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    1月23日下午,地调局环境监测院院长马军来到该院精神文明城乡共建活动联系点---北京市昌平区十三陵镇老君堂村看望慰问。春节将至,年味渐浓,村民们笑逐颜开,都在忙碌着办年货、挂灯笼、贴春联,一幅幸福和谐的喜人景象。

    老君堂村四面环山,生态环境良好,村民以种植、养殖业为主要产业。漫步在老君堂村,如今的村民住房墙面统一整洁,路面全部实现硬化,村容村貌与村民精神风貌得到了同步提升。

    “在咱们老君堂村,如今村民利用生态环境优势,发展尜枣等特色种植业,实现农民增收致富。”老君堂村党支部书记、村委会主任关卫利对马军院长说。在关卫利等村干部的陪同下,马军先后来到87岁的王朝翠老人和79岁的宋全江老人家中。二位老人都是复转军人,曾经为保家卫国做出了重要贡献,如今都尽享天伦之乐和安度幸福晚年。马军将慰问品送到老人手中,祝愿他们新春愉快,健康长寿。

    来到村后的一大片果园,关卫利说:“2016年,在环境监测院的资助下,村里完成了果园灌溉管道铺设工程,使200多户种植村民受益,当年提高尜枣、柿子、杏的产量30-40%,90多户村民实现了脱贫。”望着果园一个个灌溉用的水龙头,关卫利也坦言,灌溉设施修建好了,村民种植的积极性提高了,但随着种植面积进一步扩大,灌溉水源却远远满足不了需求。现在我们最大的愿望就是能打一眼地下水井,如能如愿,明年将动员村民将尜枣、柿子和杏树更换成苹果树,苹果既能解决存储难题,又能大幅提高村民收入。听了这番话,马军十分赞同,他希望村委会把资助资金用在刀刃上,适当调整果树种植结构,规范管护机制,通过政府引导、社会帮扶、村民努力,促进农业产业化发展,从而真正造福山区百姓。

    在村委会,马军院长将10万元资助金交给关卫利主任,并签署了城乡精神文明共建协议书。

    据了解,从2009年环境监测院与老君堂村开展精神文明城乡共建活动以来,已累计提供100余万元帮扶资金,完成了老君堂村公共卫生设施改建、果园采摘路面硬化、村民饮用水供水管道及分水器维修、村里监控系统安装等基础建设,捐赠的10多台套计算机设备、500多册图书,提高了村委会办公自动化水平,丰富了文化生活。与此同时,环境监测院还发挥专业优势开展了地质灾害调查和农业地质调查,设立了地质灾害隐患点警示牌,安装了自动雨量计,及时给村民提供降雨讯息和地质灾害险情警示。完成的村域用地分类图和土地质量评价报告,为规划果园经济提供了科学依据。

    通过8年的不懈努力,城乡共建结出了丰硕成果,老君堂村容村貌得到了较大改善。2016年村民人均可支配收入达到1.3万元以上,较以前有显著提升。老君堂村荣获“北京市生态文明村”、“昌平区创先争优先进基层党组织”、“昌平区农村典型示范社区”、“昌平区环境达标村”等一系列荣誉称号。环境监测院也作为先进典型,先后两次在中央国家机关文明办工作会议上交流汇报,国土资源部在老君堂村举办了城乡共建工作现场会,推广其创建活动经验。2015年,环境监测院荣获全国文明单位称号。

     签署城乡精神文明共建协议书

     

    慰问老人

     

     10万元资助金

    老君堂的新变化

    2020年4月24日,自然资源部中国地质调查局国家地质实验测试中心“北京及周边地区综合地质调查”项目组与张北县人民政府召开脱贫攻坚工作对接座谈会,张北县委常委、副县长高聪聪出席会议。张北县自然资源局、农业农村局、扶贫办及二台镇的负责同志、实验测试中心项目组人员参加了会议。

    项目组2020年“北京及周边地区综合地质调查”(地质矿产资源及环境调查资金项目)在张北地区脱贫攻坚的工作部署、预期成果以及2019年度项目在北京通州和河北宣化地区取得的成功经验,表示脱贫攻坚工作关系到党中央重要决策部署,国家地质实验测试中心将不负重托、全力以赴做好所承担的张北地区脱贫攻坚工作。高聪聪县长介绍了张北县的发展定位和总体规划。整体产业布局主要以光伏电、大数据、新能源产业为主要支撑,贫困人口产业以藜麦、马铃薯、甜菜、葵花等传统种植业为主,十年九旱,靠天吃饭,抗风险能力差,贫困人口依靠种植业增收有限。高聪聪对国家地质实验测试中心大力支持张北精准脱贫表示感谢,希望项目组从二台镇入手作为试点,进行生态质量评估并编制张北县修复整体规划建议。开展生态修复技术应用与成果转化,从二台镇选取代表性土地,用技术带动贫困户增收。

    双方还就“生态功能修复、调查数据分析、土壤质量改良、重茬病防治、土地产量产值增加”等方面进行了深入交流。

    会议明确了“北京及周边地区综合地质调查”项目2020年脱贫攻坚任务:一是开展张家口北部地区400平方千米的1:5万生态地质调查,查明生态地质条件、生态系统问题类型、程度、影响范围和成因,提交生态保护修复对策建议。二是围绕生态保护修复,与张北县自然资源局、农业农村局、二台镇政府建立联系联动机制,在土地质量改良、重茬病预防、土地产量产值提升等方面开展工作,促进贫困户增产增收。三是依托“自然资源部生态地球化学重点实验室”平台选取重点乡镇精准精细开展生态修复理论与技术创新,进行科普宣传,加速推进张北地区脱贫攻坚。

    实验测试中心顺利对接张北县人民政府
     

     

    一、什么是林下经济 

    林下经济就是在林下空间发展起来的种植业、养殖业、采集业和森林旅游业等产业,如林下种菜、林下养鸡、林下种菇、林下观光等。

    要理解林下经济,首先要明白什么是林下空间。通俗来说,树冠以下就是林下空间。

    二、为什么要发展林下经济 

    2012年,国务院办公厅出台《关于加快林下经济发展的意见》,明确提出要加快发展以林下种植、林下养殖、相关产品采集加工和森林景观利用等为主要内容的林下经济。原国家林业局随后出台了《全国集体林地林下经济发展规划纲要(2014-2020)》和《全国集体林地林药林菌发展实施方案(2015-2020)》,引导各地因地制宜发展林下经济。2020年,国家发展改革委、科技部、财政部、自然资源部等10部委联合印发《关于科学利用林地资源促进木本粮油和林下经济高质量发展的意见》,从科学利用林地资源、引导构筑高效产业体系、全面提升市场竞争能力等方面对新时期林下经济发展做出安排。我国正处于林业产业迭代升级阶段,发展林下经济具有以下重要意义:

    拓宽群众致富渠道,巩固脱贫攻坚成果。 

    发展林下经济,能够有效解决群众就业问题,增加群众收入来源,有效发挥其自身劳动力价值,实现自力更生,增收致富,巩固脱贫攻坚成果,推进乡村振兴战略。

    促进乡村产业结构转变,提高产业综合效益。 

    合理发展林下经济,有机结合经济发展、森林资源保护、林业产业水平提升等各项工作,促进传统林业经营方式转变和林业配套产业发展,实现森林生态系统的良性循环,拓展林业产业发展路子,增加林业产业总产值。

    增强群众生态保护意识,助力生态文明建设。 

    随着林下经济发展效益的逐步显现,能够引导社会资本的高度关注和资金持续投入,增加群众对国土绿化、实施乡村振兴战略和推动生态文明建设的认同感和参与感,使“绿水青山就是金山银山”的发展理念更加深入人心。

    满足人民对美好生活的向往,促进人与自然和谐发展。 

    科学合理地发展林下经济,能够有效增加绿色、有机、健康的野菜、山珍、木本粮油等优质林产品;同时,实施森林生态旅游开发项目,不仅可以强化资源保护,还能为人民生产生活提供更加美好的生态环境,从而更好地满足人民群众对美好生活的向往,促进人与自然和谐发展。

    三、林下经济发展现状 

    2020年12月6日,国家林业和草原局发布消息称,全国林下经济经营和利用面积已达6亿亩,林下经济总产值超过9000亿元,从业人数超过3400万,林下经济取得显著的经济效益和社会效益。

    经过多年发展,我国林下经济取得了丰硕成果。在我国东北地区,早在2011年林业方面的收入总金额就达到8.65亿元,林下经济已逐渐从传统林木种植发展为林间养鹿、林下种参药、林间养蛙等多种经济模式。在我国南方地区,林下经济衍生出鲜果采摘、体验种植、竹排漂流等多种园区娱乐项目,林区慢生活体验逐步形成新兴旅游模式。2017年,北京市开始建设林下经济基地示范园区,主要发展亲子采摘、森林观光、幼苗种植等,取得了显著的经济效益和生态效益。

    在取得成绩的同时,我们也要看到,林下经济还存在一些问题,如:①农民对林下经济的认知还在“伐木取材”阶段,对生态循环林业更是“一头雾水”;②林场交通、电力、水利等基础设施薄弱;③对林下经济的研究不够充分,林下种植技术还不完善;④缺乏政府引导与宣传,以及相关龙头企业的带动;⑤政策扶持力度有待加强。

    林菌模式 

    林禽模式 

    林草模式 

    林药模式 

    四、林下经济的主要模式 

    依据区域自然条件、林地资源状况、经济发展水平、市场需求情况等差异,林下经济主要呈现林禽、林药、林菌、林草等四种主要模式。

    1.林禽模式 

    该模式主要是指在郁闭的林下对鸡、鸭、鹅等家禽进行养殖,在养殖时可以采用自然放养或周边设置围栏进行圈养。采用该模式进行养殖,树木可以起到通风、降温作用,有效避免了家禽疫病产生和传染,为家禽提供更健康的栖息环境。家禽活动不会对树木造成破坏,可提高生态系统的稳定性。同时,家禽粪便是优质的有机肥料,可为树木生长持续提供充足营养。

    2.林药模式 

    林药模式主要是在黄太平等果树下种植黄芪、赤芍、板蓝根、苍术、桔梗等中草药的一种模式。在果药模式中种植药材时,为了将管理流程简化,提倡采用半野化的栽培方式,在我国林下已得到广泛种植。

    3.林菌模式 

    林菌模式利用了木耳、蘑菇等食用菌具有喜阴怕光等生长特性,而林荫空气湿度大、光照强度低、昼夜温差小等特征正好为食用菌提供了最佳生长场所。在林下种植食用菌,可以有效避免夏季大棚内温度过高、不易调节等问题,有效提高食用菌的存活率,且食用菌栽培工作较简单,能大大降低生产成本。林菌模式主要原料是玉米秸秆、麦秸秆等,可以减少燃烧秸秆产生的环境污染问题。

    4.林草模式 

    林草模式是在退耕还林的速生林下种植牧草或保留自然生长的杂草,用以饲喂畜禽。森林环境中富含的二氧化碳有利于保证牧草的生长状态,较为开阔的林下空间还可为畜牧动物生长提供活动场所。洁净、新鲜的牧草可直接被动物啃食,进食过程中排出的粪便可给牧草生长提供养分。

    探索地质奥秘 解锁自然神奇

    近日,中国地质调查局岩溶地质研究所承担的“乌蒙山连片贫困缺水区1:5万水文地质调查”项目,在贵州省毕节市七星关区燕子口镇大田村成功打到一口自流井,钻井深度150米,水自流而出,流量为284立方米/天,可以为下游大田村500余人提供饮用水源,并保障下游100余亩猕猴桃示范种植基地的灌溉用水。

    大田村地处典型岩溶石山地貌类型区,村民目前饮用地表河沟中溪水,但溪沟上游人群密集,种植业和养殖业等相对发达,地表水水质相对较差,达不到饮用水标准。当地政府和群众迫切需求优质饮用水源。

    项目组了解到地方需求后,通过实地探勘,发现该区为一典型背斜蓄水构造控制的富水区,背斜核部出露寒武系娄山关组碳酸盐岩含水层,两翼出露奥陶系、志留系碎屑岩相对隔水层,经地球物理勘探准确定位,钻井揭穿奥陶系相对隔水顶板后,水自下部寒武系娄山关组地层中自流而出。

    钻井的成功出水,不仅可以解决附近村屯饮水困难问题,同时为查明燕子口背斜蓄水构造富水区块提供了重要的依据,为评价寒武系娄山关组富水性提供了重要水文地质参数。

    岩溶所在贵州毕节打到自流井

     

    贵州省丹寨县南皋乡大簸箕苗寨。资料图片

    “最终的出水温度能达到多少度?热水的含硫量有多高?”贵州省丹寨县南皋乡石桥村的地热井旁,乡党委书记李华急切地向在场专家抛出了问题。

    这眼地热井,每天有60立方米自流热水,但李华心里还是不踏实,他要向来自省里的地热专家请教专业知识。

    “含硫高,并不一定是最好的地热,含适当比例的锶、氡、偏硅酸等微量元素和物质,才是好地热。”对李华的疑问,地热井项目任务承担单位、贵州省有色金属和核工业地质勘查局七总队地质调查院院长袁来耐心解释道。他告诉李华,微量元素含量要等取样化验结果。根据井底水温61度的测井数据推测,最终地面井口的出水温度应该在50度左右。

    李华的心切,自有原因。原来,南皋乡地处四县交界处,农民一直以传统种植业为主,在人均不足3分地里刨食一年,也只能混个温饱。而事实上,南皋拥有着足以令人垂涎的“摇钱树”:石桥村居住着十多户蔡伦的后人,1000多年来一直坚持沿用蔡伦的办法造纸,成为蔡伦造纸术的一个“活化石”,南皋乡也荣获了“中国古法造纸之乡”的美誉。同时,南皋乡还有千年金丝楠林群、三叶虫和贝类古生物化石群、穿洞奇观、大岩脚岩石褶皱景观、大簸箕苗寨等人文景观和自然风景,还有苗族翻鼓节、苗年节、粽子节等传统节日,以及木鼓舞、芦笙舞、板凳舞、山歌、酒歌、姊妹歌、建屋歌等民族歌舞。

    守着“摇钱树”,为啥一直当配角?南皋乡从深层次分析原因:一是接待能力有限,全乡目前还没有一家像样的宾馆,村民自己开的客栈也只有8家,能留住的游客实在太少;二是这里缺少能融入休闲、养生等深度旅游的对接点。从南皋开车十来分钟就能上高速,不到40公里就可到州府所在地凯里市或丹寨县城,很多游客当天来当天走,“留不住客”成了南皋旅游产业深深的痛。

    “守着摇钱树还要过穷日子,我们不该叫南皋,叫‘难搞’更合适!”乡里的人这般自嘲。听了这些话,女乡长龙杰心里又酸楚又不甘。

    为了彻底改变南皋旅游经济不振的现状,丹寨县委、县政府找到了省有色金属和核工业地质局七总队,希望在南皋乡旅游规划区内打出一口地热井,让南皋旅游由原来的来了就走变为进得来、留得住、玩得好、不想走。

    在系统分析研究区域地质资料后,专家认定,黔东南州部分区域挽近期断裂较为发育,带状地热资源仍然具备较为有利的成矿地质条件,需要认真做好基础地质资料研究,调整原来的找地热思路,才能有效找到地热资源。

    按照这一新思路,七总队地质调查院组织技术人员通过调查研究,在丹寨县内圈定了几块地热成矿有利区块。在综合考虑地热成矿条件、旅游资源配套及发展规划等方面因素后,最终决定将丹寨县的第一口地热井定在了南皋旅游景区的核心位置——古法造纸所在地石桥村和大簸箕苗寨的中间,离两个村落均只有百米左右。

    2016年12月20日,幸福泉涌南皋乡,灿烂的笑容在村民脸上绽放。虽然离设计的2300米井深还有800米,但地热井已出现了热水自流,日出水量60立方米、水温38摄氏度。

    记者在现场看到,钻井施工队正在放置井内套管。技术人员介绍,下一步,套管安装完成后就进行抽水试验,若能达到设计的日出水量350立方米的要求,就会在成井工序完成后交付给地方政府。

    “旅游发展规划给南皋乡脱贫致富带来了新气象。”龙杰兴奋地告诉记者。有了这口地热井,南皋的旅游就注入了新动力,村民脱贫致富也多了一个新希望。“以后南皋的旅游不再会是‘难搞’了!”

    蔡伦后人的新希望

     

    宁德三都澳海湾

     

    项目组在三都澳海湾进行海底地形测量

    宁德发展遭遇“卡脖子”难题,地质调查项目因需发力

    宁德市位于福建省东北翼沿海、福建闽东地区。昔日的宁德,小农经济一统天下,工业基础一穷二白,一度被称为东南沿海的“黄金断裂带”。而今的宁德,已形成不锈钢新材料千亿级产业集群,正加速形成锂电新能源、铜材料、新能源汽车等3个千亿级产业集群,经济实力大幅跃升。

    宁德快速发展的同时,也面临着资源短缺、生态环境退化等“卡脖子”问题。在福建被列为全国首个国家生态文明试验区后,自然资源部中国地质调查局与福建省人民政府签订了支撑服务福建生态文明试验区建设战略合作协议,统筹谋划部署中央和地方地质调查工作,倾力打造部省联动的地质调查支撑服务生态文明建设的“福建典范”。其中,宁德便是主战场之一。

    据中国地质调查局南京地质调查中心宁德海岸带陆海统筹综合地质调查项目负责人介绍,宁德地形起伏大,地质条件复杂,受地质环境条件的制约,城市供水安全、湿地红树林保护与修复、海湾生态系统健康、生物多样性保护、国土空间布局优化、生态格局调整等方面,都急需地质调查工作提供解决方案。

    在中国地质调查局的统一部署下,南京地质调查中心联合福建省自然资源厅、福建省地质矿产勘查开发局、宁德市人民政府、宁德市自然资源局,构建中央—省—地方协调联动机制,打破专业界限,以地球系统科学为指导,从空间、资源、环境、灾害、生态5个方面,开展了多学科相融合、多手段相结合的综合性调查。

    破解海岸带生态问题,为“蓝色海湾”发展提供基础地质资料

    2017年,在原福建省林业厅确定的第一批50处省重要湿地名录中,有13处位于宁德。

    宁德被称为“大黄鱼之乡”,我国80%以上的大黄鱼产自宁德。然而由于非法围填海扩大滩涂养殖规模,宁德沿海湿地面积发生了明显的变化,生态功能退化。

    项目组通过开展不同历史时期多源卫星遥感解译,结合野外实地调查、取样、生态指标测试等工作,系统查明了环三都澳地区岸线、湿地、围垦尤其是湿地红树林的历史演化过程,分析了生态系统退化机理。经调查,宁德环三都澳湿地面积在22年间减少了26.79平方千米,其中有5.43平方千米自然湿地转化为人工湿地。经过综合分析研究,发现湿地退化有3点原因:一是沿海围填海工程建设,二是全球气候变暖引发的海平面上升,三是外来生物入侵。基于以上调查成果,项目组提出开展滩涂互花米草清除试点工程、“退养还湿”等建议,修复滩涂原生生态系统。

    项目组对三都澳海水与底质的营养盐、重金属、有机污染和微塑料等污染物的类型及分布进行了取样调查和分析测试,摸清了三都澳海洋生态环境现状。据分析,生态环境污染主要有两方面的原因:一方面是宁德城区生活污水处理率不高,营养盐含量的升高主要在丰水期,说明营养盐主要是陆源输入;另一方面是湾内养殖规模大、密度高、无序粗放,投放的饵料严重加剧了湾内的富营养化程度,导致海湾水体严重富营养化,且亚硝酸浓度远大于其他河流和海洋自然水体,溶解氧含量普遍较低,形成了“富营养、藻类少、养殖灾害多”的特征。

    根据地质调查成果,项目组建议从3个方面加大整改力度:一是大力推进陆域污染物排放治理,有效遏制三都澳富营养化趋势;二是全面改善海域养殖模式,提高养殖质量和效益,有效发展海上旅游业;三是加强水体监测和预警体系建设,避免重大经济损失。

    这些调查成果及建议为“蓝色海湾”发展提供了翔实的基础地质资料,全面支撑了宁德市生态环境保护与修复重大工程实施,有效推动三都澳实现生态环境“高颜值”和经济发展“高质量”。

    深化开展“双评价”,支持形成山海联动新格局

    宁德市近年来坚持新发展理念,围绕“开发三都澳,建设新宁德”的中心任务,坚持开发与保护并重,坚持沿海与山区联动,着力建立高质高效的经济生态和山清水秀的自然生态。

    围绕“开发三都澳,建设新宁德”的中心任务,项目团队采取开发与保护并重、陆地和海洋联动的模式,精心部署了宁德市级资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价工作(“双评价”):围绕生物多样性、水源涵养性、水土保持性和生态敏感性等关键要素,开展生态保护重要性评价,为宁德市打造“两带一廊”的生态保护格局奠定基础;遵循念好“山海经”、画好“山水画”的发展思路,提出“两带多翼”的农业生产格局,促进了特色乡土、优质多样的山地农业和绿色生态海洋渔业并重发展;从海陆统筹的角度,提出宁德市“一带一轴一线”的城镇发展建设格局,着力强化宁德中心城区功能,依托中心城区辐射及沿海区位优势,积极培育择优发展县级市、中心镇,坚持走中小城镇协调发展的集中集约型城镇化道路。

    评价工作不仅对宁德市自然资源禀赋和问题风险进行了综合分析研判,还为宁德市的发展建言献策,提出了“三区三线”优化调整建议,有效支撑宁德市国土空间规划编制,得到了宁德市政府及相关部门的一致好评。结合地质调查和“双评价”工作成果,以需求为导向,项目组编制了《宁德市资源环境图集》。图集图文并茂地介绍了宁德市自然资源分布、地质条件、生态地质、地质环境等本底状况和历史演变规律,是宁德市首套将自然资源与基础地质相结合的权威资料。宁德市自然资源局有关负责人表示,该图集是市自然资源管理中心工作的“及时雨”。

    推进特色资源利用,助力乡村振兴与高质量发展

    将生态文明建设和乡村振兴战略同步推进,让“生态美”与“百姓富”同频共振,是福建省推进生态文明试验区建设的重中之重。

    项目团队在宁德蕉城区的飞鸾镇、三都澳镇、漳湾镇、下白石镇等脱贫攻坚和乡村振兴的重点村镇,部署实施了特色农业地质调查、地热资源勘查和扶贫找水等“一揽子”工程。

    飞鸾镇地处沿海山区,当地出产的水蜜桃、龙眼、橙子等农副产品味道好、品质佳,在宁德市小有名气。为支撑服务当地种植业发展,根据项目土地质量地球化学调查结果,调查团队发现飞鸾镇等村镇拥有富锌富硒土地3150亩,并据此提出富硒农业产业发展规划建议。根据这些建议,当地正在着手打造富硒农业产业园。

    雷东村地处漳湾镇东北部,是沿海半岛上的一座有着300多年历史的畲族村。由于地势陡峻、汇水面积小、地表径流短、花岗岩节理裂隙不发育,找水条件较差,喝水难一直是困扰村民的重大问题。项目组了解到这一情况,部署开展了水文地质调查工作,成功找到3个含水层位,并打出日出水量达300余吨的水井,基本满足了雷东村350户1500多名村民的日常用水需求。目前,蕉城区政府已将此井作为应急水源示范点予以储备。此外,项目团队在岚口村、兴贤村和邑板村等地实施的9口水井,日出水量累计达1900余吨,水质达到矿泉水等级,成功解决了闽东革命老区7个自然村上千户百姓的日常饮水问题。

    相较福建沿海其他地区,宁德市在地热资源勘查和利用方面一直未有进展。为推进宁德走绿色发展之路,项目团队系统梳理收集已有地质资料,圈定飞鸾镇目标靶区并实施地热探测井,探明孔底500米深处水温39.2℃,水量1600吨/天,为宁德开展清洁能源综合利用奠定了基础。

    滴水可穿石。美丽的宁德正以更强劲的步伐向着全面建成小康社会奋勇前行。今后,南京地质调查中心将继续围绕城市安全、生态修复、蓝色海湾、乡村振兴等开展地球系统科学研究,助力宁德走出一条具有闽东特色的乡村振兴之路。

    奏响闽东山海协奏曲

     

    岩溶地质专家现场研讨

    由贵阳市出发,沿着国道G60上省道S45,一路向南,车行近4小时,是贵州省平塘县。

    贵州省平塘县最近声名鹊起。因为这里建了迄今为止世界最大的单口径射电望远镜FAST工程。贵州大窝凼洼地是典型的喀斯特洼地,一大片漏斗天坑群,它就像一个天然的“巨碗”,可以架设望远镜,而且喀斯特地质条件可以保障雨水向地下渗透,而不在表面淤积,腐蚀和损坏望远镜。

    然而,却很少有人知道,这一全球聚焦的伟大的天文工程却是集中体现了岩溶地质地貌景观综合利用的最典型的范例。更少有人知道,岩溶地质地貌对所在区域经济社会发展产生的系列影响。

    在我国,岩溶地质地貌多分布于南方。包括云南、贵州、广西、湖南、湖北、重庆、四川和广东8个省(区、市)的部分地区,总面积达到78万平方千米。区内多为亚热带气候,湿热多雨。径流时空分布不均,丰水年和枯水年水量之比高达7倍之差。区域内极易发生洪涝或旱灾。

    从区位角度看,西南岩溶区为珠江和长江流域的补给和径流区。珠江流域和西江主干流贯穿该区域南部,主要支流有南盘江、北盘江、红水河、柳江、右江、左郁江等;而长江中上游位于该区域的北部,主要有大渡河、岷江、嘉陵江、乌江、沅江和湘江等。而这些区域恰恰是珠三角、长三角和西部开发的几大战略区域的汇集区,区域位置非常重要。

    相关专家表示,受地形、地貌和岩溶条件的控制,西南地区地表水和地下水在空间上分布极其不均匀,地表水具有支流少、切割深、坡降大等典型特征,对区域性供水十分不利;地下岩溶含水介质则以管道、大型溶蚀裂隙和溶蚀孔隙为主,具有极高的非均质性和各向异性特征。西南岩溶水系统范围较小,且分布分散,地表和地下水的分布、动态和转化特征完全不同于北方地下水系统,这也决定了开发利用条件和方式相较于北方更加复杂多样,应因地制宜,分类开发利用。

    (一)

    长期以来,西南岩溶地区亟待解决的水资源环境问题主要在4个方面:受全球气候变化和特殊岩溶地质条件影响,岩溶区干旱缺水严重,急需开展水文地质调查工作,查明水资源开发利用条件,为当地居民生活和经济发展提供必要的水资源保障。西南岩溶系统对水资源的调蓄能力较差,水土流失严重,导致岩溶石漠化,其综合治理需要水文地质和环境地质综合调查作为技术支撑。岩溶地区地下水质恶化,有部分地下河水质变差,给供水安全和当地居民健康带来安全隐患,急需解决地下水污染防治和水质保护问题。岩溶管道堵塞导致洼地排洪能力不足,岩溶内涝成为当地农村经济发展的制约因素。

    但是,随着城镇化及交通工程建设的快速推进,环境受到的影响也在日趋明显。

    中国地质调查局“岩溶地区水文地质环境地质综合调查”工程首席专家蒋忠诚表示,目前,西南岩溶面临石漠化、岩溶塌陷、植被退化、水土漏失、干旱、内涝、水污染等一系列环境问题。石漠化地区已经无土可流。且气候变化导致的地质灾害、生物入侵、地下水药物污染、作物连作障碍等新的生态环境问题也应高度重视。

    中国地质调查局地质科学院岩溶地质研究所资源研究室主任夏日元也表示,受全球气候变化和特殊岩溶地质条件影响,岩溶地区干旱缺水严重。

    数据显示,2009年秋至2012年,西南地区持续发生严重干旱,仅云南、贵州和广西有1900多万人饮水困难,1亿多亩耕地受旱,直接经济损失 250多亿元。截止2010年,贵州全省仍有1299.8万农村人口饮水不安全,其中水质不达标人口9.4369万人;全省耕地2358万亩,尚有1461.43万亩旱地无水浇灌。而在云南,2010年旱灾造成2702万人受灾,965万人、619万头大牲畜饮水困难,744条中小河流断流、564座小型水库和7599个小坝塘干涸,农作物受灾4740多万亩。在广西,饮水不安全人口1779.64万人,无灌溉设施耕地面积4330万亩;万亩以上岩溶旱区共有83片,总面积643.14055万亩,其中干旱片57片共464.45705万亩,既旱又涝26片共178.6835万亩。

    夏日元表示,岩溶地质的特点是既旱又涝,洪涝灾害频发,给人民生命财产安全带来了威胁,急需查明洪涝分布、规模、产生原因,提出洪涝灾害治理措施或方案。岩溶管道堵塞,洼地排洪能力不足,岩溶内涝成为农村经济发展的制约因素。同时,水土流失与石漠化问题严重。江河上游生态功能区石漠化治理、生态恢复与保护规划需要水文地质和环境地质综合调查技术支撑。目前,石漠化整体上呈改善趋势,已经由1999年11.4万平方千米减少到2015年9.2万平方千米,平均每年减少1.2%。但局部地区石漠化恶化现象严重。岩溶石山地区经济发展缓慢,居民生活困难,为西南地区主要的贫困分布地区。以水资源有效开发利用为龙头,以生态经济综合发展为模式,可以促进扶贫攻坚工作的进程。需要综合集成岩溶地质、水文地质、环境地质和农业地质等地质背景资料,建立水资源开发利用、经济发展和生态环境保护可持续模式。另外需要特别关注的问题是,国家重点生态功能区生态环境恶化。岩溶地下水污染越来越严重,地下河水质变差,给供水安全和人民生命健康带来了安全隐患。急需解决地下水污染防治和水质保护问题。近20年来,部分地下河水质变差,且岩溶地下水深埋于地下,污染具有隐蔽性,处理难度大。

    (二)

    在距离平塘县克度镇不远的地方,早在2005年,由中国地质调查局地质科学院岩溶地质研究所主导的巨木地下河开发示范工程就已经建成应用。

    巨木地下河为大小井地下河系统中游,发源于惠水县抵季乡和羡塘乡,于平塘县塘边镇巨木寨集中排泄。示范工程由地下水开发工程、洪涝洼地治理工程及农业种植3部分组成。其中地下河开发工程又包括了蓄水、提水和输水3个部分。

    平塘县国土资源局和平塘县水利局于2008年联合发布的关于巨木地下河示范工程成果应用评估报告中这样评价道:“地下河出口一下6000亩农田在有了稳定的灌溉水源后,可增收粮食90万千克/年。按照当地市场价格测算,仅农业生产一项就可以实现经济增收171万/年,其中还不包括地下河开发带动的其他经济收益。在巨木地下河流域中,利用石漠化治理地学模式对环境综合治理、石漠化综合治理取得了良好的社会效益、经济效益和环境效益,石漠化得到了有效的控制。”

    事实上,在超过10年的时间里,中国地质调查局地质科学院岩溶地质研究所一直为解决上述问题而努力。

    2003年~2015年,中国地质调查局地质科学院岩溶地质研究所联合西南8省地勘单位及有关科研院所、高校等30多家单位,开展“西南岩溶地区地下水与环境地质调查综合研究”、“西南岩溶石山地区地下水及环境地质调查”、“西南岩溶地区水文地质环境地质调查”、“南方岩溶水文地质环境地质综合调查与整治示范”计划项目,共完成1∶5万水文地质调查面积25万平方千米,综合地球物理探测90000点,岩溶洞穴探测60000米,水文地质钻探68000米。查明了工作区水资源开发利用条件,制订了岩溶水资源开发利用方案和地质环境综合整治区划。选择典型地段进行了岩溶地下水开发利用和生态环境综合治理示范,建立了地下水开发利用和生态环境综合治理模式,解决了620万人饮水困难,为西南岩溶干旱缺水区水资源合理利用、石漠化治理和生态环境保护提供了技术支撑。

    据蒋忠诚介绍,目前,正在实施的国家岩溶环境治理项目《岩溶地区石漠化综合治理规划大纲》(2006-2015) 是以县为单位,共有451石漠化县纳入规划,涉及面积105.1万平方千米,主要实行封山育林育草、人工造林、改良草地、人工种草、发展草食畜牧业、基本农田建设和配套水利水保设施“六大工程”。这一项目从2008年100个试点县算起,到2014年已经扩大到314个县,石漠化治理区面积7万平方千米。中央财政共投入77亿元。云南、贵州、广西、四川、湖南、湖北、重庆、广东石漠化分布的8省区自2000年到2015年石漠化共减少21502平方千米。50%的区域植被覆盖度增加,植被覆盖率提高了6.22%,森林覆盖率增加10.29%。金银花、花椒、火龙果、文山三七等生态种植业得到培植与发展,也带动了很多地区生态旅游产业的兴盛。岩溶水开发工程解决了1000多万人的饮水和一些耕地的灌溉问题。促进了新农村建设的开展;形成了一批综合治理有效模式和经验。

    另据了解,而在其他生态环境治理方面,国家也投入了相当大的力度。21世纪以来,在西南岩溶区还实施了退耕还林工程,长江、珠江防护林工程,“长防”和“长治”工程、“珠治”试点工程,以及国土资源大调查、国家科技计划、抗旱打井工程,各省的土地整理工程等。

    当前,中国地质调查局地质科学院岩溶地质研究所已经形成了6大特色业务,并且成果迭现。一是创立了岩溶动力学。将全球气候变化引入现代岩溶学研究,认识到岩溶作用具有短时间尺度特点,在全球碳循环中具有重要意义。石笋气候变化记录研究达年际精度,解释了岩溶碳循环的主要过程与碳汇稳定性影响因子,提出了人工固碳增汇新途径,可为应对气候变化及实现碳减排做出潜在贡献。二是岩溶生态理论与技术支撑石漠化治理。查明了中国西南石漠化分布、成因、演变及危害,明确了显著石漠化的县域和八大典型区域。建立了广西马山弄拉、平果果化等综合治理示范基地,率先阐明岩溶生态系统、石漠化、水土流失的概念和评价方法,创建了石漠化综合治理模式和技术体系,为岩溶生态修复和精准扶贫提供依据。三是岩溶地下水资源调查为饮水安全提供保障。针对岩溶地区干旱缺水问题开展水文地质综合调查研究,查明了岩溶地下水分布规律和开发利用条件,建立了岩溶地下河系统水循环理论,提出岩溶地下水有效开发利用模式。为岩溶石漠化、地下水污染等环境地质问题治理提出有效措施,探索了水资源利用与生态恢复、经济发展协同途径。通过示范推广直接服务于脱贫攻坚,为饮水安全提供保障。四是岩溶塌陷调查服务岩溶区城镇化和重大工程建设。针对具有隐蔽性和突发性特点的岩溶塌陷地质灾害问题,开展岩溶塌陷调查评价、监测预警和早期识别技术研究,形成中国岩溶塌陷调查评价技术方法体系,为岩溶地区城市规划建设、新型城镇化建设和重大工程建设的地质环境安全提供有力保障。五是岩溶景观与洞穴调查研究支撑世界遗产保护。建立完善了岩溶景观与洞穴发育演化理论和评价方法体系,完成20多处世界遗产、地质公园申报,为岩溶地质遗迹保护和开发利用、生态文明建设和脱贫攻坚提供科技支撑。六是油气藏岩溶储层研究助力油气勘探与开发。以塔里木盆地、四川盆地、鄂尔多斯盆地及渤海湾盆地为研究对象,建立不同地貌单元岩溶发育模式与地震形影模式,研究古岩溶发育分布对油气岩溶储层的控制,建立了碳酸盐岩岩溶储层形成与演化地质模式,实现了对油气聚集有力的岩溶储层预测,对碳酸盐岩油气勘探与开发提供地质理论依据。

    (三)

    中国地质调查局地质科学研究院岩溶地质研究所所长刘同良表示,岩溶地区资源环境问题突出,制约着经济社会的发展。科技创新不仅有助于解决和应对岩溶地区的资源环境问题,也将推动岩溶科学的发展,服务我国生态文明建设。当前,岩溶研究面临一系列科技创新方面的挑战。比如,如何落实地球系统科学在岩溶学中的应用,发挥我国岩溶研究的地域优势,探索我国岩溶关键带的特征和重要过程;如何加强岩溶作用应对全球变化、岩溶碳汇速率和稳定性的研究,建立应对极端气候的长效机制;怎样考虑古纬度和古气候对古岩溶形成的影响;如何深入探索微生物对深部碳酸盐岩岩溶形成的作用;如何系统梳理和总结我国石漠化治理工程的经验和存在的问题,更好地指导下一步的治理工作,思考从南北方岩溶分界线的角度开展岩溶自然遗产地的申报工作;如何将现代大数据等技术运用到岩溶资源环境、水文地质研究中,做好地质灾害的预警预报和应对资源短缺问题的研究,服务国家需求等等。

    夏日元表示,事实上,从解决问题的具体层面,岩溶环境治理也取得了部分重要的科技创新成果。一是建立了岩溶环境监测研究技术体系:自动化监测仪器,自动化监测站,便携式监测仪器。岩溶环境条件、水化学、碳循环观测和试验;岩溶塌陷自动化监测;查明了21世纪以来石漠化环境演变规律。石漠化面积由逐年增加演变为下降,总体趋势好转;区域发展不平衡,局部地区石漠化进一步恶化。二是查明岩溶作用驱动元素迁移,形成特殊岩溶环境。从岩溶动力系统驱动元素迁移的角度,揭示了岩溶环境富钙、偏碱的特点及其制约土壤营养元素的有效性、影响植物和农作物生长的规律,成为因地制宜选择适生树种治理石漠化的理论基础。三是揭示了岩溶环境的空间异质性。但从更高层面来看,岩溶环境研究科技创新仍然面临诸多尚未解决的问题。比如区域生态功能没有形成;多数生态产业缺乏持续性;水土漏失没有得到治理;缺水困难没有根本解决;对新的环境问题缺乏对策等。仅就西南岩溶生态脆弱区地下水而言,水文地质具有岩溶发育与控制因素的复杂性、岩溶分布的非均一性、岩溶含水介质多重性、岩溶水流的多相性、动态变化的剧变性、水资源开发的调节性等特点。由此,解决岩溶地区地下水资源环境问题,必须首先解决天然水资源量大,开发利用率低的问题。目前,西南岩溶地区地下水可开采资源量534亿立方米/年,现开采量仅66亿立方米/年,开发利用潜力巨大。

    目前,中国地质调查局地质科学院岩溶地质研究所针对不同类型区开发条件,提出了堵洞成库、建柜蓄水、抽水调节和束流壅水4种岩溶地下水有效开发利用模式,通过示范推广,直接服务于脱贫攻坚。拦截地下河形成地下调节水库5座,地表溶洼成库2处,钻探成井300多眼,表层岩溶水调蓄20余处,开挖浅井50多口,应急抗旱打井2800多口,解决了620多万人饮用水、100万多亩耕地的灌溉用水问题。例如,岩溶峰林平原区开发利用浅层地下水与节水生态农业模式。利用峰林平原浅层岩溶化强、储水性和透水性好的特点,在农作物需水的干旱季节,开采地下岩溶径流带水资源,形成调节空库容,雨季来临后通过天然降水入渗而恢复地下库容;通过喷灌、滴灌、移动式灌溉等节水灌溉技术的应用,提高水资源利用率。宾阳县黎塘镇谢村桥美示范区,通过开发表层岩溶系统地下水,建设以蔬菜为主的高效农业基地,年产值达1300多万元,增收20%~30%。再如溶丘洼地区堵洞引水与庭院经济模式。在地下水补给区的高位洼地,选择岩溶管道集中发育的部位,堵洞形成地表——地下联合水库;径流区开凿隧洞,拦截地下河,引水灌溉和发电。贵州省巨木地下河岩溶水开发示范工程。在地下河出口处筑坝拦蓄地下水成库,库容239.2万立方米地下水库、300立方米的高位蓄水池、水轮泵站。解决了区内5000余人和10000余头大牲畜的饮水、缓解了6000余亩农田缺水灌溉。

    (四)

    不可否认,所有环境地质问题都与人有关。所以,一切地质环境研究都必须“以人为本”。

    国家发展研究院瑞意高等研究所城市与环境学院土地科学中心蔡运龙教授就表示,岩溶地区的地质环境当前面对诸如岩溶区地下水循环转化、岩溶地下水污染、水土流(漏)失与石漠化、石漠化综合治理与生态修复、岩溶生态脆弱区水资源开发利用等多个问题,但可以更广义地归纳为两大问题:即石漠化治理模式的可推广性和石漠化治理模式的可持续性;退化土地生态重建的社会工程途径。但是,必须意识到,生态系统退化表面上是生态环境问题,归根结底是社会发展问题,要从社会经济方面寻求根本的解决途径。只有社会经济发展了,才能改变“土里刨食”那样对土地(生态系统)的严重依赖,进而解除人类活动对生态系统的干扰。

    他认为,欲使农村人口尤其是岩溶分布区的农村人口摆脱掠夺土地(生态系统)的状况,需要提高人口素质,掌握其他的生存和发展手段。教育与培训的作用至关重要。生态修复工程项目的投资不要只用在“地”上,而需要把更多的财力和科技投入到“人”的能力建设上。

    当岩溶地区遭遇科技克星