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    编者按:在服务资源、环境及生态等复杂问题的解决过程中,地质科学本身也将向前发展,形成新的学科或体系。近年来,国际上形成了两种不同的发展思路,一种是以美国等为代表的将复杂性问题置于环境或生态系统中加以研究,研究对象涵盖生态系统的生命和非生命成分;另一种是以俄罗斯为代表的将环境或生态问题置于地质范畴内探讨,突出生命组分影响下的地质客体变化等。本报今天刊俄罗斯学者V. T. 特罗费莫夫阐述生态地质学理论及其应用的文章,以飨读者。需要指出的是,尽管该文发表在多年前,但仍对思考生态文明建设下的地质工作具有重要借鉴意义。

    地质学拟解决四类问题:一是为人类提供矿产资源;二是为人类的工程活动作地质论证;三是为人类的教育、文化和美学需求提供地质知识;四是为生态系统的稳定运行作地质论证。前三类问题已被地质学家接受,并已取得了满足人类社会发展需求的成果。第四类问题的意义和开创性,在20~25年前已被地质学家察觉。解决第四类问题的发展过程,引发了地质学一个新分支的形成,称之为“生态地质学”。

    生态地质学及其对象和主题

      

      图1 岩石圈生态作用的分类

    生态地质学是地质学的新分支,致力于岩石圈上层(包括地下水和气体)的勘查,并将它看作是生态系统的主要非生物组元之一,在生态系统的组织层级(从生物群落直到生态圈)中属高层级组元。用地质学家更为熟悉的术语来说,可把生态地质学的内涵定义为地质科学的一个分支,研究的是岩石圈的生态功能,这些功能的形成规律,以及在自然及人为动因影响下这些功能发生空间和时间变化的规律,它们与生物体、首先是人类的生存和活动息息相关。

    必须指出的是,术语“生态地质学”(ecological geology)不同于“地质生态学”(geoecology)。两者存在原则性区别。无论从哪种意义上说,“地质生态学”都是一门复合性科学,研究的是地球的所有非生物壳层(圈层),也研究生物体。“地质生态学”包容“生态地质学”,后者仅触及岩石圈一个组成部分,在相同层级上的还有“生态地理学”和“生态土壤学”等,它们也是地质生态学的组成部分。

    另一方面,“生态地质学”的概念内涵由“岩石圈生态功能(属性)”的概念确定。这个概念于1994年提出,是地质学中一个原理新颖的概念。它的内涵详细解释如下:

    生态地质学的研究对象是地质科学的常规客体:从理论上说,是岩石圈及其所有组成部分;特定地说,是岩石圈的近地表部分,主要是受人为影响的地带。它可被描述为一个多组元的动态系统,包括对生物(biota)的存在和发展产生影响的岩石、地下水和气体。

    生态地质学研究的是:“岩石圈—生物”系统,“受到人为影响的岩石圈—生物区”系统或“岩石圈—工程建设—生物区”系统;生物子系统与非生物子系统之间的直接和间接联系;最终是,“死”物质对“活”物质的影响,或广义地说,是岩石圈与生物之间的相互作用。这样的系统构成,意味着通过考虑岩石圈的人为改变,也把人为影响源纳入了系统之中。

    根据其内涵,所有发生过转换的系统都是生态地质系统。这两种系统之间的主要区别,在于其中存在的是有生命组分还是非生命组分。生物区存在并活动于岩石圈中,或者就在岩石圈表面。据此便可形成“生态地质系统”的定义。生态地质系统是岩石圈的特定部分,是在其内和其上容纳着所有生物区的环境的地质组元。生态地质系统由三个子系统组成:岩石圈(无生命的)、生物区(有生命的)和天然及人为影响源。

    生态地质学的研究主题是有关岩石圈生态功能(属性)的知识(数据系统)。因此,要考虑“岩石圈—生物区”系统中的功能关系,或“岩石工艺系统—生物区”之间的功能关系。

    岩石圈的生态功能

    岩石圈的生态功能多种多样,决定和反映着岩石圈(包括产于其中的地下水、油、气、地球物理场和地质作用)对生物区,主要是对人类的重要价值。人类的独特性在于人类活动对环境的影响比所有其他生物的影响都大。研究岩石圈不能采用生物生态学、生态地理学和生态土壤学研究框架内的那类途径。

    岩石圈生态功能的科学理念,意味着对岩石圈的作用要有多方面的考虑,将之视为一个存在着有机生命(各体生物、植物群、动物群和人类)的环境。从生态观点看,岩石圈主要是给生物体提供资源和能量,并通过它的资源及其地质动力学、地球化学和地球物理功能来实现(图1)。这里不考虑人与自然相互作用功能中的社会-经济、道德和审美方面,因为它们超出了专业地质知识的范畴,事实上它们构成了一个社会生态学的关切。

    在天然及被人为改变的岩石圈与有群体结构的生物物种生物区之间,有着多种多样的关系,可把它们归结成4种功能:一是岩石圈的资源生态功能,它对生物体生存和活动所需的矿物质、有机质、有机-矿物质资源有重要意义;二是岩石圈的地球动力学生态功能,它通过自然和人为的过程和现象,决定着岩石圈对生物区状态和人类生活条件的影响;三是岩石圈的地球化学生态功能,它反映着岩石圈的自然和人为地球化学场(不均一性)对整个生物体(包括人类在内)状况的影响;四是岩石圈的地球物理生态功能,它反映着岩石圈的自然和人为地球物理场(不均一性)对生物体(包括人类在内)状况的影响。

    每种功能的内涵、它们的评价标准、信息获取方法和表述方法另有专文论述。

    岩石圈的生态属性

    岩石圈的生态功能靠具体的生态属性来实现。就“岩石圈的生态属性”这一术语而言,指的是岩石圈的特征属性,即具有特定生态重要性的属性。它取决于其物质成分、地球动力学、地球化学和地球物理学的特性,且与生物体存活的供养、生物体生存和进化条件有机关联。

    有关岩石圈生态属性的问题,是一个新问题。这里力图在岩石圈的资源及其地球动力学、地球化学和地球物理的生态功能框架内,给这些属性命名(表1)。它可能不是完整的清单,但堪作举例材料。

      表1 岩石圈的生态功能与属性

      

    生态地质情势及其状态

    用术语“生态地质情势(环境)”来表达岩石圈具体生态属性(功能)的组合,反映作为栖息地的一定岩石圈体积内生物体生存条件的现状或古状态。在一个地块或一个区域范围内,生态地质情势(situation)或许会或许不会因地而变。而且,生态地质情势也会随时间而变,在这种情况下,该情势会随时间从一种状态(state)变换成另一种状态。由于人为工艺因素和灾变性自然过程的发展,这种变换可能进行得很快,从历史观点看,有时就在瞬间。

    必须强调的是,生态地质环境(conditions)或许既取决于所有生态功能同时起作用,也会仅取决于一种生态功能,比如地球动力学功能,它会在瞬间对生物区产生较强烈的影响。在后一种情况下,这种生态地质情势应该说成是“依靠岩石圈地球动力学特征形成的特色生态地质环境”。当地球化学功能在生态地质状况形成中扮演最重要角色的情况下,就说它是依靠岩石圈块段的地球化学特色形成的特色生态地质环境。

    “生态地球动力学环境”、“生态地球化学环境”和“生态地球物理环境”等术语,在地质文献中也常常使用。这些术语是对上段文字特指含义的省略表达。另外,当只分析一种生态功能对生物群或人类的影响时,使用这些术语也是对的。

    正如已经指出的那样,生态地质环境的变化或许是足够快的。人们必须把所研究对象(生态地质系统)的阶段特色称为生态地质情势(环境)的状态(state),地质学家则往往将它称为岩石圈的生态状态。可以把“生态地质情势(环境)的状态”的实质定义为某种暂时状态,并根据当时岩石圈的一种生态属性特征,或者几种生态属性(功能)的组合把这种状态估计出来。这些生态属性决定着生物体生存的有利度(水平)和或然率。

    生态地质情势的状态要根据岩石圈某些属性的暂时状态评估出来,也要描述出这些属性对活体生物产生影响的特征。根据这种定义,当对岩石圈的生态状态做评价时,就不得不一方面评价岩石圈对活体生物的资源和能源影响,另一方面评价有关活体生物响应这些影响时的特定相互作用信息。在所有的生态系统组织层级上,此类评价准则对生物体都是适用的。

    如上所述,生态地质环境的状态可以取决于岩石圈的一种属性(功能)或几种属性(功能)的组合。在地球物理功能强烈影响生物群的特殊情况下,可以说:“生态地质环境的状态取决于地球物理功能(属性)”。地质学家常常用术语“岩石圈的生态地球物理状态”来代替上面的表述。而“岩石圈的生态资源状态”、“岩石圈的生态地球化学状态”之类的术语,常被作为同义语使用。

    生态地质学的基本科学问题和实践问题

    生态地质学有5项主要任务:(1)研究岩石圈的生态功能,它们的形成规律,及其在自然和人为作用影响下发展的动力学;(2)从岩石圈生态功能变化的观点出发,针对人为成因的影响,开发评价岩石圈近地表部分稳定性的理论和方法;(3)针对岩石圈近地表地层环境与属性的控制问题,精心研制理论和方法,以保护和改善它们的生态功能;(4)研制工业废弃物利用和选择其最佳(就地质环境而论)埋置地区和层位的理论、方法和途径,以使对区域生态属性的负面影响最小化;(5)针对国土、目标客体和大型建筑的工程保护问题,精心研制进行地质论证的理论和方法,以免发生削弱其生态功能的自然和人为地质作用。

    总的来说,生态地质学的应用性问题可以通过下述途径形成:(1)论证生态系统正常运转前提下岩石圈资源的合理利用;(2)确定岩石圈近地表部的人为污染对生物群的影响;(3)针对一些生态系统或整体生态系统生物群的管理,为制定和调整解决方案进行地质论证。

    这种一般性生态-地质课题清单,通过参考早先开列的岩石圈生态功能,还可以更详细地提出来。

    生态地质学的逻辑结构

    根据生态地质学是地质学的一个科学分支,而不是一门独立学科,它的逻辑结构应该包括地质科学逻辑结构中用于解决生态问题的既定要素,以及“它自己的逻辑基础”。两者的同化不是机械式的,要遵循相当明确的关系,即生态学方法途径的逻辑。“它自己的逻辑基础”是一种逻辑支点,也能够在其它科学的理论、思想和定律中使用。

       

      图2 生态地质学逻辑结构的全域示意图

      A-生态地质学逻辑结构的逻辑基础;B-被生态地质学利用的地质学科的逻辑结构(B1-工程地质学;B2-冰川学;B3-水文地质学;B4-地球化学;B5-地球物理学;B6-矿山地质学;B7-新构造学;B8-地震大地构造学;B9-地貌学;B10-地史学与古生物学;B11-火成岩石学与沉积岩石学;B12-矿物学);C-生态地质学逻辑结构全域的轮廓线)

     

    对此问题的处理如图2所示。该图说明了生态地质学逻辑结构的镶嵌特性,就致力于解决生态问题的地质科学,以及这些地质科学对生态地质学逻辑结构的贡献,给出了概念图。不难看出,工程地质学、水文地质学、冰川学、地球化学、地球物理学和矿山地质学提供着主要的信息量,以及可用于生态地质学的大部分研究方法。在我们看来,其它地质学科及其逻辑结构可用的较少。以上结论基于一个事实,有关岩石圈生态功能的知识才是生态地质学的基础。

    基于对岩石圈生态功能的上述认识,可以对生态地质学逻辑结构的最重要要素划分出以下几个方面:(1)原理-岩石圈近地表部的结构、空间关系、属性和生态功能,是其地质特征的历史发展及其与自然环境和人为作用圈相互作用的结果;(2)原理-岩石圈的动力学状况(运动速率和特性)和生态功能的组元与变化,皆归因于它们的自然属性,归因于它们与环境(包括人为的工艺成因环境)相互作用的模式和强度;(3)生物体与环境相互作用的一致性定律;(4)社会发展特征与环境状况间的一致性定律(基本生态定律)。

    正是这些原理和定律形成了生态学的支点,把其它地质学科的基础整合起来,构成了生态地质学自身的那部分逻辑基础。

    生态地质学的科学分支及其在地质理论知识体系中的位置

    在生态地质学的结构中,有几个旨在分析所确定的岩石生态功能的科学分支。它们是资源生态科学、生态地球动力学、生态地球化学和生态地球物理学(图3)。

    资源生态科学是生态地质学的科学分支,涉及与维持生物区存续有关的全部问题,按资源利用的观点,其中首要的是通过提供岩石圈的矿产资源和地质空间资源维持人类社会存续,在科学技术活跃发展的新时代满足人类的需求。研究的焦点不是矿产资源的勘查和储量计算,而是评价其目前消费水平与合理使用的一致性。实质上,岩石圈矿产资源消费的管理问题,应该通过关注高层级生态系统的保护和正常运行来解决。地质空间资源也要用生态学的观点来评价。很明显,一些地质科学的方法,主要是矿山地质学、水文地质学的方法(对矿产资源),工程地质学和冰川学的方法(对地质空间资源),应该适用于这些研究和调查。另外,这些研究应该由社会来定向,就是说应该与社会经济学紧密关联,在实践中,生态地质学家应该与经济学家、社会学家及管理机构和设计院所的代表接触。生态地质学这一分支的主要课题是:考虑目前文明发展需要的矿产资源评价,对矿产资源消费的管理建议进行地质论证。

    生态地球动力学是一个大领域,包括所有涉及自然和人为地质过程对生物区影响的课题,以及评估生物群栖息地可能灾变和舒适度的课题。后一点仅关切人类社会。这些研究一直采用工程地质学、冰川学、水文地质学和构造地质学的方法来执行,与项目规划者和设计者联系。在该分支框架内执行的主要任务有:针对在工艺活动影响下的地球动力学参数变更,开发评价岩石圈近表部稳定性的方法;为保护生物区和人类社会免受影响其生存及舒适度的(天然和人为)不利和灾变地质过程的危害,对相应工程保护项目进行生态地质论证。

    生态地球化学是生态地质学的科学分支,研究天然和人为成因地球化学场对生物区的影响。在生物区内有岩石地球化学、气体地球化学和水地球化学异常。调查课题是:岩石圈的物质(矿物)成分,活动态化合物的迁移问题,元素的非正常浓度及其对生物区的影响性质问题。地球化学、矿物学、岩石学和水文地质学的方法被用来解决这些问题,生物区环境的生物医学评估资料具广泛的适用性。实际上,这类研究意味着生态地质学家要与医学专业人员和卫生服务机构建立密切联系,因为这些异常要用医学-卫生的观点来评价。

    生态地球物理学也是生态地质学的科学分支,研究重力、磁、电磁、热和放射性等天然和人为地球物理场对生物区的影响。这些场与背景值的偏差及其对生物区的影响,要借助地球物理学、大地构造学、地震构造学的方法和生物医学的学科资料来研究。与生态地球化学一样,这些问题的解决必须与医疗-卫生服务机构密切联系。要在该分支框架内完成的总体任务有:天然和人为源地球物理场的分析,研制评价其医学-卫生危险的方法和准则(对生物区的影响强度,评价岩石圈对工艺性污染的稳定性)。

    图3示出了生态地质在理论地质知识中的位置。在地质学的结构中包括前5个科学分支已得到承认,无需再予证明。但是,对于后两个分支,即“关于岩石圈生态功能的科学”和“关于地球的工程地质环境的科学”,其纳入地质学的合理性尚存争辩。主要争辩依据是,在科学技术活跃发展的新时代,对于涉及地球和岩石圈问题,需要强调生态理论研究的作用。目前,人为工艺因素对岩石圈外壳的影响程度,已经提高了生态地质学说在地质学中的地位,已经使这个学说可以划分为地学中的独立科学分支,已经把上面所述的后两个分支提升到了与前5个分支相同的水平。

       

      图3 生态地质学的科学分支及其在地质科学体系中的位置

    生态地质学的实用性分支

    图4说明,可以在生态地质学的构成中列出几个实用性子分支。它们是城市、矿床和复垦影响区的生态地质学,以及线状工程、热电站和核电站等影响带的生态地质学。值得特别强调的是,各类经济活动不仅在项目建设中,而且在其运营和维护时期,都应该提供对岩石圈和生物区生态影响的评估。因此,应调查的面积要比官方土地使用许可的范围更宽更广,只要在其内确定了或造成了工程客体对岩石圈生态属性的影响。

    各种经济活动在对岩石圈影响的强度、深度和性质上是各不相同的。这涉及到岩石圈的矿产资源,地质作用的活跃程度,以及自然和人为成因的地球化学和地球物理致病区的发展。

      

      图4 供人类社会正常发展和运作的生态地质学的实用分支学科

    很明显,大的城市群、采矿工程(矿山、露天矿场等)、集中在数个盆地和油气田带中的油气产业,都会对岩石圈及其生态功能产生重大的影响。对城市群而言,这种影响取决于特定的高密度城市人口;居住区,交通-通讯,大型工业、燃料和能源企业及联合企业的自营交通,均规模巨大;还取决于城市地下的支撑工程。因此,会观测到以下现象:土壤、岩石圈近地表部和水圈被活性有毒化合物强烈污染;由于热、重、电磁和地震声波等地球物理场变化,发育起致病的地球物理异常;车辆废气导致大片土地的高度重金属污染;地下水动力学和水化学机制改变;地下水储量耗竭。矿场附近岩石圈的生态性变化与下述后果关联:矿产资源枯竭,重力场变化,产生异常的地层压力,地下水动力学参数彻底转变,出现密集的人为污染区,地质环境资源减少。对线性工程而言,不利的生态后果与负面的地质作用活跃有关,与线性的人为污染晕和诱发的异常地球物理场有关。

    在不同种类经济活动影响下发生的岩石圈生态环境特性改变的清单还可能扩展,但上述这些已足以支撑得出结论。每种经济活动都与岩石圈生态属性改变的特定复杂性关联,因此要对它们进行分析,就需要运用地质科学的各类理论和方法。城市群影响着岩石圈的所有生态功能,所以要动用地质科学的整套方法,特别要涵盖图2所示的所有学科的方法。对线性建筑而言,要运用的地质科学和方法清单将取决于研究需要,首先是岩石圈地球动力学、地球化学和地球物理学功能的研究。在矿床开采方面,研究重点要集中到岩石圈资源功能的所有方面,地球物理和地球化学异常,以及一组地质作用。 

    生态地质学的任务及其应用

      
    目前在全国17个省(市)陆续开展的生态地球化学(农业地质)调查工作,逐步由多目标区域地球化学调查阶段进入区域性或局部性生态地球化学评价阶段,部分省市取得了丰硕调查与评价的成果,为相互交流成果,总结经验,互相促进,规范并统一多目标区域地球化学调查与评价的方法技术。由中国地质调查局组织的全国农业地质调查与评价研讨会于3月1-4日在风景秀丽的滨海城市—山东省威海市召开。
    研讨会由中国地质调查局物化遥处奚小环处长等人主持,开幕式首先由中国地质调查局基础部主任王平讲话,接着山东省地质调查院院长王来明致欢迎辞,之后分别听取了浙江、四川、江苏、广东、福建、山西、山东、吉林、湖南地质调查院等单位开展本省生态地球化学调查与评价的工作进展和阶段性成果介绍,北京大学、中国地质大学、南京大学、中南大学、成都理工大学、长安大学的教授们从不同角度做了生态地球化学调查与评价方面的专题发言,南京地质调查中心陈国光主任、中国地质大学(北京)杨忠芳教授、中国地质调查局区划样品检查组叶家瑜教授分别介绍了《多目标区域地球化学调查规范》、《区域生态地球化学评价指南》、《区域生态地球化学评价样品分析指南》,与会领导与专家用一天的时间对《多目标区域地球化学调查规范》、《区域生态地球化学评价指南》、《区域生态地球化学评价样品分析指南》进行了热烈地讨论,提出许多宝贵的修改意见与建议,最后中国地质调查局物化遥处奚小环处长作了大会总结。
    来自中国地质调查局,国家环保总局,天津、沈阳、宜昌、南京、成都、西安地质调查中心,青岛海洋地质研究所,地科院物化探所,国家地质实验测试中心,环境监测院,北京大学,中国地质大学,南京大学,吉林大学,中南大学,成都理工大学,长安大学,重庆地总公司,山西、河南、河北、山东、吉林、辽宁、内蒙、安徽、浙江、江西、湖北、四川、江苏、海南、湖南、福建、陕西、广东、北京地质调查院等单位的75位领导和专家参加了研讨会。
    生态地球化学调查与评价是一项具战略性、前瞻性且具创新意义的基础地质工作,是地质工作主动地为国民经济与社会发展服务的具体体现,是贯彻落实党的十六大精神、全面建成小康社会的重要举措。本次会议的召开将为今后全面开展生态地球化学调查与评价奠定了基础。(庞绪贵)

    山东省地质调查院供稿

    山东地调院: 全国农业地质调查与...

    (一)京津冀协同发展区综合地质调查工程

    工程牵头单位:中国地质调查局天津地质调查中心

    工程首席专家:刘宏伟,中国地质调查局天津地质调查中心高级工程师,从事城市地质调查、海(咸)水入侵研究方面工作。

    工程目标:

    1.推动构建京津冀地区资源环境综合监测体系,形成地面沉降监测预警与防治技术方法体系;在支撑服务国土空间规划、自然资源合理开发利用、生态保护修复等方面推出一批示范性成果。

    2.围绕京津冀协同发展区重大工程和新型城镇化规划、生态文明建设和脱贫攻坚需求,开展京唐秦发展轴、冀中南城市群、张家口和太行山北段综合地质调查,查明地质环境背景条件和重大环境地质问题,提出支撑国土空间规划、自然资源合理开发利用、生态保护修复的对策建议。

    3.构建京津冀地面沉降监测预警与防治技术方法体系;形成基于遥感、地质及物探综合技术手段的太行山地区基岩地下水勘查技术方法体系。

    4.编制提交全国地面沉降防治报告、京津冀协同发展区资源环境地质图集、支撑服务北京市通州区和河北省廊坊市北三县协同发展规划地质调查报告等。

    5.完善京津冀综合地质调查信息系统,推进“地质云”京津冀专题建设和服务,全面提升京津冀协同发展区地质成果社会化服务能力。

    6.支撑中国地质调查局华北地质科技创新中心平台、地下水勘查与开发工程技术研究中心平台和自然资源部京津冀平原地下水与地面沉降野外科学观测研究站建设。

    工作部署:2020-2021年,工程下设5个二级项目:京津冀地区地质环境综合调查与监测、京唐秦发展轴主要城镇综合地质调查、冀中南城市群综合地质调查、太行山北段综合地质调查、河北张家口地区综合地质调查。

    (二)长江经济带地质环境综合调查工程

    工程牵头单位:中国地质调查局南京地质调查中心

    工程首席专家:姜月华,中国地质调查局南京地质调查中心研究员,从事城市环境地质方面研究。

    工程目标:

    1.查明重大水利工程对长江上中下游地质环境影响,提出相关对策建议;形成典型矿山尾矿和废石利用处置关键技术、高原斜坡地区隧道工程影响下岩溶塌陷防控技术等,支撑生态环境保护和地质灾害防治。

    2.围绕国家和地方需求,开展长江干流岸线、岩溶塌陷、湖泊湿地区和矿山集中区以及环太湖、皖江、川东和黔中城市群综合地质调查,重点查明地质背景条件、重大科学问题和环境地质问题,形成重要城镇区、重大工程区、重大问题区和重要生态区支撑自然资源管理和国土空间规划成果,提出与区域发展规划相适应的自然资源合理开发利用、生态保护与修复对策建议等。

    3.开展长江贯通时限与演化研究,破解长江起源与演化“世纪谜题”;形成重大水利工程对流域地质环境影响调查评价技术方法、高原斜坡地区隧道工程影响下岩溶塌陷防控技术、河湖湿地区地球关键带调查技术、后工业化城市更新地区地质环境调查评价技术方法、矿山尾矿和废石综合利用及盐碱地改良关键技术。编制形成环境地质调查规范、河湖湿地区地球关键带调查技术方法指南、长江岸线资源调查技术要求、岩溶塌陷风险评估技术要求等。

    4.长江经济带地质环境综合调查工程报告;重大水利工程对长江地质环境影响报告;长江贯通时限与演化研究报告;支撑服务长江三角洲区域一体化发展地质调查报告和图集;长江干流典型岸带修复治理方案和建议;长江三角洲地区盐碱地资源调查、利用和修复示范成果报告;支撑服务皖江沿江“1515”行动计划地质调查成果报告及图集;长江中游“两湖一库”湿地生态保护建议报告;长江经济带岩溶塌陷调查报告。

    5.构建长江经济带地质资源环境综合评价信息平台,为实现11个省市信息共享、“地质云”长江经济带专题建设和服务提供信息技术支撑。

    6.建强中国地质调查局城市环境地质研究中心、岩溶塌陷防治重点实验室、金属矿产资源综合利用技术研究中心等平台,打造长三角城市群地裂缝和地面沉降光纤监测、两湖沿江湿地区地球关键带监测等示范基地。

    工作部署:2020-2021年,工程下设9个二级项目:长江经济带地质资源环境综合评价、皖江城市群综合地质调查、鄱阳湖-洞庭湖-丹江口库区综合地质调查、渝中湘南岩溶塌陷区综合地质调查、黔中城市群综合地质调查、长江中游黄石-萍乡-德兴矿山集中区综合地质调查、云南安宁矿山集中区综合地质调查、攀枝花矿业城市矿山地质环境调查、四川广安资源环境综合地质调查。

    (三)粤港澳大湾区综合地质调查工程

    工程牵头单位:中国地质调查局武汉地质调查中心

    工程首席专家:赵信文,中国地质调查局武汉地质调查中心助理研究员,从事环境地质方面研究。

    工程目标:

    1.开展深部地质探测和勘查工作,建立重点发展规划区三维地质结构模型,打造透明湾区。推动粤港澳大湾区陆海统筹综合地质调查工作,构建华南陆海统筹新样板。打造经济发达区新时代地质调查工作战略性结构调整和转型升级先行示范区。

    2.系统查明重点区优质水源地、优质耕地、地热、地下空间、海岸带等自然资源数量、质量、开发利用现状与潜力,为服务大湾区自然资源统一管理、国土空间规划和生态系统修复等提供数据支撑。有针对性地开展活动断裂、岩溶塌陷、软土地面沉降、水土污染等主要环境地质问题调查研究,查明空间分布特征及环境地质条件,研究形成机理及影响因素,提出防治对策建议。

    3.开展地下空间结构探测研究和地下空间资源开发利用评价,构建地下空间资源探测及评价技术方法体系。探索海陆交互带隐伏活动断裂调查方法,完善地壳稳定性评价与地应力监测技术方法。建立粤港澳大湾区海岸带陆海统筹综合地质调查技术方法体系,形成大湾区海岸带地质调查示范经验。通过央地、粤港澳三地人才、技术合作,探索粤港澳大湾区后工业时代地质工作新模式。

    4.编制大湾区系列资源环境地质图集,制作粤港澳大湾区系列影像、挂图、宣传手册,联合推动广州市地质科普园建设。

    5.支撑服务粤港澳大湾区规划建设地球科学建议,粤港澳大湾区自然资源本底及主要环境地质问题调查专题报告,粤港澳大湾区城市地质调查示范报告,粤港澳大湾区陆海统筹综合地质调查示范报告,粤港澳大湾区活动断裂及区域地壳稳定性调查报告。

    6.联合广州市地质调查院、广州市城市规划勘测设计研究院开发大湾区“地质随身行”手机APP。依托“地质云”,建立粤港澳大湾区地质调查数据库和信息服务平台。

    7.建立粤港澳大湾区资源环境监测基地,构建监测网络,打造大湾区监测预警平台,为生态保护修复和防灾减灾提供科学依据。组建广州城市地质调查联席会议办公室。

    工作部署:2020-2021年,工程下设3个二级项目:珠江口伶仃洋地区综合地质调查、粤港澳大湾区活动断裂调查与地壳稳定性评价、广州多要素城市地质调查。

    (四)雄安新区综合地质调查工程

    工程牵头单位:中国地质调查局天津地质调查中心、中国地质科学院

    工程首席专家:马震,教授级高级工程师,从事水文地质、工程地质、环境地质调查工作。

    工程目标:

    1.调查深部地质结构和地质参数,建立区域地层划分标准和三维建模地层单元,建立不同空间尺度三维地质模型,构建世界一流的“透明雄安”。

    2.开展雄安新区工程地质、水文地质、土地和地下水质量、白洋淀生态地质等多要素综合地质调查,评价工程建设适宜性、地下水资源量、水土质量和白洋淀生态地质环境条件,为雄安新区总体规划和重点地区控制性详细规划编制、白洋淀生态环境保护与修复提供地质技术支撑。

    3.探索形成白洋淀湿地地表水和地下水转化调查、监测、评价技术方法,构建雄安新区水土资源承载能力评价技术方法,建立雄安新区厚覆盖区多种地球物理方法综合探测技术体系。

    4.提交雄安新区重要规划建设区工程地质调查报告,雄安新区土地质量地球化学调查报告,白洋淀湿地生态保护和修复地学建议报告,雄安新区资源环境综合监测年度报告等。

    5.建成并运行“透明雄安”数字平台,并与“雄安云”实现对接共享,为雄安新区规划建设运行管理提供地球系统科学解决方案。

    6.建设中国地质调查局雄安城市地质研究中心,构建地质信息服务机制,总结多要素城市地质调查“雄安模式”,打造多要素城市地质和自然资源调查示范基地。

    工作部署:2020-2021年,工程下设4个二级项目:雄安新区水土质量与地质调查评价、雄安新区深部三维地质结构探测、雄安新区资源环境承载能力综合监测和透明雄安数字平台建设、白洋淀地区生态地质调查。

    (五)海岸带综合地质调查工程

    工程牵头单位:中国地质调查局天津地质调查中心

    工程首席专家:肖国强,中国地质调查局天津地质调查中心教授级高级工程师,从事水文水资源和海岸带地质环境调查研究方面工作。

    工程目标:

    1.开展秦皇岛、涠洲岛资源环境承载能力调查评价示范,建立陆海统筹的海岸带资源环境承载能力与国土空间开发适宜性评价技术方法体系,并在全国海岸带推广应用,支撑渤海湾、长三角、黄河三角洲等海岸带国土空间规划和生态保护与修复规划。

    2.开展辽东湾、渤海湾、江苏沿海、浙江中部、三都澳、北部湾等重点海岸带综合地质调查和大连、宁德、北海等重点城市陆海统筹城市地质调查,查明重点河口湾区、重要生态区、重大工程区自然资源状况及资源环境问题。组织全国海岸带滨海湿地、海岸线、围填海等专题研究及成果集成。

    3.完善陆海交互带多手段、多目标综合地质调查技术方法和标准体系,大力推进海岸带智能地质填图示范与推广应用,力争潮间带综合地质调查与监测技术方法达到国际领先。

    4.提交全国海岸带综合地质调查报告(2019-2021年)、支撑长江三角洲一体化海岸带地质调查报告、渤海湾海岸线保护修复地学建议报告、黄河三角洲资源环境图集,提出北方海岸带典型盐沼湿地生态保护修复地质解决方案。

    5.依托“地质云”,建立海岸带“星空地海”资源环境监测网络和信息共享服务平台。持续更新全国海岸带海岸线、滨海湿地、围填海等自然资源与基础地质数据。

    6.以海岸带滨海湿地、侵蚀淤积、地面沉降、海水入侵、海底滑坡等重大资源环境问题为对象,加强海岸带地质研究中心等业务中心和重点实验室建设,加快推进滨海湿地生态地质国际研究中心及津冀沿海、浙江舟山、广西北海等陆海统筹野外科学观测研究基地建设。

    工作部署:2020-2021年,工程下设9个二级项目:津冀沿海资源环境承载能力调查、大连海岸带陆海统筹综合地质调查、江苏滨海湿地多圈层交互带综合地质调查、北海海岸带陆海统筹综合地质调查、浙江中部海岸带综合地质调查、广西钦州湾海岸带综合地质调查、雷州半岛东部海岸带综合地质调查、琼海-万宁海岸带综合地质调查、潮汕海岸带综合地质调查。

    (六)城市地质调查工程

    工程牵头单位:中国地质调查局南京地质调查中心

    工程首席专家:葛伟亚,中国地质调查局南京地质调查中心副研究员,从事环境地质方面工作。

    工程目标:

    1.形成多要素城市地质调查、评价、监测及成果服务体系,制定多要素城市地质调查、评价、监测、大数据集成技术标准及地下空间探测评价工作指南。

    2.组织开展山前平原、黄泛平原、黄土高原、滨江、滨湖、滨海、矿山等不同类型城市的多要素城市地质调查试点,探索重要地质资源开发利用和重大地质问题防治方法,形成典型示范经验和模式。

    3.创新城市地下空间资源评价方法,提出地上地下空间资源整体评价与协同规划理论,探索城市地区抗干扰高精度探测技术,攻坚城市地质结构探测、监测、建模等卡脖子的关键技术。

    4.提交全国多要素城市地质调查示范集成报告、示范城市多要素地质调查报告及地质资源环境图集、服务典型城市规划建设、地下空间利用、地质环境问题防控等系列应用服务报告。

    5.提出城市地上地下一体化三维属性模型建设标准、城市地质信息数据库建设标准,构建典型城市地质信息平台,建设“地质云”城市地质专题,提供示范城市地质调查成果及应用服务。

    工作部署:2020-2021年,工程下设12个二级项目:成都多要素城市地质调查、青岛多要素城市地质调查、南昌多要素城市地质调查、安庆多要素城市地质调查、郑州城市地质调查、延安革命老区综合地质调查、辽西凌河地区综合地质调查、杭州多要素城市地质调查、武汉多要素城市地质调查、惠州多要素城市地质调查、牡丹江市多要素城市地质调查、辽阳市多要素城市地质调查。

    (七)丝绸之路境内段综合地质调查工程

    工程牵头单位:中国地质调查局西安地质调查中心

    工程首席专家:董英,高级工程师,从事城市地质、工程地质、环境地质等方面工作。

    工程目标:

    1.查明黄河流域中上游重要城市群地区主要地质资源环境问题,提出支撑黄河中上游地区生态保护与高质量发展的地学建议。形成基于负面清单、短板理论的资源环境承载能力评价理论。

    2.开展关中平原城市群、宁夏沿黄生态经济区、呼包鄂榆经济区、新疆生产建设兵团等重要节点城市水文地质、工程地质、环境地质调查,引领地方政府加强城市地质调查工作,提高对基础地质条件和重大地质问题的认识,形成丝绸之路境内段重要经济区城市群综合地质调查成果,为丝绸之路境内段重要城市国土空间规划提供支撑服务。

    3.探索西北地区城市地面塌陷(黄土湿陷)、地面沉降地裂缝、滑坡等地质灾害综合防治技术体系,提升对西北地区国土空间规划、生态修复等工作的支撑服务能力。

    4.支撑编制黄河流域生态保护与高质量发展战略地质报告和图集,编制新疆生产建设兵团城市地质调查报告,地质工作支撑渭河流域生态保护与城市高质量发展报告。

    5.完善西北地区重要经济区城市群地质环境监测网,形成西北地区城市地质调查“地质云”服务产品。

    6.建实建强自然资源部黄土地质灾害重点实验室、陕西省水资源与环境工程技术中心、自然资源部黄土地质灾害野外观测科学站等平台。

    工作部署:2020-2021年,工程下设3个二级项目:关中平原城市群综合地质调查、宁夏沿黄生态经济区综合地质调查、西安多要素城市地质调查。

    (八)福建生态文明试验区综合地质调查工程

    工程牵头单位:中国地质调查局南京地质调查中心

    工程首席专家:陈国光,中国地质调查局南京地质调查中心教授级高级工程师,从事生态地球化学方面工作。

    工程目标:

    1.牢固树立山水林田湖草生命共同体理念,以地球系统科学理论为指导,紧密围绕“清新福建”建设需求,探索形成支撑服务生态文明建设和自然资源管理的综合地质调查模式和技术方法体系,引领地质工作转型升级。

    2.围绕服务国家生态文明试验区(福建省)国土空间规划,开展资源环境承载能力评价和国土空间开发适宜性评价,提出国土空间规划建议。在南平-三明-龙岩内陆发展带、宁德-福州-泉州-厦门沿海发展带,围绕服务国土空间规划、国土空间科学开发、支撑资源综合利用与生态问题修复,选择不同层级的典型地区开展综合地质调查试点,探索自然资源保护与治理修复规律,探索提高自然资源综合利用率措施,探索地质调查成果服务于生态建设、自然资源利用与保护监管的方式及服务效应,为试点区生态文明建设与自然资源管理服务,形成自然资源服务生态文明建设示范基地2~3处。

    3.开展地上地下统筹考虑、数量质量生态三位一体的自然资源综合地质调查试点,探索形成从国土调查升级到自然资源调查的技术方法。

    4.形成福建省、典型试点区国土空间开发适宜性评价与规划建议报告;福建海岸带资源利用与生态保护监管建议报告。

    5.建设福建省资源环境综合地质调查基础数据平台,支撑自然资源开发利用和保护与监管。

    6.建立“生态地质调查”“自然资源调查综合调查”与“双评价”团队,建立野外观测基地1处,支撑华东地质科技创新中心建设。

    工作部署:2020-2021年,工程下设3个二级项目:福建省资源环境承载能力综合调查评价、宁德海岸带陆海统筹综合地质调查、厦漳泉同城化地区综合地质调查。

    (九)海南生态文明试验区综合地质调查工程

    工程牵头单位:中国地质调查局武汉地质调查中心

    工程首席专家:黎清华,中国地质调查局武汉地质调查中心高级工程师,从事水文地质方面工作。

    工程目标:

    1.开展自然资源综合调查,建立自然资源空间区划技术方法体系,形成自然资源综合调查工作技术标准和自然资源管理工作模式的海南实践方案;开展省市县级资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价试点。

    2.围绕海口江东新区、三亚等城市地下空间开发利用、海岸带生态保护、重大基础设施地质安全、热带高效农业发展、琼中脱贫攻坚等问题开展地质调查工作,提出系列支撑服务海南自贸区(港)规划建设的地球系统科学解决方案和图集。

    3.开展生态地质调查,探索滨海湿地生态地质调查-监测-评价技术方法,建立热带-亚热带红树林湿地地学研究基地;形成热带高效特色农业区生态-地质-产业地质调查工作模式。

    4.提交海南生态文明试验区综合地质调查报告(2019-2021),编制支撑江东新区、三亚市地下空间开发、海岸带保护与修复、重大工程地质安全、特色农业产业布局等系列地学建议报告和图集。

    6.依托“地质云”,开展人-地耦合自然资源“空天地”监测指标与网络体系研究,建立海南生态文明试验区信息共享服务平台。

    7.建立热带-亚热带红树林湿地地学研究基地;加强中南地质科技创新中心和相关部局级重点实验室建设。

    工作部署:2020-2021年,工程下设5个二级项目:海口江东新区综合地质调查、海南岛热带特色农业区生态地质调查、海南岛及近海活动断裂与地壳稳定性调查评价、海南岛东北部沿海地区综合地质调查、三亚重点地区自然资源综合地质调查。

    (十)承德市生态文明示范区综合地质调查工程

    工程牵头单位:中国地质环境监测院

     

    工程首席专家:殷志强,中国地质环境监测院高级工程师,从事第四纪地质环境变化与自然资源综合调查方面工作。

    工程目标:

    1.开展市-县-乡三级尺度的资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价技术方法探索,支撑服务承德市国土空间规划和用途管制。

    2.开展承德全域水量水质动态变化分析,深入解剖小流域水源涵养能力,建立地表水与地下水相互转化和水资源承载能力定量评价方法,支撑服务承德市供水安全、水源涵养功能区建设和水资源优化配置。

    3.评价承德市主要河谷区和农林经济林带土地质量、生态和土地利用适宜性,提出重金属高背景区土地综合利用建议,支撑服务武烈河草莓谷、滦平道地药材等农林业高质量发展。

    4.开展承德市城市地下空间调查评价及地热资源开发利用研究,提出承德市地质遗迹保护名录,推进承德市兴隆县安子岭乡上庄村和丰宁县小坝乡槽碾沟村等地地质文化村建设方案,支撑服务承德地质文化村(镇)创建和高质量发展。

    5.在塞罕坝-御道口牧场等地,建立基于空天地内一体化的承德坝上高原自然资源动态调查监测示范基地,支撑服务承德市坝上高原山水林田湖草生态保护与系统修复。

    6.加强市域、小流域、县、乡(镇)等不同单元自然资源综合调查技术方法总结,深化承德生态文明示范区自然资源综合调查和地球系统科学研究,查明坝上高原生态环境的演化过程、趋势、原因及机理。

    7.探索形成生态文明示范区自然资源综合地质调查技术要求,提升地质工作支撑服务承德生态文明建设和自然资源管理水平,形成地质工作支撑服务生态文明建设的承德模式。

    工作部署:2020-2021年,工程下设3个二级项目:承德资源环境承载能力综合地质调查与评价、承德地区水文地质调查、承德地区土地质量地球化学综合调查。

    (十一)宜昌市生态文明示范区综合地质调查工程

    工程牵头单位:中国地质调查局武汉地质调查中心

    工程首席专家:王宁涛,中国地质调查局武汉地质调查中心高级工程师,从事水工环综合地质调查与研究。

    工程目标:

    1.以宜昌市长江生态廊道及重点流域为单元,开展综合地质调查,建立流域综合地质调查技术方法;开展市、县及流域资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价,服务宜昌市生态文明示范区国土空间规划及生态环境保护。

    2.开展长江生态廊道及重点流域综合地质调查,摸清水、土、矿等自然资源家底,基本查明生态地质环境现状、问题及成因;系统总结流域地质调查成果,评价水资源数量、质量、生态及结构特征,支撑水资源配置及水源涵养优化区划;建立地表水-地下水相互转化定量评价方法,评价水资源质量及生态需水量;评价土地质量和土地利用适宜性;开展水土为重点的环境地质调查,评价环境质量现状,提出流域系统性生态保护与修复建议。

    3.建立岩溶流域地表水-地下水相互转化定量评价方法;查明流域系统磷的形态组成和时空分布特征,建立磷源识别方法技术,研究磷的迁移、转化规律及其对生态地质环境影响机制;建立矿山地质环境生态保护与修复技术方法;申报国家自然科学基金等“五大平台”、湖北省自然科学基金等科技项目2项。

    4.提交水土矿产等自然资源及环境现状报告;提交宜昌沿江生态环境保护与高质量发展地学建议;提交市、县及典型流域资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价报告及图集;提交流域系统性生态环境保护与修复建议、典型磷矿山生态保护与修复及绿色矿业发展技术研究报告;提交山地丘陵区特色农业立地条件评价技术研究报告。

    5.宜昌市生态文明示范区综合地质调查综合监测信息服务平台,支撑“地质云”建设。

    6.建设生态文明示范区综合地质调查示范基地,支撑中南地质科技创新中心、湖北长江三峡滑坡国家野外科学观测研究站野外科研观测基地、自然资源部三峡地层古生物—湖北宜昌野外基地、古生物与地质环境湖北省重点实验室和中国地质调查局古生物与生命—环境协同演化重点实验室建设;建设黄柏河流域矿山环境保护与修复技术示范基地,支撑中国地质调查局矿产资源绿色评价研究中心平台建设。

    工作部署:2020-2021年,工程下设2个二级项目:宜昌市资源环境承载能力调查评价、黄柏河流域综合地质调查。

    工作部署

    2018年10月8日的《人民日报》用整版篇幅刊载了“中国中小城市科学发展指数研究成果”,同时发布了2018年度全国中小城市综合实力百强县市名单。广西百色市平果县自2011年以来已经连续第八次入选该名单,最新排名为全国第83位,而且仍然保持着广西唯一一个上榜“全国百强县市”城市的记录。

    因为邓小平1929年发起的“百色起义”,平果县成为了意义非凡的红色革命老区;因为丰富的铝土矿等矿产资源,这里成为了全国举足轻重的有色金属产业基地;因为以火龙果种植等为代表的特色农业,这里又成为了我国西南地区石漠化生态修复助推产业发展、助力精准扶贫的典型范例。

    平果县为何能在短短时间里摘掉贫困帽,一跃进入全国百强县?这是该县积极调整产业结构、创新发展理念的必然结果。我们也要看到,在该县开展生态保护修复、推进资源型城市转型升级、打赢脱贫攻坚战的过程中,地质科技创新成果发挥了不可替代的引领作用。

    要知道,石漠化是我国西南岩溶区最为严重的生态问题之一,贫困和生态恶化的双重压力是制约当地实现可持续发展的主要因素。以平果县等为代表的石漠化问题严重的地区,如何才能突破自然环境的桎梏,在生态文明建设的实践中实现自身的蜕变?

    陡坡地种植生态经济植物苦丁茶对比图(平果示范区) 向悟生 摄

    洼地种植优质果树对比图(平果示范区) 向悟生 摄

    近日,由自然资源部中国地质调查局、广西科学技术厅、广西自然资源厅共同主办的“石漠化生态修复技术成果研讨会”在南宁落下帷幕。会议期间,与会代表就石漠化生态修复工作的成果和经验进行了交流。记者也随着众多专家的脚步,来到“果化模式”的诞生地——平果县果化镇石漠化生态修复示范区和国家重点研发计划项目太平生态示范区进行了野外实地考察,探寻推动石漠化地区可持续发展动力之源。

    科学研究助力产业发展

    “平果县果化镇龙何屯及周边山地曾是桂西南石漠化程度最严重的区域之一,石漠化面积占到了土地面积的70%。”据自然资源部中国地质调查局岩溶地质研究所副所长蒋忠诚介绍,自上世纪90年代起,广西石漠化面积以年均3.3%的速率高速增长,到2005年全区石漠化面积已经达到3.07万平方千米,不断恶化的生态环境不仅导致了耕地丧失、土地质量下降、水源枯竭、旱涝灾害频繁,还严重制约着岩溶山区经济社会的健康可持续发展,威胁着珠江中下游地区人民的生态安全。

    “广西岩溶地区的高速石漠化只是我国西南地区石漠化持续加剧的一个缩影。”蒋忠诚说,我国西南地区石漠化面积由1990年的9.12万平方千米增加到2005年的12.96万平方千米,引起的水土漏失、植被退化、岩石裸露以及每年一个中等县(约30万亩)耕地流失,导致了4200万人缺水和5000万贫困人口。

    据了解,虽然当时国家和地方采取了一系列治理措施,由于对西南岩溶的特点、区域石漠化成因及其形成演变规律以及石漠化对水土资源、生态环境和区域经济的影响机理和过程认识不清,尤其是缺乏有效的地下水探测与开发利用技术、适宜性生态重建技术和生态产业,人们的努力没有取得明显的效果,石漠化加剧、生态环境和区域经济恶化的严峻形势迫切地需要一套更为科学的治理方案。

    2001年以来,自然资源部中国地质调查局组织岩溶地质研究所等局属单位,联合中国科学院、相关高校和地勘单位等20多家单位联合攻关,以地球系统科学理论和岩溶动力学理论为指导,在以广西百色等为代表的西南岩溶区,针对岩溶峰丛洼地石漠化严重、缺水少土、旱涝灾害频繁、生态环境脆弱、居民贫困等问题和特殊岩溶地貌结构特点造成的“土在楼上、水在楼下”水土格局,提出了以“岩溶流域为单元-地质调查为基础-岩溶水开发为龙头-选择适生植物发展生态产业为突破口-人与自然协调发展”的石漠化综合治理科学思路和“试验先行-示范带动-辐射推广”的行动方略。

    10多年来,岩溶地质研究所在西南岩溶石漠化区组织实施了120多个地质调查项目及国家、省部级科技项目,累计投入经费约2亿元,取得了石漠化生态修复基础理论、技术研发、产业示范等方面的工作成果,建立了20处石漠化综合治理示范区,在支撑服务石漠化地区脱贫攻坚和生态文明建设方面取得了实效。

    “2001年,我们以果化镇龙何屯为中心,建立了果化石漠化生态修复示范区,这也是中国地质调查局建立的第一个石漠化生态修复示范区。”蒋忠诚介绍说,在科技部实施的“喀斯特峰丛洼地生态重建技术与示范”项目等支持下,科技人员在龙何屯引进火龙果并进行试种,很快就获得了成功。通过十几年的系统研究和实践,目前果化示范区已经形成了以火龙果种植为主的特色生态产业,建立了以表层岩溶水开发为龙头的立体生态农业模式,总结形成的一套可复制可推广的石漠化综合治理模式及关键技术体系——“果化模式”也已经在西南八省300多个县40万平方公里岩溶区辐射推广,取得了较好的生态、经济和社会效益。

    保留住脱贫攻坚的种子

    在果化石漠化生态修复示范区现场,岩溶地质研究所岩溶生态与石漠化室主任罗为群介绍说,火龙果具有耐旱耐瘠、根系发达、适应性强、管理粗放、经济效益高等特点,在石漠化地区发展火龙果产业,有利保持水土、改善生态环境,可收到农业增效、农民增收、石山增绿三重效果。他还向与会专家介绍了这样一组数据:

    自实施综合治理以来,果化示范区植被覆盖率增加60%,土壤侵蚀速率下降80%,水资源利用率增长5倍,土地利用率提高60%;石漠化区火龙果等生态产业经济效益由治理前的800元/亩提高到1.5万元/亩,农民人均纯收入由不足600元/年增加到1.8万元/年;平果县推广火龙果种植5万亩,直接经济效益7.5亿元/年;百色市推广火龙果种植20多万亩,年产值30多亿元,带动近20万人脱贫致富;带动西南地区治理石漠化2万平方公里,解决1500万人饮用水困难,指导30多个县实施土地整治500万亩;“果化模式”吸引西南八省干部和农民群众近20万人次前往考察学习,1000多万人间接受益……

    “我们的研究成果,可以说在推动百色市革命老区、广西乃至整个西南岩溶区石漠化综合治理与脱贫攻坚、生态保护修复与经济社会发展中发挥了重要的科技支撑作用。”罗为群颇为自豪地向记者说到。

    资料显示,广西共有28个国家级贫困县,其中有25个地处岩溶石漠化地区,“果化模式”无疑为这些县取得脱贫攻坚的胜利打开了希望之门。

    记者在位于平果县太平镇的贫困山区红色果业核心示范区了解到,该镇火龙果种植面积已达5000亩,目前正在进行万亩示范区建设规划。该镇镇长冯晓东说,科学种植火龙果已经成为了贫困石漠化地区农民增加收入的主要渠道,一方面,当地政府通过引进龙头企业、对农民种植进行补贴、鼓励成立农业专业合作社等方式,保证了农户的种植收入;另一方面,通过土地流转和到基地务工,农民又可以增加土地租金和劳务收入,“从多方面保障了当地农民的收入问题”。

    据了解,果化镇、太平镇等示范开展石漠化综合治理的村镇,均已在近几年先后全面脱贫。记者在采访中看到,不少农户家里已经盖起了新房。一位村民与记者闲聊时说道:“原来我们村(龙何屯)是下雨淹水、晴天大旱,石头山上除了种点玉米啥也不长,收成还不够一家人自己吃的。专家们来了后,村子里的石头山变绿了,下雨天村里也基本没再被淹过。而且,现在我们很多人都不再出去打工了,有种火龙果的,有在基地打工的,钱也不比在外打工挣得少。”

    回忆起十几年前刚到果化镇开展石漠化综合治理研究工作的情景,蒋忠诚也是记忆犹新。“刚来时,当地的村民确实相当贫困,烧的是柴火、牛粪,电也没通,玉米糊糊加辣椒面就是一顿饭。我们既要开展岩溶石漠化地区的地质调查和科学研究,也要想办法帮助当地人民脱贫致富。但一开始,当地村民对我们不够熟悉、不够信任,我们的工作推进得非常缓慢。”蒋忠诚说,在建设果化石漠化生态修复示范区的最初一段时间里,当地村民认为他们是来走马观花地做做“形象工程、面子工程”,因此几乎没有人出面支持他们,“就连项目组想付钱请村民们来帮忙搬运基建材料都没人来”。

    为了赢得当地村民的信任和支持,岩溶地质研究所的科技人员先是充分发挥专业优势,帮助村子里解决了用电、吃水、内涝等实际问题,而后又通过与村委会积极沟通协调,在村民中确定了第一批愿意“吃螃蟹”的火龙果种植示范户,这才算迈出了示范区建设的第一步。

    没过多久,从国外引进的第一批火龙果苗顺利入土了,看着一天天变绿的石头山,科技人员的眼中充满了期待。可新的问题又出现了:原来,当地盛产一种名叫“霸王花”的植物,与火龙果同种同属,外形也十分相似,但是只开花、不结果,无法给人们带来任何经济收入。当地不明真相的村民误将还没有长成的火龙果苗认为是霸王花,纷纷到地里拔掉了还在生长的火龙果苗,又重新种上了玉米。

    中国科学院广西植物研究所研究员李先琨回忆起这一段故事,也有点哭笑不得:“我们好说歹说,总算从村民们手中‘抢’过来几亩地没让拔苗。这几亩地里的火龙果苗,就像是石头地里的星星之火,保留住了脱贫攻坚的种子。第二年,这几亩‘星星之火’开花了、结果了,这才让村民们相信我们不是‘大忽悠’。”

    李先琨说,为了让火龙果真正成为石漠化地区贫困群众脱贫致富的帮手,项目组先后开展了岩溶石山火龙果栽培管理技术的系统研究与应用推广,内容涉及增强抗病抗旱性能、增加可溶性固形物(甜度)、与同属的霸王花嫁接、火龙果花粉储藏保鲜、适应性强品种培育、花果兼收等,不断提升了当地火龙果的产量、质量和附加经济价值。

    科学研究不能架在空中

    据了解,对石漠化的研究起源于1977年联合国召开的荒漠化大会,中国学者在会上首次提出:石漠化是荒漠化的一类。石漠化也被称作“地球癌症”,几十年来,全球众多国家相关行业的专家们不遗余力地开展相关研究,一直在寻找攻克这一“恶疾”的良药良方。

    1976年成立的自然资源部中国地质调查局岩溶地质研究所,是我国从事岩溶地球科学领域相关研究的专门机构,也是我国最早开展岩溶生态系统与石漠化治理科学研究的科研机构之一。几十年来,该所不仅形成了一大批原创性的理论、技术研究成果,为我国岩溶地区生态环境的改善提供了重要的科技支撑,也逐渐形成了以袁道先院士、蒋忠诚、罗为群等为代表的老中青三代梯队人才团队。

    “科学研究不能架在空中,要落到地里。”这是罗为群经常挂在嘴边的一句话。别看他只有38岁,却已经是岩溶生态与石漠化治理工作的“老同志”,我国西南广袤的岩溶山区到处都留有他的足迹。

    由于常年工作在岩溶贫困山区,罗为群对当地百姓生活的疾苦有着真切的体会。他深入农户,了解他们的困难和需求,向他们讲解石漠化、水土流失的危害,宣传推广先进的种植模式和经验,引导村民树立起治理石漠化和脱贫致富的信心。为了获取第一手资料,他在野外一直都与当地村民同吃同住,一边从事研究,一边深入田间地头,指导当地村民进行表层岩溶泉水开发和生态农业建设,手把手传授优质水果、药材、牧草等先进种植技术,耐心指导土地整理和土壤改良的技术方法。

    罗为群还兼任着果化石漠化生态修复示范区的项目野外临时党支部书记。果化镇龙何屯的一位村民告诉记者,不管是田边的排水沟堵了,还是地里的种植出现疑问,甚至是家中发生什么琐碎趣事,村民们有事没事总爱去找“罗书记”聊聊天。只要时间允许,罗为群基本都是“来者不拒”,他对记者说,野外临时党支部是联系群众的纽带,“我们带领当地农民脱贫致富,他们也会把我们当做家人一般对待”。

    罗为群只是岩溶地质研究所石漠化生态修复人才团队中的一个典型代表。据了解,该所近年来共承担了石漠化生态修复相关项目 120 多项,获得国家级国际合作奖 1项、省部级一等奖 4 项与二等奖 8 项,培养了自然资源部首批科技领军人才 1 人、自然资源部杰出青年科技人才 3 人、广西高层次人才 2 人,还培养了百余名研究生,获得专利 13项,注册商标 2 项,获批立项国家技术标准 4 项,编写了中国地质调查局地调技术标准 1 项、中国地质调查百项技术 2 项、中国地质调查百项理论 1 项,研发了技术规程 12 项,为制定相关地方和行业技术标准提供了科学依据。

    几十年来,这支队伍在岩溶地区石漠化综合治理研究方面也实现了重要理论创新和技术突破。

    据蒋忠诚介绍,在理论研究方面,团队创建了岩溶生态系统、石漠化、水土漏失理论和研究方法。首次提出岩溶生态系统概念、结构特征、驱动机制和主要功能,创立岩溶生态系统理论,开拓岩溶生态学研究方向,揭示全球不同类型岩溶生态系统的运行规律。明确石漠化概念及其分级,揭示了石漠化在加剧水土流失和漏失、减弱岩溶环境对降雨和地表水资源的调蓄能力、破坏植被、加速植物入侵速度、降低土壤质量、加深居民贫困等方面的危害,奠定了石漠化生态修复理论基础。

    在水土调蓄和生态重建方面,团队取得了关键的技术突破。形成了表层岩溶水综合调蓄技术、岩溶地下河水资源开发利用技术、岩溶石山景观生态型土地整理技术、岩溶土壤改良技术、岩溶石山火龙果栽培管理技术和人工诱导植被恢复等12项关键技术,为岩溶区水土调蓄和生态重建提供了技术支撑。

    此外,在石漠化生态修复和综合治理示范方面,团队将西南岩溶区划分为八大石漠化治理类型区,明确451个石漠化县,对各区提出因地制宜的石漠化综合治理对策建议。通过建立示范区和总结提出“果化模式”等,形成了可复制可推广的石漠化综合治理模式及其配套的关键技术体系,构建了“科研单位+政府+公司+农户+市场”的运作方式,为实施石漠化综合治理和水土流失防治工程提供了经验。

    当记者置身于平果县石漠化生态修复示范区,一眼望见那绿意盎然、绵延千亩的火龙果园,忽然意识到,当年的星星之火如今已成燎原之势,正要将石漠化地区人民的生活烧得愈发红红火火。

    石头地里的星星之火