、蓄积量模型、调查影像资料等数据库。

    为做好2019年度全国森林蓄积量调查工作,指挥中心着眼履行新使命,不断提高自身能力,在专家团队建设方面,聘请唐守正院士任专家顾问、北京林业大学郑小贤教授和森林经理学博士郭韦韦为全职专家;在项目骨干设置方面,设立了项目计划协调人和工程首席专家,各专业中心有13名项目负责人和31名各省份技术负责人,负责技术管理和质量控制等工作;在提高调查综合能力方面,培训了近2000名外业调查人员,购置了各类调查装备2000余台(套),培养了一支森林蓄积量专门调查队伍,初步形成了承担全国森林蓄积量调查的工作业务体系和人才队伍。

    项目组开展“不忘初心、牢记使命”主题教育,结合转制改革和任务拓展实际,以饱满的政治热情和高度的政治责任,全力推进主题教育落地落实。 季永健 摄

    摸清草原资源综合植被家底

    草原是生态系统的重要组成部分,是我国主要大江大河的源头,保护草原就是保护我们赖以生存的家园。为了更好地保护草原,摸清全国草原资源综合植被家底,由指挥中心和13个专业中心承担的2020年度全国草原资源综合植被盖度与生物量样地外业调查项目有条不紊地进行。

    按照自然资源部调查监测司“8月25日左右完成北方省份的外业调查工作,9月30日前完成全国所有省份外业调查工作”的部署要求,按照从北至南、先高原后平原的工作思路,13个专业中心共投入163个调查工组,组成518人的调查队伍,重点围绕草原资源外业调查选取的典型样地,通过设置草灌样方或高大草灌样方获取样方内植物的高度、盖度、植物名称和生物量等基本植被信息,填写纸质表格和调查APP记录调查数据,确保摸清全国31省(区、市)草原资源综合植被盖度与生物量的数量和空间分布。

    通过开展草原资源专项调查,将为强化草原自然资源管理和生态保护提供重要的基础数据服务,也为深化草原生态文明体制改革、保护和修复草原生态系统提供重要的技术保障,为自然资源部履行“两统一”职责和开展生态文明建设目标考核提供依据。

    构建自然资源要素综合观测体系

    山水林田湖草是一个生命共同体,人的命脉在田,田的命脉在水,水的命脉在山,山的命脉在土,土的命脉在树和草,唯有掌握山水林田湖草等自然资源各要素第一手观测数据,研究自然资源种类、数量、质量变化对自然资源结构功能的影响,揭示其动因机制及演变趋势,才能实现对自然资源的统一管理和高效开发利用,更好地加强生态文明建设。

    作为《自然资源科技创新发展规划纲要》中十二大科技工程之一,自然资源要素综合观测网络工程的重要性不言而喻,必须有一支作风优良、能力突出的队伍承担这一任务。2019年10月,自然资源部办公厅向指挥中心下达了《关于做好自然资源要素综合观测工作的函》(自然资办函[2019]1855号),要求团结协调自然资源系统内外各单位的观测和研究力量,在有关典型区域尽快启动示范观测,保证2020年首批观测数据上线运行和服务,2023年初步构建起指标体系完整、站网布局合理、运行基本稳定的自然资源要素综合观测框架,2025年形成覆盖全国的全天候、全时段、全要素空天地立体观测能力。

    接到任务后,指挥中心以服务自然资源部履行“两统一”职责为导向,开展了自然资源要素综合观测体系观测内容、空间布局等方面的顶层设计与统筹规划,提出了全国自然资源要素综合观测体系总体建设思路,创新指标体系、观测技术方法和运维管理模式,初步形成了一套满足观测体系建设的技术体系,促进了综合观测工作健康有序发展。同时,构建了自然资源要素综合观测一体化平台,以自然资源要素综合观测数据为主体,多渠道集成自然资源要素调查、监测、观测科学数据,实现数据汇聚、管理、专题应用和共享服务。

    截至目前,除了工程的规划部署、数据集成与应用服务两个顶层设计项目外,青藏、黄河、黑河3个示范观测项目顺利实施,支撑构建了全国自然资源要素综合观测框架。青藏高原试点项目初步建立了青藏高原自然资源要素综合观测体系,为研究全球气候变化背景下青藏高原冰川、冻土等自然资源变化规律及其相互影响提供了科学数据支撑。黑河试点项目对工作区域的自然资源本底数量开展实地综合观测和统计分析,为工作区内资源综合管理、国土规划、资源环境承载力评价和预警等提供了翔实数据。黄河试点项目在黄河流域选取典型景观区开展观测工作,初步探索了黄河流域景观尺度下自然资源要素综合观测体系指标和技术方法,为黄河生态保护、综合治理提供了有效支持。

    在国土空间修复中践行新使命

    生态环境是生存之本、发展之源。生态环境没有替代品,用之不觉,失之难存。指挥中心一直将保护生态环境、加强国土空间生态修复作为自己的职责与使命。

    实施城市地质调查,支撑服务东北老工业基地振兴。在牡丹江和辽阳分别实施城市地质调查项目,查清了城市主城区地质环境条件和主要生态环境问题,评价了浅层地下水环境质量和土壤环境质量;基本查明了城市重点区地下空间地质结构特性,评价了场地工程建设适宜性;基本查明了牡丹江和辽阳市自然资源的分布和利用现状,初步编制了自然资源图集;紧密结合地方需求,开展了牡丹江地质工作与旅游经济关系研究,探讨了牡丹江地区地质旅游的发展目标,初步编制了地质文化旅游科普方案;利用水文地质调查工作,开展找水打井工作,向驻地移交10眼井,解决了1800余人安全饮水问题,有效缓解了当地群众缺水的困境。

    实施水文地质调查,服务赣南革命老区脱贫攻坚。在赣南粤北开展东江-韩江流域水文地质调查项目,聚焦流域水安全,开展找水打井3眼,解决地方季节性干旱缺水问题。同时,针对寻乌县政府在治理稀土矿山环境过程中水环境恢复缓慢的问题,项目组在已有地表水监测的基础上,于上甲村-石牌工业园一带,实施了5个地下水监测井,为地方政府决策提供了数据支撑。

    实施土地质量调查和盐渍土改良,有效支撑服务生态保护修复工作。针对大兴安岭工作区南部保护区开垦耕地情况,项目组对多布库尔保护区内人类扰动区(耕作区)与非人类扰动区的土地进行地球化学元素对比分析,结合地球化学、生态地质学,建立生态地质评价体系,系统评价土地质量状况,为当地政府提出合理化退耕还林还草的生态地质建议。通过开展南疆盐渍化项目,与中国科学院新疆生态与地理研究所开展专题合作,试点选取了野榆钱菠菜、盐地碱蓬、盐角草、梭梭等盐生草本植物、乔木在当地重度盐渍化区进行种植。目前,株苗长势良好,株高10厘米,利用排碱渠废水灌溉后已经进入快速生长期,此项成果得到当地林业及自然资源局的充分肯定,将对当地盐渍土修复、防风固沙及保护塔里木盆地“绿色长廊”起到关键作用。

    生态文明是实现人与自然和谐发展的必然要求,生态文明建设是关系中华民族永续发展的根本大计。指挥中心将始终牢记职责与使命,在部党组、局党组的统一领导下,努力破解重大资源、生态、环境、灾害问题,在支撑服务国家经济社会发展、生态文明建设和自然资源管理中心工作的新征程中展现新作为,创造新辉煌。

    履行新使命 实现新作为

    未来,我国北方地区如何更好地开展大规模科学绿化,有针对性地解决“种什么树,在哪里种”等科学问题?近日,中国地质调查局地质环境监测院科研人员通过在塞罕坝地区开展地表基质调查,以及孢粉古环境古植被群落重建和历史地理学研究找到答案。

    塞罕坝作为京津地区的水源卫士、风沙屏障,生态区位十分重要,扩大规模造林意义重大。研究人员在该地区研究发现,距今6000至2000年的暖湿期与当前气候条件十分相似。当时的优势乔木树种有桦、栎、松、胡桃、榆、落叶松、鹅耳枥等,灌木以山杏、沙棘和杜鹃花为主,草本主要为蒿、藜、禾本科等。研究人员在对塞罕坝地区地表基质进一步调查后发现,该地区主要有玄武岩、花岗岩、风积物、河湖沉积物等地表基质类型。玄武岩基质主要分布于丰宁县大滩-鱼儿山镇一带,以及草原乡、围场县御道口牧场、御道口镇等地,表层土壤层厚度为0.1米-0.3米,风化壳层厚度为0.5米-1米,土壤中氮和钾元素含量较高。其中,致密块状玄武岩垂向柱状节理裂隙发育,可为落叶松等浅根乔木树种生长提供物理空间;而蜂窝状和杏仁状玄武岩保水性较好,适宜樟子松、白桦等深根乔木树种生长。花岗岩地表基质主要分布于塞罕坝地区中部和丰宁县大滩镇和外沟门乡等地,土壤层厚度为0.2米-0.5米,风化壳层厚度为1米-2米,土壤中氮和钾元素含量较高,岩石保水性较好,适宜樟子松、榆树等以深根为主的乔木生长。

    基于以上研究成果,研究人员建议,塞罕坝周边地区适宜在玄武岩和花岗岩基质区扩大造林范围,推广针阔混交林,并增加蒙古栎、白桦和榆等乡土树种的种植范围。

     

    塞罕坝地区现代稀树草原景观

    地表基质调查支撑服务塞罕坝地区规模造林

    一、河北沧州平原区地下水与地面沉降国家野外科学观测研究站

    河北沧州平原区地下水与地面沉降国家野外科学观测研究站(简称沧州国家站)依托单位为中国地质环境监测院和中国地质科学院水文地质环境地质研究所,属于“一站多点”形式,包括沧州主站、正定副站和通州、大兴、滨海新区、雄安新区、衡水、正定等5个观测点,总占地约10万平方米。

    以获取长期连续稳定的高精度、高质量地下水与地面沉降科学观测数据为核心,分别考虑了影响地下水降落漏斗与地面沉降的活动断裂、软土、重大工程建设、地下空间开发利用等因素,重点开展地下水与地面沉降观测技术方法研究、地下水降落漏斗与水平衡响应关系研究、地面沉降演化机制及防控对策研究、重点区域地面沉降风险评价等4方面研究。

    沧州国家站主要观测地下水动态、水分通量、沉降量、孔隙水压力等4大类指标7项具体观测内容,最早自2008年开始数据观测,累计接收数据154万条。目标是建成世界一流的科学观测研究设施和具有重要国际影响的人才培养与交流合作平台,大幅提升我国地下水保护利用与地面沉降防控科学研究水平,为京津冀地区水安全、粮食安全、生态安全、城镇安全和重大工程安全提供可靠的科技基础支撑。

    二、自然资源部地下水科学与工程重点实验室

    自然资源部地下水科学与工程重点实验室,始建于1990年3月,依托单位为中国地质科学院水文地质环境地质研究所,是自然资源部系统首个以地下水环境同位素示踪与测年技术为核心的权威实验室,是国际原子能机构的长期合作单位。

    重点实验室聚焦国家重大战略需求和地下水科学与工程前沿基础,依托拥有的加速器质谱仪、多接收电感耦合等离子体质谱仪、大型MAT 253稳定同位素比质谱仪、液相色谱—质谱联用仪、超低本底闪烁谱仪、惰性体质质谱计等大型设备,以地下水循环演化基础研究、地下水可持续性应用基础研究和重大关键技术研发为主要研究方向,构建完整的(年龄从数百万年至今)地下水测年技术方法体系与应用示范。

    重点实验室自主研发了地下水同位素测试及其他测试前处理装置的技术开发和改造工作15项,其中痕量惰性气体核素激光冷却技术、水中低水平氚测试技术、地下水14C年代测定真空脱气鼓气法采样技术达到国际同类实验室水平,并研制了一系列地下水同位素国家一级标准物质,通过技术研发促进了水文地质环境地质相关学科发展。

    三、自然资源部岩溶动力学重点实验室

    自然资源部岩溶动力学重点实验室依托单位为中国地质科学院岩溶地质研究所,成立于1997年,是自然资源部成立最早的实验室之一,建有丫吉试验场、毛村地下河观测站、官村地下河观测站等野外研究场地。

    重点实验室坚持以地球系统科学为指导,以岩溶动力学与资源环境为研究核心方向,具体包括:岩溶动力学与水文水资源、岩溶沉积记录与全球变化、岩溶作用与碳循环规律及源汇效应评价、岩溶生态系统演变与可持续利用,实现岩溶探测方法、岩溶水野外观测技术、岩溶水数值模拟等研究方向的创新。

    重点实验室围绕我国南方具有代表性的峰丛山区岩溶泉系统,进行岩溶含水介质结构和水动力场研究,建立岩溶含水系统物理模式及其相应的数学模型。自1986年持续开展表层岩溶带、岩溶泉、地下水水位的数据积累,评价了石漠化恢复的水文效应。建立了反映南方岩溶水运动规律和调蓄机制的空间分布式数学模型。今后将继续促进岩溶含水层的研究与水资源可持续管理的结合,为实现岩溶地区“绿水青山”和“低碳发展”提供更多具有推广应用前景的科技成果。

    四、自然资源部陕西榆林地下水与生态野外科学观测研究站

    自然资源部陕西榆林地下水与生态野外科学观测研究站,始建于2010年,依托单位为中国地质调查局西安地质调查中心,属于“一站多点”形式,包括红石峡主站、红石桥副站和植物园观测点、林场观测点、小壕兔观测点等。

    观测研究站以解决水与生态的关键科学问题为目标,开发植被生态与水的动态监测技术,研究大尺度的植被生态和地下水关系,提出流域尺度植被指标与地下水位变化的耦合方法,揭示场地尺度植被利用地下水规律,建立识别优势植被对地下水依赖程度的方法体系,为基于生态环境保护的地下水开发利用提供科学依据。

    采用分析根系耗水来源的氢氧同位素技术,揭示了旱柳、杨树等乔木生长受水分胁迫机理以及水分恢复期植被根系吸收水分来源与分配机制,计算出毛乌素沙地与黄土高原过渡地带旱柳、杨树等乔木人工栽植间距应大于6.4米,为毛乌素沙地等干旱区植被生态环境防治提供了科学依据。

    (作者系中国地质调查局科技外事部科研处四级调研员)

     
    地下水相关科技创新平台简介

    莲花卡利尔足迹线条图 a-成年前足迹 b-成年后足迹 c-亚成年后足迹

    老瀛山丹霞地貌

    在四川盆地綦江的土地之下,埋藏着一个惊人的秘密,关于1亿多年前森林和恐龙的秘密。

    2003年,工作人员在老灜山莲花堡寨考察地质灾害时,意外在一个岩腔中发现许多神秘足迹。后经国内外专家研究,结果表明这处我国西南地区白垩纪中期最大规模的恐龙足迹群,在沉醒了亿年之后重见天日。

    亿万年的酷跑,绝壁上的龙迹

    老瀛山,海拔1310米,綦江的名山和最高峰,得名于“老氏修炼遗址,状类蓬瀛”民间传说。如今山上的白云观,仍香火缭绕。这些恐龙足迹,发现于老瀛山一处绝壁之上的岩腔中。绝壁上不沾天,下不着地,岩腔高不过2米,深不过数米。恐龙是如何将足迹留在这盈尺之地的呢?

    这得从一种赤红色的地貌说起。发现恐龙足迹的老瀛山,是典型的丹霞地貌。这里的丹霞以岩墙绝壁、穿洞孤石为典型,尤其是赤红色的岩墙绝壁往往连绵数公里,蔚为壮观。发现足迹的地方,名为莲花保寨,位于一处丹崖绝壁中央的岩腔。莲花保寨得名其实与恐龙足迹大有关系。由于这里地势险要,易守难攻,岩腔内空间开阔还极具隐蔽性。每遇战祸匪乱,当地百姓皆来些躲避。偶然间,他们发现岩腔地面有许多像莲花一样的凹坑,不知为何物,便将这里命名为莲花保寨。如今,这里还保存着寨门、寨室、石刻等古寨遗迹,以及大量石磨、石器等古人生活遗迹。亿年前的恐龙足迹和人类长期生活在一起,这也算是一种奇观。

    莲花保寨恐龙足迹群,在面积不到80平方米的地面上,共有9个化石层位,已发现古脊椎动物足迹656个。足迹产出层位之多,数量之大、分布之密集、类型之齐全、保存之完美、生物多样性之丰富,在国内外均十分罕见。在足迹的保存方式上,已经发现了5种恐龙足迹化石类型,包括凹形足迹、凸形足迹、幻迹动态足迹、3D铸模足迹。不同保存方式的足迹保存于同一个化石点,无论在中国还是世界上都不多见。

    更神奇的是,在一枚长60公分、宽40公分的化石标本上,居然发了9个不同种类、不同运动方向,且相互交叉重叠的恐龙足迹。这些恐龙凑在一起做什么呢?

    这些远古的脚印来自于谁?据研究,它们分别是甲龙类、蜥脚类、兽脚类、鸟脚类等4种恐龙的“杰作”。除恐龙而外,还有翼龙类和古鸟类等非恐龙生物所留下的足迹。它们都来自于恐龙时代。值得一提的是,这一区域还发现了大量古鸟类足迹,这些足迹方向一致,体现了群体生活的特征。更难得的是,这批足迹与翼龙类足迹保存在一个层面上。具有竞争关系的两类飞行动物同时出现在这里,这为我们提供了诸多古生态学珍贵信息。依稀间,我们仍能想像1亿多前年,这里河湖纵横、鸟飞鱼跃、龙逐兽走,曾经是那么美丽和诗意。

    留下这些脚印的恐龙呢?它们来自何方?又都到哪里去了?在綦江有没有像自贡那样的“恐龙公墓”呢?实际上,早在上世纪90年代,便不断有人挖出零星的恐龙骨骼化石。2010年,綦江开始对发现骨骼化石的区域进行系统挖掘。经过多年的挖掘、修复、装架,一只被命名为綦江龙的新种长颈龙,终于屹立在专门为它修建的展览厅。但是,綦江龙并不是莲花保寨足迹的制造者。因为,綦江龙生活在侏罗纪,而在莲花保寨留下足迹的恐龙生活在白垩纪。它们至少差了几千万年。

    恐龙足迹化石,是恐龙行走于未完全固结的沉积物表面时留下来的脚印,后经成岩作用而保存下来形成的化石。因为它们是原地形成的,因而最能反映原始的沉积环境具有良好的指示湖岸和近岸古环境的作用。作为古生物学的研究对象,恐龙足迹化石也是研究恐龙生理和生活习性的重要材料。因而,恐龙足迹化石是大自然用天然的录像机为动物活动录下来的“特写镜头”,是自然历史的脚印。

    形成和发现恐龙足迹化石是低概率事件,它至少满足3个条件:首先,恐龙将要经过的地面泥沙软硬适度,便于恐龙在行走之后留下足迹,并保存一段时。太硬,龙足留不下脚印;太软,脚印无法保存。其次,恐龙有幸刚好从这样的地方路过,并把脚印留在软硬适度的地面上。其三,脚印被破坏之前,迅速覆埋,形成化石。当然,更重要的是,这些埋藏在岩石的脚印还需要现代人发现的慧眼和运气。

    如此众多的恐龙足迹,为何出现在这悬崖绝壁之上?恐龙是如何“爬上”绝壁,行走在逼仄的岩腔里的呢?实际上,恐龙生活的中生代,河湖纵横,土地平阔。莲花保寨所在地方,正好为湖滨带。恐龙留下的足迹,在岁月中凝固成化石,随后老瀛山在地壳运动中被抬升到高处,两种不同硬度的岩石之间因为差异风化,在绝壁上形成岩腔。岩腔中,原来覆盖在足迹上面的岩石逐渐崩解脱离并被带走,埋在岩石中的足迹化石,终于有机会重见天日。不是恐龙在酷跑,酷跑的是大自然的鬼斧神工。

    四川盆地以侏罗纪的恐龙化石闻名世界。但侏罗纪之后的白垩纪,那漫长数千万年的岁月里,恐龙等古生物在此地到底如何繁衍生息,一直是个谜团。綦江莲花保寨恐龙足迹群的发现,成为揭开这个谜团的一把金钥匙。

    侏罗纪的原始森林,翠屏山的木化石

    恐龙是2.3亿年前到约6500万年前生活在陆地上的爬行动物,它们曾支配全球陆地生态系统超过1.6亿年之久。四川盆地作为中国四大盆地之一,如今聚居着四川省和重庆市的绝大部分人口,是中国和世界上人口最稠密的地区之一,诸葛亮曾赞其“沃野千里,天府之土”。中生代时候的四川盆地,气候温润潮湿,植物繁茂,是恐龙家园。这些不仅可以通过老瀛山的恐龙足迹化石得以验证,县城旁边的翠屏山、古剑山所发现的木化石亦是证明。

    2005年,几名石匠在綦江城边一个叫翠屏山的采石场挖出一根10多米长的圆柱形“石头”,形似一棵大树,“树皮”纹理清晰。后经重庆市自然博物馆鉴定后,确定为木化石。这种木化石系松杉科裸子植物,是中生代,也就是恐龙时代生长在这一地区的大型乔木,埋藏地质年代距今超过1.4亿年。

    所谓木化石,是远古时候的植物树木被埋藏在地层中,树干周围的化学物质如二氧化硅、硫化铁、碳酸钙等在地下水的作用下进入到树木内部,在保留了树木形态的条件下替换了树木原来的木质成分,经过石化作用形成的植物化石。经调查,翠屏山木化石群共发现大小木化石29根,木化石的枝条和碎块,共计60余处。

    这些化石是中生代南洋杉型植物的化石—贝壳杉型木,我们可以推断,在1.5亿年前的中侏罗世,地处四川盆地边缘的綦江地区,属于亚热带—热带气候,气温较高,阳光充足,雨水充沛,土地肥沃,土壤中富含植物生长所必须的各种营养元素。这里生长着高大的南洋杉木型常绿乔木,林下有着丰富的蕨类及其他植物。这些乔木是那样的枝繁叶茂,枝头三三两两地挂着几只古蝉,树下栖息着大大小小的恐龙。

    綦江,是一个地名,同时一条江名。在地学界,綦江是一个光辉的名字。早在上世纪30年代,我国老一代地质学家李四光、翁文灏、丁文江、黄汲清等都曾来到綦江,以期从地质矿产的角度,寻找实业救国的之道。进入21世纪,两次偶然的发现改变了这里的历史,老瀛山白垩纪恐龙足迹化石群、翠屏山侏罗纪木化石以及以此为基础建立的綦江国家地质公园,把我们带入一个1亿多年前的远古时代,恐龙统治的时代。物换星移、沧海桑田,虽然无数的生命出现又消失,但自然界总有神奇的方法留下这些无字天书,向我们讲述那个时代的故事。

    绝壁龙迹:自然历史的脚印

    近日,中国地质调查局岩溶地质研究所姜光辉博士研究小组在国土资源部丫吉试验场开展了无人机航拍建模试验,并发布了初步成果。这是国土资源部/广西壮族自治区岩溶动力学重点实验室团队实施岩溶关键带标准化站网建设计划的一部分。

    丫吉试验场曾经在1986年开展过利用航片解译构造裂隙的工作,并且在2011年利用快鸟数据解译植被分布。此次航拍采用的无人机型号为PHANTOM4,拍摄高度为500米,分辨率达到了0.2米,成图比例尺为1/2000,拍摄范围完全覆盖场区,有效成图面积达到了5.9平方公里。研究人员利用航拍数据制作了整个场区与局部重点区域的数字表面模型与实景三维模型等一系列的图件,不仅提高了场地的调查精度与数字化水平,而且测试了无人机技术在岩溶调查与科研领域的实战效果。

    此次试验性航拍取得进展包括:验证了无人机技术在石漠化调查中的高效性。高清晰度航拍数据表明丫吉试验场所在的桂林市东郊裸露型石山片区在经过近三十年的封育后,植被持续恢复,已经从初始时的灌草丛演变为局部夹杂乔木林的灌丛,但是在山顶部位岩石裸露率仍然很高,呈现石漠化景象;显示了无人机技术在岩溶地貌制图上的生动效果。实景三维模型生动展示了具有世界自然遗产价值的我国南方岩溶两种典型地貌峰丛洼地与峰林平原的形态特征,成果具有重要的科普价值;为野外科研场地设计提供帮助。无人机低空拍摄的能力充分展示了场地科学试验区局部尺度的自然条件,为更好地解释试验结果提供了参考。研究人员将根据此次航空拍摄提供的信息设计关键带观测站建模方案,细化完善动力过程监测设计。

    无人机航拍技术提升部丫吉试验场数字化水平

    谷雨时节,南疆塔里木盆地绿洲区胡杨发芽、棉苗吐绿、梨花绽放……万物崭露春妍。位于新疆生产建设兵团第二师三十三团的500亩“盐渍化生态修复示范”基地里一片火热景象,中国地质调查局乌鲁木齐自然资源综合调查中心的科研人员正在精心打理着盐碱地里新出的“幼苗”。这些“幼苗”不仅有植物的,还有动物和微生物的。据介绍,经过实践,这种“地上种草、地表育藻、地下养虫”的新模式,初步达成盐渍化土壤生态循环效果,正在为南疆盐碱地生态改良和开发利用挖掘新的潜力。

    草、藻、虫,是如何跟盐渍化土壤联系在一起的?科研人员介绍,这里的草不是一般的草,而是新疆盐生植物种质资源库中的优质高耐盐植物,在土壤改良循环链中,负责“吃掉”土壤里的盐。

    2019年起,乌鲁木齐自然资源综合调查中心联合中国科学院新疆生态与地理研究所,经过三年筛选试种,在南疆“不毛之地”盐渍土里成功种植出盐地碱蓬、盐角草、盐爪爪等26种高耐盐碱植物。它们中有的能当蔬菜,有的能成药材,有的能作景观花卉和青贮饲料,最重要的是它们吸收盐分的能力非常强。数据表明,每亩盐生植物平均可以从土壤中带走400~500公斤盐分。今年,科研人员继续扩大筛选种类,不仅栽种了胡杨、沙枣等乔木,还试种了玉米、高粱、豆类、蓖麻等粮食和经济作物,植物种类达到36种,目前均长势良好。

    这里的藻,是小球藻。科研人员介绍,小球藻是从生物土壤结皮中分离、纯化得到的,通过人工培养,再喷施接种到盐碱地表层,就能形成人工藻结皮。由于小球藻的生物特性,这张“面膜”对于盐碱地来说,能够起到“固沙、增肥、生态修复”作用。此外,小球藻还被用于培育循环链上的另一重要环节——卤虫。

    卤虫,是鱼虾幼体的绝佳饲料,经济价值高,特别能耐高盐碱。2021年,科研人员采用粗盐配制成2%~3%盐度的人工海水与当地大于5%盐度的地下卤水进行对比试验,探索出符合当地卤水养殖卤虫的方法。卤虫的生长不仅可以使当地水域内的生态系统得到平衡,还可以改善生态环境。今年,科研人员在示范基地扩建了2个5000平方米的卤虫养殖池,通过前期“小池低盐(度)孵化、中池中盐(度)培育”,计划在五月中旬将正式投入“大池高盐(度)养殖”。

    一边通过种植发展盐土农业,一边利用现有卤水开展养殖,盐碱地上因此有了这样一番草、藻、虫循环共生改良盐碱地的生动景象。“这一模式,不仅能科学引导盐土咸水资源综合利用的新路径,也有望解决南疆地区长期困扰当地群众的淡水资源缺乏、土壤盐渍化等问题。”该科研团队负责人说。

    塔河蜿蜒春光丽,斜阳生辉春耕忙。放眼“盐渍化生态修复示范”基地,盐地碱蓬、野榆钱菠菜等一年生植物籽落碱地、遇水又生;盐爪爪、盐穗木等多年生灌木冲破枯黄、风吹复绿;小球藻、丰年虫在盐土咸水里孕育生机,野鸭、沙鼠、塔兔们也时常悄悄“造访”这片碱地上的“新绿洲”。

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    地上种草 地表育藻 地下养虫——“盐土咸水”综合利...

    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。

    1 研究区孢粉样点地理位置以及区域植被图

    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。

    青岛海洋所辽东湾表层沉积孢粉研究取得重要成果
    阅读提示

    百年征程波澜壮阔,百年初心历久弥坚。从建党的开天辟地,到新中国成立的改天换地,到改革开放的翻天覆地,再到党的十八大以来党和国家事业取得历史性成就、发生历史性变革,中国共产党始终坚守为中国人民谋幸福、为中华民族谋复兴的初心和使命,始终保持永不懈怠的精神状态和一往无前的奋斗姿态。

    2021年,中国共产党迎来百年华诞。为隆重庆祝建党100周年,充分展现百年来中国共产党不断推进马克思主义中国化的理论成果,宣传报道党中央治国理政新理念新思想新战略,中国自然资源报推出“奋斗百年路 启航新征程”专栏,跟随记者走进历史深处,走进人民心间,走进奋斗一线,用鲜活的语言和生动的故事,全方位、多角度、深层次地展现在中国共产党领导下自然资源事业的历史变迁和重大成就,凝聚起立足新阶段、奋进新征程的强大力量。

    时值仲冬,位于甘肃省兰州市七里河区阿干镇的石佛沟国家森林公园里,积雪没过脚踝。“距离4521号样地向东还有500米,大家加把劲!”在北斗的精确指引下,自然资源部中国地质调查局乌鲁木齐自然资源综合调查中心森林资源调查项目负责人王龙龙正带领调查工组赶往任务样地。同行的还有甘肃省自然资源厅自然资源调查监测处、甘肃省林业和草原局资源处、甘肃省林业调查规划院办公室的相关负责人和专家。

    这是2020年度全国森林资源外业调查的一个缩影。

    此次外业调查自2020年12月全面启动以来,中国地质调查局自然资源综合调查指挥中心及各专业调查中心共派出342个调查工组奔赴26个省(区、市)的调查样地。如今,外业调查已完成过半,但仍有140个调查工组奋战在崇山峻岭、雪域高原和茫茫林海中。

    一项重大基础性自然资源调查

    森林,不仅是陆地生态系统的主体,还是人类社会发展不可或缺的物质基础和重要资源。我国拥有生物种类繁多、植被类型多样的森林资源。丰富的森林资源,是生态良好的重要标志,是经济社会发展的重要基础,更是美丽中国建设的重要内容。

    2020年6月11日,全国生态保护和修复领域的第一个综合性规划《全国重要生态系统保护和修复重大工程总体规划(2021-2035年)》发布。其中明确要求,到2035年全国森林覆盖率达到26%、森林蓄积量达到210亿立方米、天然林面积保有量稳定在2亿公顷左右。党的十九届五中全会提出了“十四五”期间生态文明建设实现新进步、到2035年美丽中国建设目标基本实现等重大战略目标。这些目标的实现,都需要森林资源调查工作及时、动态提供基础数据。此外,“三条控制线”划定、国土空间规划、生态保护修复和自然资源确权登记等,也都需要准确的森林资源调查数据。

    自然资源部将全国森林资源调查列为一项重大基础性自然资源调查工作,目标是准确查清全国及各省(区、市)森林资源现状数据,为自然资源部履行“两统一”职责提供支撑,为生态文明建设目标评价考核提供科学依据。

    调查由自然资源部自然资源调查监测司、国家林业和草原局森林资源管理司共同组织,中国地质调查局自然资源综合调查指挥中心负责具体实施,国家林业和草原局6个直属院提供技术支撑,各地自然资源主管部门、林草主管部门和相关调查单位配合开展。

    342个调查工组挺进崇山峻岭

    森林资源调查工作,是自然资源综合调查指挥中心成立后承担的一项重大任务。该中心由原武警黄金部队转隶组建,是中央公益性地质调查队伍的一支“新兵”,被赋予了自然资源综合调查这一全新职能。2019年,根据部局的部署要求,该中心与国家林草局6个直属院共同实施完成了全国森林蓄积量调查工作,探索实践了森林资源调查年度出数、协同实施等工作机制,培养打造了一支由1000多人组成、配备2000余台(套)装备的新生森林资源调查队伍。通过1年多的技术培训和实践锻炼,这支队伍基本具备了森林资源调查能力。

    “我们一定要锁定目标任务,以‘奋战大考’的必胜决心如期提交优质答卷。”中国地质调查局自然资源综合调查指挥中心副主任沈运华在全国森林资源调查工作部署会上表示。

    自2020年11月受领任务以来,自然资源综合调查指挥中心党委提高工作站位、锁定目标任务、树牢融合理念、科学组织实施,有力有效推进森林资源调查工作顺利开展。

    指挥中心党委把完成这项调查工作作为服务支撑生态文明建设和自然资源管理的重大政治任务、改革任务,进行了广泛动员,统一思想、凝心聚力。

    指挥中心紧盯按时提交高质量合格成果目标,严格全程质量控制,严格三级质量管理,严格“谁调查谁负责、谁检查谁负责”质量管理责任,持续抓好业务培训。各单位在指挥中心开展理论培训和示范性培训的基础上,还针对各自承担任务省份的森林特点,组织开展了相关省份的主要树种识别培训,并编制了各省主要树种图册。同时,要求每名调查人员必须经过培训并考核合格后才能持证上岗。

    按照“由北向南、从西向东”的工作部署,指挥中心全面收集调查资料、精准分析研判形势,视不同片区、不同省份的气候情况,分步骤、分阶段组织开展调查工作。

    在自然资源部自然资源调查监测司、国家林业和草原局森林资源管理司的共同组织,以及中国地质调查局水环部的工作指导下,指挥中心和各专业中心积极与各实施单位对接协调、密切配合、寻求支持、形成合力,建立起联合实施、合作调查的工作机制,为本次调查工作开展打下了坚实基础。

    本次调查采用“图斑+抽样”方式,在全国乔木林范围内布设约2.2万个样地,开展样地外业实地调查。样地调查内容主要包括树种、胸径、树高等林木因子,以及乔木林类型、起源、优势树种、郁闭度、每公顷株数、平均胸径、平均树高、平均年龄等林分因子。外业调查的工作量之大可想而知。

    为打好这场攻坚战,自然资源综合调查指挥中心及所属专业调查中心共派出342个调查工组、计1200余人,挺进全国的雪域高原、崇山峻岭、深山密林,拉开了全国森林资源调查的大幕。

    攻坚克难迎战寒风冬雪

    森林资源外业调查工作启动正值寒冬时节,而森林资源调查样地,要么在峡谷里,要么在高山上。通往样地的路,要么是荆棘遍地,要么是岩陡壁峭。只有抵达样地后,调查工作才真正开始。样地复位或定位、周界复位或测量、样木复位、固定标志复位、每木检尺、影像采集等一系列细致严谨的操作流程,一步都不能少。

    对342个调查工组来说,这注定是一场对体力和脑力的双重考验。

    “670样地海拔1429米,路线情况非常复杂,今天的任务很艰巨,大家动作都麻利点。”2021年1月1日凌晨4点半,中国地质调查局烟台海岸带地质调查中心森林调查8组组长朱晓军带着组员们出发了。抵达山脚下,大家发现实际情况比想象的更要复杂。670样地位于峰顶另一侧向下500米的山谷里,受客观条件制约,调查工组无法直接进入山谷,只能先攀到山顶,再下到谷里。大家顾不上山陡路滑,人搭人、人拉人、走三步滑一跤,跌跌撞撞走了整整5个小时,终于到达样地位置。

    自森林资源外业调查工作启动以来,类似的场景几乎每天都在上演。有的调查工组要穿越密林杂灌,有的要攀爬陡峭岩壁,有的要迎着寒风冬雪……只为如期完成调查任务。

    针对四川山地地形复杂,部分山区网络、卫星信号不好的问题,中国地质调查局应用地质研究中心在2019年森调工作的经验基础上,确定了“人跟点走”的作业方式——调查样地的点位在哪里,人就住到距离点位最近的地方。各调查工组有的住车上、有的住山上老乡家,通过平板电脑和北斗手机导航软件先期规划好路线,再与熟悉当地情况的向导一同分析调整路线,不仅使调查工组少走弯路,而且避免了走险路,节省了工作时间,提高了工作效率。

    由于调查作业点多面广,转场赶路是常事。让乌鲁木齐自然资源综合调查中心各调查工组暖心的是,调查工组一到达甘肃省内,省自然资源厅相关处室就与项目负责人、各工组长建立了微信工作群。群内汇集了各市、州、县、区样地所属管理单位负责人。群内每日进行工作调度、安全提醒和关系协调,让每一个调查工组无论走到哪里都有对接点、帮助站、联系人。

    针对作业高度流动分散,昆明自然资源综合调查中心有关领导多次随组指导作业,中心自然资源监测室主任及项目负责、片区负责人坚持跟班作业,给调查人员注入了动力,形成了“工组分散、精力不散,条件艰苦、作风严实,作业复杂、标准不降”的良好氛围。

    为高标准完成调查把好质量关

    此次森林资源调查拓展了调查内容,需要做到一次外业调查获取多项森林资源指标,综合反映森林资源状况,工序繁琐,技术要求高。要高标准完成调查任务,必须严把质量关。

    自然资源综合调查指挥中心要求,要严格全程质量控制,严格三级质量管理,严格质量责任,外业调查展开后要及时跟进抓好质量自检和问题整改。

    昆明自然资源综合调查中心在外业调查中全程坚持调查与检查双管齐下,先后邀请云南省林业调查规划院和国家林草局昆明勘察设计院的专家进行跟班指导检查,边作业、边指导、边检查、边整改。第一阶段外业调查,跟班检查覆盖9个州市、35个调查工组,使各调查工组在外业调查过程中遇到的新问题得到及时解决,助推外业调查质量不断提升。

    “一株都不能多,也不能少。不管树木长在何处,都不能放过,必须让每一株达到检尺要求的样木进入我们的掌控中。”这是昆明中心样地调查中片区负责人李俊材常挂在嘴边的一句话。此次外业调查工作量最大的是样地周界复位测量,其次是每木检尺。每木检尺,是一种最基本的测树调查方法,通过测定样地内每一株树木的胸高直径,进而求得材积。尤其在树种复杂、树木数量多的阔叶混交林,开展每木检尺最能考验调查员的综合能力。

    为进一步解决各类技术难题,抓好调查质量管控,2020年12月25日~28日,自然资源综合调查指挥中心在湖南长沙组织召开2020年度全国森林资源外业调查技术研讨会。与会人员围绕样地、周界、样木、检尺四复位等外业调查关键技术问题进行了研讨,并进一步明确了外业调查技术方法和操作规则,以及项目成果验收程序和标准。

    截至目前,已完成12893个样地外业调查,占计划工作量58.5%,在已开展调查工作的26个省份中,25个省份已全部通过首件必检、1个省份正同步进行,23个省份已完成指导性检查、3个省份正按计划进行。

     
    2020年度全国森林资源外业调查实施纪略