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    在广东省茂名市电白区马踏镇石古湾村小学,有个“乡村振兴海洋地质科普室暨科普教学点”。这是广州海洋地质调查局发挥专业优势助力乡村振兴的一个小小窗口。

    对于这所乡村小学的孩子们来说,在这间陈列着各式地质科普展板、实物样品及船模的教室里,不但有他们听不够的地质科普故事,更藏着他们对地质科学世界的憧憬与向往。因为,他们和他们的家人正深切感受着地质科学技术给生活带来的巨大变化。

    据了解,为贯彻落实党中央、国务院关于实现巩固拓展脱贫攻坚成果同乡村振兴有效衔接的重大决策部署,根据中国地质调查局党组部署安排,广州海洋地质调查局将地质调查应用到农业领域,在马踏镇重点村正持续开展马踏镇生态农业地质调查项目,以专业技术优势赋能乡村振兴。

    为土地做“体检”,摸清资源“家底”

    马踏镇位于广东省茂名市电白区东部,是广州海洋地质调查局等单位乡村振兴定点帮扶单位。这里耕地多,土地肥沃,水资源丰沛,素有“电白粮仓”美称。已完成的“广东阳江-茂名地区1∶25万多目标地球化学调查”成果表明,马踏镇富硒土地资源较为丰富,具有发展天然富硒产业的潜力。

    如何科学利用富硒土地资源,激发天然富硒产业潜力,通过发展特色产业,以产业振兴促进乡村振兴?解决问题的“钥匙”非生态农业地质调查莫属。

    开展土壤剖面取样

    生态农业地质调查主要是以地球化学技术开展土地质量现状调查,了解土地中营养元素(氮、磷、钾等)、生命健康元素(硒、锗、钼、锌、锶等)以及重金属元素(镉、铬、铅、砷、汞等)含量分布及其生态效应。

    通俗地讲,就是对土地进行抽“血”体检,这里的“血”主要是土壤。通过分析土壤中多种元素,对土地的健康状况进行评价,让农户了解土地贫瘠,农作物长势差、产量低的原因,以便对症下“药”;哪些土地的粮食和果蔬品质好,更利于人类健康;哪些土地可能对人体健康和环境造成安全隐患等。

    生态农业地质调查通过科学手段查明耕地的质量,服务于粮食生产,为保障国家粮食安全贡献力量,也是支撑乡村振兴重大战略的有力抓手。

    无人机航测图

    据介绍,马踏镇生态农业地质调查项目已纳入中国地质调查局编制的《地质调查支撑服务乡村振兴总体方案(2021-2025年)》。通过该项目实施,2022年度,项目组在茂名市电白区马踏镇石古湾村完成1∶10000土地质量地球化学面上调查和1∶2000土地质量地球化学加密调查,共采集341件土壤样、10件水样和30件农作物样,并完成样品的测试分析,对马踏镇石古湾村全域开展了春秋两季无人机高分辨率影像航测。为持续支撑茂名市电白区马踏镇乡村振兴工作,2023年度,项目组在茂名市电白区马踏镇黄羌村和下山村开展生态农业地质调查工作,设计采集样品286件,截至目前,已采集样品206件。

    项目成果表明,石古湾村富硒富锗富钼土地资源较为丰富,圈定了天然富硒土地2247亩、富锗土地2750亩、富钼土地4835亩,区内采集的16件稻谷硒元素含量范围为0.033~0.085mg/kg,平均含量为0.052mg/kg,大于标准值0.04mg/kg,稻谷富硒比例高达81.25%,为当地富硒富锗富钼特色农业发展奠定了资源基础。

    通过调查,项目组还摸清了村域内地貌特征、农作物种植结构和特色农业分布区等现状,编制了《广东省茂名市电白区马踏镇石古湾村生态农业地质调查图集》,为乡村规划、种植结构调整、富硒富锗富钼特色产业规划和发展提供了科学依据。

    是“辛苦活”,更是“精细活”

    生态农业地质调查最辛苦的莫过于采集园地或长期积水的水田中的土壤样品。

    时至夏日,粤西地区已经进入“蒸烤箱模式”,地面温度超过40℃。为保证及时推进“马踏镇生态农业地质调查”项目土壤取样工作,技术人员在马踏的田园里开展采样、编录、拍照等各项流程工作不但要克服高温“烤”验,还要时刻防范粤西地区红蚂蚁和蛇的“亲密接触”。

    前往采样点

    此外,这里的园地大多数不是普遍认为的菜园地,而是果园或橡胶园等,其植物群落结构与林地类似,灌木荆棘蕨类等丛生,往往无路到达采样站位,需要技术人员扛上设备负重当场开辟一条新路到达目的地。技术人员在前往目的地的过程中被树枝、荆棘弄伤,被山蚊叮咬便成为日常。而且,长期积水的水田淤泥较深,技术人员扛着设备更容易下陷,可谓举步维艰。

    在这样的环境工作一天,技术人员身上的工作服都会因为大量出汗而凝结几层盐霜。此外,由于腐殖质含量比较高,在水田里采样后整个人都散发着臭烘烘的气味。

    生态农业地质调查是个“辛苦活”,也是个“精细活”。

    为了安全保障和野外工作顺利执行,项目组会请一位熟悉当地地理环境的村民当向导。有一次,向导好奇地说:“在地里取土样不就是简单的事儿嘛,土到处都是,随便取便是了,为何流程如此繁琐,而且你们取样为什么不直接用铁铲,而非要用木铲?”

    对于村民的疑问,技术人员耐心地解释道:“取土壤样必须依照规范操作,比如,耕地的土壤样取的是表层0~20cm土壤,由1个主样和3~6个副样混合而成;取样的位置已经设计好,不是随便在哪个地方取就可以的;取样时需要用木铲将铁铲接触过的土壤先剔除,再取样装入样袋,如果直接用铁铲,可能会导致铁铲的金属元素污染样品,导致样品测试数据不准确。”

    向导听后连连点头说:“原来挖个土也有这么多规矩,真是长见识了。”

    为农业转型带来新“硒”望

    在调查成果的基础上,广州海洋地质调查局积极支撑石古湾村申报天然富硒土地认证,取得由广东省科协天然富硒土地资源科技成果转化联合体、广东省地质学会联合颁发的天然富硒土地认定证书。首批认证的天然富硒地块面积691亩,土壤硒含量范围为0.44~1.38mg/kg,平均含量为0.79mg/kg,高于富硒土壤标准。这是茂名地区首个获得省级认证的天然富硒地块,天然富硒土地的成功认定为马踏镇发展富硒产业打下了品牌基础。

    据石古湾村驻村第一书记介绍,石古湾村立足“富硒”资源禀赋,已引导成立了8家合作社,流转土地近2000亩,初步建成电白区丝苗米产业园“富硒水稻种植基地”、“退桉改香”种植示范基地、“富硒”特色农产品种植示范基地,带动约150位村民实现家门口就业,发放劳务工资近300万元。

    显然,生态农业地质调查使茂名市电白区看到了农业转型升级的新“硒”望。2023年5月11日,电白区委书记谭剑锋主持召开专题会议,研究马踏镇富硒产业发展相关工作,强调要立足资源优势,推动资源优势转化为产业优势和经济优势,全面推进富硒特色农业产业发展,实现强镇富民,全力打造粤西首个富硒特色产业,建设美丽健康电白。

    据介绍,目前,马踏镇正依托富硒资源调查和富硒认证基础,大力推动丝苗米、千禧果、沉香、杨梅等特色农产品市场化、产业化、品牌化和标准化。加快马踏镇农业产业的转型升级,助力打造富硒特色品牌农业,将富硒土地资源优势向富硒产业优势、经济优势转化,促使其成为农民增收致富的“金篮子”。

    “保护生态环境,深挖土地绿色资源潜能,用绿水青山孕育好产业,助力乡村振兴,是我们开展生态农业地质调查的愿景和最终目标。”项目组人员说。

    道阻且长,行则将至,行而不辍,未来可期。开展生态农业地质调查推进乡村振兴是一件久久为功的工程,是一项服务于土地资源管理、地方经济发展和乡村振兴的基础地质调查工作,也是自然资源系统践行绿色发展理念的重要举措。

    接下来,广州海洋地质调查局将持续开展茂名市电白区马踏镇重点村生态农业地质调查,查明富硒土地资源禀赋,推动马踏镇天然富硒土地开发与利用,持续为当地绿色特色农业发展“造血”,服务地方经济发展和“百县千镇万村高质量发展工程”。

    乡村振兴 | 广州海洋地质调查局:以生态农业地质调查...

    地球是人类唯一的家园。人类生存在地球上,受惠于大自然的馈赠,无时无刻不依赖于自然生态系统。而对自然资源的过度索取,终将导致环境的破坏和生态的失衡。

    人类属于大自然。实现人与自然和谐共生,要尊重自然、善待自然、循自然之道。今天,我们邀请地质专家解读滨海湿地、黄土高原、青藏高原、东北黑土地、岩溶地区等不同生态系统中的“人与自然和谐共生”之道。

    青藏高原 

    敬畏高原 和谐共生 

    张璋 任淑珍

    青藏高原被誉为“世界屋脊”,是全球海拔最高的地区,是我国西南地区的重要自然屏障,拥有得天独厚的生态资源环境系统。

    高原上有海拔7000米以上的山峰50多座,其中以珠穆朗玛峰和乔戈里峰这两座世界第一、二高峰最为出名。除了巍峨的群山,还有气势磅礴、一望无垠的高原平原,配以广布的冰川、深邃的峡谷,以及丘陵和宽谷盆地,使得青藏高原地貌景象万千,繁而不杂。它们共同勾勒出了世界第三极的轮廓。

    较高的平均海拔,使得青藏高原大部分地区年平均温度低于5℃,相较地球同纬度其他平原地区低15℃左右。北部的羌塘地区更是有明显的冰封期。同样由于海拔较高的缘故,高原上空气稀薄,因而日照充裕,紫外线强烈,同时也导致了最高可达30℃的日温差,因此只有较少动植物能够适应。但是这些极端的气候环境特征,随着地势由西向东下降而逐渐缓和,到藏东南部地区气候已经较为适宜,因而这里的居民数量也相对较多。

    青藏高原经历了复杂的地质演化过程,又具独特的气候环境,因此孕育了丰富的矿产、能源资源。全球重要的东西向特提斯构造域贯穿整个青藏高原,复杂的原—古—新特提斯洋演化历程使其具有十分优越的成矿地质背景,涵盖了冈底斯—喜马拉雅、羌塘—三江和秦岭—祁连山—昆仑山三大国内成矿域,是我国矿产资源集中蕴藏区。同时,青藏高原的地热蕴量居全国第一位,水能、风能、太阳能等也具有丰富的储量和良好的发展前景。

    位于西藏拉萨市区以北90千米的羊八井地热发电站,在被系统开发以前,由于不断涌出高温的泉水,使其周围动植物稀少,偶有路过的牧民也会多一份小心以免被烫伤。而在地热发电站建成之后, 曾经被认为是“麻烦”的地热水变成了清洁能源,随着发电量的逐步提升,惠及的用电居民范围也持续扩展。

    除了对地热资源的利用,青藏高原西北部地区发展游牧经济、中部地区种植农业、东南部地区开发利用自然资源等,都是高原人民尊重自然、合理利用资源的真实写照。

    请善待自然,为子孙后代留住这片高原净土!

    (作者单位:中国地质调查局成都地质调查中心)

    黄土高原

    山沟里打坝 山坡上种田

    徐永

    在黄土高原水土流失地区,为拦泥、淤地、蓄水、建设农田等,往往在各级沟道中修建坝工建筑物——淤地坝。

    规模较大的淤地坝,淤积范围大,设施齐全,尤其是具备完备的排水设施。这种淤地坝造价较大,修建需要一定的技术含量。但在黄土高原,更多是广大农民自发修建的比较小的淤地坝。有些地方还有微型坝,因为形似燕子窝,俗称“燕窝”。上世纪六七十年代,响应国家号召,村村修梯田打坝。山顶上或者半坡上修梯田,保证水不下山;山沟里打坝,保证泥不出沟,治理水土流失效果显著。可以说,在遏制黄土高原水土流失和减少入黄泥沙方面,淤地坝发挥了巨大作用。

    淤地坝在保障生态效应的同时,经济效益也非常可观。因为坝地中水分和养分条件较好,农作物产量较高。一般在坝地中种植玉米等相对高产的作物,同等条件下淤地坝产生的经济效益是梯田的3倍、坡耕地的6倍。

    其实,淤地坝在很久以前就有,最早的淤地坝可以追溯到明清时期。但当时的淤地坝不是人为有意修建的,而是滑坡和崩塌形成的堰塞湖,水逐渐排干后形成的坝地。当时,人们将这种地稍加改造后进行耕种,发现这种地不仅产量大,而且方便耕种,于是就充分利用。后来慢慢由被动改为主动,在黄土高原普遍推广。现代最早人为修建的淤地坝是1945年在白鹿原鲸鱼沟中修建的。黄土高原广大地区20世纪五六十年代开始逐渐发展淤地坝,到20世纪七八十年代达到高潮。目前黄土高原存留的大部分淤地坝都是在这个时期修的。

    当然,淤地坝也面临一定的生态环境问题。如遇到大暴雨时可能会发生连续溃坝。此外,淤地坝还有一个比较明显的问题,就是两侧边坡崩塌滑坡频发。近年来,修建淤地坝或者治沟造地时,为了扩大坝地面积多利用机械开挖两侧边坡的坡脚,无疑增加了地质灾害的发生几率。

    当前,黄土高原淤地坝面临的一个困局是,最初修建淤地坝多为了耕种,但现在随着社会经济和城镇化的发展,对淤地的需求明显衰减。新时期,淤地坝的作用到底是什么?淤地坝的社会经济效益如何?什么地方适合新建淤地坝?这将是迫切需要科学家解决的问题。最近几年在调查中发现,部分地区将淤地坝和旅游、生态农业、养殖等结合起来,不仅有生态效应,而且经济效益可观,应当是一个不错的发展模式。

    (作者单位:中国地质调查局西安地质调查中心)

    岩溶地区

    治理石漠化 石窝里生“金”

    喻崎雯

    我国西南地区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。这里,山岩裸露,土层浅薄,地表水严重缺乏,生态环境十分脆弱。在人类不合理的社会经济活动的作用下,脆弱的生态系统更是不堪一击:植被破坏、土壤退化、岩石裸露,土地生产力严重退化。

    在自然因素和人为因素的双重作用下,石漠化成为我国西南地区最为严重的生态问题之一。

    造成石漠化的自然因素包括岩性、土壤、气候、坡度等。岩性方面,纯质碳酸盐岩地质背景条件下,石漠化更容易发生。由于碳酸盐岩坚硬、持水性低、孔隙度小,加之岩溶裂隙、溶洞等岩溶通道发育,普遍具有地下地表双层空间结构,不利于水土资源保存,导致岩石裸露率高。而碳酸盐岩自然成土速度慢,缺土、少水的生态环境下植被生长速度较慢,也加快了石漠化的进程。

    导致石漠化的人为因素有:过度开垦、过度放牧、矿山开采等。过去迫于人口压力,人类在原本贫瘠的土地上将林地、草地辟为耕地,种植玉米、土豆等粮食作物,且牛、羊以放养为主,毁坏林草植被,导致土壤易被冲蚀。而矿山开采活动,由于强烈的人为扰动造成局部的水土流失和植被破坏,造成大量的山体剥离,形成岩石裸露。

    人为因素是造成缓坡地段石漠化的主要原因。单一的农业结构致使石漠化地区土地生产力低下,农民增收困难,于是形成“越穷越垦、越垦越穷”的恶性循环。据统计,石漠化引起的水土漏失、植被退化、岩石裸露以及耕地流失,导致了4200万缺水人口和5000万贫困人口。

    进入新世纪以来,中国地质调查局会同省级人民政府及相关部门,组织岩溶地质研究所等单位,向西南岩溶地区石漠化“宣战”,形成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,以及试验先行—示范带动—辐射推广的行动方略,在广西建立了果化、弄拉等石漠化综合治理示范区。

    通过开发表层岩溶泉、配套修建水柜等方式,1000多万人喝上了“自来水”,同时也解决了当地部分耕地灌溉用水问题;通过土壤种子库植物调查和特色植物引进培育试验,筛选出火龙果、金银花、苦丁茶、赤苍藤等多种适生特色植物,最终形成具有代表性的特色生态产业,带动周边县市百姓脱贫致富。如今,示范区内曾经的石山已被葱茏的树木覆盖,弄拉示范区基于优美的峰丛地质景观还发展了新型岩溶景观生态旅游业,人民收入大幅增加,成为我国乡村振兴和生态文明示范村建设的样板。

    尊重自然、顺应自然,是实现人与自然和谐共处、协调发展应遵循的基本原则。岩溶地质工作在石漠化综合治理区取得的显著成效,正是推进人与自然和谐共生的生动实践。相信随着科学研究的不断深入和科技水平的不断提升,岩溶地区的山水景观将更加秀丽,人民生活也将越来越幸福。

    (作者单位:中国地质调查局岩溶地质研究所)

    滨海湿地

    抢救性保护 合理化利用

    杨士雄 叶思源

    湿地,被誉为“地球之肾”,仅覆盖地球表面的6%,却为地球上20%的物种提供了生存环境。

    我国湿地面积占世界湿地面积的10%,位居世界第四、亚洲第一。其中,滨海湿地是连接海洋和陆地的重要过渡地带,兼有水、陆两者的生态功能。滨海湿地拥有着盐沼、滩涂、红树林、珊瑚礁、海草床和浅海水域等多种类型,被认为是地球上生物多样性最高的生态系统。

    滨海湿地不仅蕴藏着丰富的水资源、土地资源和生物资源,还具有保护生物多样性、为生物提供栖息地、涵养水源、控制海岸侵蚀、降解污染物、调节气候等重要作用。

    我国滨海湿地总面积为579.59万公顷,占全国湿地面积的10.85%,分布于我国东部沿海11个省(市)和港澳台地区。但在过去的半个世纪里,受人类经济活动的影响,在海平面上升、海岸侵蚀、近岸环境污染、滩涂围垦等自然与人为因素的共同作用下,大面积的滨海湿地资源遭受破坏,并逐渐退化,甚至消亡。截至目前,中国已经损失了53%的温带滨海湿地、73%的红树林和80%的珊瑚礁。仅有24%的滨海湿地被列为保护地,远低于全国湿地平均43.5%保护水平。

    要抢救性地保护滨海湿地,必须科学制定滨海湿地利用政策,合理布局滨海区域生产、生活、生态空间,加强沿海区域水污染治理,建立滨海湿地保护网络体系,加强对敏感物种的针对性保护。近年来,我国对湿地保护工作非常重视,湿地保护工作不断得到加强。在湿地调查和研究、立法和规划、自然保护区建设、湿地恢复重建、国际合作和宣传教育等方面都取得了显著成就,但是湿地保护工作依然任重而道远。

    古往今来,受惠于大自然的馈赠,滨海湿地充当人类宜居环境的天然“空调”,维持了海岸带的生物多样性。绿水青山就是金山银山,实现人与自然的和谐共生,是新时代赋予我们的新使命。朝霞与鹭鸟齐飞,碧水共蓝天一色。保护湿地,建设湿地,就是在保护和建设我们赖以生存的家园。

    (作者单位:中国地质调查局青岛海洋地质研究所)

    东北黑土地

    破解生态密码 保障粮食安全

    戴慧敏

    黑土地是大自然给予人类的得天独厚的宝藏。全球仅有四大黑土区,分布在我国东北地区、美国密西西比河流域、乌克兰大平原和阿根廷潘帕斯草原,总面积约9.16亿公顷,仅占地球陆地总面积的6%左右。

    我国东北黑土区总面积约100多万平方千米,其中典型黑土地以弯月状分布于黑龙江、吉林两省,面积约17万平方千米,目前已开垦出耕地700多万公顷,粮食产量占两省的60%以上,是中国最大的商品粮生产基地。

    由于黑土土壤生境湿润寒冷,微生物活动较弱,有机物分解慢,腐殖质含量高,人们常用“一两土二两油”来形容黑土地的肥沃。但人们在黑土地开垦初期错误地认为,肥沃的黑土地可以在没有任何投入的情况下可持续利用,进而以掠夺性生产方式开垦黑土地,导致黑土地质量下降。

    有调查研究显示,黑土区平均每年流失0.3~1厘米厚的黑土表层,土壤有机质每年以1/1000的速度递减。由于多年水土流失,黑土区原本30~100厘米厚的黑土层有的只剩下20~30厘米,有的地方甚至已经露出黄土母质,基本丧失了生产能力。按这一流失速度测算,黑土地现有的部分耕地再经过40~50年的流失,黑土层将全部消失。

    中国地质调查局沈阳地质调查中心实施的黑土地质量地球化学调查,截至2019年完成东北黑土地耕地覆盖区50万平方千米。调查结果显示,黑土地土壤基本无重金属污染,黑土地环境质量依然优越,土壤质量以良好和优质为主。而且,还在黑土地分布区发现了大量的连片富硒土壤。

    黑土地关乎国家粮食安全与生态安全,黑土保护刻不容缓。但如何实现对黑土地保护性开发,以及如何对退化的黑土地进行修复,都是亟待解决的问题。

    所幸,有关致力于破解黑土地生态密码的地质科学研究项目正在进行。中国地质调查局沈阳地质调查中心已获取了东北黑土区不同时期(1985年、2000年、2017年)土地利用变化、水土流失影响因子、生态问题专题因子等,开展了土地利用类型相关转换的研究,初步构建了数量与质量相结合的黑土退化动态监测体系。这些成果详细介绍了当前黑土区土壤的厚度、剖面构型等特征,以及土壤中有机质、氮、磷、钾、微量元素和稀土元素等化学元素的含量,反映了黑土地的最新状况。

    摸清资源家底,明确保护方法,并做好土地可持续利用规划,方能实现黑土地的保护性利用,夯实国家粮食安全的“压舱石”。

    (作者单位:中国地质调查局沈阳地质调查中心)

    循自然之道 享地球之美

    以新时代地质工作服务自然资源管理大调研活动为契机,按照自然资源部中国地质调查局油气资源调查中心“大调研”工作方案的安排,为促进管理、业务处室相互交流,深入了解野外一线安全生产、经费使用、廉政建设、职工四态等方面现状,及时发现并解决职工生产生活中遇到的实际困难,2018年7月30日至8月3日,油气调查中心组织15名管理处室人员深入新疆野外工作一线开展实践调研活动。

    百闻不如一见,百见不如一干。从乌鲁木齐到吉木萨尔县,再到杜热镇,几百公里路程、十几个小时车程,崎岖颠簸,放眼望去,满是杳无人烟、荒凉贫瘠的沙漠戈壁,调研活动就在这样的场景衬托下拉开了序幕。

    在巍峨雄伟的新吉参1井钻井现场,调研组成员跟随井队队长登上钻井平台,认真聆听现场工作人员的讲解,细致观察了新吉参1井岩心,与一线人员询问交流。荒凉的戈壁滩上伫立起的一座“油气绿洲”,让不经常前往一线的管理人员不仅了解到现场工作的流程,也对坚守一线岗位职工的艰辛感同身受。

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     在准噶尔盆地乌伦古坳陷CEMP勘探工程施工现场,调研组成员们又体会到了不一样的滋味。无论是精密小巧、简单易用的各类仪器,还是物探队员们在烈日炎炎下挥洒汗水的身影,都给成员们留下了深刻印象。纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。听完物探队介绍后,调研组成员纷纷尝试进行电法测量CEMP的实际操作,测量、放线、挖坑、填水、埋电极、操作仪器,看似简单的流程却映射出野外工作所需较强的耐心和专业性。  

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    座谈会上,物探队队员和调研组成员充分梳理调研期间反映出的问题,结合各自工作实际,谈看法、谈建议、谈体会,找准方向,直击问题。调研组成员们表达了对业务部门以实际行动践行新时期地质工作者核心价值观,促进油气事业发展的敬佩之情,充分理解野外一线工作中的辛酸与不易。根据发现的问题明确了各部门需要关心和关注的重点,提出了部分问题的解决方案,并表示要在今后的工作中加强相互沟通、交流、理解与合作,要以凝心聚力的氛围和团结拼搏的态势为中心的发展添砖加瓦。座谈会在严肃活泼的学术沙龙后落下了帷幕,也为调研活动画上圆满的句号。 

    此次新疆野外实践调研活动是油气调查中心管理处室野外实践调研系列活动之一。第一批调研组于7月下旬深入江西鄱阳南方地区1:5万基础地质调查填图项目组实地锻炼,后续批次调研将于近日分赴东北、鄂西等地钻井现场陆续开展。调研活动中,油气调查中心管理处室人员坚持与现场业务人员“同吃、同住、同行、同学习、同工作”的“五同”原则,原汁原味体验野外工作生活,增进相互交流和了解,同时在实践调研中不断发现、思考,力求推动实际问题及时有效解决,保障中心各项工作持续高效有序进行。

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    野外生活品味艰辛 深入交流共促发展

    中国岩溶类型划分示意图

    桂林山水甲天下。而你可曾知道,在这美丽的山水背后,还有人类难以言表的痛。

    最近,荣获广西壮族自治区自然科学奖一等奖的《岩溶动力学与全球变化研究》,就把这些常人忽略的东西系统成为了一门科学。依托他们的这一科研成果,人类在喀斯特地区就可以避害趋利、化害为利,在贫瘠的土地上唱出欢乐的歌。

    站到世界最前沿

    在桂林,沿江看到的是奇峰林立、云雾缭绕,石芽、石林、峰林、溶沟、漏斗、落水洞让你目不暇接;走进地下溶洞沿地下河顺流而下,多姿多彩的石笋、钟乳石和石柱在灯光的照耀下,让你仿佛进入到梦幻世界。

    这里就是中国典型的喀斯特(岩溶)地形分布区。做为游客,你也许会不由地沉醉在如画的风景里。但做为当地居民,感受更多的则是这类地貌带来的诸多不便:“地无三尺平”不说,若远离江河,做饭洗衣的水都难以取得。

    因为在喀斯特地区,表层多为破碎的坡积物,而其基底是碳酸钙,在千百年的雨水侵蚀下早就成了“筛子”,根本存不住水。而且,这种情况还在持续且逐年加剧。

    在雨水的侵蚀下,喀斯特地区地表土地日渐贫瘠并加速了荒漠化趋势。对此,科学家称之为石漠化。

    我国石漠化土地面积到底有多大?中国地质调查局岩溶地质研究所《岩溶动力学与全球变化研究》给出了具体数据:我国岩溶区面积约344万平方千米,占国土面积的1/3 强,约占全球岩溶面积的1/6,是世界上岩溶分布面积最大的国家。其中,我国南方岩溶峰林地貌是举世公认的热带岩溶地貌典型模式。

    西南岩溶地区,还是世界上连片分布面积最大、岩溶发育最为强烈的典型生态脆弱区,也是我国贫困和环境退化问题最为严重的“老、少、边、山、穷”地区,石漠化、岩溶塌陷、干旱内涝、地下河污染等环境地质问题突出。

    如何解决西南岩溶地区的这些问题?自1987起,岩溶地质研究所就开始了持续研究。在袁道先院士的带领下,研究团队以地球系统科学思想为指导,先后在国家科技支撑计划、国家自然科学基金、广西自然科学基金、国土资源部重点科技项目、中国地质调查局项目、联合国教科文组织国际地球科学计划等几十项国际、国家科技项目的支持下,到2014年形成了国际公认的岩溶动力学理论。

    基于中国在岩溶地质研究领域的突出成果,2008年,联合国教科文组织国际岩溶研究中心在中国落户。

    从此,在岩溶地质研究领域,中国站到了世界最前沿,为国际岩溶地学的进步贡献了中国智慧。

    从此,在喀斯特地形分布区避害趋利、化害为利上,中国向世界提供了可复制的中国方案。

    绘制四大圈层运行图

    这一中国智慧的最大特点,就是改变了过去岩溶地质研究中单一以地质体为主要研究对象的思维方式,而是以地球系统科学思想为指导,将岩溶地区的岩石圈、水圈、大气圈、生物圈作为一个完整的系统进行综合研究,总结出其内在运行规律,绘制出四大圈层运行图。

    利用岩溶动力学理论,人类发现岩溶动力系统是控制岩溶形成演化,并常受制于已有岩溶形态的,在岩石圈、水圈、大气圈、生物圈界面上的,以碳、水、钙循环为主的物质和能量传输转换系统;建立了四大圈层间岩溶动力系统碳—水—钙循环概念模型和监测指标体系,研发了现场捕捉碳、水、钙行踪的现代监测和实验技术方法;揭示了岩溶动力系统的四大功能,即形成岩溶地貌、驱动元素迁移、调节大气温室气体浓度、高分辨率地记录全球气候变化;揭示了中国南方表层岩溶化过程与机制,以及对岩溶水资源的调蓄功能,并发现岩溶作用是短时间尺度的地质过程,且与地表生态过程关系密切。

    温室气体排放导致全球变暖,利用地质体固定大气中的碳一时成为国际前沿学科。岩溶动力学研究成果表明,岩溶地区其实就是最好的固碳场地。这一研究,在揭示出岩溶动力系统碳循环机制的同时,还初步估算出全球岩溶碳汇量为6.1×108吨/年,约占“全球遗漏汇”的1/3;在石笋古环境重建研究中,获得了16.3万年以来高分辨率的古气候记录,揭示了末次间冰期亚洲季风的起始时间、持时、转换及其太阳辐射驱动机制;发现了石漠化治理、水生生物固碳等岩溶动力系统固碳增汇新途径,从而开拓了全球环境变化研究新领域。

    而研究中的一系列思路创新和新发现,也为人类更深入地认识地球提供了全新的视角和启示。研究中,项目组创新性地提出了能够反映区域岩溶动力条件的“岩溶形态组合”方法,科学地划分全球岩溶动力系统及中国岩溶动力系统类型,进而成功地实施了全球岩溶地貌对比;发现内生成因CO2和水动力控制,并首次在野外观测到了水动力条件对钙华沉积速率的控制;率先开展了利用洞穴石笋开展古气候、古环境变化记录重建研究,使得当前石笋的时间分辨率达到了季,建立了新的时间标尺;发现了石漠化治理、水生生物固碳等岩溶动力系统固碳增汇新途径……

    这些中国智慧,得到了国际地学界的广泛认可。早在1994年,IGCP执行局主席、英国皇家学会会员M.Brown教授就专门撰文指出:“岩溶动力学理论是国际岩溶研究的核心理论。”

    2011年,国际著名《Science》期刊报道评价“桂林岩溶动力学研究团队是站在国际岩溶研究前沿的研究团队,其在岩溶作用与碳汇方面的研究对全球碳减排具有重要意义”。

    世界共享中国方案

    碳若排放到大气中,就会成为导致地球变暖的罪魁祸首,但若固定在大地和岩石中,就成了提升农作物品质的肥料。因为在这一转换中,无机碳变成了有机碳。

    利用这一机理,项目组在西南岩溶地区开展了变害为利的石漠化综合治理示范,有效推动了西南岩溶地区生态文明建设和精准扶贫。

    广西平果县果化镇就是其中一个点。果化示范区,面积1000公顷,2000年还是重度石漠化区,农民人均纯收入不足600元。2001年起,通过复合峰丛洼地立体生态农业模式以及一系列石漠化治理新技术的成功应用,该示范区目前植被覆盖率由不足10%提高到85%,农民人均纯收入增加到1万多元。

    广西马山县弄拉屯在开发表层岩溶水资源的基础上,通过对裸露石山环境进展综合治理,形成了以休闲旅游观光附加绿色农产品的生态旅游产业链,100多村民人均年收入10万多元,还带动周边村民2000多人就业……

    这些可被复制的治理模式,被新西兰、坦桑尼亚等6个国家引进并应用于本国的石漠化治理工作,让这些国家生活在石漠化地区的居民享受到中国方案带来的幸福。

    而这,只是项目解决石漠化地区经济社会问题、助推经济社会发展的一个侧面。在研究中,项目组立足科研服务社会、造福社会的宗旨,形成阶段性成果后就通过多种渠道向政府汇报,通过示范开展应用转化,极大地提升了科研成果的社会生命力。

    从宏观角度看,成果的应用转化还体现在以下几方面:

    成果的应用转化已上升为国家行动。西南岩溶生态系统研究成果,为国家《岩溶地区石漠化综合治理规划大纲(2006~2015)》提供了重要的科技支撑,有力支持了国家在“十一五”“十二五”期间实施的《岩溶区石漠化综合治理重大工程项目》。

    以南方表层岩溶带及表层岩溶水资源分布规律为指导,建立的表层岩溶水开发示范工程,支撑了广西岩溶区地下水开发利用,并在西南岩溶区得到有效推广。自1995年以来,先后在广西马山、都安、环江等20多个县实施水利工程项目100多个,解决20万余人的饮水困难,改善灌溉面积2万多亩。

    总结出中国南方岩溶形成发育的四大地域优势,使广西桂林、环江等七大南方喀斯特自然景观列入世界自然遗产名录,为岩溶地区贫困群众脱贫致富打造了金山银山。

    在上世纪80~90 年代,国际著名岩溶学家M.M.Sweeting(英国)、D.C.Ford(加拿大)在考察和了解了中国岩溶发育特征后预言:国际岩溶学新理论的发展将会在中国得到启示。如今,岩溶动力学理论体系的创立与应用,使这一预言成为现实。岩溶动力学与全球变化研究成果,将开创我国石漠化地区在新时代更美丽的未来。

    西南喀斯特再揭秘

    近日,甘肃省临夏州康乐县地区遭受一波强降雨,受集中降雨影响,康乐县何家沟村小学旁连续两次发生滑坡,导致交通中断。由于滑坡发生于学校非上课时段,所幸未造成人员伤亡。得知灾害发生消息后,正在此区域开展1:50000地质灾害调查工作的中国地质环境监测院“洮河流域下游地质灾害调查”二级项目所属的“唐王川幅地质灾害调查评价”子项目负责人王俊豪立即带队赶赴现场,对何家沟小学附近发生的两起滑坡灾害进行了现场调查,并对何家沟村附近隐患点进行了详细排查。 

    据调查,该滑坡处曾于2016年底在道路硬化施工过程中采取了削坡工程手段对道路进行加宽,导致坡脚失稳,后经冰雪融冻作用,于今年3月份在前缘出现多条宽约520cm的裂缝。近日,在连续强降雨影响下,最终先后发生两次滑坡,总方量约200M3。调查结束后,项目组向康丰乡政府提交了调查报告和应急避险建议。 

    据了解,何家沟村是国家精准扶贫村,位于康乐县康丰乡北部,距乡政府4公里。何家沟村地形狭长,全年干旱少雨,土地贫瘠,农业基础设施落后,农作物产量低,生产方式粗放、品种单一。村民在大甘沟流域沟壑纵横的山梁上分散居住,全村共有4个社、130户、604人,党员7名。何家沟小学是此区域内唯一一所小学,由于村里没有幼儿园,小学内还有二十余名幼儿。   

    应康乐县国土资源局和康丰乡政府邀请,“唐王川幅地质灾害调查评价”项目组来到学校为在校的60余名师生开展了“黄土地质灾害科普讲座”,项目组成员向师生们讲解了黄土地质灾害的类型及诱发条件、灾害发生前的迹象与征兆、灾害发生时的避险方法及逃生路线等日常防灾常识,并向全校师生现场发放了100余套地质灾害防治宣传资料。在此次活动中,何家沟小学的师生们对科普内容表现了极大的兴趣与好奇心,对他们生活的黄土区地质灾害类型和成因等有了深入的认识,学习到了黄土地区常见地质灾害的应急避险方法,通过孩子们的学习,应急避险的知识将会惠及何家沟村的每个家庭。通过与项目组的积极互动,师生们真切地感受到保护生命安全的重大责任。 

      
    科普讲座
    发放资料
    何家沟地灾隐患调查
    何家沟地灾隐患调查
    中国地质环境监测院走进山区小学开展地质灾害科普讲...

    为深入贯彻落实习近平总书记关于扶贫开发、打赢扶贫攻坚战的重要指示精神,按照中央和辽宁省委、省政府的扶贫工作部署,中国地质调查局沈阳地调中心将定点扶贫工作摆在了春节前重要工作位置。从1月21日始,中心党委书记曹贵斌、纪委副书记王福杰带领驻村扶贫工作队全体成员和凌源市牛营子乡油气项目组成员来到辽宁省凌源市,一是与凌源市各级领导会面,共商2016年扶贫工作;二是走访慰问河坎子乡唐杖子村的贫困户。

    首先,曹贵斌一行8人与凌源市常务副市长乔于峪、农经委、国土局、扶贫办及河坎子乡有关负责人进行了座谈。曹贵斌同志代表沈阳中心向乔于峪副市长等领导汇报了2015年扶贫工作情况,重点介绍了2016年扶贫工作的计划;乔于峪常务副市长代表凌源市委、市政府对沈阳地调中心为凌源地区扶贫所做的工作表示感谢,并对沈阳地调中心扶真贫、真扶贫给予高度评价,认为在驻村定点扶贫工作中开展有机食品认证工作效率高、速度快,动了真情、办了实事。而且2016年的扶贫工作计划早、措施有力、目标明确、针对性强。同时,沈阳地调中心充分发挥自身优势,帮助凌源市在青龙河流域、土地贫瘠的地区开展土壤地球化学质量调查评价工作,意义重大而深远,恰与凌源市的发展规划不谋而合。若油气项目的工作成果能转为经济价值,对于凌源市来说相当于历史上的革命,对于凌源地区具有划时代的意义。最后,乔副市长代表凌源市政府表态:各部门一定全力以赴,积极配合项目组和扶贫工作队的工作。凌源市政府要加大对沈阳地调中心工作的宣传力度,向朝阳市扶贫办、省扶贫办汇报其在扶贫攻坚中的重要作用。

    次日曹贵斌同志一行人员在河坎子乡党委、政府有关负责人的陪同下,来到河坎子乡唐杖子村,为贫困户送去沈阳地调中心全体干部职工的关怀和温暖。慰问组向村干部详细询问了村里贫困户的生活现状及目前村里存在的实际困难,鼓励村干部积极调整心态,保持乐观向上的态度,带领全村尽早脱贫。曹贵斌代表沈阳地调中心提出了具有针对性的2016年帮扶方案和措施,表示要通过2016年土地化学质量调查评价工作的开展,结合有机认证工作,努力改变村民的生活现状,帮助贫困户早日脱贫致富。

    曹贵斌一行先后走访慰问了唐杖子村10户贫困家庭,并送去米、面、油等生活用品以及慰问金,为他们带去节日的祝福。同时,嘱咐在场的驻村定点扶贫工作队员一定要更加关心困难群众、困难家庭的生活,随时了解他们的所需和所急。贫困户们纷纷感谢党和政府的关怀,感谢沈阳地调中心驻村扶贫工作队的关心和帮助。

    地调局沈阳中心开展春节前扶贫系列活动

    项目组开展岩溶地下暗河调查与探测

    岩溶所调研组深入野外一线开展需求对接

    四川省凉山彝族自治州昭觉县属于“三区三州”深度贫困地区。2019~2020年,自然资源部中国地质调查局岩溶地质研究所依托所承担的“乌蒙山地区水文地质调查”项目,充分发挥岩溶地质专业优势,在昭觉县开展水文地质和水资源调查与示范,在水资源开发利用及生态地质等方面精准施策,助力地方经济发展及脱贫攻坚。近日,岩溶所正式向昭觉县政府移交了“乌蒙山地区水文地质调查”项目成果。

    让老百姓日常生活不缺水

    昭觉县域非岩溶区面积占到近90%,主要为碎屑岩和岩浆岩,地下水以泉水出露地表为主,受季节性变化影响较大。在枯水期,部分泉点流量变小甚至干涸,严重影响村民日常生活生产用水。缺水问题成了阻碍当地百姓脱贫致富的一道坎。

    为了寻找地下水源,项目组穿越深山野林,通过多次调查在大坝乡洛伍村东侧山腰发现4个中型岩溶泉。可喜的是,经测试分析,泉水水质完全满足供水要求。按照四川省居民生活用水定额,泉水水量至少可满足枯水期3.89万人的用水需求。此外,调查还发现库依乡酒七沟水体不仅水质良好,而且流量大,可为2.69万人提供水源保障。

    为了让老百姓真正喝上水、用上水、不缺水,两年来,项目组在严重缺水的金曲乡、特布洛乡、哈甘乡、三岔河乡等乡镇的14个村,实施了扩泉引泉供水、地表—地下水联合调蓄等水资源开发利用示范工程18座,铺设PE引水管44.5千米,修建了总容积1797立方米的蓄水池,地下水开发利用总量达到2220立方米/天,直接解决了3590人的饮水困难和1250余亩农田的灌溉用水难题,并可为6000人、12800头牲畜、1000余亩农田提供水资源保障。

    水资源开发利用示范工程的实施,不仅解决了缺水区百姓的日常生活,也助推缺水区脱贫致富迈出新步伐。

    项目组成员在昭觉县域开展水资源调查过程中,还在竹核乡、特布洛乡、树坪乡、甘多洛古乡一带发现9处富锶地下水点,分布面积达269平方千米。地下水偶测总流量超过3.36万立方米/天,水质达到锶型矿泉水命名标准,具备大规模开发潜力。其中,竹核乡温泉村小温泉水质良好,对人体健康有益,属于含氟偏硅酸锶型热矿泉水,水温42.9℃~43.5℃,自流量达到42.2立方米/小时。项目组就优质地下水开发向昭觉县政府提交了开发利用建议书,为发展健康饮用水产业、打造大凉山特色水产业提供了开发利用规划编制依据。

    让重点扶贫产业用水无忧

    昭觉县扶贫产业基地多位于泥岩加砂岩的碎屑岩分布区,无大型泉水可供引用。针对扶贫产业基地的用水需求,项目组开展了实地调查。

    洒拉地坡万亩玫瑰谷项目是昭觉县2016年通过招商引资重点引进的脱贫攻坚项目。但在玫瑰花预开花关键的4月~5月,该地区正值枯水期,灌溉用水严重不足。项目组通过实地详细调查,结合地球物理勘探,为玫瑰谷实施的首个探采结合孔成功出水,且为自流井,涌水量为321立方米/天,可有效解决洒拉地坡万亩玫瑰谷的1500余亩玫瑰花灌溉用水不足的问题。

    项目组在洒拉地坡地区开展了大比例尺水文地质调查,先后在园区部署实施6口找水井,均成功出水,总涌水量达2973立方米/天,为该地区玫瑰谷园区、供港蔬菜基地、蜡梅基地、草莓基地等的灌溉用水提供了保障。两年多来一直因缺水无法实现建设目标的产业园区,终于有了充足的水资源保障,2019年仅玫瑰谷园区和供港蔬菜基地就实现增产300吨、增收120万元。

    据统计,两年来,项目组在昭觉县共实施地下水探采结合井16个,成井14口,总涌水量达7566.77立方米/天,为3万人、3000头牲畜提供了水源,并保障了昭觉县生态循环农业产业园7950余亩农田和四开乡300余亩食用菌基地的灌溉用水。

    2019年7月,岩溶所所长胡茂焱一行到昭觉县开展地质调查扶贫需求对接。昭觉县副县长王凉平激动地说:“脱贫致富快,全靠产业带。感谢岩溶所解决了我们县扶贫产业的用水困难问题,农业产量提高了,老百姓收入增加了,离实现脱贫攻坚的目标就更进一步了。”

    引导不同地区发展适宜的生态产业

    2020年6月,岩溶所成立以党委书记蒋忠诚为组长、纪委书记高素花为副组长的调研组,再次深入昭觉野外一线开展需求调研和对接,以实际行动支撑服务脱贫攻坚。

    在水文地质调查的基础上,通过对昭觉县重点地区水文地质、环境地质、生态地质条件的综合调查分析,岩溶所提出,依据水资源分布、土壤质量状况、地理气候与光照等自然条件,因地制宜,引导不同地区发展适宜的生态产业。

    金曲乡生态农业示范点位于烈火呷妥村河滩地上,属于高海拔红层区,大部分经济作物难以生长。面对这一难题,项目组多次到现场调查、积极探索,聘请专家反复研讨,根据水土条件,建议引进对土壤质量要求低且附加值较高的食用菌。该示范点在项目组的协助下实施了引泉供水调蓄以解决生产用水,同时通过大棚调节水、气条件,于2020年夏季试栽香菇1.8万包及木耳2000包。目前,已产出新鲜木耳1200斤、新鲜香菇1000斤,产值达2.6万余元,是原来种植土豆产值的12倍。为提高村民的栽培技术,项目组还多次聘请食用菌栽培专家为村民进行管理技术培训。

    在特布洛乡吉子纳乌村,草场退化、土地贫瘠是制约当地畜牧业发展和致贫的关键因素。项目组将石漠化生态修复技术推广应用于特布洛乡,通过建设高山牧草种植与地表—地下水联合调蓄示范基地,引种优质牧草支持当地高山生态养殖示范基地建设,取得脱贫攻坚实效。特布洛乡副书记马小明说:“吉子纳乌村高山生态养殖示范基地是我乡的重点扶贫产业,岩溶所通过调查分析,为我们筛选出抗逆性强、产量高的黑麦草、鸭茅草、紫花苜蓿等高效优质牧草,与本地优势草种尼泊尔蓼草套种,使得单播区牧草产量最高可达1万公斤/亩,混播区载畜量可达480头羊/年,年产值可达36万元。”

    贫困区富裕了,但岩溶所助力脱贫的脚步不会就此停止。他们将继续发挥岩溶地质技术创新优势,深化成果总结和推广应用,推动昭觉县地质文化和生态农业融合发展,为昭觉县绿色可持续发展和乡村振兴作出更大贡献。

    迈过缺水这道坎儿

    “这里有丰富的富硒土壤资源,一定要打好这个品牌,让富硒农产品在市场上更加畅销。”2019年5月20日,习近平总书记到赣州视察工作,于都县梓山万亩富硒蔬菜产业园这片历时数年打造的现代化富硒农业基地,得到了习近平总书记的亲切关怀和指示。而此时,自然资源部中国地质调查局在赣南地区这片土地上已耕耘了13年,推进了土地质量地球化学调查工作的开展,为当地特色农业产业的发展插上了腾飞的翅膀。

    自然资源部中国地质调查局充分发挥地质调查推动地方经济社会发展的重要作用,针对赣南山地多平原少、耕地面积小、土地资源家底不清等情况,精心实施土地质量地球化学调查工作,查明了赣州市土地质量状况,圈定了富硒富锌等特色土地资源,提出特色农业产业发展建议,提升了土地附加值,增加了农产品价格,有力支撑了赣南脱贫攻坚。

    政府的感谢和老乡的笑容是最好的肯定 

    自2016年以来,按照中国地质调查局的统一部署,中国地质调查局南京地质调查中心(以下简称“南京地调中心”)牵头组织实施赣南地区的土地质量地球化学调查工作,联合中国地质调查局水文地质环境地质调查中心、中国地质调查局国家地质实验测试中心、中国地质调查局岩溶地质研究所、中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所等4家直属单位,依托“海峡西岸经济区土地质量地球化学调查”“全国土地质量地球化学调查成果集成与服务应用”等项目,组成了赣南土地质量地球化学调查团队,历经1000多个日日夜夜,走遍了赣州18个县(市、区)的山山水水。他们以坚韧的毅力攻坚克难,以辛勤的汗水浇筑成果,以宝贵的智慧将丰硕的特色土地资源留在赣南这片红色革命圣地之上。一份份成果报告、一张张成果图件、一个个基地档案,及时送达赣州各级政府。一处处富硒农业产业基地拔地而起,政府的感谢、老乡的笑容是对土地质量地球化学调查团队最好的肯定。

     

    禾丰蔬菜基地

    4年来,土地质量地球化学调查团队共完成1∶5万土地质量地球化学调查15840.71平方千米,在赣州市调查区圈定富硒土地面积7452.71平方千米,其中无公害富硒土地面积6135.96平方千米(满足绿色富硒土地面积2632.06平方千米);圈定富锌土地面积2750.61平方千米,其中无公害富锌土地面积1946.40平方千米(满足绿色富锌土地面积893.73平方千米)。提出了特色农业基地建议区232处,其中绿色富硒基地建议区62处,面积497335亩;无公害富硒基地建议区96处,面积418105亩;绿色富锌基地建议区10处,面积133519亩;无公害富锌基地建议区34处,面积193078亩;绿色富硒富锌基地建议区12处,面积197872亩;无公害富硒富锌基地建议区5处,面积40559亩;特色农产品基地建议区13处,面积123646亩。编制了五批“江西省赣州土地质量地球化学调查特色农业基地档案集”,支撑于都梓山、于都禾丰、宁都青塘、兴国梅窖、兴国九山等地建立了一批富硒特色农业基地,助力当地形成以“公司+合作社+农户(贫困户)”等“造血式”脱贫模式,助力数万贫困人口脱贫。以前荒废的土地,如今成了人人称羡的富硒土壤。2017年,兴国县梅窖地区优质晚米价格最高达到了每千克38元,梅窖镇温镇长高兴地说:“富硒土壤是我们梅窖的宝贝!给一座金山都不换。”2018年7月,江西省委副书记、赣州市委书记李炳军批示:“好好抓一下富硒土地资源的利用。这是一个宝贵资源,是中国地质调查局调查的,有权威性。”2019年9月27日,《江西省农业农村厅关于加快推进全省富硒农业高质量发展的指导意见》印发,把赣州市作为“赣南富硒区”产业集群的核心,立足绿色生态,开发富硒资源,发展富硒产品,快速推进富硒农业产业发展。2020年3月,赣州市政府制定了《赣州市富硒农业产业发展规划(2020-2030)》。

    加快成果转化助力“造血式”脱贫 

    随着地质调查工作转型发展的需求,土地质量调查开始着力服务富硒等特色农业产业发展、土地利用规划修编、生态环境治理修复等工作,以此达到推动经济发展、助力区域脱贫攻坚的目的,为赣南的脱贫攻坚地质工作提供了新思路。

    土地是老百姓年年岁岁的期盼、世世代代的守望。赣南“八山一水一分田”的现状,严重制约了农业发展和农村脱贫,是国家特级贫困地区,也是脱贫攻坚的重点对象。面对这片红土地的贫瘠,该怎么办?

    作为一项源头性的系统调查工程,赣南土地质量地球化学调查着力认清土地的“基因”,为赣州这个农业大市发展优质、高产、高效、生态和安全农业提供大量基础信息。土地质量地球化学调查团队提出了“互联网+成果”表达方式,形成“一个基地一份档案一个专属二维码”的创新成果表达,打通了地质工作支撑脱贫攻坚的最后一公里。成果转化速度加快了,一座座富硒产业基地拔地而起,形成农民增收、农村增美、企业增效、城市增辉的综合效应,真正实现“造血式”扶贫。

    2016年以来,赣南土地质量地球化学调查连年报捷,从兴国梅窖、于都禾丰富硒盆地的发现,到梓山现代农业科技产业园的落成,4年来,在中国地质调查局的关切和项目组成员的共同努力下,发掘了赣南地区丰富的富硒土地资源。在2017年6月27日原国土资源部支持赣南脱贫攻坚暨定点扶贫30周年座谈会上,中国地质调查局党组副书记、副局长王研将第一批土地质量调查成果移交给赣州市委副书记、市长曾文明。

    多年前的梓山潭头村一带还是未经改造的水田,田里种着参差不齐的水稻,世代经营着这片土地的乡亲们不曾想过有一天会享受到现代农业科技带来的红利。在赣州土地质量地球化学调查全面开展后,土地质量地球化学调查团队对于都县梓山地区的土地质量进行了深入调查评价工作,对梓山地区地球化学调查成果进行了高度凝练和总结,调查成果得到了赣州市及梓山镇有关政府部门的高度认可和积极应用。梓山镇政府、于都县政府根据中国地质调查局移交的调查成果,提早谋划,结合梓山镇的实际情况及区位优势,围绕323国道沿线的梓山村、潭头村、下潭村、岗脑村、排脑村、中心村、张军村、安和村、山峰村等9个村(其中贫困村3个),规划建设了万亩富硒绿色蔬菜产业园。产业园总投资约10亿元,建设以万亩足硒、富硒绿色蔬菜基地为内容的现代农业蔬菜科技产业园,打造成集循环农业、创意农业、农事体验、休闲度假、观光旅游于一体的田园综合体,并于2017年10月开园。

    产业园的建成,成功实现了梓山地区村民的土地流转,同时为当地村民创造了大量的就业岗位,这对于当地经济发展具有重大的推动作用,带动了梓山镇全镇1135户建档立卡贫困户3966名贫困人口成功脱贫致富。

    于都县禾丰富硒农业示范基地,2017年9月,山东寿光客商第一期投资建设,实现土地流转3000亩,仅流转资金每年超过200万,每户每亩土地每年可获得流转收入670元。基地采取“公司+合作社+农户(贫困户)”的模式建立利益联合机制,惠及了禾丰镇70%的贫困户即1700多户。贫困户利用国家优惠政策贷款3万元用来入股,公司除了负责偿还股本,还每年向贫困户发放股本8%的固定分红,仅此一项每户每年可增收2400元,同时贫困户还能够增加务工收入。宁都青塘社岗富硒蔬菜基地2018年启动,流转土地226亩,签订长期用工合同的贫困户劳动力61人,亩产值3万元、纯利润1.8万元以上,在已建成基地的示范带动下,农户参与大棚蔬菜种植积极性空前高涨,2019年进一步吸纳种植农户64人,社岗蔬菜基地规模达到800余亩。兴国县高兴镇高多村田园综合示范基地,2017年政府开始投资打造“游千年古树、看十里香樟、采四季果蔬”为主题的乡村游田园综合体,种植蓝莓、杨梅、圣女果、葡萄、百香果等果树一千亩,流转土地1000亩,涵盖高多村300余户村民,1400多人受益,提供就业岗位150个。

    2020年5月16日,第一块富硒农业产业基地标识牌在江西省赣州市于都县梓山万亩富硒蔬菜产业园竖立。与此同时,中国地质调查局提供的154处富硒农业产业发展示范区内的337个100亩以上的富硒基地也将陆续竖牌。

    值习近平总书记于都调研一周年之际,江西省委书记刘奇又来到梓山富硒蔬菜产业园大棚,但见黄的花、绿的果,一簇簇丝瓜藤上生机盎然。与种植户和务工村民交谈,刘奇详细了解了富硒蔬菜产业发展情况、带动效应。村民们脸上挂着灿烂的笑容,村民孙观发家用数字总结了“年度成绩单”:奖状增加了六张、收入翻了一番。

    成果调查不忘普及地球科学知识

    “基本查明有益元素、营养元素、重金属元素分布;提出富硒土地资源区、重点污染区、绿色土地发展区分布状况与成果应用建议,建立土地质量档案;为区内精准扶贫服务,准确划分永久基本农田建设区,优势、特色农产品基地建设、土地规划和管理服务等……”这区区百余字不只是印在项目书上的铅字,更是900多万客家儿女几代人的期盼,字字句句刻在地质队员的心里。

    2017年~2018年,国家地质实验测试中心承担瑞金市和石城县1∶5万土地质量地球化学调查工作,共调查面积800平方千米,基本覆盖了瑞金市和石城县的农耕区。此次调查是20世纪80年代全国第二次土壤普查以来对该地区土壤最为全面的一次“体检”。瑞金市和石城县的调查成果有“四大发现”:一是瑞金市和石城县土壤环境质量优越,清洁土壤约占98%~99%。二是土壤中富含有益元素硒和锌,发现富硒土壤119平方千米,发现富锌土壤150平方千米。三是发现了富硒、富锌以及富钙、磷、钾、锰等其他营养元素特色农产品。瑞金和石城的莲子矿物元素丰富,堪比“天然维生素补充剂”。四是发现并圈定了特色农业基地,绿色富硒农业产业基地16个,绿色富锌农业产业基地10个。

    2018年12月,国家地质实验测试中心主任齐亚彬向瑞金市人民政府移交了《赣州市瑞金市1∶5万土地质量地球化学调查成果报告》和《瑞金市农业基地档案集》。2020年,上述调查成果已经被应用于《瑞金市推进富硒农业产业发展打造富硒品牌建设实施方案》中。

    在移交成果的同时,积极组织开展地球科学知识普及活动。《矿物元素与人体健康》科普讲座从公共医学、医学地质、健康地质的角度,讲授了人体中微量元素与地壳中微量元素的密切关系,以及人体必需矿物质元素钙、铁、硒、锌的生理功能、获取途径、摄入量与健康风险。国家地质实验测试中心与瑞金市自然资源局联合制作了《土壤中有益人体健康的营养元素》宣传折页,展示了土壤与矿物质元素,矿物质元素与人体健康,富硒、锌土壤与硒、锌的营养健康价值,以及天然富硒、锌农产品开发,特色富硒、锌土地资源保护与开发利用等内容。

    合力书写赣南新“硒”望

    实现土地质量地球化学调查助力赣南脱贫攻坚,离不开地方的支持配合,也离不开团队的奉献和智慧。

    中国地质调查局土地质量地球化学调查团队联合了多家江西省地勘单位,同时也得到了赣州市各级政府的大力支持,赣州市矿产资源管理局作为调查项目的“向导”,确保了工作的顺利开展。

    南京地调中心副总工程师陈国光是赣南土地质量调查工作的总负责人,也是土地质量地球化学调查团队中最年长的一位。他克服赣南地区特殊地形条件带来的重重困难,入深山、下农田,多少次风餐露宿,多少次田间地头研讨,多少次成果推介,最终完成了赣南统一野外调查和成果表达的技术方法,为实现统一技术要求的多兵团作战奠定了技术基础。

    土地质量地球化学调查团队成员以80后为主,连续多年常驻赣南,以青春丈量这里的每一寸土地,以深情挖掘土地资源潜力。南京地调中心张明是赣南土地质量地球化学调查团队野外调查工作组组长。4年来,他跑遍赣州市18县(市、区)土地质量地球化学调查工作区,与家人聚少离多,女儿一转眼已经从幼儿园的小朋友成为三年级的少先队员了。干净的野外工作服、整理好的行李箱是妻子背后的默默支持。岩溶地质研究所何师意、刘凡,水环中心刘雪松,测试中心刘斯文,物化探所杨柯,南京地调中心周墨、唐志敏等常年驻守在赣南野外一线,从刚去吃不了辣到现在的无辣不欢。唐志敏因常年坚守野外一线,错过了多次姻缘,每次谈起,他都腼腆一笑,“先做事,后成家。”还有湛龙、梁晓红、张洁、周强强、文帮勇、刘冰权、邹勇军、李红、雍太健等,土地质量地球化学调查团队成员无怨无悔地行走在赣南的红色土地上,一处处富硒产业园不仅是他们多年艰辛呈交的成绩单,更是对赣南人民的长久情怀。

    牢记嘱托,绘就“硒”望田野新画卷

    在广东罗定河口开展红土壤野外调查。 卜建军 摄

    近日,中国地质调查局地质力学研究所组织相关人员在北京进行下一年度地质调查项目立项论证时,一项有关南方红土的基础地质调查项目引起了人们的关注。那么,广泛分布于我国南方地区的红土有着怎样的地质生态意义?即将推进的地质调查工作,将对开发这类土地资源、解决红色荒漠化等地质环境问题发挥哪些作用?请看地质力学所有关专家的解读——

    探寻红土水热、植被、母质条件与水、气、生物、岩石圈层物质循环的关系

    “南方红土是我国热带、亚热带以各类岩石和第四纪松散沉积物为母质发育的红色风化壳,也是我国分布最广的第四纪土状堆积之一。它与我国西北地区深厚的黄土—古土壤沉积物相对应,精确记录了第四纪的古气候环境信息。”

    地表作用与系统演变基础地质调查工程首席专家、地质力学所研究员胡健民介绍说,“早中更新世以来,在中国南方自秦岭—淮河以南、青藏高原以东广大地区发育红土沉积物,据推测面积达220万平方公里。它们是我国中、低纬度地区受第四纪季风气候影响下形成的特征沉积物,其分布、成因、来源及理化特征与新构造运动的发展、东亚季风系统的建立及第四纪全球气候变化的纬度效应均有着潜在耦合关系。”

    比如,南方网纹红土属富铝红色沉积物,呈强酸性,高度风化,主要形成于中更新世—晚更新世早期,经历了长期相对湿热的气候环境。但从沉积物颜色变化、粒度组成、化学成分、孢粉组合等指标看,网纹红土并不是在持续湿热背景下形成的,其间可能经历了相对冷湿或凉干的气候。这样说明中国南方古气候存在多个“沉积—成土—构造”过程的旋回。

    可见,红土中隐藏着反映气候周期性变化的“密码”,记录了全球气候变化、青藏高原隆升所引发的季风环流的形成与发展的过程,特别是中更新世全球气候和环境巨变等构造—气候事件,并且可与北方黄土—古土壤序列以及深海沉积记录相对比。

    那么,为什么与西北地区的黄土沉积相比,有关南方红土的研究相对薄弱呢?

    专家指出,中国南方湿热气候导致的强化学风化作用,使得红土的原始沉积学信息在成土过程中被显著改变。而正是由于红土成因的多元性、物质来源及沉积模式的不确定性,阻碍了科学家对中国南方红土的认识以及对其所含古气候信息的提取,阻碍了对第四纪全球变化及区域气候相应的认识。

    地球系统科学是地质调查工作的理论基础。

    近年来,地学界已开辟红土成土过程与全球变化研究的新方向,将红土的成土过程与宏观时空变化相结合,探寻红土水热、植被、母质条件与水、气、生物、岩石圈层物质循环的关系,以及红壤物质循环对环境和全球变化的影响。“目前,亟需获得中国南方红土沉积物地球化学信息及有效物源指标,探究南方红土表生风化特征及沉积物的来源,从而认识南方红土蕴含的有关圈层相互关系的地质记录。”胡健民说。

    探查红土区生态地质环境演变规律,助力南方红土丘陵区生态脆弱性的改善

    自然资源部成立之后,基础地质调查工作正在从支撑矿产资源向自然资源转变。只有查明自然资源的物质基础和空间载体,才能为支撑自然资源管理、经济社会发展、生态文明建设提供基础信息资料和科学决策依据。

    “在当前和今后一段时间,基础地质调查工作将着力解决自然资源和生态环境关键基础地质问题,深化多圈层交互作用调查,全面支撑服务自然资源管理和生态文明建设。”胡健民告诉记者,红土分布区涉及多种类型重要生态系统,是生态环境比较脆弱的地方,人地关系矛盾极为突出。

    这与红土区地形起伏多变、降水时空不均匀等自然条件和红土自身酸、瘦、黏的性质有着很大关联。加上人类的不合理开发利用,导致中国南方红土生态系统面临着水土流失、土壤酸化、肥力退化、季节性干旱、土壤污染、生物退化、石漠化及土地沙化、耕地面积缩减和系统功能衰减等一系列生态环境问题。

    红土区的生态环境脆弱性表现为:土层较薄,肥力贫瘠;人口密度大,人为活动强烈、土地严重过垦,土壤质量下降明显;自然植被破坏严重,雨量多而集中,暴雨强度大,水土流失严重。

    资源潜在的生产能力得不到应有的发挥,整个地区农业及经济持续发展必然受到严重影响。

    目前,我国对红土的认识尚存在一些不足:一是对红壤肥力的现状及其分布认识的不足;二是对红土质量的评价指标和保护认识不足,评价指标上偏重于土壤化学和物理性质的评价;三是对红土的认识缺乏系统性和整体性,未将其看成一个生态系统。

    认识上的不足,也大大限制了人类对红土区自然资源的合理开发和利用。

    “因此,我们在明年的地调项目中特地安排了有关南方红土覆盖区的基础地质调查项目,着重对红土与环境变化进行研究。”胡健民说。

    地质力学所副研究员傅建利告诉记者,当前国际土壤学围绕环境与农业问题,形成了以研究土壤与环境保护、土地覆被与土地利用、土地评价、土地退化与修复、全球变化与区域治理等重大问题为核心的综合研究趋向。我国也应加强对红土的综合性研究,尤其要关注自然和人为活动影响下红壤生物地球化学循环、红壤丘陵区地表侵蚀速率及其动力学、红壤退化的时空变化和退化机理、土壤温室气体及其源汇领域研究,从而揭示现代生物气候条件和人类活动对红土表层的影响与改变,为现代生态环境恢复奠定基础。

    深化对“红土荒漠化”等灾害的认识,服务区域经济发展规划和防灾减灾工作

    严重的水土流失还会造成红土覆盖区“红土荒漠化”等地质灾害。

    华南红土区具有中亚热带优越的生物气候条件,是我国热带和亚热带经济及粮食作物的重要生产基地。由于该区雨量丰沛但时空分布极不均匀,洪涝与干旱并存,同时坡面分布广泛,加上长期对土地资源的不合理开发与利用,整个地区水土流失十分严重,其严重程度并不亚于黄土区。

    据统计,长江流域以南的红土丘陵地区水土流失涉及琼、粤、桂、湘、赣、闽、鄂七省( 区 ),水土流失面积已达 220万平方千米,仅长江上游地区就达35.2万平方千米,水土流失区的土壤流失量高达15.6亿吨。

    另据国家林业局统计,我国南方的湿润沙化土地分布面积达到0.88万平方千米,范围包括浙江、福建、江西、湖南、湖北、广东、广西、海南、贵州、云南、四川、重庆等12个省(区、市)的260个县(市、区)。

    红土荒漠化是中国南方湿润区水土流失的一种重要形式。如东南沿海及江南丘陵山地区的花岗岩、红色岩系和红土分布区等生态脆弱带出现的土地荒漠化,其基本特征为基岩裸露和生态功能丧失,其中劣地式红层荒漠是通过表土层被流水侵蚀,造成红层基岩或其风化壳斑点状暴露作为开始,进而形成大面积的裸露的红层基岩或密集侵蚀沟的劣地式红色荒漠,俗称“红砂岭”或“牛肝地”。这些地区植被演替脱离湿润区的生态发展轨迹,形成旱生灌丛群落,并最终失去生物生产力,土壤含水量降低,有机质减少直至完全检测不到有机质,变成寸草不生的裸地。

    红土荒漠化不仅造成大量的水土流失,而且也存在严重的地质灾害、水资源和水环境以及土地退化等问题,对区内的道路建设与养护、城镇建设、工农业生产和居民区安全也构成隐患。

    “严重的水土流失,已严重影响了人民的生存环境,不仅危害人类的健康和生命,也严重影响了人类的生产和生活活动。加深对红土区地质灾害发育规律的认识,不仅能有效服务于区域的防灾减灾工作,而且对于国土资源的合理开发利用、城市建设和区域经济发展规划等提供科学依据。”胡健民表示。

    加强现代化地质调查,促进人类对红土区自然资源的合理开发和利用

    人地矛盾的解决,依赖于该区基础地质调查资料的支持,特别是对反映地区特点的自然资源和地质环境条件,综合评价地区资源环境承载能力的综合调查。

    虽然,之前地质工作者曾对南方红土区进行过基础地质调查等多方面的区域地质工作,对红土区分布区的基岩和构造等基础地质有了清晰的认识,对长江下游流域的红土层的沉积结构和元素地球化学特征及成壤作用过程和古气候记录等也开展了大量研究,但是对于不同红土类型的划分和空间分布及其与之相关的生态环境问题方面的研究仍显不足,无法满足当前区域经济发展和生态文明建设对基础地质调查工作的要求。

    自然资源部成立之后,地质调查工作积极拓展工作领域,将开展数量、质量与生态“三位一体”的多门类自然资源综合调查。不仅将针对山水林田湖草共同体,大力加强资源环境承载能力调查评价、监测预警和国土空间适宜性评价,而且将加强地球多圈层交互作用研究,提供地球系统科学解决方案。

    傅建利说:“地球表层系统是一个相互作用的耦合系统,红土作为地球表面最表层的地质体,是深、浅部和人类及大气等圈层综合作用的结果。红土的形成演化既受母质基岩岩性控制,又受到气候的影响;同时,红土的发育受地表水圈和人类活动的影响,同时又影响地表水圈的演化和人类的活动。加强对地表红土层为重心的综合调查,深化对红土成因机理的认识,将对科学合理、绿色高效开发利用红土区资源有着重要意义。”

    “地质力学所正在组织力量,从统一的生态系统整体角度,针对南方不同类型红土地层记录的热带亚热带地区古气候古环境演变过程、南方红土区水土流失和红色荒漠化等地质灾害发育规律、不同类型红土的理化性质和发育过程对地球表层系统的响应等三个方面开展地质调查和研究,为优化国土空间开发格局、构建可持续的山水林田湖草生态体系提供基础地质图件及科学理论依据。”傅建利介绍说。

     

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    南方红土是我国热带、亚热带以各类岩石和第四纪松散沉积物为母质发育的红色风化壳, 也是我国分布最广的第四纪土状堆积。因此,南方红土大致可以划分为两种类型:一类是以第四纪松散堆积物为母质发育的红色风化壳,另一类是以各种基岩为母质发育的红色风化壳型。

    加积型红土是以松散沉积物为母质的红色风化壳,一般称为南方红土,其中分布在长江中下游地区的加积型红土,主要包括网纹红土、下蜀土和成都黏土等。

    风化残积型红土以各类基岩为母质发育的红色风化壳也可称为风化残积型红土,主要分布在长江以南地区。按照其母质的分布,大致又分为两个区域,第一个区域以碳酸盐岩为母质发育的风化壳,主要分布在我国西南的云贵高原、四川东部、广西、广东北部、湖南西部及湖北西部的岩溶山区,厚度一般较小;第二个区域以花岗岩、砂岩、变质岩、玄武岩为母质发育的风化壳,主要分布在我国华南的广大区域,厚度不一。

    另外,在我国浙江、福建、广东等地的沿海岬湾地区的向岸风岸段台地上断续分布着一种红色、棕红色半胶结的中细砂风成沉积物,经后期风化,这些沉积物的上部呈红色、棕红色甚至出现网纹红土,地质调查中一般泛称这些砂质沉积为“老红砂”。

    破译环境气候周期性变化“密码”

      近日中国地质调查局西安地质调查中心收到青海格尔木一品红枸杞种植合作社发来的感谢信,对我局部署实施的“柴达木盆地格尔木河~巴音河流域1:5万水文地质调查”项目以高度的社会责任心和攻坚克难精神,解决了长期以来困扰该合作社群众的饮水水源和脱贫致富的草原灌溉水源难题表示感谢。用合作社群众的话讲“圆了我们期待已久的草原深水井灌溉梦”。群众实实在在的口碑和赞誉充分体现了1:5万水文地质调查工作直面百姓日常生活生产,可及时、有效地支撑服务精准扶贫和困难群众脱贫致富。

    格尔木市是国家确定的四省(云南、四川、甘肃、青海)藏区精准扶贫的地区之一,也是国土资源部确定的地质调查精准支撑服务脱贫攻坚地区之一。其地域辽阔,人口集中分布的盆地内部平原区干旱少雨、水文水资源条件复杂。戈壁砾石带土壤贫瘠,几乎寸草不生,河流出山后的中下游地区地形平坦、土地宽阔、水草较为丰富,是区内农耕和放牧的主要场所,已成为青藏高原特色农业枸杞的主要生产基地和当地老百姓脱贫致富重要途径,但该地带土地盐碱化严重,地表水和浅层地下水水质差,大面积为咸水和盐水,满足饮水及农业种植灌溉的淡水十分缺乏,严重影响着农牧民群众生活和脱贫致富。农牧区再向下游的河流终端是广袤的盐湖地区,是我国著名的钾盐生产基地,湖区盐壳遍地,草木皆无。区域内地下水赋存分布的水文地质条件极其复杂。2009年,格尔木市郭勒木德镇成立了一品红枸杞种植专业合作社带领农牧民发展枸杞种植增收创收,除了人饮水源问题外,枸杞灌溉也直接面临着水源问题。

    2014年,“柴达木盆地格尔木河~巴音河流域1:5万水文地质调查”项目立项,紧紧抓住区内的水资源与环境问题深入研究工作部署,其中把帮助农牧民群众解决生活生产水源问题作为了项目工作的主要任务和内容之一,并在前人工作基础上,把1:5万水文地质调查工作向地下水水质水量复杂多变的格尔木市城区外围农牧区地带扩展。

    2015年,项目实施过程中,西安地质调查中心精心组织实施基础调查和科学研究工作,将勘探深度向350米加深,寻找发现地下水循环演化规律以及地下淡水赋存分布规律,并密切结合当地需求对所设计的10眼水文地质勘探孔全部实施探采结合,其中8眼勘探孔揭露淡水,按5米降深统一计算,每天合计出水量1.93万方,矿化度0.52-0.76g/L,可直接用于当地农牧业群众饮水和农业灌溉供水。其中实施的Z5号勘探井每天自流量600立方米,矿化度0.542g/L,已为一品红枸杞种植合作社所使用,成为继Z7号勘探井为郭勒木德镇鱼水河村牧民彻底解决了饮水问题后,又一眼及时解决地方群众水源难题的供水井,为该合作社200多名社员及其500亩枸杞灌溉提供了有力的水源支撑。可以预期,其它探采结合井也将发挥效益。同时随着项目调查研究成果的不断深化,1:5万水文地质调查服务社会的水平和质量还将不断提升,服务柴达木国家级循环经济试验区建设及百姓民生和脱贫致富的社会效益将不断展现。

    一品红枸杞种植合作社致西安地质调查中心的感谢信

     

    1:5万水文地质调查精准帮扶青海藏区群众脱贫